專利名稱:數(shù)學組合動態(tài)演示儀的制作方法
本實用新型涉及一種中學幾何教學用的組合動態(tài)演示儀。
CN85203020U號專利提供了一種“套管配接式幾何體數(shù)學用具”，這種用具在學習數(shù)學學科“立體幾何”部分及其有關(guān)空間圖形的知識時，較以往使用的實心和空心“幾何體”模型有較大的進步，但由于這種用具使用時需要9種尺寸固定的基本框架，框架上開有缺口，每種框架又需幾種規(guī)格，其連接件有好幾種規(guī)格，雖然可以配接出多種圖形，但由于基本框架的尺寸是固定的，因而所組成的幾何體大小和形狀不能隨意調(diào)整變化。
本實用新型的任務在于克服上述結(jié)構(gòu)的不足之處，而提供一種形體結(jié)構(gòu)可以變化的動態(tài)演示儀。
本實用新型的任務是通過以下措施實現(xiàn)的將三段組成的可伸縮旋轉(zhuǎn)的桿用銷釘連接起來即可構(gòu)成多種幾何體框架模型，只需增添伸縮桿的數(shù)量，推拉伸縮桿的長度，調(diào)整伸縮桿的角度即可改變幾何體的形狀和大小。
在每根桿上套有可以推移的松緊環(huán)，在桿與桿連接點通過銷釘連接有帶孔金屬片，用以連接橡皮筋之用。
在三桿交接時，其中的一桿兩端帶有螺紋銷釘。
所有的桿均用鐵質(zhì)金屬材料制做，使用時可將組合形體吸附在磁性黑板上。
將數(shù)根橡皮筋和滑塊、圓環(huán)連為一體，中間插入導桿即可演示圓柱、圓錐、錐臺及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，如將圓環(huán)換為方框體，則可演示四棱柱、棱錐、錐臺及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
伸縮桿和圓環(huán)配接在一起可演示圓幕定理。
圖1為伸縮桿的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為三桿配接的三角形。
圖3為三角形轉(zhuǎn)化形體示意圖。
圖4為四桿配接的正方形。
圖5～圖8為正方形轉(zhuǎn)化形體的示意圖。
圖9為正方體示意圖。
圖10為長方體示意圖。
圖11為錐體演示儀結(jié)構(gòu)圖。
圖12為滑塊結(jié)構(gòu)圖。
圖13為圓環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
圖14為中徑板結(jié)構(gòu)圖。
圖15為圓冪定理演示的示意圖。
下面結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的描述中桿(5)為金屬直管，端桿(3，7)為實心金屬桿，圖示兩種端桿(3，7)的右端均設有軸臺(4，8)，端桿(3)的左端沿軸徑成30度角(2)處切出一個平面，平面上加工有銷釘孔(1)，端桿(7)左端制成螺紋銷釘(6)的形狀，中桿(5)上系有用松緊帶縫制的或塑料制做的松緊環(huán)(9)，將兩根端桿(3，3或3，7或7，7)的軸臺(4，8)分別插入中桿的兩端然后在中桿的兩端滾壓出凹槽(11)，以防抽拉時脫離，如此就完成了伸縮旋轉(zhuǎn)桿的組裝，使用時用銷釘將兩根伸縮桿的銷釘孔連在一起即可組合出各種形體的框架結(jié)構(gòu)，用銷釘連接時，可在兩桿端部的平面中間夾裝一個帶孔金屬片(10)，供連接橡皮筋時使用。
利用這種伸縮旋轉(zhuǎn)桿組成的形體具有可變的優(yōu)點，下面舉幾個配接形體為例作以說明將三根伸縮旋轉(zhuǎn)桿首尾配接在一起可組成三角形(圖2)，分別抽拉三角形的三根伸縮桿(21、22、23)，可以控制三角形的角度，同時抽拉桿(21、22、23)可以控制三角形的大小。
用四根伸縮旋轉(zhuǎn)桿配接在一起可以得到正方形(圖4)，推拉正方形的頂點可以得到各種四邊形〔梯形(圖5)，平行四邊形，菱形(圖6)，長方形〕，兩頂點(對角)對折可轉(zhuǎn)化為空間四邊形(圖7、圖8)，按圖7、圖8中虛線所示那樣配接橡皮筋，橡皮筋的兩端穿有用大頭針制做的掛鉤，將橡皮筋的掛鉤鉤掛在桿上的松緊環(huán)上即可轉(zhuǎn)化為三棱錐和空間四邊形截面等多種形體，松緊環(huán)可以在桿上推移到需要的位置，由于松緊環(huán)具有彈性，所以不使用時也不會產(chǎn)生滑動，如同時抽拉四邊形的四根桿可以控制形體的大小，如增加伸縮桿的數(shù)量，可以組合出五邊形、六邊形……。
