一種凸透鏡成像教學演示教具的製作方法
2023-06-14 04:36:31
一種凸透鏡成像教學演示教具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種凸透鏡成像教學演示教具，由光具和光具座組成，光具包括水透鏡、注射器、雷射光源和毛玻璃光屏，光具座包括位於左側的可抽插小木盒、位於右側的可抽插大木盒、帶刻度的底座木板和用來安放煙餅的凹槽，本教具攜帶整理使用方便，可直接調整好光源、透鏡、光屏的高度，無需時常調整；通過可變焦水透鏡調節彈性透明薄膜的曲率，自主調節焦距。霧化裝置顯示出光路，得到焦點的清晰位置，獲得清晰的像，探究凸透鏡成像規律。兩個半封閉的可抽插的木盒相對移動模擬滑軌，方便讀取物距、像距、焦距。選材簡便，現象直觀，形象生動，操作簡單，安全保障，使學生易於理解，提高學生的自主探究能力，課堂質量得到提升。
【專利說明】—種凸透鏡成像教學演示教具
【技術領域】
[0001]本實用新型用於初中科學教學演示教具，具體涉及一種凸透鏡成像演示教具。
【背景技術】
[0002]在初中教學中，凸透鏡成像問題一直是光學教學的一大難點。但現有的教具對凸透鏡成像的展示不夠全面，對於所呈現光路無教具演示，學生無法直觀深刻地了解其中的內涵。而我們設計出的儀器具有很好的直觀性與生動性，能夠更好地幫助學生學習凸透鏡匯聚作用與成像的知識。
[0003]現行浙教版七年級下冊第一單元第六節凸透鏡成像實驗中，實驗教具較為笨重，而若燭焰中心、凸透鏡光心和光屏中心不在同一高度，在光屏上找不到像時就必須重新調整三者的高度，組合使用較不方便。實驗不能顯示出光路圖，透鏡焦距不能直接測量，只能觀察到光屏上的現象，無法使學生最為直觀的看到並理解光路。由於條件限制，目前中學物理光學實驗配備的都是固定焦距的透鏡，若要改變焦距，則需換上另一個透鏡，費用相對較大。
[0004]基於以上現象，此教具的設計具有便捷性、直觀性、經濟性的特點。能夠作為中學科學教師上光學課的輔助內容，清晰直觀地展示出實驗現象，激發學生的興趣，提高上課的質量。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠改變焦距的水透鏡，並可以通過霧化裝置顯示光路得到焦距的凸透鏡成像演示教具。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案來實現的:一種凸透鏡成像教學演示教具，由光具和光具座組成，光具包括水透鏡、注射器、雷射光源和毛玻璃光屏，光具座包括位於左側的可抽插小木盒、位於右側的可抽插大木盒、帶刻度的底座木板和用來安放煙餅的凹槽，所述雷射光源設置在光具座的左側，毛玻璃光屏設置在光具座的右側，水透鏡設置在光具座的內部，注射器連接到水透鏡上；所述凹槽設置有兩個，且分別設置在可抽插小木盒和可抽插大木盒內。
[0007]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述底座木板一側有刻度，中間為零刻度值，兩邊刻度值分別向兩邊升高，且水透鏡固定於底座木板的零刻度處。
[0008]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述水透鏡底部設置有水透鏡支架，水透鏡上設置有兩片彈性透明橡膠薄膜。
[0009]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述毛玻璃片光屏上畫有方格。
[0010]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述雷射光源，雷射光源外包裹有一特殊形狀的透光紙片。
[0011]本實用新型的有益效果是:本教具攜帶整理使用方便，可直接調整好光源、透鏡、光屏的高度，無需時常調整；通過可變焦水透鏡調節彈性透明薄膜的曲率，自主調節焦距。霧化裝置顯示出光路，得到焦點的清晰位置，獲得清晰的像，探究凸透鏡成像規律。兩個半封閉的可抽插的木盒相對移動模擬滑軌，方便讀取物距、像距、焦距。選材簡便，現象直觀，形象生動，操作簡單，安全保障，使學生易於理解，提高學生的自主探究能力，課堂質量得到提升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為了易於說明，本實用新型由下述的具體實施例及附圖作以詳細描述。
