（德阳绵竹实验学校 绵竹 618200）
【摘 要】 光源由排列成不对称图形的发光二板管构成，成像清晰；摒弃蜡烛，实验仪器上、桌面上、地面上不再有讨厌的蜡烛滴，消除了地面滴蜡导致师生摔倒的安全隐患；在光源板及光屏板的下方连接支架、可做平面镜成像实验，分离支架，可做凸透镜成像实验，一物二用，节省经费；光源板与光屏板上设有相同的网格线，方便比较“像”与“物体”的大小；支架下的底板上设有中心定位孔，可准确记录并测量“像”与“物体”到平面镜的距离；光屏板由半透光材料制作，学生可多角度及从光屏正反面观察所成的“像”，可见度大。
【关键词】 平面镜成像、凸透镜成像、实验、发光二极管、中心定位孔、可拆卸支架
1.设计背景
研究平面镜成像规律、凸透镜成像规律的实验，都为中学物理的重要实验，目前均用点燃的蜡烛作为供成像的光源，优点是点燃的蜡烛亮度高，成像清晰，实验效果好。但存在的严重缺陷是：蜡烛在燃烧过程中，溢出的蜡烛液会大量滴落到地面、桌面、实验仪器上，蜡烛液滴落到地面，会导致地面打滑，经常有师生滑倒的现象发生；蜡烛液滴落到桌面，难以清理，不少学校只好事先在桌面上平铺一层报纸，但带来了实验操作上的麻烦；蜡烛液滴落到凸透镜成像实验的光具座上，会妨碍光具座上滑块的移动，影响实验操作、难于清理；不少学生很调皮，他们会将蜡烛液滴进光具座的插孔内，清理更难。
现有平面镜成像实验中，“像”与“物体”的底部不透明且尺寸大，不便于准确定位“像”与“物体”的位置，像距与物距的测量差异较大。
2.设计思路
本装置的目的是：为解决上述问题，提供一种通用于平面镜成像实验、凸透镜成像实验的光源及光屏。
本装置所采用的技术方案是：一种实验光源与光屏，其特征是：所述光源为排列在光源板上且相互电连接的多个发光二极管, 所述光源板上设置有与发光二极管电连接的导线引出线；所述光屏为与所述光源板大小及外形相同的光屏板，所述光源板、及所述光屏板上设置有相的网格线；所述光源板及光屏板的下方均螺接有螺纹杆,所述螺纹杆的下端设有活动连接的支架。
所述发光二极管在所述光源板上排列成左右不对称的图形，所述光屏板由半透光材料制作而成。
所述支架的底板上设有标记“物”、“像”位置的供笔穿过作标记的中心定位孔。
用法:
要做平面镜成像实验，将光源板及光屏板分别插接并螺纹固定在两个支架上，再配以实验室现有的电池、成像用的平面镜、研究位置关系的纸张、笔、直尺等，就可研究平面镜成像规律。
要做凸透镜成像实验，只需将光源板及光屏板插接在现有光具座的滑块孔中，连至外接低压电源，就可研究凸透镜成像规律，该实验无需上述支架。
3.装置简图
图1是本装置的结构示意图，其中A为光屏部分，B为光源部分；
图2是本装置的第二种支架；
图3是本装置的第三种支架；
图中：1A光屏板，1B光源板，2网格线，3发光二极管，4导线引出线，5螺纹杆，6套筒，7连接条，8底板，9中心定位孔，10观察窗，11紧固螺栓。
4.装置说明
如图1所示，光源由安装在光源板1B上且彼此电连接的多个发光二极管3构成,光源板1B上还设置有与发光二极管3电连通的导线引出线4，以连接外置低压电源，光源板1B上标记有网格线2。光屏板1A的大小及形状与光源板1B相同。
为比较“像”与“物体”的大小关系，光屏板1A上设有与光源板1B上相同的网格线2。
为比较平面镜成像、凸透镜成像实验中“像”与“物体”左右相反的特点，发光二极管3应在光源板1B上排列成左右不对称的图形，如“L”形、“F”形、“P”形、“J”形、“7”形、“1”形等。
为便于学生多角度观察所成的像，光屏板1A应由半透明材料制作，如光屏板1A为磨沙玻璃板、或表面贴有半透明胶纸的玻璃板。
如图1所示，光屏板1A及光源板1B下方的中部均固定有螺纹杆5,螺纹杆5的下端连接支架。支架由套筒6、连接条7、底板8组成，套筒6的内壁开有与螺纹杆5相匹配的内螺纹，以旋转调节光源板1B及光屏板1A的高度，满足实验需要。
为在平面镜成像实验中，准确测量“像”与“物”到平面镜的距离，底板8的中心处设有中心定位孔9，方便用笔穿过该孔在底部的纸面上标记出“像”与“物体”所在位置的记号。中心定位孔9应位于光屏板1A及光源板1B的中心竖直线上。底板8优选由透明材料制成，可增设“十”字线。
连接条7可以是图1所示的圆弧杆，也可以是图2所示三角架形状的多根直杆。
如图3所示，连接条7还可以是焊接在底板8上的伸缩管：螺纹杆5伸缩式插接在该管状连接条7中，并用紧固螺栓11固定，方便调整光屏板1A与光源板1B的高度。此时的不透明底板8上可增设有观察窗10。
5.实验效果
充分利用实验室的现有器材，在光源板及光屏板下方螺旋式连接好支架，可进行平面镜成像实验，取下支架，可进行凸透镜成像实验，一物二用，节省经费。
采用发光二板管，摒弃讨厌的蜡烛，成像清晰度进一步提高，实验仪器上、桌面上、地面上不再有讨厌的蜡烛滴，特别是消除了地面有蜡导致师生摔倒的安全隐患，学校放心，教师可安心上课。
光源板及光屏板上设有相同的网格线，可准确比较“像”与“物体”间的大小关系。
支架下的底板上设有中心定位孔，可准确记录“像”与“物”的位置，“像”与“物”到平面镜的距离测量精度高。
光屏板由半透光材料制作，学生们可多角度、以及从光屏的正反面观察所成的“像”，可见度大，实验效果显著。
论文作者:雷海平
论文发表刊物:《读写算（新课程论坛）》2016年第10期（上）
论文发表时间:2016/11/6
标签：光源论文; 平面镜论文; 支架论文; 凸透镜论文; 所述论文; 底板论文; 蜡烛论文; 《读写算（新课程论坛）》2016年第10期（上）论文;