本實用新型涉及教具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種透鏡成像原理教具。

背景技術(shù)：

目前物理教學過程中，老師講解關(guān)于“眼睛和眼鏡”的內(nèi)容時，均用凸透鏡來模擬眼睛的晶狀體，在講解眼睛成像的原理時，要使遠近不同的物體的像呈在光屏上，要換用不同焦距的凸透鏡來實現(xiàn)，而為了使像清晰地呈在光屏上，需要改變凸透鏡與光屏的距離，這與眼睛的實際調(diào)節(jié)不相符，因為眼睛的晶狀體(用凸透鏡來模擬)到視網(wǎng)膜(用光屏來模擬)的距離是不變的。此外，老師在演示近視眼和遠視眼晶狀體形狀改變引起焦距變化時，只能換用不同焦距的凸透鏡來實現(xiàn)，操作繁瑣，難度大，而且晶狀體形狀變化無法演示，導致學生難以感知晶狀體的凸度變化，難以理解眼睛成像的原理，從而致使教學效果不理想。另外，在講解近視眼和遠視眼的矯正時也很難把像準確呈現(xiàn)在光屏上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種透鏡成像原理教具，以便于學生理解眼睛成像的原理。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種透鏡成像原理教具，包括光具座，于所述光具座上設(shè)有滑軌，還包括分別通過支架沿所述滑軌延伸方向設(shè)置的光源、第一透鏡和光屏；

所述第一透鏡包括硬質(zhì)的圓形框架，于所述框架兩相對側(cè)固設(shè)有彈性透明薄膜以與所述框架圍構(gòu)形成有密封腔，還包括通過管路與所述密封腔連接的注射器；

還包括背板，所述背板設(shè)于所述第一透鏡和所述光屏一側(cè)，于所述背板上設(shè)有圓形的眼睛標識區(qū)，所述第一透鏡和所述光屏分別位于所述眼睛標識區(qū)的左右兩側(cè)。

進一步地，所述第一透鏡還包括卡嵌于所述框架內(nèi)并分置于所述彈性透明薄膜兩側(cè)的彈性擋圈。

進一步地，所述框架由不銹鋼制成。

進一步地，所述彈性透明薄膜粘接于所述框架上。

進一步地，所述框架的直徑為4.5-5.5cm，厚度為0.5-0.8cm。

進一步地，所述管路包括連通所述密封腔的第一管路，以及連接于所述第一管路和所述注射器之間的第二管路，所述第一管路為硬管，所述第二管路為軟管。

進一步地，所述第一管路和/或所述第二管路為透明管。

進一步地，于所述光源和所述第一透鏡之間設(shè)有第二透鏡。

進一步地，所述第二透鏡與所述第一透鏡結(jié)構(gòu)相同。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)勢：

(1)本實用新型所述的透鏡成像原理教具，通過設(shè)置第一透鏡，可推拉注射器調(diào)節(jié)第一透鏡的凸度變化，可較真實地模擬眼睛晶狀體的凸度變化，便于學生理解眼睛成像的原理，操作簡單方便。另外，設(shè)置具有眼睛標識區(qū)的背板，以第一透鏡至光屏的距離來模擬眼睛晶狀體到視網(wǎng)膜的距離，強調(diào)眼睛成像過程中該距離是不可變化的，比較直觀，便于學生理解。

