专利名称：数学模拟演示教具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数学教具。
当教师在数学课上需借助示意图加强说服力时，利用本教具即可演示符合多类数学题意的动感图示。
目前，教师讲授数学课，遇到用口语难以解释的问题时，需画些简单图示，虽能解决一些问题，但因图示简单，涉及面窄，效果仍不理想。
本发明的目的，设计一种数学教具，即通过外观部件运动模拟演示的动感图示，展现多类数学题的已知条件之间的相互关系。
本发明的结构是由传动机构组件、被传动部件与标尺部件构成。
1、传动机构组件是由框架2上有一底板1，底板1上安装着轴套6，套6上有一个轴孔，轴孔上部有一轴盖，轴盖上有一孔，轴套6孔中有一根轴7，轴7的底部安装在轴孔中，底部较粗，由底板1和轴套盖定位，轴7可以在轴套6中转动，轴7的中上部是方形，并伸出轴套盖圆孔，轴套6、轴7组成一个定位体，与此结构相同的还有轴5、轴9、轴11、轴13、轴15、轴19所在的定位体，这种定位体可根据需要增加，在轴7的中部，安装一个塔轮23，上面有一方孔，轴7从中穿过，塔轮23、轴7可以相互带动转动。在塔轮23上有圆周不等的多个传动绳凹槽，轴7、塔轮23组成一个轴轮组合体，与此结构相同的还有轴5、轴9、轴11、轴13、轴15、轴17、轴19所在的组合体，这种轴轮组合体可根据需要增加，在轴7顶部，安装一个手柄26，手柄另一端安装一小轴25，小轴25上安装一手轮24，手轮24可在小轴23上转动，摇动手轮24，通过手柄26，带动轴7转动，轴7带动塔轮23转动，环绕在塔轮23，塔轮20的传动绳22，被塔轮23带动移动，传动绳22带动塔轮20转动，塔轮20带动轴5转动，变换传动绳22在塔轮23，塔轮20上的凹槽，就起到变速作用，传动绳22，塔轮20、塔轮23成一个传动体系，与此结构相同的还有塔轮28、塔轮31、塔轮34所在的传动体系，所以轴7带动轴5和指针21转动，带动轴9和轴顶顶轮29转动，带动轴11和轴顶顶轮32转动，带动轴13和轴顶顶轮35转动，顶轮29转动，带动环绕在顶轮29、顶轮37上的输送带36移动，输送带36由顶轮37定位，输送带36、顶轮29、顶轮37组成一个输送体系，与此结构相同的还有输送带38，输送带40所在的输送体系，所以轴7转动，可以带动输送带38移动，输送带40移动，这种输送体系可根据需要增加，传动结构主要作用是转动手柄26，带动指针5，输送带36、输送带38、输送带40运动。
在框架2上有面板3，面板3上有两圆孔，轴5、轴7从孔中穿出，可以转动，指针21、手柄26在面板上可以运动，传动机构中由塔轮、传动绳组成的传动体系不露出面板3，输送带36、输送带38、输送带40有箭头指示的直行区域的面板3上有方孔，使其暴露，作用是当被传动部件卡在输送带上时可以移动。
2、被传动部件是由单体模型、卷带模型和指针部件构成。单体模型是由单体模型46上有一卡子47，卡子47可以卡在输送带38上不脱落。卷带模型是由在框架42上有两个圆孔，圆孔中安装一根轴43，轴43可以在孔中转动，卷带45安装并卷在轴43上，病卷带45可以从轴43上拉出，也可推卷回轴43上，卷带45前端安装一个卡子44，卡子44可以卡在输送带40上不脱落。指针部件是由一个带卡子的指针48构成，指针48可以卡在输送带36上不脱落，被传动部件可根据需要增加。
指针48、单体模型46和卡子47、卷带模型卷带45，包括框架42、卡子44和轴43，可以互换所在的输送带。
当被传动部件卡在输送带上时，转动手柄26，带动指针21转动，输送带36带动指针48移动，输送带38带动单体模型46移动，输送带40带动卷带45移动，组成动感图示。
3、标尺部件是由圆周标尺，距离标尺和分数标尺构成。
圆周标尺51是一个带中心孔的圆盘，圆盘上外圆与圆孔之间刻上与时钟刻度线相同的12等分线。