[0013]圖1為本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具的裝置示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具的可變焦水透鏡正視圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1和圖2所示，一種凸透鏡成像教學演示教具，由光具和光具座組成，光具包括水透鏡2、注射器5、雷射光源7和毛玻璃光屏4，光具座包括位於左側的可抽插小木盒1、位於右側的可抽插大木盒3、帶刻度的底座木板6和用來安放煙餅的凹槽8，所述雷射光源7設置在光具座的左側，毛玻璃光屏4設置在光具座的右側，水透鏡2設置在光具座的內部，注射器5連接到水透鏡2上；所述凹槽8設置有兩個，且分別設置在可抽插小木盒I和可抽插大木盒3內。
[0016]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述底座木板6—側有刻度，中間為零刻度值，兩邊刻度值分別向兩邊升高，可直接讀出光源與透鏡的距離以及光屏與透鏡的距離，以及透鏡焦距；且水透鏡2固定於底座木板6的零刻度處。
[0017]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述水透鏡2底部設置有水透鏡支架10，水透鏡2上設置有兩片彈性透明橡膠薄膜9，水透鏡2由兩片透光性好的彈性透明橡膠薄膜9壓緊封裝在一防水橡膠圈的兩側，形成能夠容納水的密封腔，將其固定在水透鏡支架10上。
[0018]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述毛玻璃片光屏4上畫有方格(未圖示)，可以清晰分辨出像的大小變化。
[0019]本實用新型的凸透鏡成像教學演示教具，所述雷射光源7，雷射光源7外包裹有一特殊形狀的透光紙片(未圖示)，可在光屏上形成清晰可辨別的像，可以有多種形狀紙片替換。
[0020]水透鏡外連到注射器上，通過注水或抽水，改變焦距。煙餅點燃，即可獲得霧化效果，雷射光源射出平行光，即可觀察到明顯光路以及光線匯聚點，即為焦點，焦點下方所對應刻度即為焦距。移動可抽插小木盒和可抽插大木盒，改變物距像距，觀察毛玻璃片上所成的像，注射器連接在橡膠圈上，排出空氣，將水注入抽出，改變彈性透明橡膠薄膜的凸起程度，使焦距能夠根據實驗的要求連續變化。
[0021]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種凸透鏡成像教學演示教具，由光具和光具座組成，光具包括水透鏡(2)、注射器(5)、雷射光源(7)和毛玻璃光屏(4)，光具座包括位於左側的可抽插小木盒(I)、位於右側的可抽插大木盒(3)、帶刻度的底座木板(6)和用來安放煙餅的凹槽(8)，其特徵在於:所述雷射光源設置在光具座的左側，毛玻璃光屏設置在光具座的右側，水透鏡設置在光具座的內部，注射器連接到水透鏡上；所述凹槽設置有兩個，且分別設置在可抽插小木盒和可抽插大木盒內。
2.如權利要求1所述的凸透鏡成像教學演示教具，其特徵在於:所述底座木板(6)—側有刻度，中間為零刻度值，兩邊刻度值分別向兩邊升高，且水透鏡(2)固定於底座木板(6)的零刻度處。
3.如權利要求1所述的凸透鏡成像教學演示教具，其特徵在於:所述水透鏡底部設置有水透鏡支架(10)，水透鏡上設置有兩片彈性透明橡膠薄膜(9)。
4.如權利要求1所述的凸透鏡成像教學演示教具，其特徵在於:所述毛玻璃片光屏上畫有方格。
5.如權利要求1所述的凸透鏡成像教學演示教具，其特徵在於:所述雷射光源(7)，雷射光源外包裹有一特殊形狀的透光紙片。
【文檔編號】G09B23/22GK203465883SQ201320605826
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】倪悅端, 施小莉, 沈霞芳, 任秀娟, 莫敏·江, 汪甜, 陳慧誠, 彭保進, 鄭圓成 申請人:浙江師範大學