(2)第一透鏡內(nèi)設(shè)置卡嵌于所述框架內(nèi)并分置于所述彈性透明薄膜兩側(cè)的彈性擋圈，便于模擬不同直徑的透鏡，且便于操作。

(3)框架由不銹鋼制成，不會生銹，可使教具美觀，且可延長該教具的使用壽命。

(4)不銹剛與彈性透明薄膜之間粘接，便于制作第一透鏡，可較好的模擬實際的透鏡，使成像效果更加理想。

(5)框架的直徑設(shè)為4.5-5.5cm，厚度為0.5-0.8cm，成像清晰，便于學生觀察。

(6)第一管路為硬管，便于該透鏡的安裝，第二管路為軟管，便于推拉注射器，操作方便。

(7)第一管路和/或第二管路設(shè)為透明管，便于觀察管路內(nèi)液體狀況。

(8)在光源和透鏡之間設(shè)置第二透鏡，便于模擬近視眼或遠視眼的矯正過程。

(9)第二透鏡與第一透鏡結(jié)構(gòu)相同，便于模擬遠視眼的矯正過程，可快速成像且操作方便。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的透鏡成像原理教具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的第一透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖；

圖4為圖3去掉彈性擋圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

1-光具座，2-支架，3-光源，4-第二透鏡，5-第一透鏡，501-框架，5011-密封腔，502-彈性擋圈，503-彈性透明薄膜，505-第一管路，506-第二管路，507-注射器，6-背板，601-眼睛標識區(qū)，7-光屏。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

本實用新型涉及一種透鏡成像原理教具，主要包括光具座、光源、第一透鏡、光屏和背板，其中：在光具座上設(shè)有滑軌，光源、第一透鏡和光屏分別通過支架沿滑軌延伸方向設(shè)置；第一透鏡包括硬質(zhì)的圓形框架，在框架兩相對側(cè)固設(shè)有彈性透明薄膜以與框架圍構(gòu)形成有密封腔，還包括通過管路與密封腔連接的注射器；背板設(shè)于第一透鏡和光屏一側(cè)，在背板上設(shè)有圓形的眼睛標識區(qū)，透鏡和光屏分別位于眼睛標識區(qū)的左右兩側(cè)。

本實用新型所述的透鏡成像原理教具，通過設(shè)置第一透鏡，可推拉注射器調(diào)節(jié)第一透鏡的凸度變化，可較真實地模擬眼睛晶狀體的凸度變化，便于學生理解眼睛成像的原理，操作簡單方便。另外，設(shè)置具有眼睛標識區(qū)的背板，以第一透鏡至光屏的距離來模擬眼睛晶狀體到視網(wǎng)膜的距離，強調(diào)眼睛成像過程中該距離是不可變化的，比較直觀，便于學生理解。

基于以上設(shè)計思想，本實用新型的一種示例性結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，其中，光具座1為現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，其包括圖中未示出的標尺以及滑軌，在滑軌上沿滑軌的延伸方向分別設(shè)置有裝設(shè)光源3、下述的第二透鏡4、第一透鏡5和光屏7的支架2，具體地，支架2可固設(shè)于滑座上，或可滑動設(shè)于滑座上。

為了降低教具的制作成本，本實施例中的光源3為蠟燭，其除了可為蠟燭，還可為現(xiàn)有技術(shù)中便于成像的其他光源，比如LED光源。

為了延長第一透鏡5的使用壽命，框架501由不銹鋼制成，外形美觀。當然，框架501的材質(zhì)除了可為不銹剛，還可為玻璃、硬質(zhì)橡膠、硬質(zhì)PVC、合金或銅、鋁等硬質(zhì)金屬。具體地，框架501的直徑為4.5-5.5cm，厚度為0.5-0.8cm，在此范圍內(nèi)成像清晰，便于學生觀察?？蚣?01直徑除了可為4.5-5.5cm，其當然還可大于5.5cm或小于4.5cm，只是框架501尺寸過大或過小均不利于形成清楚的像。第一透鏡5實際使用過程中需要在密封腔5011內(nèi)填充透明液體，比如水，如果框架501尺寸過大第一透鏡5易受重力影響，而與實際透鏡凸度相差較大，尺寸過小會致使第一透鏡5凸度不明顯，均不利于成像。另外框架501厚度除了可為0.5-0.8cm，還可大于0.8cm或小于0.5cm，只是框架501厚度大于0.8cm時會致使第一透鏡5凸度不明顯，而框架501厚度小于0.5cm時不便于安裝下述的彈性擋圈502。

