数学概率统计演示装置

文档序号:25129965发布日期:2021-05-19 05:00阅读:111来源:国知局

1.本实用新型涉及教学器具技术领域,具体是数学概率统计演示装置。


背景技术:

2.概率是随机事件发生的可能性大小的量度,随机事件发生的可能性越大,概率就越大。如果一件事情发生的概率是1/n,并不是指n次事件中必有一次该事件发生,而是指此事件发生的频率接近于1/n这个数值。以概率论为基础来研究随机现象,以便对随机现象的客观规律性作出合理的估计和判断,已经广泛的应用到保险、精算等各个领域。然而,很多学生在课程学习过程中常常感到抽象难懂,因此在课堂上越来越多教师使用概率演示模型进行辅助教学。现有的对数学概率的演示模拟多数采用投币实验或者通过投球实验进行模拟,由于投币实验的不可控因素较多,且不易统计,故大多数采用投球实验,通过进入不同位置的球体的数量来验证概率事件的发生程度。
3.现有的数学概率统计演示装置多存在以下问题:
4.1、需要对概率演示装置进行手动循环投球,当需要模拟的次数较多时,需要操作人员不停地投球,并且需要大量的球体进行试验;
5.2、在对投球后的概率进行统计时,需要对球的数量再进行清点,不具备一目了然的效果,不便于对试验结构进行观察。
6.因此,本实用新型提供数学概率统计演示装置来解决此问题。


技术实现要素:

7.针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本实用新型提供数学概率统计演示装置,有效的解决了现有的概率统计演示装置需要大量的球体投入试验中,需要操作人员不停地投球以及实验结构不便于观察的问题。
8.本实用新型包括外壳、若干置于所述的外壳内的演示球,其特征在于,所述的外壳内固定连接有演示板,所述的演示板前端固定连接有若干导流架,若干所述的导流架呈金字塔状分布,最下端所述的导流架之间转动连接有驱动转轮,所述的驱动转轮一端同轴固定连接有驱动齿轮,所述的驱动齿轮后端啮合有和所述的外壳上下滑动连接的升降齿条,所述的升降齿条上端固定连接有升降塞,所述的升降塞和固定连接在所述的外壳内的显示柱上下滑动连接;
9.所述的升降齿条后端固定连接有若干锁定齿,所述的锁定齿后端啮合有锁定楔形块,所述的锁定楔形块和固定连接在所述的外壳后端的固定框架前后滑动连接,所述的固定框架内固定连接有和所述的锁定楔形块相配合的限位框,所述的锁定楔形块和所述的固定框架之间固定连接有拉伸弹簧,所述的锁定楔形块后端固定连接有拉伸杆。
10.优选的,所述的外壳内转动连接有四个呈矩形分布的输送辊,所述的输送辊通过输送带相连,任意一个输送辊和固定连接在所述的外壳上的驱动电机相连,所述的输送带后端固定连接有若干挡块,所述的演示板前端固定连接有限位板;
11.若干所述的演示球分别置于两个所述的挡块之间。
12.优选的,所述的升降齿条下端固定连接有复位弹簧,所述的复位弹簧下端和所述的外壳固定连接。
13.优选的,下端所述的导流架下端固定连接有导流杆,所述的导流杆下端和所述的挡块之间存在间隙。
14.优选的,所述的限位板前端固定连接有限位盖板,所述的限位盖板为透明材质,所述的外壳前端面为透明材质。
15.优选的,所述的显示柱为透明材质,所述的显示柱上开设有刻度标记尺;
16.所述的升降塞上端固定连接有和所述的显示柱配合的彩色标记盘。
17.本实用新型针对现有的数学概率统计演示装置进行改进,通过设置导流架、驱动转轮、驱动齿轮、升降齿条、升降塞和显示柱有效的解决了对数学概率进行试验和便于对试验结果观察的问题;通过设置输送辊、输送带、挡块和驱动电机有效的解决了对演示球进行循环利用以及自动化投球的问题;且结构简洁稳定,具有极高的普适性。
附图说明
18.图1为本实用新型立体示意图。
19.图2为本实用新型内部结构立体示意图一。
20.图3为本实用新型内部结构示意图二。
21.图4为本实用新型后部结构立体示意图。
22.图5为本实用新型统计升降结构局部示意图。
23.图6为本实用新型剖视示意图。
24.图7为本实用新型概率统计结构剖视示意图。
具体实施方式
25.有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图7对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
26.实施例一,本实用新型为数学概率统计演示装置,包括外壳1、若干置于所述的外壳1内的演示球2,所述的外壳1为后续结构提供固定支撑基础,同时所述的演示球2为金属材质,密度较大,进行往复投球实验,其特征在于,所述的外壳1内固定连接有演示板3,所述的演示板3位于所述的外壳1的中部位置,所述的演示板3前端固定连接有若干导流架4,若干所述的导流架4呈金字塔状分布,上层所述的导流架4位于下层两个相邻的导流架4中间位置,保证通过上层的演示球2进入下层的每两个所述的导流架4之间的概率相同,最下端所述的导流架4之间转动连接有驱动转轮5,所述的驱动转轮5上固定连接有若干驱动叶片,通过所述的演示球2和所述的驱动叶片的接触,使所述的演示球2在下落的同时带动所述的驱动叶片转动,进而带动所述的驱动转轮5同步转动,所述的驱动转轮5一端同轴固定连接有驱动齿轮6,使所述的驱动齿轮6和所述的驱动转轮5同步转动,所述的驱动齿轮6后端啮合有和所述的外壳1上下滑动连接的升降齿条7,所述的升降齿条7上端固定连接有升降塞8,所述的升降塞8和固定连接在所述的外壳1内的显示柱9上下滑动连接,在所述的驱动齿
轮6转动的同时带动所述的升降齿条7向上滑动,所述的升降齿条7向上滑动带动所述的升降塞8沿所述的显示柱9同步上升,所述的升降塞8向上滑动,对演示球2的数量进行计数,通过对比所述的升降塞8的高度对各个部分的的概率进行统计;
27.所述的升降齿条7后端固定连接有若干锁定齿10,所述的锁定齿10后端啮合有锁定楔形块11,通过所述的锁定齿10和锁定楔形块11的接触啮合实现所述的锁定楔形块11对所述的升降齿条7的锁定,在所述的升降齿条7向上滑动的过程中推动所述的锁定楔形块11向后侧滑动,然后对所述的锁定齿10进行锁定,所述的锁定楔形块11和固定连接在所述的外壳1后端的固定框架12前后滑动连接,所述的固定框架12内固定连接有和所述的锁定楔形块11相配合的限位框13,本实施例提供一种前后滑动连接的方式,所述的限位框13左右侧壁开设有t形滑轨,所述的锁定楔形块11左右侧壁固定连接有和所述的t形滑轨相配合的t形滑块,所述的锁定楔形块11和所述的固定框架12之间固定连接有拉伸弹簧14,所述的锁定楔形块11后端固定连接有拉伸杆15,通过拉动所述的拉伸杆15向后侧滑动,带动所述的锁定楔形块11压缩所述的拉伸弹簧14向后端滑动,使所述的锁定楔形块11和所述的锁定齿10脱离啮合,对所述的升降齿条7解锁,使所述的升降齿条7在自身重力的作用下向下滑动,实现所述的升降齿条7的复位;
28.本实施例在具体实施时,初始状态,所述的升降齿条7位于最下端,将所述的演示球2从最上端的两个所述的导流架4之间投入,所述的演示球2经过不同的通道由下端两个所述的导流架4之间的通道排出,同时在所述的演示球2下落的同时,所述的演示球2下落带动所述的驱动转轮5转动,所述的驱动转轮5转动带动所述的驱动齿轮6转动,所述的驱动齿轮6转动带动所述的升降齿条7向上滑动,所述的升降齿条7向上滑动通过所述的锁定齿10推动所述的锁定楔形块11向后侧滑动,使所述的升降齿条7持续向上滑动,同时所述的升降齿条7滑动完成后,所述的锁定楔形块11在所述的拉伸弹簧14的作用下复位,实现对所述的升降齿条7锁定,避免所述的升降齿条7出现自动下滑现象,所述的升降齿条7带动所述的升降塞8同步向上滑动,所述的升降塞8向上滑动实现对进入不同区域的演示球2的数量的计数,实现对不同区域进球数量的对比,通过往复向所述的导流架4之间投所述的演示球2,实现对数学概率模拟演示。
