不易偏離中心線的中學光學物理實驗架設(shè)計創(chuàng)新

摘 要：物理實驗架設(shè)計創(chuàng)新屬于中學物理教學技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是針對一種中學普遍使用的光學物理實驗架的設(shè)計創(chuàng)新及實踐，主體部分已經(jīng)申報了國家實用新型專利。其可以供中學物理師生參考與借鑒，也可以供設(shè)備生產(chǎn)制造商參考，以促進中學物理光學實驗教學。

關(guān)鍵詞：不偏離；光學物理；實驗架；設(shè)計創(chuàng)新

一、研究背景及存在的問題

在中學物理教學過程中，需要用到較多的實驗器材，其中涉及光學的部分，需要用到光學物理實驗架。在光學實驗過程中對光學原理進行講解教學，使學生更易理解光學原理。

現(xiàn)有的光學物理實驗架一般包括滑桿、依次安裝在滑桿上的若干實驗配件支架，將各實驗配件分別固定在不同的實驗配件支架上。實驗配件包括光源件、透鏡、聚焦板、單縫架、雙縫架等，當需要移動這些實驗配件時，往往是直接握住實驗配件支架并沿著滑桿滑動，這種移動方式存在缺陷。在移動時，實驗配件支架易存在抖動情況，移動費力，其實驗配件很容易偏離原來的水平安裝線，造成實驗不準確。

二、光學物理實驗架設(shè)計創(chuàng)新

本設(shè)計創(chuàng)新的目的就在于為了解決上述問題而提供一種光學物理實驗架。

（一）結(jié)構(gòu)圖及基本原理

將各實驗配件一一對應安裝于各實驗配件支架上，安裝方法是將實驗配件的立桿插入實驗配件限位孔中至適當深度，然后利用鎖緊螺栓將其固定。

在做光學物理實驗時，需要移動各實驗配件的位置，移動方法是，轉(zhuǎn)動與待移動實驗配件對應的繞線盤，從而與其連接的拉線可以拉動其沿著滑桿移動，在刻度尺上可以讀取實驗配件的移動距離。

（二）基本結(jié)構(gòu)說明

1.支腳架

支撐安裝在所述支腳架上的兩根滑桿，兩根所述滑桿相互平行并沿左右方向布置。

2.兩根盤軸

盤軸與滑桿位于同一水平安裝面上，盤軸與滑桿垂直，兩根盤軸和兩根滑桿依次首尾固定連接并構(gòu)成水平布置的長方形框架結(jié)構(gòu)。

3.刻度尺

刻度尺沿左右方向布置并位于滑桿的下方。

4.實驗配件支架

沿左右方向依次排列安裝的若干實驗配件支架，實驗配件支架同時套接在兩根滑桿上并可滑動，其沿豎直方向開設(shè)有實驗配件限位孔、實驗配件限位孔為通孔且裝配有用于鎖緊實驗配件的鎖緊螺栓，鎖緊螺栓與所述實驗配件限位孔垂直。

5.往復驅(qū)動機構(gòu)

沿前后方向依次布置的往復驅(qū)動機構(gòu)，往復驅(qū)動機構(gòu)包括兩個繞線盤以及同時纏繞在兩個繞線盤上的拉線。兩個繞線盤分別套接在兩根盤軸上并均可轉(zhuǎn)動，拉線設(shè)置有兩個活動端。往復驅(qū)動機構(gòu)與實驗配件支架一一對應連接，拉線的兩個活動端分別捆綁在其中一個實驗配件支架的左右兩側(cè)，且拉線的線身沿左右方向貫穿其他實驗配件支架。

6.其他配件及組合

實驗配件支架設(shè)置有用于與拉線的活動端連接的拉線捆綁部、若干過線孔，過線孔為沿左右方向布置的通孔。實驗配件支架設(shè)置有兩個分別套接在兩根滑桿上的套孔，套孔為可分離的兩半組裝式結(jié)構(gòu)。實驗配件支架通過螺釘連接有鎖蓋，鎖蓋與實驗配件支架上均開設(shè)有半圓孔，鎖蓋的半圓孔與實驗配件支架的半圓孔組合在一起并構(gòu)成套孔。鎖蓋的半圓孔與實驗配件支架的半圓孔銜接部均加工為圓角結(jié)構(gòu)。鎖蓋的外側(cè)面加工有指向所述刻度尺的位置指示槽。盤軸為直桿結(jié)構(gòu)，其圓柱面上開設(shè)有若干環(huán)形槽，繞線盤一一對應卡接在環(huán)線槽內(nèi)并可轉(zhuǎn)動。每個繞線盤的邊緣部均連接有手柄。

三、結(jié)語

該光學物理實驗架可通過往復驅(qū)動機構(gòu)帶動實驗配件支架沿著滑桿往復移動，實驗人員無需直接接觸實驗配件支架，移動時實驗配件支架不易抖動，連續(xù)性好，移動時更省力，實驗配件不易偏離原來的水平安裝線，在一定程度上保證了實驗的準確性；通過刻度尺能夠及時讀取實驗配件支架的移動距離；整體結(jié)構(gòu)較為簡單，制作成本較低易推廣。

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作者簡介：夏千惠（2001.05—），女，團員，西南大學附屬中學高中二年級學生，文科。