一种应用数学用概率统计装置及其使用方法

1.本发明概率统计装置技术领域，特别是涉及一种应用数学用概率统计装置及其使用方法。


背景技术：

2.应用数学，是利用数学方法解决实际问题的一门学科，在经济金融、工程科技等领域都有应用，本学科主要学习数学和应用数学的基础理论、基本方法，受到数学模型、计算机和数学软件方面的基本训练，具有较好的科学素养，初步具备科学研究、教学、解决实际问题及开发软件等方面的基本能力，概率统计是应用数学中一个重要的研究课题，概率统计是比较抽象的概念，在大学概率论课程中，仅从理论上推导阐述，学生难以理解。
3.概率统计是数学名词，在刚学习概率统计的时候，还不明白其原理，因此在进行概率学讲解时需要用到概率统计装置进行教学演示，通过直观的进行演示，更加有利于对概率统计的理解。
4.在cn111899606a公开的“一种应用数学的概率统计装置”，在进行概率统计演示时，实验球在球盒内，使用者通过传送装置带动球斗向后移动，球斗带动球盒向后移动，直到球盒侧部的控制板滑进定位槽内，然后停止移动，使用者调节第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆带动承板向上移动，承板带动挡块向上移动，然后承板接触上升框并带动上升框向上移动，上升框通过定位框带动球盒向上移动，当移动到一定的高度，停止上升，然后调节第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆带动定位框的后部上升，定位框带动球盒绕着定位框与上升框连接处转动，挡块可以防止控制板从定位槽内滑出，球盒转动到一定角度，实验球从球盒内滚出，落在球漏内，然后将球盒回复原位，然后实验球从球漏中落下，落在斜板上，沿着斜板滚落到盛球管内，盛球管的直径略大于实验球的直径，实验球沿着盛球管落在托板上，当实验球全部落下，然后根据盛球管内的实验球的数量统计计数，然后调节第一伸缩杆，第一伸缩杆调动拉杆移动，拉杆带动托板移动，托板向后移动，盛球管内的实验球没有支撑向下落在球盒内，多次试验，提高结果的准确性，实现了能够自动进行概率统计演示，减少了人工操作，减轻了教师的负担，提高实用性。
5.上述装置在进行自动工作时，实验球自动从球盒中滚出，在进行实验的过程中，往往需要多个实验球共同进行实验，实验球在同时滚出的时候，实验球之间会互相干扰，每一次干扰都会略微影响最终结果，多次干扰造成实验结果产生一定的误差，所以我们提出一种应用数学用概率统计装置及其使用方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种应用数学用概率统计装置及其使用方法，实验球之间会互相干扰，每一次干扰都会略微影响最终结果，多次干扰造成实验结果产生一定的误差的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
8.本发明为一种应用数学用概率统计装置，包括实验箱、控制盒，以及设置于控制盒中的间隙出球机构，所述控制盒设置于实验箱上；
9.所述控制盒上方设有传输管，所述传输管外壁设有通孔，所述传输管与通孔位置对应处设有输球管，输球管与传输管相互连通，输球管进行输入；
10.所述间隙出球机构包括动力组件以及传输组件，所述动力组件包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮以及凸轮，所述主动齿轮以及从动齿轮通过旋转轴活动设置于控制盒的内壁上，所述主动齿轮与从动齿轮相互啮合，所述主动齿轮一侧与驱动电机输出端连接，所述从动齿轮一侧设有凸轮，旋转轴在控制盒的内壁上固定，主动齿轮和从动齿轮在旋转轴上旋转，驱动电机提供旋转动力，通过主动齿轮旋转带动从动齿轮旋转，使与之连接的凸轮旋转；
11.所述传输组件包括活动柱、挡块以及伸缩柱，所述控制盒内部还设有安装组件，所述活动柱活动设置于安装组件上，所述活动柱位于凸轮正上方，所述活动柱远离凸轮一端设有挡块，所述挡块上方设有伸缩柱，所述伸缩柱活动设置于传输管内部，活动柱能在安装组件中上下移动，挡块防止活动柱滑出安装组件，伸缩柱在传输管中能上下移动。
12.优选地，所述实验箱为长方体结构，且边角采用圆弧过渡，所述实验箱一侧设有玻璃窗，所述实验箱底部设有四个承载柱，每个承载柱靠近实验箱的一个边角，每个所述承载柱下方设有一个承载脚，所述实验箱内底部设有分隔板，所述分隔板将实验箱分为两个腔室，两个腔室分别是实验的两个区域，承载脚底面较大，比较防滑。
13.优选地，所述安装组件包括安装杆以及固定柱，所述安装杆设置于控制盒内壁上，所述安装杆一端设有固定柱，所述活动柱活动设置于固定柱中。
14.优选地，所述控制盒内部设有实验计数组件，所述实验计数组件包括实验柱、分区板以及扫描计数器，所述分隔板两侧设有若干实验柱，所述实验箱内壁与分隔板两侧设有若干分区板，且分区板与分隔板之间相互垂直，每个所述分区板上设有一个扫描计数器，扫描计数器通过扫描红外线的隔断次数进行计数，实验球会在实验柱上进行反弹，随机落入到不同的区域中。
