制作材料: 小电池盒
、干电池
2节(
5号或
7号、
2.5V、
0.3A小灯泡
、焦距为
f=5cm的凸透镜
、圆柱形塑料(纸)盒 (直径比凸透镜直径略大,长
10cm左右)
、毛玻璃 (较薄)
、纸板(不透明塑料板)“
F”形挡光板开关
、导线
、502胶水
、双面胶。
制作方法及过程: 1、把圆柱形盒子左、右端盖子剪掉。
2、在一块圆形(刚好放进盒子为宜)纸板(不透明塑料板)中间剪出一个直径比凸透镜直径略小的圆形孔,用胶水把凸透镜粘在孔上(如图
1),然后把纸板固定在盒子中间靠右位置(凸透镜的主光轴和盒子的轴线重合)。
3、按照图
2所示的电路图连接好电路,并把此电路用胶水固定在的盒子左端(如图
4),使小灯泡(灯丝)位于凸透镜的左焦点上,其中电池固定在剪下的盒子的左端,然后作为后盖套在盒子上(便于可取下更换电池)。
4、把中间镂空成“
F”形的挡光板用胶水固定在毛玻璃上(如图
3)后固定在剪下的盒子的右端后作为前盖套在盒子上(可取下),使字“
F”的中心在凸透镜的主光轴上(即使灯泡中心、凸透镜的光心和字“
F”的中心在同一高度、同一条直线上)。
5、在盒子的下方固定一个支架,这样就制成了一个可以替代
蜡烛的光源,如图
4所示。使用时只需把此光源固定在光具座的支架上就可以了。
说明:在“探究凸透镜成像的规律”的学生实验中用此光源替代蜡烛,具有如下特点:
1、由于该光源的自身厚度很薄,物距更容易确定,可以避免使用蜡烛时物距不是唯一的值而给确定像的位置所带来的困难,从而使 所得数据误差更小。
2、在本学生实验中,该光源的位置始终固定在透镜的主光轴上,而且该光源也不会受风的影响而晃动、改变大小,因而避免了由于蜡烛燃烧变短、烛焰晃动等因素给实验带来的不利影响,使光屏上所形成的像更加清晰、稳定、减小误差。
3、使用蜡烛时,烛焰所成的像可以轻易使学生得出蜡烛成上下倒立的实像,但却不能观察所成的像也是左右倒立的特点。由于该光源为“
F”形,从光屏上所成的像可以直观的观察到像的左右也是倒立的,这样在实验的过程中就帮助学生轻松纠正了片面的认为凸透镜成实像时只是上下倒立的错误观点。这是使用蜡烛作为光源时不能直接观察到的。
4、该光源的使用范围比蜡烛更加广泛。如当把“
F”形挡光板(前盖)取下后就可以作为一个平行光源来使用,可以用来测量本学生实验中所使用凸透镜的焦距等。
5、该光源还具有安全可靠、可重复使用等特点。
6、本实验器材也可由学生自己制作完成,这样不仅能培养学生的动手习惯和动手制作能力,还培养了学生学习物理知识的兴趣和探究科学知识的精神,提高学生的综合素质。