專利名稱：點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有數(shù)學(xué)畫圖板結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，尤其提供了一種點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖 板，屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景 目前，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)或教師在講授課程過(guò)程中經(jīng)常需要畫數(shù)學(xué)圖形，使用的傳 統(tǒng)畫圖工具基本上都是三角板、量角器和圓規(guī)。這套工具的缺欠是①畫圖速度慢、不準(zhǔn)確， 越是復(fù)雜的圖形越慢越不準(zhǔn)確。②工具的功能少，所畫圖形有限。③畫出的圖形容易出現(xiàn) “過(guò)頭”線段，且難以擦去。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖板，克服傳統(tǒng)三角尺類畫圖工具的缺欠，具 有畫圖速度快、準(zhǔn)確性好、不出現(xiàn)過(guò)頭線段、擅于畫復(fù)雜圖形特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下在圖板本體上刻畫有幾何線條，在幾何線條交匯處設(shè)有通透的圓孔為點(diǎn)孔。本實(shí)用新型的使用方法如下先根據(jù)所畫圖形的形狀，確定使用哪一塊畫圖板，比如畫一個(gè)邊長(zhǎng)為1. 5cm(有時(shí) 不一定需要一個(gè)給定的長(zhǎng)度)的正方形，根據(jù)圖板特征，選擇全能板，然后選點(diǎn)孔，所選點(diǎn) 孔正好對(duì)應(yīng)所畫正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，由于該尺每?jī)煽字行木酁?mm，所以每條邊的兩端點(diǎn)應(yīng) 相距三個(gè)孔距。選孔后將畫圖板按在紙上，用筆尖向所選四孔內(nèi)點(diǎn)點(diǎn)，將尺拿起，用該尺的 邊緣作直尺，順次連接點(diǎn)出的四個(gè)點(diǎn)，便得到符合要求的正方形。使用本畫圖板畫圓時(shí)，可用其中的任一塊板來(lái)畫。畫時(shí)用左手把一支筆的筆尖插 入某孔內(nèi)用力按住，此點(diǎn)就是所畫圓的圓心。在畫圖板上選擇另一孔，把兩孔的距離作為半 徑，用右手拿另一支筆插入此孔，按住第一只筆不動(dòng)，使第二支筆尖圍繞第一支筆尖做旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)一周，于是第二支筆在圖板下的紙面上畫出了一個(gè)圓。本實(shí)用新型的積極效果在于圖板本體刻畫有數(shù)學(xué)的幾何圖案，并在幾何圖案線條交匯處設(shè)有由通孔構(gòu)成的點(diǎn) 孔，用于畫圖形時(shí)，畫筆通過(guò)不同的通孔將筆跡點(diǎn)畫在畫板本體下面的紙張上，連接各個(gè)點(diǎn) 的筆跡，完成預(yù)畫的幾何圖形。畫圖的主導(dǎo)思想變了。過(guò)去三角板是“以線定圖”，而現(xiàn)在的“點(diǎn)孔板”是“以點(diǎn) 定圖”，這樣做更能抓住圖形的本質(zhì)特征，把畫頂點(diǎn)、交點(diǎn)作為畫圖的第一目標(biāo)，然后連點(diǎn)成 圖，使所畫圖形快速、準(zhǔn)確。例如畫一個(gè)正方形，如果用三角板畫，很難使該平行的線段平 行，該垂直的線段垂直，該相等的線段相等。而用點(diǎn)孔板來(lái)畫，則會(huì)輕松完美的搞定。畫圖范圍廣了。由于點(diǎn)孔板上的孔與孔之間是既有位置關(guān)系又有數(shù)量關(guān)系的二維 空間，而三角板的一條邊所體現(xiàn)的只是一條線的一維空間。所以點(diǎn)孔板既能提高畫圖速度， 又能增加畫圖范圍。由于速度慢，過(guò)去學(xué)生很少能在課堂上做練習(xí)的扇形統(tǒng)計(jì)圖、折線統(tǒng)計(jì)圖、條形統(tǒng)計(jì)圖、頻數(shù)分布直方圖、軸對(duì)稱圖形、中心對(duì)稱圖形等都可以利用點(diǎn)孔圖板在課 堂上操作了。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，增加的由過(guò)去“難畫”到現(xiàn)在“不難畫”的這類圖形約占現(xiàn)在可畫圖 形的35%左右。畫圖的準(zhǔn)確性提高了。由于平行關(guān)系、垂直關(guān)系、長(zhǎng)短關(guān)系、角度關(guān)系等都已事先 確定，這就保證了畫圖的準(zhǔn)確性。雖然筆尖與尺孔之間難免有些間隙，但這已經(jīng)足夠滿足 了學(xué)生畫圖的精度要求，從直觀上看，要比過(guò)去一邊畫一邊量長(zhǎng)度、量角度、畫垂線、畫平行 線，所得圖形的效果強(qiáng)多了。

