一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置的制作方法

1.本实用新型属于物理实验教学技术领域，尤其涉及一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置。


背景技术：

2.凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式，凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。远视眼镜是凸透镜。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，凸透镜在镜的两侧各有一实焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。其实凸透镜和凹透镜都没有一定的焦点，只有平行于主光轴的且到主光轴距离相等的光线才会完全在主光轴上相交。我们之所以看到许多经过凸透镜的平行于主光轴但到主光轴距离不相等的光线有一个“焦点”是因为该凸透镜镜面的曲率半径较大，光线偏折程度的差异不明显。为了方便使用，我们把离主光轴的距离和凸透镜顶部的距离相等的两条光线的交点作为凸透镜的焦点。现有技术中来测试凸透镜焦点的时候，大多都是手动操作试验装置，试验过程的稳定性不能保证，且不能操作十分的繁琐，给教学带来很多的不便。为此，我们提出一种用于研究凸透镜聚焦的物理实验装置来解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置，电动实现透镜聚焦试验的操作，提高操作的便捷性和精确度，同时可以调节试验中各个部分的高度和位置，使试验更加灵活。
4.本实用新型采用的技术方案如下：一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置，包括底座、光源移动组件、光屏移动组件、凸镜移动组件、光源夹紧组件、凸镜夹紧组件和光屏，所述光源移动组件设于底座内一侧，所述光屏移动组件设于底座内另一侧，所述凸镜移动组件设于底座内，所述凸镜移动组件设于光源移动组件与光屏移动组件之间，所述光源夹紧组件设于光源移动组件上，所述光屏设于光屏移动组件上，凸镜夹紧组件设于凸镜移动组件上，所述底座上壁中部设有第二滑动槽，所述底座一侧侧壁设有第一滑动槽，所述底座另一侧侧壁设有第三滑动槽，所述光源移动组件包括第一螺纹柱、第一滑动块、第一连接块、第一支撑块、第一电机支撑体和第一旋转电机，所述第一螺纹柱设于第一滑动槽内，所述第一螺纹柱一端与第一滑动槽一侧侧壁通过轴承连接，所述第一螺纹柱另一端贯穿第一滑动槽另一侧侧壁，所述第一电机支撑体设于底座一侧侧壁，所述第一旋转电机设于第一电机支撑体上，所述第一旋转电机与第一螺纹柱连接，所述第一滑动块设于第一滑动槽内，所述第一滑动块与第一螺纹柱通过螺纹连接，所述第一连接块设于第一滑动块一侧侧壁，所述第一支撑块设于第一连接块一侧侧壁，所述第一支撑块设于第二滑动槽内，所
述第一支撑块侧壁中心处设有第一贯穿孔，所述凸镜移动组件包括第二螺纹柱、第二滑动块、第二电机支撑体和第二旋转电机，所述第二螺纹柱设于第二滑动槽内，所述第二螺纹柱一端与第二滑动槽一侧侧壁通过轴承连接，所述第二螺纹柱另一端贯穿第二滑动槽另一侧侧壁，所述第二电机支撑体设于底座一侧侧壁，所述第二旋转电机设于第二电机支撑体上，所述第二旋转电机与第二螺纹柱连接，所述第二滑动块设于第二滑动槽内，所述第二滑动块与第二螺纹柱通过螺纹连接，所述光源夹紧组件包括光源支撑体、光源支撑柱、光源滑