[实用新型]一种物理教学用小孔成像演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学用演示装置，尤其涉及一种物理教学用小孔成像演示装置。

背景技术

小孔成像。用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，人们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光延直线传播的性质。光的直线传播性质，在中国古代天文历法中得到了广泛的应用，并制造了圭表和日晷，测量日影的长短和方位，以确定时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管，以观察天象，测量恒星的位置。

小孔成像现象是中学物理几何学的一个基本现象，但学生学习这一现象时往往没有自己的生活经验作支撑，因此在课堂中进行小孔成像的实验演示是非常有必要的，现在实验室也配备了这样的实验器材，但是由于器材比较复杂与学生的亲和力不强，而且这种生活中不太常见，其实又很容易实验操作成功的物理现象，因此亟需研发一种操作简单，不需要有很好的生活经验作支撑，可以让每个同学都可以亲身体验的物理教学用小孔成像演示装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服学生学习这一现象时往往没有自己的生活经验作支撑，器材比较复杂与学生的亲和力不强，而且这种生活中不太常见的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简单，不需要有很好的生活经验作支撑，可以让每个同学都可以亲身体验的物理教学用小孔成像演示装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种物理教学用小孔成像演示装置，包括有底板、升降装置、安装板、滑轨、滑块、齿条、固定板、第一轴承座、第一转轴、第一齿轮、第一摇杆、放置台、蜡烛、支杆、黑箱和黑色屏幕，底板顶部左侧通过螺栓连接的方式连接有升降装置，升降装置的右侧底部连接有安装板，安装板顶部右侧通过螺栓连接的方式连接有滑轨，滑轨上滑动式连接有滑块，滑块顶端焊接有齿条，齿条右端焊接有放置台，放置台上放置有蜡烛，安装板顶部左侧焊接有固定板，固定板右侧顶部通过螺栓连接的方式连接有第一轴承座，第一轴承座的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴，第一转轴的后端通过过盈连接的方式连接有第一齿轮，第一齿轮与齿条相互啮合，第一转轴的前端通过过盈连接的方式连接有第一摇杆，底板顶部右侧对称焊接有支杆，支杆顶部通过螺栓连接的方式连接有黑箱，黑箱左侧开有小孔，黑箱右侧安装有黑色屏幕。

优选地，升降装置包括有机械箱、第二轴承座、丝杆、螺母、导轨、导套、第一锥齿轮、第三轴承座、第二转轴、第二锥齿轮、第二摇杆、连接杆，机械箱右侧中间开有一字孔，机械箱左侧底部焊接有第三轴承座，第三轴承座上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴，第二转轴的左端焊接有第二摇杆，第二转轴的右端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮，机械箱左侧对称焊接有第二轴承座，第二轴承座上的轴承之间通过过盈连接的方式连接丝杆，丝杆上设有螺母，螺母右侧焊接有导套，丝杆底端焊接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二轴承座右端焊接有导轨，导轨与导套相互配合，导套的右侧焊接有连接杆。

优选地，还包括有环形槽，在放置台上开有环形槽。

优选地，还包括有橡胶套，橡胶套通过螺钉连接的方式连接在第二摇杆表面。

优选地，底板材料为不锈钢。

优选地，安装板材料为Q235钢。

工作原理：当需要使用本装置时，首先将其搬到需要使用的地方。然后人工点燃蜡烛，与此同时人工控制升降装置开始工作，当在黑色屏幕上能够看到火焰的影像时人工控制升降装置停止工作将其停留在此时的位置上。再人工转动第一摇杆，当第一摇杆顺时针旋转时带动第一齿轮顺时针旋转，第一齿轮与齿条相互啮合，第一齿轮顺时针旋转带动齿条向左运动，齿条向左运动带动放置台向左运动，放置台向左运动带动放置在其上的蜡烛向左运动，此时蜡烛远离黑箱，当第一摇杆逆时针旋转时带动第一齿轮逆时针旋转，第一齿轮与齿条相互啮合，第一齿轮逆时针旋转带动齿条向右运动，齿条向右运动带动放置台向右运动，放置台向左运动带动放置在其上的蜡烛向右运动，此时蜡烛靠近黑箱，在蜡烛的左右运动，远离和靠近黑箱的过程中观察黑色屏幕上的影像图案验证小孔成像原理。