距离标尺50是一块直板上刻上N等分的截线，每段截线之间用1,2,……N-2,N-1,N表示距离刻度。
分数标尺49是一块直板上刻有N等分的截线，每断截线之间用1/N,2/N,……(N-2)/N,(N-1)/N,N/N表示分数刻度。
圆周标尺安置在指针21转动圆周的面板3上，距离标尺50、分数标尺49安置在输送带36，输送带38，输送带40有箭头指示直行区域面板3的方孔两侧，可以互换，转动手柄20，带动传动机构组件运动，指针21转动，圆周标尺51标明其位置，输送带36移动卡在上面的指针48移动，距离标尺50标明其位置，输送带48移动，卡在上面的单体模型47移动，距离标尺50标明其位置，输送带40移动，卡在上面卷带45移动，分数标尺49标明位置。
本发明附1为教具传动机构中轴套和轴部件的正视图。
图2为教具传动机构中轴套和轴部件的俯视图。
图3为教具传动机构连接组件正视图。
图4为教具传动机构连接组件俯视图。
图5为教具传动机构中轴7上安装塔轮23的单件正视图。
图6为教具单体模型示意图。
图7为教具卷带模型示意图。
图8为教具指针示意图。
图9为教具标尺部件示意图。
图10为教具全貌左侧视图。
图11为教具全貌示意图。
附图各零件名称1．底板 2．框架 3．面板 4．轴套 5．轴 6．轴套 7．轴 8．轴套 9．轴 10．轴套11．轴 12．轴套 13．轴 14．轴套 15．轴 16．轴套 17．轴 18．轴套 19．轴 20．塔轮21．指针 22．传动绳 23．塔轮 24．手轮 25．小轴 26．手柄 27．传动绳 28．塔轮 29．顶轮 30．传动绳 31．塔轮 32．顶轮 33．传动绳 34．塔轮 35．顶轮 36．输送带 37．顶轮38．输送带 39．顶轮 40．输送带 41．顶轮 42．框架 43．轴 44．卡子 45．卷带 46．单体模型 47．卡子 48．指针卡 49．分数标尺 50．距离标尺 51．圆周标尺。
图1、图2是教具传动机构中轴套和轴部件的示意图，图1中在底板1上安装着轴套6，轴套6上有一轴孔，轴孔上有一轴盖，轴盖上有一孔，轴孔中有一轴7，轴7的底部安装在轴套6中，轴7的底部较粗，由底板和轴套定位，轴7可以在轴套6中转动，轴7的中上部是方形，并穿过轴套盖圆孔，轴套6和轴7组成一个定位体系，轴5、9、11、13、15及轴17、19所在定位体系结构与轴7定位体系结构相同。
图2是图1的俯视图，这里不再赘述。
图3和图4是教具传动机构示意图，由图上可知，在轴7中部有一个塔轮23，上面有一方孔，轴7从中穿过，塔轮23可以在轴上移动，塔轮23转动，带动轴7转动，轴7转动带动塔轮23转动，在塔轮23上有周长不同的多个传动绳凹槽，轴7、塔轮23组成一个轴轮组合体，轴5、9、11、13及轴15、17、19所在轴轮组合体与轴7所在轴轮组合体结构相同。在轴7顶部，安装有一手柄26，手柄另一端安装一小轴25，小轴25上安装一手轮24，手轮24可在小轴25上转动，摇动手轮24，通过手柄26，带动轴7转动，轴7带动塔轮23转动，环绕在塔轮23，塔轮20的传动绳22，被塔轮23带动移动，传动绳22带动塔轮20转动，塔轮20带动轴5转动，变换传动绳22在塔轮23、20上的凹槽就起到变速的作用，传动绳22、塔轮20、23组成一个传动体系，这种传动体系可根据需要增加，与此结构相同的还有塔轮28、31、34所在的传动体系，所以轴7转动带动轴5和轴顶上指针21转动，带动轴9和轴顶上顶轮29转动，带动轴11和轴顶上顶轮32转动，带动轴13和轴顶上顶轮35转动，顶轮29转动带动环绕在顶轮29、37上的输送带36移动，输送带36带动顶轮37转动，输送带36由顶轮37定位，输送带36、顶轮29、顶轮37组成一个输送体系，这种输送体系可根据需要增加，由于输送带38、40所在的输送体系结构与输送带36输送体系结构相一同，所以轴7转动带动输送带38移动，输送带40移动。