29.实施例二,在实施例一的基础上,在进行概率实验的同时,需要操作人员或者老师循环往复的投掷演示球2,增加了劳动强度,并且操作不便,影响上课教学的效率,故本实施例提供一种自动投球的装置,具体的,所述的外壳1内转动连接有四个呈矩形分布的输送辊16,四个所述的输送辊16均处于所述的导流架4外侧,所述的输送辊16通过输送带17相连,使所述的输送带17绕若干所述的导流架4转动,使所述的输送带17带动所述的演示球2滑动,任意一个输送辊16和固定连接在所述的外壳1上的驱动电机18相连,所述的输送带17后端固定连接有若干挡块19,所述的演示板3前端固定连接有限位板20,使经过所述的导流架4之间形成的通道后的演示球2落在两个相邻的挡块19之间,使所述的输送带17转动通过所述的挡块19带动所述的演示球2同步滑动,所述的限位板20外侧壁和所述的演示球2相切,使所述的演示球2在随所述的输送带17滑动的同时,在所述的限位板20限位的作用下不会出现从所述的挡块19之间脱落的现象;
30.若干所述的演示球2分别置于两个所述的挡块19之间,使所述的传送带转动带动所述的演示球2同步滑动,在所述的演示球2经过上端所述的导流架4形成的通道时,所述的
演示球2自动落入所述的导流架4形成的通道内,实现自动投球实验。
31.实施例三,在实施例一的基础上,在通过所述的升降齿条7的自重的作用下复位时,会出现复位缓慢或者复位不完全的现象,故本实施例提供一种升降齿条7迅速复位的结构,具体的,所述的升降齿条7下端固定连接有复位弹簧21,所述的复位弹簧21下端和所述的外壳1固定连接,在向后侧拉动所述的拉伸杆15对所述的升降齿条7进行解锁后,所述的升降齿条7在所述的复位弹簧21的作用下,迅速向下滑动复位,需要注意的是,所述的复位弹簧21的弹力小于所述的演示球2的重力,使所述的演示球2能克服所述的复位弹簧21的弹力,推动所述的驱动转轮5转动。
32.实施例四,在实施例二的基础上,所述的演示球2滑动至最下端时,所述的演示球2处于无约束状态,使所述的演示球2不能准确的落入两个所述的挡块19之间,甚至出现演示球2重复落入两个所述的挡块19之间,故本实施例提供一种所述的演示球2导向的结构,具体的,下端所述的导流架4下端固定连接有导流杆22,所述的导流杆22下端和所述的挡块19之间存在间隙,使通过两个所述的导流架4之间通道的演示球2首先进入所述的导流杆22之间形成的通道内,对所述的演示球2的位置进行限位,保证所述的演示球2顺利向下滑落至进入两个所述的挡块19之间,同时当两个挡块19之间存在演示球2时,两个所述的导流杆22之间的演示球2不会下落,当两个所述的挡块19之间没有所述的演示球2时,所述的演示球2顺利落入两个所述的挡块19之间。
33.实施例五,在实施例二的基础上,为了避免所述的演示球2在下落的过程中,在和所述的导流架4接触的过程中,会出现波动,为了对所述的演示球2进行限位,避免所述的演示球2出现晃动,影响实验过程和结果,故本实施例提供一种限位结构,具体的,所述的限位板20前端固定连接有限位盖板23,所述的限位盖板23为透明材质,所述的外壳1前端面为透明材质,通过所述的限位盖板23和演示板3对所述的演示球2的前后方向进行限位,使所述的演示球2在下落的过程中不会出现晃动,影响结构,同时所述的限位盖板23为透明材质,站在外界就能观察到所述的限位盖板23后端的所述的演示球2的下落过程。
34.实施例六,在实施例一的基础上,为了便于对演示结果直观地了解,同时将实验结果进行数字化显示,故本实施例提供一种数字化显示结构,具体的,所述的显示柱9为透明材质,通过所述的显示柱9能够清楚地观察到所述的升降塞8的升降,所述的显示柱9上开设有刻度标记尺24,通过所述的升降塞8和所述的刻度标记尺24的相对位置对概率进行数字化显示,便于对演示结果进行观察;
35.所述的升降塞8上端固定连接有和所述的显示柱9配合的彩色标记盘25,通过彩色标记盘25可以实现对结果更清晰的显示,彩色具有明确信号显示的作用,便于对结果更好的统计观察。
36.具体使用时,初始状态,升降齿条7位于最下端,启动驱动电机18,驱动电机18带动输送辊16转动,输送辊16带动输送带17转动,输送带17带动挡块19间的演示球2同步滑动,当演示球2滑动至最上端的两个导流架4之间时,演示球2进入导流架4形成的通道内,演示球2经过不同的通道由下端两个导流架4之间的通道排出,同时在演示球2下落的同时,演示球2下落带动驱动转轮5转动,驱动转轮5转动带动驱动齿轮6转动,驱动齿轮6转动带动升降齿条7向上滑动,升降齿条7向上滑动通过锁定齿10推动锁定楔形块11向后侧滑动,使升降齿条7持续向上滑动,同时升降齿条7滑动完成后,锁定楔形块11在拉伸弹簧14的作用下复
位,实现对升降齿条7锁定,避免升降齿条7出现自动下滑现象,升降齿条7带动升降塞8同步向上滑动,升降塞8向上滑动实现对进入不同区域的演示球2的数量的计数,实现对不同区域进球数量的对比,通过往复向导流架4之间投演示球2,实现对数学概率模拟演示;
37.当需要将演示结果归零时,向后侧拉动拉伸杆15对升降齿条7进行解锁后,升降齿条7在复位弹簧21的作用下,迅速向下滑动复位。
38.本实用新型针对现有的数学概率统计演示装置进行改进,通过设置导流架、驱动转轮、驱动齿轮、升降齿条、升降塞和显示柱有效的解决了对数学概率进行试验和便于对试验结果观察的问题;通过设置输送辊、输送带、挡块和驱动电机有效的解决了对演示球进行循环利用以及自动化投球的问题;且结构简洁稳定,具有极高的普适性。
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