本实用新型涉及教学辅助器械领域,具体涉及一种新型小孔成像实验箱。
背景技术:
小孔成像现象是由于光的直线传播性质而形成的,小孔成像观察是中小学科学课上必做的一项实验,通常用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物(一般都是燃着的蜡烛)之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像,它与镜面反射成像,透镜折射成像三足鼎立共同构成了完整的几何光学成像体系,在教学中的地位无法替代。但是目前教学中使用的小孔成像仪,在结构上大都模仿照相机,由小孔、暗室、成像屏组成,缺陷成像太暗而且模糊,达不到教学演示的目的,效果不好,传统的演示实验可见度小,不便于分析像与物的距离关系,尤其是没有生活经历的学生而言,只能死记硬背课本结论。
技术实现要素:
为克服所述不足,本实用新型的目的在于提供一种结构简单、节能环保、成像清楚、能够记录实验过程、能够提高学生兴趣和学习效果的新型小孔成像实验箱。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型小孔成像实验箱,包括箱体和实验装置,所述实验装置设置在箱体内部,包括发光体、挡板、传动箱,所述发光体和挡板分别通过支柱与传动箱内部传动装置连接,所述箱体内壁的六个面中的一面设为显像板,所述显像板、挡板和发光体相互平行且在一条中心线上,所述传动箱内部设有传动装置和测量装置,所述测量装置能够测量显像板和挡板、挡板和发光体之间的距离,所述挡板中央设有圆形小孔,起到小孔成像的作用,挡板朝向显像板的一面的上端设有摄像头,所述摄像头朝向显像板,能够记录显像板上的图像变化,所述箱体的正面采用透明材质,操作者能够清楚观察箱体内部的实验过程。
进一步,所述箱体外侧设有液晶操作屏和视频输出插口,所述液晶操作屏与传动箱内的传动装置和测量装置连接,操作者能够通过液晶操作屏控制挡板和发光体的位置,并读取显像板和挡板、挡板和发光体之间的距离,所述液晶操作屏内部设有存储模块,能够存储实验过程中摄像头拍摄的图像以及显像板和挡板、挡板和发光体之间的距离信息,所述视频输出插口与摄像头连接,能够输出摄像头拍摄的图像。
进一步,所述显像板上设有标尺,操作者能够通过标尺测量在显像板上成像的尺寸,操作者能够通过测量的成像尺寸以及显像板和挡板、挡板和发光体之间的距离信息,总结小孔成像的规律。
进一步,所述箱体的正面上方设有自拉式卷帘,操作者可以通过自拉式卷帘调整外界干扰光线的强度,也可以将自拉式卷帘全部放下后,通过摄像头显示的图像控制实验。
进一步,所述发光体的形状采用三角形结构,三角形结构的尺寸设有多个规格,三角形结构的尺寸确定,有利于实验数据的记录和读取。
进一步,所述箱体外侧设有太阳能发电板,箱体内部设有蓄电池,所述太阳能发电板通过充放电保护装置与蓄电池连接,能够在光线条件充足的时候为蓄电池充电。
本实用新型具有以下有益效果:结构简单,节能环保,成像清楚,方便使用;摄像头能够输出实验过程,可以通过大型显示屏进行教学,提高教学质量;学生可以通过标尺测量的成像尺寸以及显像板和挡板、挡板和发光体之间的距离信息,总结小孔成像的规律,能够提高学生兴趣和学习效果;存储模块能够能够记录实验过程及数据有很高的推广价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的A-A剖视图。
图中1箱体,11正面,12自拉式卷帘,2发光体,3挡板,31圆形小孔,32摄像头,4传动箱,5显像板,51标尺,6液晶操作屏,7视频输出插口,8太阳能发电板,9支柱。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1、图2所示的一种新型小孔成像实验箱,包括箱体1和实验装置,所述实验装置设置在箱体1内部,包括发光体2、挡板3、传动箱4,所述发光体2和挡板3分别通过支柱9与传动箱4内部传动装置连接,所述箱体1内壁的六个面中的一面设为显像板5,所述显像板5、挡板3和发光体2相互平行且在一条中心线上,所述传动箱4内部设有传动装置和测量装置,所述测量装置能够测量显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离,所述挡板3中央设有圆形小孔31,起到小孔成像的作用,挡板3朝向显像板5的一面的上端设有摄像头32,所述摄像头32朝向显像板5,能够记录显像板5上的图像变化,所述箱体1的正面11采用透明材质,操作者能够清楚观察箱体1内部的实验过程。
进一步,所述箱体1外侧设有液晶操作屏6和视频输出插口7,所述液晶操作屏6与传动箱4内的传动装置和测量装置连接,操作者能够通过液晶操作屏6控制挡板3和发光体2的位置,并读取显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离,所述液晶操作屏6内部设有存储模块,能够存储实验过程中摄像头32拍摄的图像以及显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离信息,所述视频输出插口7与摄像头32连接,能够输出摄像头32拍摄的图像。
进一步,所述显像板5上设有标尺51,操作者能够通过标尺51测量在显像板5上成像的尺寸,操作者能够通过测量的成像尺寸以及显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离信息,总结小孔成像的规律。
进一步,所述箱体1的正面11上方设有自拉式卷帘12,操作者可以通过自拉式卷帘12调整外界干扰光线的强度,也可以将自拉式卷帘12全部放下后,通过摄像头32显示的图像控制实验。
进一步,所述发光体2的形状采用三角形结构,三角形结构的尺寸设有多个规格,三角形结构的尺寸确定,有利于实验数据的记录和读取。
进一步,所述箱体1外侧设有太阳能发电板8,箱体内部设有蓄电池,所述太阳能发电板8通过充放电保护装置与蓄电池连接,能够在光线条件充足的时候为蓄电池充电。
使用时,操作者将视频输出插口7与外联的大型显示器连接,然后通过液晶操作屏6打开发光体2、摄像头32,外联的大型显示器将会显示摄像头32拍摄的显像板5的图像信息;通过液晶操作屏6调整显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离,显像板5显示的图像尺寸将发生变化,学生可以通过测量的成像尺寸以及显像板5和挡板3、挡板3和发光体2之间的距离信息,总结小孔成像的规律。
本实用新型不局限于所述实施方式,任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化,凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案,均落入本实用新型的保护范围之内。
本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。