15.优选地，所述实验箱上设有收纳组件，所述收纳组件包括斜板以及收纳盒，所述斜板设置于实验箱内底部设有斜板，且斜板设有两个，位于分隔板两侧，所述实验箱两侧各设有一个输出孔，且各靠近一个斜板，所述实验箱与每个输出孔对应的位置设有一个收纳盒，收纳盒进行实验球的盛放。
16.优选地，所述实验箱上方设有运输组件，所述运输组件包括输入管、连接管以及连接盒，所述实验箱上方设有安装孔，所述实验箱上方设有输入管，且位于安装孔上，所述输入管一端设有连接管，所述连接盒设于连接管上，且与传输管连通，连接盒底部是斜置的，连接盒利用倾斜进行小球的传动。
17.一种应用数学用概率统计装置的使用方法，包括以下步骤：
18.步骤一：放置小球；
19.将实验球整理好，按照顺序将实验球放置在输球管中；
20.步骤二：传动小球；
21.实验球通过间隙出球机构提供动力，通过运输组件将实验球运输到实验箱中；
22.步骤三：进行实验；
23.通过实验计数组件，对进入实验箱中的实验球一一分别进行实验；
24.步骤四：实验球回收：
25.实验球在实验完成后，实验球通过收纳组件进行回收，进行下一次实验的准备。
26.优选地，所述步骤一中将实验球放置在输球管中，输球管是斜置的，将输球管中的球输入到传输管中；所述步骤二中，打开驱动电机，驱动电机旋转带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，使凸轮旋转，凸轮为大圆周部分和小圆周部分，当旋转到大圆周部分时，凸轮顶起活动柱，活动柱配合伸缩柱将传输管中的实验球顶到连接盒中，连接盒底部是斜置的，实验球滚入到连接管中，通过输入管滚入到实验箱中。
27.优选地，所述步骤三中实验箱中的实验球进行自由落体运动，随机落入到分隔板的两侧，分隔板上设有实验柱，实验柱均有弹性，实验球通过随机的实验柱落在实验箱中的不同区域，通过不同的分区板之间，通过分区板上的扫描计数器进行计数。
28.优选地，所述步骤四中，实验球经过计数之后，落在斜板之上，斜板将实验球从输出孔中导出，输出孔导出的实验球进入到收纳盒中，进行下次的实验，斜板在不同的腔室中倾斜向不同的方向，便于统计进入不同区域的实验球，分别导向不同的收纳盒中。
29.本发明具有以下有益效果：
30.1、本发明通过驱动电机，驱动电机驱动主动齿轮进行旋转，主动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮与凸轮共同旋转，凸轮分为大小不一的圆周部分，小圆周不影响活动柱，大圆周部分将活动柱顶起，使伸缩柱进行上升运动，将传输管中、伸缩柱上的实验球顶起，而且凸轮往复运动，使实验球相隔相同的时间输入一个实验球，实验球之间进行实验的时间相等，之间互不影响，保证实验结果的准确。
31.2、本发明通过装置实现不同的实验，通过实验球和实验柱的随机碰撞，实验球落往不同的分区，而且还能统计经过输入管输入的实验球，经过分隔板落在不同的腔室之中，进行不同的实验，增加了实验的多样性，保证了实验的顺利进行。
32.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的一种应用数学用概率统计装置的整体结构示意图；
35.图2为本发明的一种应用数学用概率统计装置的正视结构示意图；
36.图3为本发明一种应用数学用概率统计装置的俯视结构示意图；
37.图4为本发明图3中a
‑
a处的剖面示意图；
38.图5为本发明图2中b
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b处的剖面示意图；
39.图6为本发明图4中c处局部放大图；
40.图7为本发明图5中d处局部放大图；
41.图8为本发明的流程示意图。
42.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
43.110、实验箱；120、控制盒；130、传输管；140、输球管；150、玻璃窗；210、驱动电机；220、主动齿轮；230、从动齿轮；240、凸轮；310、活动柱；320、挡块；330、伸缩柱；340、承载柱；350、承载脚；360、分隔板；370、安装杆；380、固定柱；410、实验柱；420、分区板；430、扫描计数器；510、斜板；520、收纳盒；530、输出孔；610、输入管；620、连接管；630、连接盒。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.请参阅图1
‑
8所示，本发明为一种应用数学用概率统计装置，包括实验箱110、控制盒120，以及设置于控制盒120中的间隙出球机构，控制盒120设置于实验箱110上；
47.控制盒120上方设有传输管130，传输管130外壁设有通孔，传输管130与通孔位置对应处设有输球管140，输球管140与传输管130相互连通，输球管140进行输入；
