专利名称：用于立体几何学习的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于立体几何学习的模具。
在中学立体几何教学中，由于空间的点、线、面的位置关系，具有很强的抽象性，学生难于理解和接受。因此，对学生空间概念的培养是教学的难点。教师们也希望借助于教具来辅助教学，以达到好的教学效果。通常所采用的教学模具是一个个用有机玻璃或塑料板等做成的模型。也就是说一个模型只能固定地表现一种立体几何结构。这种模型不但教师携带不便，容易损坏，而且不便表现内部的点、线、面位置关系，学生也只能在课堂上看教师的演示，课后无从观摩。
本实用新型的目的是提供一种用于立体几何学习的模具，这种模具不但能方便地拼接成各种几何模型，而且携带方便，便于表现内部的点、线、面位置关系。
与本实用新型有关的现有技术是化学教学中所用的分子结构模具，它包括表示原子之间化学键的杆和表示原子的球。杆由杆体和榫组成。球上有孔。由于原子成键数目有限，一个球上一般最多只有四个孔，将榫插入孔中即可将球连在一起。
为实现本实用新型的发明目的，采用如下技术方案A.直线杆采用三种规格1号直线杆、2号直线杆、3号直线杆；3号直线杆杆体的长度加连接球的直径之和的
倍等于2号直线杆杆体的长度加连接球的直径之和，3号直线杆杆体的长度加连接球的直径之和的
倍等于1号直线杆杆体的长度加连接球的直径之和；
B.连接球上有25个孔，其中16个孔排布在1/8的球面上，1/8球面的三个端点上各有一个端孔，两两端孔之间沿1/8球面的三条边线圆弧上均匀排布有九个边孔，在1/8球面的中心有中心孔，中心孔与三个端孔之间距离一半的位置有三个次中心孔，在1/8球面之外，每个端孔周围分别有三个附加孔，共九个附加孔，附加孔处在端孔与边孔或中心孔所共处的大圆弧上，并且，附加孔到相应的端孔的距离与端孔到最近的边孔的距离相等。
将直线杆设计成三种基本规格即可构成各种立体几何模型的基本棱长或对角线，而连接球上的孔使得直线杆之间能以一定的角度连接，达到组合成特定的几何模型的目的。
为了使得组合的几何模型在比例关系上协调、美观，在三种基本直线杆的基础上可再增加一种或两种直线杆。这些直线杆较3号直线杆要短。
以下结合附图和实施例详细说明本实用新型的结构，连接方法和效果。
图1是本实用新型中连接球的结构示意图；图2是本实用新型中直线杆结构示意图；图3是采用实施例1方案所组合成的各种几何模型示意图；图4是采用实施例2方案所组合成的具有较多棱长的几何模型示意图。
如
图1所示，连接球26上有25个孔，其中16个孔排布在1/8球面上，1/8球面的三个端点上各有一个端孔1、5、9。三个端孔的位置相应地处于三
坐标轴上，即三个端孔互成90°。两两端孔之间沿1/8球面的三条边线圆弧上均匀排布有九个边孔2、3、4、6、7、8、10、11、12，这样边孔与相近边孔之间，或边孔与相近的端孔之间的夹角为22.5°。在1/8球面的中心有中心孔16，中心孔16与三个端孔1、5、9之间距离一半的位置有三个次中心孔13、14、15；次中心孔与中心孔和相近的端孔之间的夹角为22.5°。在1/8球面之外，每个端孔周围分别有三个附加孔，共九个附加孔17、18、19、20、21、22、23、24、25；附加孔处在端孔与边孔或中心孔所共处的大圆弧上，并且，附加孔到端孔的距离与端孔到最近的边孔的距离相等。图中，由于视角所限，附加孔21、22、23、24未能表示出，但端孔1周围的三个附加孔17、18、19的位置已表示清楚。附加孔与相近的端孔的夹角为22.5°。
