專利名稱：多功能繪圖三角尺的制作方法
專利說明 本實(shí)用新型涉及一種繪圖器具，特別是多功能繪圖三角尺，它不僅可以用作教學(xué)教具，也可以供學(xué)生變用。
通常，應(yīng)用的三角尺是由含30°角及含45°角的兩個直角三尺配套出售，配合使用的。在三角尺的主體上僅有以厘米為單位的刻度尺，它只能用來度量長度及幾個特殊角度，功能單一，且繪圖時精確度較差，難以達(dá)到繪圖速度快，準(zhǔn)確度高的目的，而且攜帶不方便，操作麻煩，特別是在繪制直觀圖時表現(xiàn)的尤為突出。例如三角尺作為教學(xué)教具，用來繪制水平放置的圓的直觀圖對，不僅繪圖步驟繁雜，耗費(fèi)時間長，而且由于無法確定體現(xiàn)橢圓重要性質(zhì)的四個頂點(diǎn)的確切位置，使教師、學(xué)生難以樹立直觀圖的完整、直觀形象，對思維的發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能繪圖三角尺，它能夠迅速、準(zhǔn)確的完成普通三角尺的全部功能，并且能夠迅速準(zhǔn)確的繪制直觀圖、作為橢圓演示器用于教學(xué)。它不僅操作方便，而且能有效地提高繪圖速度及精確度。
其解決方案是它以三角尺為主體，根據(jù)直觀圖的繪制原理及直觀圖的特殊性質(zhì)，在三角尺的主體邊緣上分別設(shè)置有度量線段的刻度尺，即0°尺，90°尺及雙向cm尺(也是雙向30°尺)；但是0°尺與90°尺呈垂直狀；在三角尺的主體平面上，與雙向cm尺相對應(yīng)的位置處設(shè)置有滑槽，滑槽中配合有滑塊，滑塊與滑槽的接觸面之間有彈性件，它們二者形成柔性連接，構(gòu)成滑塊機(jī)構(gòu)，在滑塊上連有畫線，畫線上有畫筆，構(gòu)成繪制橢圓的演示器；于滑塊機(jī)構(gòu)的上方有一弧形孔，其弧形面上設(shè)置有可度量0°至180°角度的刻度尺，構(gòu)成量角器，而在弧形孔的直線邊上設(shè)置有度量線段的刻度尺，即，為雙向0°尺，但它與雙向cm尺相平行，并均與弧形孔的對稱軸垂直；由滑塊、畫線、畫筆、雙向0°尺，雙向cm尺配合使用即可繪制橢圓；在弧形孔上方有一內(nèi)角與75°、60°，45°角有關(guān)的多邊形孔，其周邊上有度量線段的刻度尺，即75°尺，60°尺，45°尺。
多功能繪圖三角尺中，雙向cm尺(它也是雙向30°尺)是以1厘米為單位制成的，0°尺以

≈1.2247cm為單位制成的，45°尺以

≈0.8660cm為單位制成的，60°尺以

≈0.7746cm為單位制成的，75°尺以

0.7234cm為單位制成的，90°尺以

≈0.7071cm為單位制成的。
雙向0°尺及雙向cm尺(也是雙向30°尺)的起始點(diǎn)同在弧形孔的對稱軸上。
本實(shí)用新型以三角尺為主體，在主體的邊緣上有度量線段的刻度尺0°尺，90°尺及雙向cm尺(也是雙向30°尺)，并且0°尺與90°尺垂直，而在主體平面上有由滑塊機(jī)構(gòu)，連在滑塊上端的畫線，畫筆構(gòu)成的繪制橢圓的演示器，于滑塊機(jī)構(gòu)上方有一弧形孔，其弧形面上有0°到180°的角度刻度尺構(gòu)成的量角器，而在弧形孔的直線邊上有雙向0°尺，于弧形孔的上方有一多邊形孔，其周邊上有75°尺，60°尺及45°尺的刻度尺，所以，它不僅能滿足常規(guī)繪圖要求，而且能夠快速、準(zhǔn)確的繪制直觀圖，可簡化繪圖步驟，減少中間數(shù)據(jù)運(yùn)算量，使用方便，繪圖迅速，精確度高，并且還可以作為繪制橢圓的演示器，用于教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，具有較好的使用和推廣價值。
本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)合附圖加以詳細(xì)說明。