图4是图3的俯视图，图5是图3上轴7塔轮23的单件正视图，这里不再赘述。
图6是教具单体模型示意图，如图所示，单体模型46上有一卡子47，卡子47可以卡到输送带36上，单体模型46不脱落。
图7是教具卷带部件示意图，在框架42上有两个圆孔，圆孔中安装一根轴43，轴43可以在孔中转动，卷带45安装并且卷在轴43上，轴43可以被卷带45带动转动，卷带45可以从轴43上拉出，也可以推卷回轴43，卷带45前端安装一个卡子44，卡子44可以在输送带38上不脱落。
图8是指针48示意图，指针48是有卡子的指针，指针48卡在输送带36上不脱落。
图9是标尺部件示意图，圆周标尺51是由一个带中心孔的圆盘，圆盘外圆与圆孔之间刻有与时钟刻度线相同的12等分线。距离标尺50是由一块直板上刻上N等分的截线，每个截线之间用1,2,……,N-2,N-1。N表示距离刻度。分数标尺49是由一块直板上刻上N等分的截线，每个截线之间用1/N,2/N,……,(N-2)/N,(N-1)/N,N/N表示分数刻度。
图10和图11是教具全貌的示意图，由图上可知，框架2上有底板1及面板3，传动机构的轴套、轴底部组成的定位体安装在底板1上，传动机构的塔轮、传动绳组成的传动体系不露出面板3，传动机构的顶轮、输送带组成的输送体系不露出面板3，在输送带36、输送带38、输送带40直行区域的面板3上有方孔，使其暴露出来，面板3上有两个圆孔，轴5、轴7从孔中伸出面板3，摇把26安装在轴7上，指针48卡在输送带36上不脱落，单体模型46由卡子47卡在输送带38上不脱落，卷带模型的框架42、轴43、卡子44、卷带45安装在面板3上，卷带45由卡子44卡在输送带40上不脱落，圆周标尺安置在指针26转动圆周的面板3上，距离标尺50，分数标尺49安装在输送带36、输送带38、输送带40有箭头指示的直行区域面板3上方孔的两侧，指针48、单体模型46和卡子47、卷带模型卷带45，包括框架42、卡子44和轴43，可以互换所在的输送带，转动手柄26，带动传动机构组件运动，指针21转动，圆周标尺51标明其位置，输送带36移动，卡在上面的指针48移动，距离标尺50标明位置，输送带38移动，卡在上面的单体模型46移动，距离标尺50标明位置，输送带40移动，卷带45移动，分数标尺49标明其位置。分数标尺49、距离标尺50可以互换所在位置。
图11是图10的俯视图。
本教具的优越性教师在课堂上讲授数学知识时，利用本教具可以演示口头难以讲解的物体运动中相关条件之间联系。教师在操作本教具时，随着模型的运动，学生能及时全面观察到教具模拟演示的各种物体运动时距离与时间之间、液体流量与时间之间及物体量的增、减等方面的变化关系，结合本教具的模拟演示讲解有关数学题时易理解，说服力强，减少了课堂的讲解时间。
权利要求
1.一种数学教具，是由传动机构组件，被传动部件和标尺部件构成，其特征在于框架2上有一底板1，底板1上安装着轴套6，套6上有一个轴孔，轴孔上部有一轴盖，轴盖上有一孔，轴套6孔中有一根轴7，轴7的底部安装在轴孔中，底部较粗，由底板1和轴套盖定位，轴7可以在轴套6中转动，轴7的中上部是方形，并伸出轴套盖圆孔，轴套6、轴7组成一个定位体，与此结构相同的还有轴5、轴9、轴11、轴13、轴15、轴19所在的定位体，这种定位体可根据需要增加，在轴7的中部，安装一个塔轮23，上面有一方孔，轴7从中穿过，塔轮23、轴7可以相互带动转动。