动箍、光源滑动放置体、光源夹紧螺纹柱、光源夹紧滑块和光源夹紧块，所述光源支撑体设于第一滑动块上，所述光源支撑柱设于光源支撑体上壁一侧，所述光源滑动箍套设于光源支撑柱上，所述光源滑动放置体呈一端开口的中空腔体设置，所述光源滑动放置体上壁中部设有光源限位滑槽，所述光源滑动放置体设于光滑滑动箍一侧侧壁，所述光源夹紧螺纹柱设于光源滑动放置体内，所述光源夹紧螺纹柱一端与光源滑动放置体通过轴承连接，所述光源夹紧螺纹柱另一端贯穿光源滑动放置体，所述光源夹紧滑块对称设于光源滑动放置体内，所述光源夹紧滑块与光源夹紧螺纹柱通过螺纹连接，所述光源夹紧块呈t字型设置，所述光源夹紧块设于光源夹紧滑块上。
5.进一步地，所述光屏移动组件包括第三螺纹柱、第三滑动块、第三连接块、第三支撑块、第三电机支撑体和第三旋转电机，所述第三螺纹柱设于第三滑动槽内，所述第三螺纹柱一端与第三滑动槽一侧侧壁通过轴承连接，所述第三螺纹柱另一端贯穿第三滑动槽另一侧侧壁，所述第三电机支撑体设于底座一侧侧壁，所述第三旋转电机设于第三电机支撑体上，所述第三旋转电机与第三螺纹柱连接，所述第三滑动块设于第三滑动槽内，所述第三滑动块与第三螺纹柱通过螺纹连接，所述第三连接块设于第三滑动块一侧侧壁，所述第三支撑块设于第三连接块一侧侧壁，所述第三支撑块设于第二滑动槽内，所述第三支撑块侧壁中心处设有第三贯穿孔。
6.进一步地，所述凸镜夹紧组件包括凸镜支撑体、凸镜支撑柱、凸镜滑动箍、凸镜滑动放置体、所述凸镜支撑体设于第一滑动块上，所述凸镜支撑柱设于凸镜支撑体上壁一侧，所述凸镜滑动箍套设于凸镜支撑柱上，所述凸镜滑动放置体呈一端开口的中空腔体设置，所述凸镜滑动放置体上壁中部设有凸镜限位滑槽，所述凸镜滑动放置体设于光滑滑动箍一侧侧壁，所述凸镜夹紧螺纹柱设于凸镜滑动放置体内，所述凸镜夹紧螺纹柱一端与凸镜滑动放置体通过轴承连接，所述凸镜夹紧螺纹柱另一端贯穿凸镜滑动放置体，所述凸镜夹紧滑块对称设于凸镜滑动放置体内，所述凸镜夹紧滑块与凸镜夹紧螺纹柱通过螺纹连接，所述凸镜夹紧块呈t字型设置，所述凸镜夹紧块设于凸镜夹紧滑块上。
7.进一步地，所述凸镜夹紧螺纹柱自由端设有凸镜夹紧转动把手，方便操作夹紧凸镜。
8.进一步地，所述光源夹紧螺纹柱自由端设有光源夹紧转动把手，方便操作夹紧光源。
9.进一步地，所述光源滑动箍侧壁设有光源锁定螺钉，方便控制光源的高度。
10.进一步地，所述凸镜滑动箍侧壁设有凸镜锁定螺钉，方便控制凸镜的高度。
11.进一步地，所述底座上壁一侧设有移动刻度线，方便控制光源、凸镜和光屏之间的距离。
12.采用上述结构后，本实用新型有益效果如下：本实用新型一种高校物理教学用电
动式透镜聚焦实验装置，光源移动组件、凸镜移动组件和光屏分别有不同的移动组件，分别由第一旋转电机、第二旋转电机和第三旋转电机控制，保证了所有的控制都有电机电动控制，且最终都在第二滑动槽内滑动，确保在直线上，然后光源夹紧组件和凸镜夹紧组件可以分别对光源和凸镜的高度调节，满足不同的实验要求。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
14.图1为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置立体结构示意图；
15.图2为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置内部结构示意图；
16.图3为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置光源夹紧组件；
