显微镜与望远镜组合教具的制作方法

1.本实用新型涉及教学用具的技术领域，是一种显微镜与望远镜组合教具。


背景技术：

2.人教版八年级物理（上册）中第五章第五节《显微镜与望远镜》中，教材简要介绍了显微镜和望远镜的构造，目镜（凸透镜）、物镜（凸透镜）的成像规律，但是在实际教学过程中，由于生物显微镜精度高，前期调节复杂，视线固定向下，视角较小，所以不便于课堂演示，并且教材中所表述的望远镜其最后成像都是倒立的，而生活中常见的望远镜其所成像都为正立的，这就导致学生在学习过程存在认知上的困惑，不利于相关知识的理解与掌握，急需一种操作简单、便于演示的教学用具来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种显微镜与望远镜组合教具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术中缺乏一种操作简单且便于演示的教学用具来使学生直观理解掌握显微镜与望远镜成像原理的问题。
4.本技术的目的是这样实现的：显微镜与望远镜组合教具包括底台、支架、外镜筒、第一内镜筒、第二内镜筒，外镜筒、第一内镜筒、第二内镜筒都为不透光圆筒，支架设置在底台上，外镜筒的中部铰接在支架上，在外镜筒的左、右端口内分别设置有左右伸缩可调的第一内镜筒、第二内镜筒，第一内镜筒内固设有第一凸透镜，在第二内镜筒内固设有第二凸透镜，在外镜筒下方底台的上端面上固设有透光板，在透光板下方的底台内固设有灯珠，底台里内置电源，在底台的外壁上固设有开关，电源、开关、灯珠电连接在一起。
5.下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：进一步的，还包括第一调节柱、第二调节柱，第一内镜筒设置在外镜筒的左侧端口内且与外镜筒之间间隙配合，第二内镜筒同理设置在外镜筒的右端口内，在外镜筒的外壁上设置有与第一内镜筒、第二内镜筒位置相对应的第一调节长孔、第二调节长孔，第一调节柱的一侧为螺纹部，第一调节柱的另一侧为手持部，第一调节柱的螺纹部穿过第一调节长孔与第一内镜筒的筒壁螺纹连接，第一调节柱手持部的下端面压紧在第一调节长孔处的外镜筒外壁上，第二调节柱与第一调节柱结构相同且同理安装在第二调节长孔处的第二内镜筒上。
6.进一步的，在外镜筒左右两侧的外壁上还分别设置有与第一调节长孔、第二调节长孔位置相对应的长度标线。
7.进一步的，在第一内镜筒的左端口上与第二内镜筒的右端口上分别套设有一个透镜护帽。
8.进一步的，支架包括前立杆、后立杆，前立杆位于底台的前侧且其上侧铰接在外镜筒的前侧外壁上，前立杆的下侧与底台铰接，在前立杆的右侧固设有挂环，在挂环右侧的底台上对应设置有拉杆，拉杆的一侧一体连接有能挂设在挂环上的挂钩，撑杆的另一侧活动连接在底台上，底台的后侧同理设置有后立杆、拉杆、挂环，在底台的上端面上设置有能容
置水平状态下前立杆、后立杆、外镜筒的收纳凹槽。
9.本实用新型结构合理而紧凑，显微镜和望远镜的物镜、目镜都是凸透镜，一个长焦，一个短焦，在前后同一直线放置后，从长焦凸透镜（第二凸透镜）一端观察，调整两透镜之间距离，就是显微镜；从短焦凸透镜（第一凸透镜）一端观察，调整两透镜之间距离，就是望远镜，本装置结构简单、操作方便，能够直观的演示显微镜与望远镜的成像原理，方便学生理解掌握成像知识，具有很强的实用性。
附图说明
10.本技术的具体结构由以下的附图和实施例给出：
11.附图1是显微镜与望远镜的组合教具的主视剖视结构示意图；
12.附图2是显微镜与望远镜的组合教具的立体结构示意图。