圖1為實(shí)用新型的全能板結(jié)構(gòu)圖；圖2為實(shí)用新型的兩邊夾角板結(jié)構(gòu)圖；圖3為實(shí)用新型的兩角夾邊板結(jié)構(gòu)圖；圖4為實(shí)用新型的正多邊形板結(jié)構(gòu)圖；圖5為實(shí)用新型的扇形統(tǒng)計(jì)圖板結(jié)構(gòu)圖；圖6為實(shí)用新型的解直角三角形板結(jié)構(gòu)圖；圖7、8為實(shí)用新型的畫圓板結(jié)構(gòu)圖。圖中1、畫板本體；2、點(diǎn)孔；3、幾何刻線。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施例其靜態(tài)結(jié)構(gòu)如附圖1，2，3，4，5，6，7，8所示。畫圖板由六 塊技術(shù)構(gòu)思相同，材質(zhì)相同，使用方法相同，形狀不同的塑料薄板組成，其中每一塊的畫圖 類型各有側(cè)重，每塊之問(wèn)也有部分功能交叉，給畫圖帶來(lái)更多方便。實(shí)施例1 全能板根據(jù)圖1所示，平面上兩組平行線垂直相交，并且兩相鄰平行線的距離都是一個(gè) 單位長(zhǎng)。這樣的圖形叫正方形網(wǎng)格，網(wǎng)格上每?jī)蓷l線的交點(diǎn)都叫做格點(diǎn)。該尺板是將印在 塑料(也可以是其它材料)板上的正方形網(wǎng)格的格點(diǎn)都做成通透的圓孔。該板的各邊可做 直尺用，把其中的一邊印上刻度，用來(lái)度量長(zhǎng)度和距離。在尺面的另一邊附近，有在一條直 線上的一串長(zhǎng)方形透孔，用來(lái)畫虛線用，兩個(gè)箭頭形透孔用來(lái)畫數(shù)軸和坐標(biāo)軸的箭頭用。該 板畫圖類型很多，其中尤以畫各種四邊形使用最多。此板具有舊尺板所不具備的很多功能， 如畫平面直角坐標(biāo)系、折線統(tǒng)計(jì)圖、條形統(tǒng)計(jì)圖、正方體、長(zhǎng)方體、棱柱、棱錐、二面角、線面 垂直、線面平行、面面垂直、面面平行等。全能板還能畫出的常見圖形有平行線、垂線、中垂線45°角、90°角、135°角、 長(zhǎng)度中含有、λ/5, VlO, Λ/巧等的線段、各種形狀、大小的斜三角形、直角三角形、等腰 三角形、各種形狀大小的平行四邊形、梯形、菱形、不規(guī)則多邊形、軸對(duì)稱圖形、中心對(duì)稱圖 形、全等形、相似形、位似形、三視圖、網(wǎng)格圖等，還有不同半徑的圓。實(shí)施例2 兩邊夾角板根據(jù)圖2所示，板面形狀為正方形或圓形，以板的中心為圓心，板面上印有若干 個(gè)同心圓，其中最小圓的半徑為1個(gè)單位長(zhǎng)，相鄰兩圓的半徑之差也都是1個(gè)單位長(zhǎng)。在 0° —180°直線的上半部，每隔10°圓心角從圓心出發(fā)印上一條射線。在0°——180°直線的下半部每隔15°圓心角從圓心出發(fā)印上一條射線。將各射線與各圓的交點(diǎn)處都做 成通透的圓孔(密度過(guò)大或有工藝難度的地方可以不做)。該板能畫出已知兩邊長(zhǎng)度(或 長(zhǎng)度比)和夾角的三角形。另外它能畫出10°、15°、20°、25°、……175°、180°的角。 既然能畫出這些角，那么介于它們之間的角也就好處理了。它還能畫出尺面上以90°—— 90°直線為對(duì)稱軸的軸對(duì)稱圖形，包括不同頂角、底角的等腰三角形，等腰梯形和菱形。能 畫出無(wú)規(guī)則多邊形，還有各種大小的圓。實(shí)施例3 兩角夾邊板。根據(jù)圖3所示，板面形狀為矩形，其下邊印有刻度，左、右下角分別印有A、B字樣。 把Z A、Z B都分為九等分，每份為10°。從A、B出發(fā)作兩角的等分線使之交于矩形邊上。 于是這些線 在矩形內(nèi)形成一些交點(diǎn)。以把這些交點(diǎn)作中心制成通透的圓孔(交點(diǎn)密度過(guò)大 或制做難度大處可少做或不做孔)。標(biāo)上每條線與AB夾角的度數(shù)，圖中“40° A”與“80° B” 的交點(diǎn)表示以AB為底邊，以A為頂點(diǎn)的角的度數(shù)為40°、以B為頂點(diǎn)的角的度數(shù)為80°的 三角形的第三個(gè)頂點(diǎn)的位置。該板能畫已知兩角及夾邊的三角形。還能畫一些軸對(duì)稱圖形， 包括不同頂角、底角的等腰三角形，等腰梯形等，還有圓。