圖1為實(shí)施例1，多功能繪圖三角尺的主視圖。
圖2為
圖1中的A-A剖視放大圖。
圖3為實(shí)施例2，多功能繪圖三角尺的主視圖。
圖4為圖3中的B-B剖視放大圖。
實(shí)施例1
圖1、圖2中，以含有45°角的直角三角尺為主體(1)，它可以注塑成形，也可以用木質(zhì)材料制成。在主體(1)的斜邊上有度量線段的雙向cm尺(邊是雙向30°尺)(13)，它以1cm為單位制成，兩直角邊上有度量線段的0°尺(2)及90°尺(6)，它們二者分別以1.2247cm.及0.7071cm為單位制成，且兩刻度尺的起始端正好為直角頂點(diǎn)。在雙向cm尺(13)的上方有與其平行的燕尾式滑槽(16)，滑槽(16)中配合有兩個滑塊(15)，滑塊(15)的中部有準(zhǔn)線(12)，滑塊(15)與滑槽(16)的接觸面間安裝有彈性件(17)，它為彈簧或者是簧片，畫線(9)的兩端固定連接在兩滑塊(15)上，畫線(9)上連有畫筆(8)，從而構(gòu)成繪制橢圓的演示器。在滑槽(16)的上方有一半橢圓形孔(10)，其弧形面上有0°至180°之間的角度刻度尺(11)，它為量角器，而在半橢圓形孔(10)的直線邊上有雙向0°尺(14)，它以1.2247cm為單位制成，并且雙向0°尺(14)和雙向cm尺(13)(也是雙向30°尺)均與半橢圓形孔的短軸垂直，并且它們的起始端點(diǎn)同在半橢圓形孔(10)的對稱軸上。在半橢圓形孔(10)的上方有一內(nèi)角與75°、60°、45°角有關(guān)的四邊形孔(7)，在四邊形孔(7)的周邊上有度量線段的75°尺(4)、60°尺(5)及45°尺(3)，它們分別以0.7234cm、0.7746cm、0.8660cm為單位制成。
實(shí)施例2 圖3、圖4中，以含有30°角的直角三角形為主體，采用塑料或木質(zhì)材料制成。在主體(1)的兩直角邊上有90°尺(6)及雙向cm尺(13)(也是雙向30°尺)，位于雙向cm尺(13)上方的滑槽(16)呈由“⊥”型，且半橢圓形孔(10)直線邊上的雙向0°尺(14)(也可作實(shí)施例1中的0°尺(2)用與90°尺(6)互相垂直，而主體(1)的斜邊為空白尺，位于半橢圓形孔(10)上方的孔為三角形孔。其它均同實(shí)施例1。
應(yīng)用實(shí)例 1、用于角的度量。利用主體(1)上固有的角可繪制30°、45°、60°、75°、90°的角；利用量角器(11)可以度量和繪制0°到180°之間的角度。
2、用于線段的度量。利用雙向“cm”尺(13)可以對線段進(jìn)行常規(guī)度量；利用0°尺(2)(也可以用雙向0°尺(14))作K·

