不易偏离中心线的中学光学物理实验架设计创新

夏千惠

（西南大学附属中学高中二年级，重庆）

一、研究背景及存在的问题

在中学物理教学过程中，需要用到较多的实验器材，其中涉及光学的部分，需要用到光学物理实验架。在光学实验过程中对光学原理进行讲解教学，使学生更易理解光学原理。

现有的光学物理实验架一般包括滑杆、依次安装在滑杆上的若干实验配件支架，将各实验配件分别固定在不同的实验配件支架上。实验配件包括光源件、透镜、聚焦板、单缝架、双缝架等，当需要移动这些实验配件时，往往是直接握住实验配件支架并沿着滑杆滑动，这种移动方式存在缺陷。在移动时，实验配件支架易存在抖动情况，移动费力，其实验配件很容易偏离原来的水平安装线，造成实验不准确。

二、光学物理实验架设计创新

本设计创新的目的就在于为了解决上述问题而提供一种光学物理实验架。

（一）结构图及基本原理

将各实验配件一一对应安装于各实验配件支架上，安装方法是将实验配件的立杆插入实验配件限位孔中至适当深度，然后利用锁紧螺栓将其固定。

在做光学物理实验时，需要移动各实验配件的位置，移动方法是，转动与待移动实验配件对应的绕线盘，从而与其连接的拉线可以拉动其沿着滑杆移动，在刻度尺上可以读取实验配件的移动距离。

（二）基本结构说明

1.支脚架

支撑安装在所述支脚架上的两根滑杆，两根所述滑杆相互平行并沿左右方向布置。

2.两根盘轴

盘轴与滑杆位于同一水平安装面上，盘轴与滑杆垂直，两根盘轴和两根滑杆依次首尾固定连接并构成水平布置的长方形框架结构。

3.刻度尺

刻度尺沿左右方向布置并位于滑杆的下方。

4.实验配件支架

沿左右方向依次排列安装的若干实验配件支架，实验配件支架同时套接在两根滑杆上并可滑动，其沿竖直方向开设有实验配件限位孔、实验配件限位孔为通孔且装配有用于锁紧实验配件的锁紧螺栓，锁紧螺栓与所述实验配件限位孔垂直。

5.往复驱动机构

沿前后方向依次布置的往复驱动机构，往复驱动机构包括两个绕线盘以及同时缠绕在两个绕线盘上的拉线。两个绕线盘分别套接在两根盘轴上并均可转动，拉线设置有两个活动端。往复驱动机构与实验配件支架一一对应连接，拉线的两个活动端分别捆绑在其中一个实验配件支架的左右两侧，且拉线的线身沿左右方向贯穿其他实验配件支架。

6.其他配件及组合

实验配件支架设置有用于与拉线的活动端连接的拉线捆绑部、若干过线孔，过线孔为沿左右方向布置的通孔。实验配件支架设置有两个分别套接在两根滑杆上的套孔，套孔为可分离的两半组装式结构。实验配件支架通过螺钉连接有锁盖，锁盖与实验配件支架上均开设有半圆孔，锁盖的半圆孔与实验配件支架的半圆孔组合在一起并构成套孔。锁盖的半圆孔与实验配件支架的半圆孔衔接部均加工为圆角结构。锁盖的外侧面加工有指向所述刻度尺的位置指示槽。盘轴为直杆结构，其圆柱面上开设有若干环形槽，绕线盘一一对应卡接在环线槽内并可转动。每个绕线盘的边缘部均连接有手柄。

三、结语

该光学物理实验架可通过往复驱动机构带动实验配件支架沿着滑杆往复移动，实验人员无需直接接触实验配件支架，移动时实验配件支架不易抖动，连续性好，移动时更省力，实验配件不易偏离原来的水平安装线，在一定程度上保证了实验的准确性；通过刻度尺能够及时读取实验配件支架的移动距离；整体结构较为简单，制作成本较低易推广。