17.图4为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置凸镜夹紧组件；
18.图5为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置光源移动组件；
19.图6为本实用新型一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置光屏移动组件。
20.在附图中：1、底座，2、光源移动组件，3、凸镜移动组件，4、光源夹紧组件，5、凸镜夹紧组件，6、光屏，7、第二滑动槽，8、第一滑动槽，9、第三滑动槽，10、第一螺纹柱，11、第一滑动块，12、第一连接块，13、第一支撑块，14、第一电机支撑体，15、第一旋转电机，16、第二螺纹柱，17、第二滑动块， 18、第二电机支撑体，19、第二旋转电机，20、光源支撑体，21、光源支撑柱，22、光源滑动箍，23、光源放置体，24、第三螺纹柱，25、第三滑动块，26、第三连接块，27、第三支撑块，28、第三电机支撑体， 29、第三旋转电机，30、凸镜支撑体，31、凸镜支撑柱，32、凸镜滑动箍，33、凸镜滑动放置体，34、凸镜夹紧转动把手，35、光源夹紧转动把手，36、光源夹紧螺纹柱，37、光源夹紧滑块，38、光源夹紧块， 39、凸镜夹紧螺纹柱，40、凸镜夹紧滑块，41、凸镜夹紧块，42、凸镜限位滑槽，43、光源限位滑槽，44、第一贯穿孔，45、第三贯穿孔，46、移动刻度线，47、光屏移动组件，48、凸镜锁紧螺钉，49、光源锁紧螺钉。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
23.如图1
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5所示，一种高校物理教学用电动式透镜聚焦实验装置，包括底座1、光源移
动组件2、光屏移动组件、凸镜移动组件3、光源夹紧组件4、凸镜夹紧组件5和光屏6，所述光源移动组件2设于底座1 内一侧，所述光屏6移动组件设于底座1内另一侧，所述凸镜移动组件3设于底座1内，所述凸镜移动组件3设于光源移动组件2与光屏6移动组件之间，所述光源夹紧组件4设于光源移动组件2上，所述光屏 6设于光屏6移动组件上，凸镜夹紧组件5设于凸镜移动组件3上，所述底座1上壁中部设有第二滑动槽 7，所述底座1一侧侧壁设有第一滑动槽8，所述底座1另一侧侧壁设有第三滑动槽9，所述光源移动组件 2包括第一螺纹柱10、第一滑动块11、第一连接块12、第一支撑块13、第一电机支撑体14和第一旋转电机15，所述第一螺纹柱10设于第一滑动槽8内，所述第一螺纹柱10一端与第一滑动槽8一侧侧壁通过轴承连接，所述第一螺纹柱10另一端贯穿第一滑动槽8另一侧侧壁，所述第一电机支撑体14设于底座1一侧侧壁，所述第一旋转电机15设于第一电机支撑体14上，所述第一旋转电机15与第一螺纹柱10连接，所述第一滑动块11设于第一滑动槽8内，所述第一滑动块11与第一螺纹柱10通过螺纹连接，所述第一连接块12设于第一滑动块11一侧侧壁，所述第一支撑块设于第一连接块12一侧侧壁，所述第一支撑块设于第二滑动槽7内，所述第一支撑块侧壁中心处设有第一贯穿孔44，所述凸镜移动组件3包括第二螺纹柱16、第二滑动块17、第二电机支撑体18和第二旋转电机19，所述第二螺纹柱16设于第二滑动槽7内，所述第二螺纹柱16一端与第二滑动槽7一侧侧壁通过轴承连接，所述第二螺纹柱16另一端贯穿第二滑动槽7另一侧侧壁，所述第二电机支撑体18设于底座1一侧侧壁，所述第二旋转电机19设于第二电机支撑体18上，所述第二旋转电机19与第二螺纹柱16连接