的線段，K為該刻度尺上的具體刻度數(shù)值，如該刻度尺上的數(shù)值為16的點(diǎn)，其對應(yīng)線段長為

利用45°尺(3)可作

cm的線段，K為該刻度尺上的具體刻度數(shù)值，如該刻度尺上的數(shù)據(jù)為6的點(diǎn)，其對應(yīng)線段長為

利用60°尺(5)可作K·

線段，K為該刻度尺上的具體刻度數(shù)值，如該刻度尺上的數(shù)據(jù)為10的點(diǎn)，其對應(yīng)線段長為

利用90°尺(6)可作K·

cm的線段，K為該刻度尺上的具體刻度數(shù)值，如該刻度尺上的數(shù)據(jù)為12的點(diǎn)，其對應(yīng)線段長為
3、用于作平行線。例如，為了在已知直線L的左側(cè)作L的平行線，需將兩滑塊(15)滑向滑槽(16)的左端，使三角尺的右側(cè)直角邊與L直線重合，然后下壓滑塊(15)，使其底面與繪圖板接觸并固定，而將主體(1)沿滑塊(15)向左推到預(yù)定位置，便可沿三角尺右側(cè)直角邊畫出已知直線L的平行線，重復(fù)上述動作，可在已知直線L的左側(cè)作距直線L不同距離的平行線。
4、用于求線段中點(diǎn)，作已知線段的垂直平分線，求已知點(diǎn)關(guān)于已知直線的對稱點(diǎn)。
例如，求線段AB的中點(diǎn)，可借助雙向cm尺(13)，只需要使A、B兩端點(diǎn)在雙向cm尺上對應(yīng)相同的數(shù)據(jù)，則0處即為線段AB之中點(diǎn)。若求線段AB的垂直平分線，只需使A、B兩個端點(diǎn)在雙向cm尺(13)上對應(yīng)相同的數(shù)據(jù)，則過該尺上0與量角器(11)上的90°對應(yīng)的點(diǎn)的直線，即為AB線段的垂直平分線。若求已知點(diǎn)P關(guān)于已知直線L的對稱點(diǎn)，只需要使雙向cm尺(13)上的0點(diǎn)與量角器(11)上的90°所對應(yīng)的點(diǎn)同在直線L上，而P點(diǎn)在雙向cm尺(13)的一側(cè)上的對應(yīng)數(shù)據(jù)為M的話，則在其另一側(cè)數(shù)據(jù)M的對應(yīng)點(diǎn)P′即為P點(diǎn)關(guān)于直線L的對稱點(diǎn)。
5、用于教學(xué)時講授橢圓定義與性質(zhì)的演示器。
講授橢圓定義與性質(zhì)時，只需在三角尺主體(1)背面裝上吸盤，將三角尺主體(1)吸附在圖板上，便可利用三角尺中的橢圓演示器，很方便地進(jìn)行繪制橢圓的演示，從而可避免臨時制作演示器使用不方便、效果差的問題。
6、用于作正三角形、正六邊形直觀圖時，能簡化作圖步驟。
例如，為作邊長為acm的正三角形的直觀圖，在確定了底邊在直觀圖中的位置后，不需要畫正三角形的實(shí)際圖形，也不需要計算實(shí)際圖形中高的長度，只要借助45°尺(3)，在其上找出數(shù)據(jù)a對應(yīng)的點(diǎn)，即得實(shí)際圖形中的高，以此便可確定第三頂點(diǎn)的位置。
7、用于描點(diǎn)法繪制圓的直觀圖時，可簡化作圖步驟，例如，為用描點(diǎn)法繪制水平放置半徑為r的圓的直觀圖。不需要畫出圓的實(shí)際圖形，也不需要作等距平行弦，只要在直角坐標(biāo)系中過原點(diǎn)再作出傾斜角度為30°與150°，45°與135°，60°與120°，75°與105°等四組直線，然后，利用30°尺(13)(也是cm尺)，45°尺(3)，60°尺(5)，75°尺(4)，在其上找出數(shù)據(jù)為r的對應(yīng)點(diǎn)，分別確定直觀圖與這四組直線的交點(diǎn)，再利用0°尺(2)、90°尺(6)，在它們上找出數(shù)據(jù)為r的對應(yīng)點(diǎn)，即可分別確定直觀圖與x軸，y軸的交點(diǎn)，最后將上述二十個點(diǎn)順次用平滑曲線連接起來，即得精確度較高的直觀圖。如果精確度要求不高，則可利用0°尺(2)，30°尺(13)，90°尺(6)，采用“八點(diǎn)法”繪制直觀圖，甚至利用0°尺(2)，90°尺(6)，采用“四點(diǎn)法”繪制直觀圖。從而對廣大師生迫切要求解決圓的直觀圖簡易畫法的問題給出一個滿意的解決辦法。