连接球26的直径与直线杆的长短相比，愈短愈好，但以方便组合和实现孔的排布为限。
如图2中所示，直线杆由杆体27和榫28组成，榫28的长度和直径与连接球26上的孔相匹配，使榫28能完全置入孔中。
连接球26和直线杆均可用塑料制成，要求有一定的强度和韧性。直线杆也可用金属制成。
实施例1直线杆有三种基本规格，分1号直线杆29、2号直线杆30、3号直线杆31。本实施例中三种直线杆的长度分别为114+16＝130mm，88+16＝104mm，57+16＝73mm，其中各杆的榫长均为8mm。连接球26的直径为20mm。
至少要1号直线杆6根，2号直线杆6根以及3号直线杆12根，即可分别组成如图3所示的中学立体几何涉及的主要立体几何结构实施例2从图3中可以看出，采用实施例1中的三种基本规格的直线杆虽然能组合成中学立体几何涉及的立体几何结构，但所组成的棱数较多的几何模型的体积较大，比例关系不十分协调。因此，在实施例1的基础上，再增加两种规格的直线杆，即4号直线杆32和5号直线杆33，用它们构成五、六棱柱或台或锥的底边棱，如图4所示。与实施例1中所采用的三种基本直线杆的长度相适应，本实施例所增加的4号直线杆32和5号直线杆33的长度分别是34+16＝50mm和14+16＝30mm，其中榫的长度与基本直线杆的榫长是相等的。4号直线杆32的杆数与3号直线杆31的杆数相等，5号直线杆33的杆数与1号直线杆29的杆数相等。
本实用新型提供的用于立体几何学习的模具，能方便地组合成各种几何模型，拆卸容易，携带方便，空间结构关系清晰，便于表现内部的点、线、面位置关系。学生在使用本实用新型拼接各种几何图形或结构的过程中，不仅将加强对空间概念的理解和对各种基本空间位置关系的认识，而且能在组合过程中提高学习兴趣，从而有利于培养学生空间想象力和提高教学效果。
权利要求1.用于立体几何学习的模具，包括直线杆和连接球(26)，直线杆由杆体(27)和榫(28)组成，其特征在于A.直线杆有三种规格1号直线杆(29)、2号直线杆(30)、3号直线杆(31)；3号直线杆(31)杆体的长度加连接球(26)的直径之和的
倍等于2号直线杆(30)杆体的长度加连接球的直径之和，3号直线杆(31)杆体的长度加连接球(26)的直径之和的
倍等于1号直线杆(29)杆体的长度加连接球(26)的直径之和；B.连接球(26)上有25个孔，其中16个孔排布在1/8的球面上，1/8球面的三个端点上各有一个端孔(1、5、9)，两两端孔之间沿1/8球面的三条边线圆弧上均匀排布有九个边孔(2、3、4、6、7、8、10、11、12)，在1/8球面的中心有中心孔(16)，中心孔(16)与三个端孔(1、5、9)之间距离一半的位置有三个次中心孔(13、14、15)，在1/8球面之外，每个端孔周围分别有三个附加孔，共九个附加孔(17、18、19、20、21、22、23、24、25)，附加孔处在端孔与边孔或中心孔所共处的大圆弧上，并且，附加孔到相应的端孔的距离与端孔到最近的边孔的距离相等。
专利摘要本实用新型涉及用于立体几何学习的模具。它由三种规格的直线杆和连接球所组成；连接球上有25个孔按一定的规则排布在约1/8球面上。通过连接球可方便地将直线杆连接成各种几何模型。本实用新型拆卸容易，携带方便，空间结构关系清晰，便于表现内部的点、线、面位置关系，有利于提高学生的学习兴趣和教学效果。
文档编号G09B23/00GK2270256SQ9623483
公开日1997年12月10日 申请日期1996年5月14日 优先权日1996年5月14日
发明者成真 申请人: 成真