，所述第二滑动块17设于第二滑动槽7内，所述第二滑动块17与第二螺纹柱16通过螺纹连接，所述光源夹紧组件4包括光源支撑体20、光源支撑柱21、光源滑动箍22、光源滑动放置体，所述光源支撑体20设于第一滑动块11上，所述光源支撑柱21设于光源支撑体20上壁一侧，所述光源滑动箍22套设于光源支撑柱21上，所述光源滑动放置体呈一端开口的中空腔体设置，所述光源滑动放置体上壁中部设有光源限位滑槽43，所述光源滑动放置体设于光滑滑动箍一侧侧壁，所述光源夹紧螺纹柱36设于光源滑动放置体内，所述光源夹紧螺纹柱36一端与光源滑动放置体通过轴承连接，所述光源夹紧螺纹柱36另一端贯穿光源滑动放置体，所述光源夹紧滑块37对称设于光源滑动放置体内，所述光源夹紧滑块37与光源夹紧螺纹柱36通过螺纹连接，所述光源夹紧块38呈t字型设置，所述光源夹紧块38设于光源夹紧滑块37上。
24.其中，所述光屏6移动组件包括第三螺纹柱24、第三滑动块25、第三连接块26、第三支撑块27、第三电机支撑体28和第三旋转电机29，所述第三螺纹柱24设于第三滑动槽9内，所述第三螺纹柱24一端与第三滑动槽9一侧侧壁通过轴承连接，所述第三螺纹柱24另一端贯穿第三滑动槽9另一侧侧壁，所述第三电机支撑体28设于底座1一侧侧壁，所述第三旋转电机29设于第三电机支撑体28上，所述第三旋转电机29与第三螺纹柱24连接，所述第三滑动块25设于第三滑动槽9内，所述第三滑动块25与第三螺纹柱24通过螺纹连接，所述第三连接块26设于第三滑动块25一侧侧壁，所述第三支撑块设于第三连接块26一侧侧壁，所述第三支撑块设于第二滑动槽7内，所述第三支撑块侧壁中心处设有第三贯穿孔45，所述凸镜夹紧组件5包括凸镜支撑体30、凸镜支撑柱31、凸镜滑动箍32、凸镜滑动放置体33、所述凸镜支撑体30设于第一滑动块11上，所述凸镜支撑柱31设于凸镜支撑体30上壁一侧，所述凸镜滑动箍32 套设于凸镜支撑柱31上，所述凸镜滑动放置体33呈一端开口的中空腔体设置，所述凸镜滑动放置体33 上壁中部设有凸镜限位滑槽42，所述凸镜滑动放置体33设于光滑滑动
箍一侧侧壁，所述凸镜夹紧螺纹柱 39设于凸镜滑动放置体33内，所述凸镜夹紧螺纹柱39一端与凸镜滑动放置体33通过轴承连接，所述凸镜夹紧螺纹柱39另一端贯穿凸镜滑动放置体33，所述凸镜夹紧滑块40对称设于凸镜滑动放置体33内，所述凸镜夹紧滑块40与凸镜夹紧螺纹柱39通过螺纹连接，所述凸镜夹紧块41呈t字型设置，所述凸镜夹紧块41设于凸镜夹紧滑块40上，所述凸镜夹紧螺纹柱39自由端设有凸镜夹紧转动把手34，方便操作夹紧凸镜，所述光源夹紧螺纹柱36自由端设有光源夹紧转动把手35，方便操作夹紧光源，所述光源滑动箍22侧壁设有光源锁定螺钉，方便控制光源的高度，所述凸镜滑动箍32侧壁设有凸镜锁定螺钉，方便控制凸镜的高度，所述底座1上壁一侧设有移动刻度线46，方便控制光源、凸镜和光屏6之间的距离。
25.具体使用时，将光源放置在光源滑动放置体上，然后拧动光源夹紧转动把手35，将光源定位在中心位置上，然后将凸镜放置凸镜滑动放置体33上，然后拧动凸镜夹紧转动把手34，将凸镜定位在中心位置上，然后根据物理实验数据，打开第二旋转电机19，将凸镜固定相应的位置上，然后打开第一旋转电机15，使光源处在相应的位置上，然后打开第三旋转电机29，调节光屏6的位置，调好之后，然后打开第三旋转电机29，前后移动光屏6，可以确定光源的焦距的位置，然后重新调节光源的位置或者更换不同的透镜，重复上述步骤，对比得到的实验数据。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。