實(shí)施例4:正多邊形板根據(jù)圖4所示，由于正多邊形都是圓內(nèi)接多邊形，所以我們?cè)谠摪迳嫌〕鋈齻€(gè)同 心圓(也可以是兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)同心圓，……)，然后作最大圓的一條半徑，與大圓交于一 點(diǎn)(即圖中標(biāo)有6個(gè)數(shù)字的點(diǎn))，然后以這個(gè)點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，分別將大圓三等分、四等分、五等 分、六等分、八等分、十等分，連接圓心與大圓上的這些分點(diǎn)，把這些半徑與三個(gè)圓的交點(diǎn)及 公共圓心都做成通透的圓孔，將對(duì)應(yīng)于正η邊形的圓孔印上數(shù)字η。就成了正多邊形板。該 板可畫出三組不同大小的正三角形、正四邊形、正五邊形、正六邊形、正八邊形、正十邊形。 以及一些軸對(duì)稱圖形、中心對(duì)稱圖形、等腰相似三角形等，還有圓。實(shí)施例5 扇形統(tǒng)計(jì)圖板根據(jù)圖5所示，畫三個(gè)同心圓，將其中一個(gè)圓20等分，將圓心與各等分點(diǎn)分別連接 并延長(zhǎng)到與最大圓相交為止，把連線與三個(gè)圓的所有交點(diǎn)及三個(gè)圓的公共圓心都做成通透 的圓孔。從0開始對(duì)每條線分別用“0，5%，10%，15%，20%，……，90%，95%”標(biāo)注(印 字)。便得到扇形統(tǒng)計(jì)圖板?？僧嫺鞣N半徑的扇形統(tǒng)計(jì)圖，由于尺上標(biāo)示的是百分?jǐn)?shù)，因此 可省去度與百分?jǐn)?shù)換算這一環(huán)節(jié)，提高了畫圖速度，給畫圖帶來(lái)方便。另外此板可畫18°、 36°、54°、72°等特殊角，可畫軸對(duì)稱、中心對(duì)稱圖形，可畫正二十邊形、正十邊形、正五邊 形、等腰三角形、等腰梯形、菱形、相似三角形等，還有各種半徑的圓。實(shí)施例6 解直角三角形板根據(jù)圖6所示，在平面上畫三條直線交于一點(diǎn)，且每?jī)蓷l線之間的夾角都是60°。 然后從這個(gè)交點(diǎn)出發(fā)，在每條直線上截出等長(zhǎng)的小線段，使小線段的長(zhǎng)為1個(gè)長(zhǎng)度單位，過(guò) 這些截點(diǎn)作另兩條直線的平行線，便得到正三角形網(wǎng)格圖。把這個(gè)圖印到尺板上，并把每 個(gè)交點(diǎn)都做成通透的圓孔，便得到正三角形網(wǎng)格板。主要可畫含30°角、60°角、90°角、 120°角的三角形、多邊形，含與^有倍數(shù)關(guān)系的線段，這在解直角三角形的學(xué)習(xí)中非常有 用。由于三角形網(wǎng)格具有“單位分割”作用，該板還具有獨(dú)到的解題功能。實(shí)施例7:畫圓板根據(jù)圖7、8所示，兩個(gè)小板分別是“全能板”和“解直角三角板”的一個(gè)部分，可以畫出半徑為1，V^, S,2,S,……等大小不等的圓。
點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖板可以做成兩種形式。第一種是把七種板各自做成一個(gè)小板，這 樣使用起來(lái)輕便靈活，缺點(diǎn)是容量丟失。第二種如圖8，把這些尺做在一起，優(yōu)點(diǎn)是容易攜 帶、保管，缺點(diǎn)是個(gè)頭太大使用笨拙，且容易折斷。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。
權(quán)利要求一種點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖板，其特征在于在圖板本體(1)上刻畫有幾何線條(3)，在幾何線條(3)交匯處設(shè)有通透的圓孔為點(diǎn)孔(2)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種點(diǎn)孔式數(shù)學(xué)畫圖板，在圖板本體上刻畫有幾何線條，在幾何線條交匯處設(shè)有通透的圓孔為點(diǎn)孔。圖板本體刻畫有數(shù)學(xué)的幾何圖案，并在幾何圖案線條交匯處設(shè)有由通孔構(gòu)成的點(diǎn)孔，用于畫圖形時(shí)，畫筆通過(guò)不同的通孔將筆跡點(diǎn)畫在畫板本體下面的紙張上，連接各個(gè)點(diǎn)的筆跡，完成預(yù)畫的幾何圖形。本實(shí)用新型克服傳統(tǒng)三角尺類畫圖工具的缺欠，具有畫圖速度快、準(zhǔn)確性好、不出現(xiàn)過(guò)頭線段、擅于畫復(fù)雜圖形特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B43L9/02GK201610023SQ201020042658
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者周發(fā), 孟祥靜, 張艷蘋, 晁振英, 朱航, 李紅梅, 熊宇紅, 王艷梅, 肖鵬, 許敏, 高振山, 齊麗 申請(qǐng)人:晁振英