13.图例：1、底台，2、外镜筒，3、第一内镜筒，4、第二内镜筒，5、第一凸透镜，6、第二凸透镜，7、透光板，8、灯珠，9、电源，10、开关，11、第一调节柱，12、第二调节柱，13、第一调节长孔，14、第二调节长孔，15、长度标线，16、前立杆，17、后立杆，18、挂环，19、拉杆，20、收纳凹槽。
具体实施方式
14.本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
15.在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
16.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述，实施例：如附图1、2所示，该显微镜与望远镜的组合教具包括底台1、支架、外镜筒2、第一内镜筒3、第二内镜筒4，外镜筒2、第一内镜筒3、第二内镜筒4都为不透光圆筒，支架设置在底台1上，外镜筒2的中部铰接在支架上，在外镜筒2的左、右端口内分别设置有左右伸缩可调的第一内镜筒3、第二内镜筒4，第一内镜筒3内固设有第一凸透镜5，在第二内镜筒4内固设有第二凸透镜6，在外镜筒2下方底台1的上端面上固设有透光板7，在透光板7下方的底台1内固设有灯珠8，底台1里内置电源9，在底台1的外壁上固设有开关10，电源9、开关10、灯珠8电连接在一起。
17.在介绍本装置的使用方法前，先简单介绍下凸透镜的成像规律和与之相关的几个基本概念：将平行光线（如阳光）平行于主光轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点，焦点到透镜中心的距离叫做焦距，通常以英文f表示，物距就是指物体到透镜中心的距离，用英文字u表示，透镜中心到像的距离称之为像距，用英文v表示，假设被投影物设置在凸透镜前方，光屏对应的设置在凸透镜的后方，当u》2f，f《v《2f时，在光屏上显示的是倒立缩小的实像；当u=2f，v=2f时，在光屏上显示的是倒立等大的实像；当f《u《2f，v》2f时，在光屏上显示的是倒立放大的实像；当u《f时，在光屏上显示的是正立放大的虚像。第一凸透镜5与第二凸透镜6都是标准的透镜，所以其焦距f1、f2都是已知参数。
18.在演示显微镜的成像原理时：先通过开关10打开灯珠8，使灯珠8照亮整个透光板
7，然后将被观测物放置在透光板7上，以此来增加被观测物的亮度，得到更好的观测效果，将第一凸透镜5（短焦）当做物镜对准被观测物，将第二凸透镜6（长焦）当做目镜，首先调整第一内镜筒3的伸缩度，以此来调整被观测物与第一凸透镜5之间的物距u1，使物距u1在第一凸透镜5焦距f1的一倍与二倍之间的范围内，只要外镜筒2的长度合适（至少满足l》2f1，l是外镜筒2的长度）就会在外镜筒2内必然形成一个倒立放大的物像，接着调整第二内镜筒4的伸缩度，使物象落入到第二凸透镜6焦距f2的一倍范围内，这样就会在第二凸透镜6处观测到一个进一步放大的倒立物象，支架可以固设在底台1上，也可以活动设置在底台1上。第一凸透镜5与第二凸透镜6分别是堵设在第一内镜筒3与第二内镜筒4内。
19.教材中的望远镜通常是指的开普勒望远镜，它由长焦凸透镜（物镜）与短焦凸透镜（目镜）构成，在演示望远镜的成像原理时：将第二凸透镜6（长焦）当做物镜并朝向远处的某一物体，将第一凸透镜5（短焦）当做目镜，由于是望远镜，所以被观测物的物体一般都较远，其物距u2一般都远超第二凸透镜6焦距f2的两倍，所以就不用在额外调节第二内镜筒4的伸缩度（如果距离较近则需要调节第二内镜筒4的伸缩度），被观测物经过第二凸透镜6的成像，会在外镜筒2内形成一个倒立缩小的物象，此时调整第一内镜筒3的伸缩度，使第二凸透镜6的所成物象落在第一凸透镜5的一倍焦距f1内，就可在第一凸透镜5（目镜）处观察到一个放大倒立的物象，这与教材上所表述的望远镜其成像效果一致，都是倒立的，所以就会大大降低学生们的认知困惑。