在塔轮23上有圆周不等的多个传动绳凹槽，轴7、塔轮23组成一个轴轮组合体，与此结构相同的还有轴5、轴9、轴11、轴13、轴15、轴17、轴19所在的组合体，这种轴轮组合体可根据需要增加，在轴7顶部，安装一个手柄26，手柄另一端安装一小轴25，小轴25上安装一手轮24，手轮24可在小轴23上转动，摇动手轮24，通过手柄26，带动轴7转动，轴7带动塔轮23转动，环绕在塔轮23，塔轮20的传动绳22，被塔轮23带动移动，传动绳22带动塔轮20转动，塔轮20带动轴5转动，变换传动绳22在塔轮23，塔轮20上的凹槽，就起到变速作用，传动绳22，塔轮20、塔轮23成一个传动体系，与此结构相同的还有塔轮28、塔轮31、塔轮34所在的传动体系，所以轴7带动轴5和指针21转动，带动轴9和轴顶顶轮29转动，带动轴11和轴顶顶轮32转动，带动轴13和轴顶顶轮35转动，顶轮29转动，带动环绕在顶轮29、顶轮37上的输送带36移动，输送带36由顶轮37定位，输送带36、顶轮29、顶轮37组成一个输送体系，与此结构相同的还有输送带38，输送带40所在的输送体系，所以轴7转动，可以带动输送带38移动，输送带40移动，这种输送体系可根据需要增加，传动结构主要作用是转动手柄26，带动指针5，输送带36、输送带38、输送带40运动。在框架2上有面板3，面板3上有两圆孔，轴5、轴7从孔中穿出，可以转动，指针21、手柄26在面板上可以运动，传动机构中由塔轮、传动绳组成的传动体系不露出面板3，输送带36、输送带38、输送带40有箭头指示的直行区域的面板3上有方孔，使其暴露，作用是当被传动部件卡在输送带上时可以移动。
2.根据权利要求1所述的数学教具，其特征在于被传动部件是由单体模型、卷带模型和指针部件构成。单体模型是由单体模型46上有一卡子47，卡子47可以卡在输送带38上不脱落。卷带模型是由在框架42上有两个圆孔，圆孔中安装一根轴43，轴43可以在孔中转动，卷带45安装并卷在轴43上，卷带45可以从轴43上拉出，也可推卷回轴43上，卷带45前端安装一个卡子44，卡子44可以卡在输送带40上不脱落。指针部件是由一个带卡子的指针48构成，指针48可以卡在输送带36上不脱落，被传动部件可根据需要增加。指针48、单体模型46和卡子47、卷带模型卷带45，包括框架42、卡子44和轴43，可以互换所在的输送带。当被传动部件卡在输送带上时，转动手柄26，带动指针21转动，输送带36带动指针48移动，输送带38带动单体模型46移动，输送带40带动卷带45移动，组成动感图示。
3.根据权利要求1所述的数学教具，其特征在于标尺部件是由圆周标尺，距离标和分数标尺构成。圆周标尺51是一个带中心孔的圆盘，圆盘上外圆与圆孔之间刻上与时钟刻度线相同的12等分线。距离标尺50是一块直板上刻上N等分的截线，每段截线之间用1,2,……N-2,N-1,N表示距离刻度。分数标尺49是一块直板上刻有N等分的截线，每断截线之间用1/N,2/N,……(N-2/N,(N-1)/N,N/N表示分数刻度。圆周标尺安置在指针21转动圆周的面板3上，距离标尺50、分数标尺49安置在输送带36，输送带38，输送带40有箭头指示直行区域面板3的方孔两侧，可以互换，转动手柄20，带动传动机构组件运动，指针21转动，圆周标尺51标明其位置，输送带36移动卡在上面的指针48移动，距离标尺50标明其位置，输送带48移动，卡在上面的单体模型47移动，距离标尺50标明其位置，输送带40移动，卡在上面卷带45移动，分数标尺49标明位置。
全文摘要
本发明是一种数学教具,可适用于中小学校的数字教师的课堂教学,也可适用于学生课余数学复习。本数学教具的作用力来自操作者,或者来自其它动力。本教具是由传动机构组件、被传动部件与标尺部件构成。使用时驱动手柄上的手轮,带动数学教具各部件运动,外观部件即可模拟演示符合多类数学题意的动感图示。
文档编号G09B23/00GK1211021SQ9810254
公开日1999年3月17日 申请日期1998年6月25日 优先权日1998年6月25日
发明者关明 申请人:关明