凸透镜成像示教板的原理如图10．16－1所示。S是一个可以左右移动的物点；光线1平行于主轴，经凸透镜折射后通过焦点F2。光线2通过光心O，经凸透镜后方向不变。当物S左右移动时，光线2的倾斜程度随之变化。光线1是画在示教板上的。光线2是一根与光线1颜色相同的活动铁丝，铁丝穿过固定在光心的小羊眼圈，其一端与物的尖端铰接，见图10．16－2。这样当物移动时，铁丝（光线2）通过光心倾斜程度随物距而变。两条光线的交点即成像的位置S′，交点至光轴的距离就是像高。若物高取为一格，由像高的格数就能直接看出像的放大或缩小情况。交点在光轴以下说明像倒立，反之为正立。交点在透镜右边说明成实像，反之为虚像。当物移至P1，P2，P3，P4四个代表点时（u1>2f，u2＝2f，f<u2<2f，u4<f），对应的像可以自动由灯光显示。其电路原理如图10．16－3。
【制作方法】
1．示教板正面如图10．16－4所示。裁一块66×36厘米2的三合板。刻去表示S1、S2、S3、S4、F1、F2及虚光线的箭头和线段。用透明有机玻璃板将刻出的空洞嵌补平整。并在其背后涂一层薄薄的红透明漆。在F1、F2、S1、S2、S3，S4及虚光线后面分别固定一个小灯泡（6伏）。在P1、P2、P3、P4点分别固定一铜皮作为电触点；方法如图10．16－5所示。
2．活动部件如图10．16－2所示，物用钢片或铁皮剪制。代表光线2的细杆用直径3毫米的铁丝制作。铁丝钻孔的一端先须敲扁些。滑轨用直径3毫米的铜丝弯制，要使细杆能绕物S尖端灵活转动，物S能沿滑轨移动，松紧适当。
3．木框：用端面为2×2厘米2的方木条做一矩形木框，外围尺寸与正面板相同。在一侧装上两枚接线柱（见图10．16－1）。
4．后盖板：照正面板大小裁一块三合板作后盖。
5．组装：把正面板固定在木框上用一张白纸平整地贴在正面板上，剥去触点表面的纸层，在纸上按图10．16－1画好格子并画出光线1和凸透镜符号，装上导轨和活动部件，物与触点应接触良好。然后在正面板后面按图10．16－3焊接电路。测试无误后打上后盖板，装好外线。油漆木框及活动部件。
【使用方法】
接通6伏电源，焦点F1、F2即亮，将物S拨至F1点，物距u>2f，缩小倒立的实像S1就自动显示出来。同理，当物移至P1、P3、P4时，对应的像S2、S3、S4都会自动显示出来。
编者提示：本自制教具可辅以“光学”部分的物理实验教学。
【凸透镜成像示教板】相关文章：
★ 组装显微镜
★ 小孔成像
★ 有柄凸透镜
★ 双耳效应
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