20.也就是说，显微镜和望远镜的物镜、目镜都是凸透镜，一个长焦，一个短焦，在前后同一直线放置后，从长焦凸透镜（第二凸透镜6）一端观察，调整两透镜之间距离，就是显微镜；从短焦凸透镜（第一凸透镜5）一端观察，调整两透镜之间距离，就是望远镜。本装置结构简单、操作方便，能够直观的演示显微镜与望远镜的成像原理，方便学生理解掌握成像知识，具有很强的实用性。
21.根据实际需要，对上述显微镜与望远镜的组合教具作进一步优化或/和改进：进一步的，如附图1、2所示，还包括第一调节柱11、第二调节柱12，第一内镜筒3设置在外镜筒2的左侧端口内且与外镜筒2之间间隙配合，第二内镜筒4同理设置在外镜筒2的右端口内，在外镜筒2的外壁上设置有与第一内镜筒3、第二内镜筒4位置相对应的第一调节长孔13、第二调节长孔14，第一调节柱11的一侧为螺纹部，第一调节柱11的另一侧为手持部，第一调节柱11的螺纹部穿过第一调节长孔13与第一内镜筒3的筒壁螺纹连接，第一调节柱11手持部的下端面压紧在第一调节长孔13处的外镜筒2外壁上，第二调节柱12与第一调节柱11结构相同且同理安装在第二调节长孔14处的第二内镜筒4上。
22.通过拧松第一调节柱11与第二调节柱12，可以沿着第一调节长孔13与第二调节长孔14的长度方向，对第一内镜筒3与第二内镜筒4的伸缩度进行调节，然后再通过拧紧的方式可以使第一调节柱11与第二调节柱12顶紧在外镜筒2的筒壁上，以此对第一内镜筒3与第二内镜筒4的位置进行固定，以实现观测效果的持久显现。
23.进一步的，如附图2所示，在外镜筒2左右两侧的外壁上还分别设置有与第一调节长孔13、第二调节长孔14位置相对应的长度标线15。
24.设置长度标线15的目的就是为了在调整第一内镜筒3与第二内镜筒4的伸缩度时，有一个直观的距离参照，以便进行精度调节。为了让演示成像规律的操作者更容易分辩出哪个是长焦凸透镜，哪个是短焦凸透镜，还可以在第一内镜筒3与第二内镜筒4的外壁上设
置标识以示区分。
25.进一步的，根据实际需求，在第一内镜筒3的左端口上与第二内镜筒4的右端口上分别套设有一个透镜护帽。
26.通过设置透镜护帽，可以对第一凸透镜5与第二凸透镜6进行很好的保护，避免镜头被磨花损坏，或者杂物、灰尘沾染在透镜上从而影响成像与观测效果。
27.进一步的，如附图1、2所示，支架包括前立杆16、后立杆17，前立杆16位于底台1的前侧且其上侧铰接在外镜筒2的前侧外壁上，前立杆16的下侧与底台1铰接，在前立杆16的右侧固设有挂环18，在挂环18右侧的底台1上对应设置有拉杆19，拉杆19的一侧一体连接有能挂设在挂环18上的挂钩，撑杆的另一侧活动连接在底台1上，底台1的后侧同理设置有后立杆17、拉杆19、挂环18，在底台1的上端面上设置有能容置水平状态下前立杆16、后立杆17、外镜筒2的收纳凹槽20。
28.当本装置使用完毕后，使拉杆19上的挂钩与挂环18分离，这样就可以通过铰接结构将前立杆16、后立杆17、外镜筒2折叠平放在收纳凹槽20内，以缩小整个装置的空间体积，进而更加便于收纳。
29.上述说明仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。凡是属于本技术的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之列。