在上述結(jié)構(gòu)中，彈性透明薄膜可為透明彈性硅膠薄膜、透明彈性塑料薄膜或現(xiàn)有技術(shù)中的其他材質(zhì)。

此外，為了防止試驗過程中框架501與彈性透明薄膜之間開縫，彈性透明薄膜粘接于框架501上，具體地，粘接材料為402膠水，其不僅易凝固，且粘接牢靠效果好。粘接材料除了可為402膠水，還可為現(xiàn)有技術(shù)中其他的粘接效果好的膠水。

另外，為了便于模擬不同直徑的透鏡，第一透鏡5還包括卡嵌于框架501內(nèi)并分置于彈性透明薄膜503兩側(cè)的彈性擋圈502，結(jié)合圖3與圖4所示，其中圖3為安裝彈性擋圈502的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為未安裝彈性擋圈502的結(jié)構(gòu)示意圖，可見彈性擋圈502卡嵌于框架501內(nèi)后可改變第一透鏡5的內(nèi)徑。為了便于模擬多種不同直徑的透鏡，彈性擋圈502分為不同內(nèi)徑的多種，在需要改變透鏡的直徑時，更換不同的彈性擋圈502即可。另外，為了防止試驗過程中彈性擋圈502掉落，還可設(shè)置兩個半圓形的外殼，該外殼覆蓋框架501和彈性擋圈502上下兩個端面即可。

為了便于上述第一透鏡5的安裝和使用，連接注射器507和密封腔5011的管路包括連通密封腔5011的第一管路505，以及連接于第一管路505和注射器507之間的第二管路506，其中：第一管路505為硬管，比如不銹鋼、玻璃、硬質(zhì)PVC，其可便于第一透鏡5的安裝，在第一透鏡5中起支撐作用；第二管路506為軟管，比如輸液管、氣門芯或現(xiàn)有技術(shù)中的其他結(jié)構(gòu)，其可便于注射器507的操作和使用。此外，為了便于觀察管路內(nèi)液體狀況，第一管路505和第二管路506為透明管。本實施例中，除了可將第一管路505和第二管路506全部設(shè)為透明管，還可僅將第一管路505或僅將第二管路506設(shè)為透明管。

為了便于模擬遠視眼的矯正過程，在光源3和第一透鏡5之間設(shè)有第二透鏡4，具體地，第二透鏡4與第一透鏡5結(jié)構(gòu)相同，第二透鏡4結(jié)構(gòu)除了可與第一透鏡5結(jié)構(gòu)相同，還可為現(xiàn)有技術(shù)中不可調(diào)焦的凸透鏡或凹透鏡，設(shè)置凸透鏡可用于模擬遠視眼的矯正過程，而設(shè)置凹透鏡可用于模擬近視眼的矯正過程。

為了更為直觀的模擬晶狀體到視網(wǎng)膜的距離不可變化，背板6上設(shè)置了眼睛標識區(qū)601，具體地，本實施例中眼睛標識區(qū)601為圓形，更接近眼睛的真實形狀，眼睛標識區(qū)601除了可為圖示的圓形，還可在背板6上設(shè)置展示眼睛內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖或代表眼睛內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模塊，比如瞳孔模塊或玻璃體模塊，從而更有利于學生理解眼睛成像的原理。

本實施例在具體使用時：以光源3模擬外界的物體，以第一透鏡5模擬眼睛晶狀體，推拉注射器507改變第一透鏡5的凸度模擬眼睛晶狀體凸度的變化；以第二透鏡4模擬佩戴的眼鏡，以光屏7模擬眼睛的視網(wǎng)膜，以背板6上的眼睛標識區(qū)601強調(diào)晶狀體到視網(wǎng)膜的距離不可變化。本實施例不僅在試驗過程中操作方便，且更為直觀，便于學生理解眼睛成像的原理，可具有理想的教學效果。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。