48.间隙出球机构包括动力组件以及传输组件，动力组件包括驱动电机210、主动齿轮220、从动齿轮230以及凸轮240，主动齿轮220以及从动齿轮230通过旋转轴活动设置于控制盒120的内壁上，主动齿轮220与从动齿轮230相互啮合，主动齿轮220一侧与驱动电机210输出端连接，从动齿轮230一侧设有凸轮240，旋转轴在控制盒120的内壁上固定，主动齿轮220和从动齿轮230在旋转轴上旋转，驱动电机210提供旋转动力，通过主动齿轮220旋转带动从动齿轮230旋转，使与之连接的凸轮240旋转；
49.传输组件包括活动柱310、挡块320以及伸缩柱330，控制盒120内部还设有安装组件，活动柱310活动设置于安装组件上，活动柱310位于凸轮240正上方，活动柱310远离凸轮240一端设有挡块320，挡块320上方设有伸缩柱330，伸缩柱330活动设置于传输管130内部，活动柱310能在安装组件中上下移动，挡块320防止活动柱310滑出安装组件，伸缩柱330在传输管130中能上下移动，而且凸轮240往复运动，使实验球相隔相同的时间输入一个实验球，实验球之间进行实验的时间相等，之间互不影响，保证实验结果的准确。
50.实验箱110为长方体结构，且边角采用圆弧过渡，实验箱110一侧设有玻璃窗150，实验箱110底部设有四个承载柱340，每个承载柱340靠近实验箱110的一个边角，每个承载柱340下方设有一个承载脚350，实验箱110内底部设有分隔板360，分隔板360将实验箱110分为两个腔室，两个腔室分别是实验的两个区域，承载脚350底面较大，比较防滑。
51.安装组件包括安装杆370以及固定柱380，安装杆370设置于控制盒120内壁上，安装杆370一端设有固定柱380，活动柱310活动设置于固定柱380中。
52.控制盒120内部设有实验计数组件，实验计数组件包括实验柱410、分区板420以及扫描计数器430，分隔板360两侧设有若干实验柱410，实验箱110内壁与分隔板360两侧设有若干分区板420，且分区板420与分隔板360之间相互垂直，每个分区板420上设有一个扫描计数器430，扫描计数器430通过扫描红外线的隔断次数进行计数，实验球会在实验柱410上
进行反弹，随机落入到不同的区域中。
53.实验箱110上设有收纳组件，收纳组件包括斜板510以及收纳盒520，斜板510设置于实验箱110内底部设有斜板510，且斜板510设有两个，位于分隔板360两侧，实验箱110两侧各设有一个输出孔530，且各靠近一个斜板510，实验箱110与每个输出孔530对应的位置设有一个收纳盒520，收纳盒520进行实验球的盛放。
54.实验箱110上方设有运输组件，运输组件包括输入管610、连接管620以及连接盒630，实验箱110上方设有安装孔，实验箱110上方设有输入管610，且位于安装孔上，输入管610一端设有连接管620，连接盒630设于连接管620上，且与传输管130连通，连接盒630底部是斜置的，连接盒630利用倾斜进行小球的传动。
55.一种应用数学用概率统计装置的使用方法，包括以下步骤：
56.步骤一：放置小球；
57.将实验球整理好，按照顺序将实验球放置在输球管140中，输球管140能很好地将实验球进行放置；
58.步骤二：传动小球；
59.实验球通过间隙出球机构提供动力，通过运输组件将实验球运输到实验箱110中；
60.步骤三：进行实验；
61.通过实验计数组件，对进入实验箱110中的实验球一一分别进行实验；
62.步骤四：实验球回收：
63.实验球在实验完成后，实验球通过收纳组件进行回收，进行下一次实验的准备。
64.步骤一中将实验球放置在输球管140中，输球管140是斜置的，将输球管140中的球输入到传输管130中；步骤二中，打开驱动电机210，驱动电机210旋转带动主动齿轮220旋转，主动齿轮220带动从动齿轮230旋转，使凸轮240旋转，凸轮240为大圆周部分和小圆周部分，当旋转到大圆周部分时，凸轮240顶起活动柱310，活动柱310配合伸缩柱330将传输管130中的实验球顶到连接盒630中，连接盒630底部是斜置的，实验球滚入到连接管620中，通过输入管610滚入到实验箱110中。
65.步骤三中实验箱110中的实验球进行自由落体运动，随机落入到分隔板360的两侧，分隔板360上设有实验柱410，实验柱410均有弹性，实验球通过随机的实验柱410落在实验箱110中的不同区域，通过不同的分区板420之间，通过分区板420上的扫描计数器430进行计数。
66.步骤四中，实验球经过计数之后，落在斜板510之上，斜板510将实验球从输出孔530中导出，输出孔530导出的实验球进入到收纳盒520中，进行下次的实验，通过实验球和实验柱410的随机碰撞，实验球落往不同的分区，而且还能统计经过输入管610输入的实验球，经过分隔板360落在不同的腔室之中，进行不同的实验，增加了实验的多样性，保证了实验的顺利进行。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。