8、給出了用定義法繪制圓的直觀圖的新方法。
例如，為用定義法繪制水平放置半徑為r的圓的直觀圖，只需要調(diào)整固定在兩滑塊(15)上的畫線(9)的長度，使其等于雙向0°尺(14)上數(shù)據(jù)為r的兩點(diǎn)間的距離，然后，調(diào)整兩滑塊(15)，使其準(zhǔn)線(12)對準(zhǔn)雙向cm尺(13)上數(shù)據(jù)為r的點(diǎn)，并固定之，這時，用畫筆便可畫出直觀圖的上半部，其后，再畫出直觀圖的下半部即可。
由于“描點(diǎn)法”和“定義法”在特殊點(diǎn)的準(zhǔn)確性與整體平滑性上各自具有完全相反的優(yōu)勢和劣勢，所以，若先用“描點(diǎn)法”描點(diǎn)，再用“定義法”平滑連接，可取得優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，進(jìn)一步提高繪制直觀圖的質(zhì)量。
權(quán)利要求1、一種多功能繪圖三角尺，包括三角尺主體，其特征在于在主體(1)的邊緣上分別設(shè)置有度量線段的刻度尺0°尺(2)，90°尺(6)及雙向cm尺(13)，它也是雙向30°尺，在主體(1)的平面上，與雙向cm尺(13)相對應(yīng)的位置處有滑槽(16)，滑槽(16)中配合有滑塊(15)，滑塊(15)與滑槽(16)的接觸面之間有彈性件(17)，它們二者構(gòu)成柔性連接，組成滑塊機(jī)構(gòu)，在滑塊(15)上連有畫線(9)，畫線(9)上連有畫筆(8)，由滑塊機(jī)構(gòu)，畫線與畫筆構(gòu)成橢圓演示器，于滑塊機(jī)構(gòu)的上方有一弧形孔(10)，其弧形面上有可度量角度的刻度尺(11)，它為量角器，而直線邊上設(shè)置有度量線段的刻度尺雙向0°尺(14)，在弧形孔(10)的上方有一多邊形孔(7)，其周邊上有度量線段的刻度尺75°尺(4)，60°尺(5)及45°尺(3)。
2、如權(quán)利要求1所述的多功能繪圖三角尺，其特征在于雙向cm尺(13)，同時也是30°尺，是以1cm為單位制成的，0°尺(2)是以
為單位制成的，45°尺(3)是以
為單位制成的，60°尺(5)是以
為單位制成的，75°尺(4)是以
為單位制成的，90°尺(6)是以
為單位制成的。
3、如權(quán)利要求1所述的多功能繪圖三角尺，其特征在于0°尺(2)與90°尺(6)呈垂直狀。
4、如權(quán)利要求1所述的多功能繪圖三角尺，其特征在于雙向0°尺(14)與雙向cm(13)相平行，均與弧形孔(10)的對稱軸垂直。
5、如權(quán)利要求1所述的多功能繪圖三角尺，其特征在于雙向cm尺，(13)與雙向0°尺(14)的起始點(diǎn)同在弧形孔(10)的對稱軸上。
專利摘要一種多功能繪圖三角尺,它主要是在主體的邊緣上有度量線段的0°尺及90°尺,且0°尺與90°尺垂直,而在主體平面上有由滑塊機(jī)構(gòu)、畫線、畫筆構(gòu)成的橢圓演示器,于滑塊機(jī)構(gòu)上方有弧形孔,其弧形面上有量角器,直線邊上有雙向0°尺,在弧形孔上方有多邊形孔,其周邊上有75°尺,60°尺及45°尺,所以,它不僅能滿足常規(guī)繪圖要求,而且還能快速準(zhǔn)確的繪制直觀圓,作為橢圓演示器用于教學(xué)。它操作簡便,精確度高,且有利于學(xué)生思維發(fā)展。
文檔編號B43L7/00GK2296276SQ9721063
公開日1998年11月4日 申請日期1997年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月28日
發(fā)明者劉江山, 劉江濤, 劉育人 申請人:劉江山