专利名称：透镜成像模拟演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中学物理透镜成像实验演示的一种仪器。
在中学物理教课书中有关透镜成像教学中，演示物体成像一般都采用教材中的光具座，有一些教学实验中应用激光光学演示仪。但从教学实践中发现，上述两种演示仪器都有不足之处首先它们演示要受到外界光线亮度的限止；在操作过程中，调光屏位置、对焦既费时又烦琐；演示过程中是跳跃式成像，联动性差，没有整体性和连续性，影响教学效果。
本实用新型的目的在于，为中学教学中透镜成像演示提供一种不受任何环境的限止，在演示过程中能连续成像的模拟演示仪。
本实用新型完成上述目的的技术方案是根据透镜成像原理，按照特殊光线的特点设计而成；在长方形的面板上，过中心点制作一垂直水平主轴的透镜，在面板的第二象限制作一条平行于水平主轴的平行光线条相交透镜。在第一象限连接平行光线同透镜相交的交点与透镜焦点作一条过焦点光线条，並延伸第四象限。过中心点作一条光线条可在第二象限和第四象限与平行光线条和过焦点光线相交于任何一点。被摄物装接在平行光线条和过中心光线条的交点上，影像装接在过焦点光线条和过中心光线条的交点上，它们可随过中心光线条的转动而沿水平主轴相垂直的水平方向移动。凹透镜成像；把过焦点光线条按置在第二象限相接交在透镜和平行光线条交点与透镜焦点，影像在第二象限的过焦点光线条和过中心光线条的交点上，被摄物和影像随过中心光线条的转动，都在第二象限移动。
本实用新型与现有同类演示装置(仪器)相比，具有如下优点由于被摄物、影像装接在平行光线条与过中心光线条的交点上和过焦点光线条与过中心光线条的交点上，它们随过中心光线条的转动而在面板上同步移动，实现连续成像、物像联动性能好，生动地揭示了透镜成像的规律，还可模拟光线成像作图教学，提高了教学实验效果。另外，它操作方便，使用不受外界环境的影响，有利提高使用效果。
现结合附图及实施例对本实用新型的技术内容作详细的描述。
图1是本实用新型平面结构视图。
图2是本实用新型背面拉线传动结构示图图3是被摄物、影像同平行光线条，过焦点光线条以及过光心光线条装接的结构视图。
虚像盖板1、被摄物2、平行光线条3、过光心光线条4、面板5过焦点光线条6、透镜7、反向过焦点光线条8、实像盖板9、影像10、小孔11、圆头滑栓12、推拉柄14、滑块15、拉线16、小滑轮17。
在长方形的面板5上，过中心点制作一垂直水平轴线的透镜7，它包括凸透镜和凹透镜，其形状中间厚为凸透，中间薄为凹透，可用塑料或毛玻璃做成，它活动装置在面板5上。平行光线条3用导轨凹槽制成装置在面板5上的第二象限与水平轴线平行，且相距一定距离，一端与透镜7相接触。过光心光线条4用导轨凹槽制成，活动装接在面板5的中心点，並穿过透镜7，它可以绕着中心点转动。过焦点光线条6用导轨凹槽制成活动装接在面板5的第一和第四象限上。被摄物2装接在平行光线条3和过光心光线条4的交点上，被摄物2与滑块15、圆头滑栓12，推拉柄制成一体，被摄物2中的滑块15置入平行光线条3凹槽中圆头滑栓12置于过光心光线条4的凹槽中、被摄物2与滑块15垂直成直角。影像10连接在过焦点光线条6和过光心光线条4的交点上，滑块15置于过焦点光线条6的凹槽中，圆头滑栓12置于过光心光线条4的凹槽中，影像10结构同被摄物2一样，不同的是影像10与滑块15的夹角按公式tgα′＝ (h)/(f) 计算，α＝arctg＋90°、h……被摄物长，f……透镜焦距，本实用新型在取物长10cm、焦距12cm时，则影像10同滑块15之间的夹角是130°。当手持推拉柄14时，被摄物2沿着水平轴在第二象限从左向右移动，过光心光线条4随着中心点转动，此时，影像10随着过光心光线条4的转动，和被摄物同步的在第四象限从左向右移动，它们移动时，超过一定长度的部分都被虚盖板1和实像盖板9遮住。在被摄物2向右移动接近透镜7时，过光心光线条4和过焦点光线条6的夹角越来越少，影像10的移动阻力增大，为了使影像10不会阻滞，在滑块15的两端连接拉线16的两个头，拉线16穿过过光心光线条4和面板的两个小孔11，系结在面板5背面的小滑轮支点17上，两个小孔11装置有滑轮。当过光心光线条4和过焦点光线条6的夹角渐少、影像10滑动阻力增大时，牵动拉线16，拖动影像10移动，以防卡滞。
把凸透镜改装为凹透镜，此时，影像10和被摄物2在透镜7的同侧。本实用新型只将过焦点光线条6取下装接成过透镜7左则的焦点和平行光线条3和透镜7交点上的反向过焦点光线条8、影像10装置在过光心光线条4与反向过焦点光线条8的交点位置上，影像10随同被摄物2的移动而移动，左右移动使被摄物2，影像10的长度跟着变化，其超过水平轴线伸延到第三象限的长度被虚像盖板1遮住。保持物和像的真实感。
权利要求1.一种透镜成像模拟演示仪，它主要包括有面板、模拟透镜、其特征包括平行光线条(3)、过光心光线条(4)、过焦点光线条(6)和反向过焦点光线条(8)，被摄物(2)连接在平行光线条(3)与过光心光线条(4)交点上，影像(10)连接在过光心光线条(4)与过焦点光线条(6)的交点上。
2.按权利要求1所述的透镜成像模拟演示仪，其特征在于，被摄物(2)、影像(10)上的圆头滑栓(12)置于过光心光线条(4)的凹槽中，滑块(15)分别置于平行光线条(3)、过焦点光线条(6)的凹槽中。
3.按权利要求1所述的透镜成像模拟演示仪，其特征在于、影像(10)的滑块(15)两端接有拉线(16)、系于面板(5)背面的小滑轮(17)。
4.按权利要求1所述的透镜成像模拟演示仪，其特征在于在面板(5)上有实像盖板(9)，虚像盖板(1)。
5.按权利要求1所述的透镜成像模拟演示仪，其特征在于过焦点光线条(6)，反向过焦点光线条(8)活动装接在面板(5)上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于中学物理实验透镜成像的模拟演示仪，它按照三条特殊光线设计而成，被摄物和影像分别装置在平行光线条与过光心光线条交点上和过光心光线条与过焦点光线条交点上，因此，可以自动对焦，连续成像、操作简便的优点，而且它的使用不受外界环境特别是亮度的限止，有很好的演示效果。
文档编号G09B23/00GK2141583SQ9223357
公开日1993年9月1日 申请日期1992年9月14日 优先权日1992年9月14日
发明者王吾尧 申请人:王吾尧