如將兩種端桿(3，7)的伸縮桿配合使用，可以組合出各種立體框架形體，這種形體也可以產(chǎn)生多種變化，如圖9所示的正方體，同時抽拉一組平行的四條棱可以轉(zhuǎn)化成長方體(圖9，A′B′C′D′)，在此基礎上向某一方向推拉長方體頂面的二條長棱(或短棱)可以轉(zhuǎn)化為斜方體(圖10)，同時調(diào)整各桿的長度可以控制形體的大小，若增加伸縮桿的數(shù)量，可以組合出各種多邊體。
圖11為錐體演示儀的組成，由圓環(huán)(12，13，14)、滑塊(15)、導桿(16)、橡皮筋(17)構(gòu)成，橡皮筋分別系于圓環(huán)(12)和滑塊(15)上，導桿(16)穿過滑塊的中心孔和圓環(huán)中徑板(18)上的導銷(19)組合為一體，圓環(huán)(13)圍于橡皮筋之內(nèi)，圓環(huán)(14)套于橡皮筋之外，當圓環(huán)(13)和圓環(huán)(12)重疊在一起時，升起滑塊(15)，拉直的橡皮筋自上而下形成一個圓錐體，升起圓環(huán)(13)，圓環(huán)(13)之上為圓錐體而下部為圓柱體，套入圓環(huán)(14)時，圓環(huán)(14)之上為圓錐體，圓環(huán)(13，14)之間為圓錐臺，圓環(huán)(12，13)之間為圓柱體，調(diào)整圓環(huán)(13，14)的高度位置，可以演示圓柱、圓錐、錐臺及其相互關(guān)系，若用四邊形框架代替圓環(huán)可以演示四棱柱、四棱錐、四棱臺及其相互關(guān)系。
將一端為螺紋銷另一端為銷釘孔的伸縮桿穿過一個圓環(huán)上的銷釘孔，并將其用螺釘固定在圓環(huán)的直徑處，然后拉出伸縮桿帶孔的一端(圖15)，移動圓環(huán)上的松緊環(huán)，可以從圓周的各處向該孔連接橡皮筋(圖15中的虛線)，可以用來演示直線與圓相交(圓幕定理)的各種關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種框架式組合動態(tài)演示儀，由銷釘和伸縮旋轉(zhuǎn)桿構(gòu)成，其特征在于每根桿由二根端桿和一根中桿串接組成，桿與桿通過銷釘進行配接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于端桿的一端切有平面，平面上開有連接銷釘孔，另一端有一軸臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于端桿的一端為螺紋銷釘。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于桿上套有松緊環(huán)。
5.一種組合動態(tài)錐體演示儀，由圓環(huán)、滑塊、導桿、橡皮筋組成，其特征在于圓環(huán)的直徑處有一連板，滑塊的形狀為錐體結(jié)構(gòu)，通過導桿將滑塊、橡皮筋和圓環(huán)組合為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的演示儀，其特征在于圓環(huán)的直徑處連有伸縮桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的演示儀，其特征在于圓環(huán)的邊緣上開有連接孔。
專利摘要
本實用新型提供了一種供中學數(shù)學、幾何數(shù)學用的框架組合動態(tài)演示儀。其特點是構(gòu)件少配接簡單，主要構(gòu)件為一種可以伸縮旋轉(zhuǎn)的金屬桿，利用銷釘將這種桿連接起來，只需調(diào)整桿件的數(shù)量即可以組合出多種幾何體框架形體，調(diào)整伸縮桿的長度和角度，每種形體又可以產(chǎn)生多種變化。利用橡皮筋和圓環(huán)的組合演示儀能夠演示錐體和錐臺的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。若配用磁性黑板可將組合的各種形體框架懸掛在墻上。
文檔編號G09B23/00GK87200755SQ87200755
公開日1987年10月21日 申請日期1987年1月22日
發(fā)明者孫志強 申請人:孫志強導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan