專利名稱：圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置。
背景技術：
目前數學教育中，教學比較手段比較單一，一般采用公式推導，或采用簡單的幾何狀教具演示，這種教學比較枯燥，例如一圓柱體的體積V1＝πr12h1一圓柱錐體的體積V2＝π/3r22h2一小圓柱體的體積V3＝πr32h3當設h1＝h2r1＝r2， V1＝3V2。
當設h1＝h3r1是r3的2倍，V1＝4V3。
如果采用公式推導，較復雜，印象不深；如能對學生進行科技形象教育，設有一種可讓學生參與操作演示的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，使他們能感受到科技的無窮奧妙，激發他們對科技知識的興趣，培養創新意識，是非常重要的。現教育或科普知識宣傳中，尚無該種教學或科普宣傳的演示裝置。
發明內容
本實用新型的目的是要解決數學教學或科普知識宣傳中單調的教學方式，而提供一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置，讓受教者通過自己動手參操作演示，可很直觀地加深對數學中體積公式的理解。
本實用新型的技術方案是這樣實現的，一種圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特點是包括一支撐箱架和設在支撐箱架上的演示盤部件；所述的支撐箱架上部設有燈箱，燈箱的前方設置圓盤，圓盤中心設有轉軸；所述的演示盤部件包括旋轉盤、一個大圓柱體、三個圓錐體、四個小圓柱體、導流管；所述的旋轉盤疊設在圓盤的前方，該旋轉盤設有軸孔，與圓盤上的轉軸轉動連接；所述的一個大圓柱體、三個圓錐體和四個小圓柱體均設為空腔，固設在旋轉盤上；所述的導流管與大圓柱體、各圓錐體及各小圓柱體串聯連接，并與大圓柱體、各圓錐體及各小圓柱體的空腔貫通，形成環路。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的旋轉盤平面上分成呈120°均分的三個區域，第一區域設有一個大圓柱體、第二區域設有三個并排的圓錐體、第三區域設有四只并排的小圓柱體。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的大圓柱體與圓錐體的高相等、直徑相等。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的大圓柱體與小圓柱體的高相等，小圓柱體的直徑是大圓柱體直徑的1/2。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的大圓柱體中設有的液體為藍色的硫酸銅溶液。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的支撐箱架上部的燈箱內設有光源。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的旋轉盤為透明體圓盤。
上述圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其中所述的圓盤為透光的毛玻璃圓盤。
本實用新型由于采用以上技術方案，與現有技術相比，具有明顯的優點和效果，1、通過自己動手操作本演示裝置，可以很直觀的給青少年加深對數學中圓柱體與圓錐體體積關系公式的印象，提高對學習數學的興趣，并且提高他們的思維能力。
2、本實用新型中由于設有旋轉演示盤，該旋轉演示盤中設置的由透明有機玻璃制成設有空腔的一只大圓柱體，三只與圓柱體高度相等、直徑相等的圓錐體及與大圓柱體等高、直徑是大圓柱體1/2的四只小圓柱體，通過撥動旋轉盤，將大圓柱體內的藍色液先流注滿三個圓錐體內腔，再通過撥動旋轉盤，將三個圓錐體內腔的藍色液流注滿四只小圓柱體內腔，使參與者對數學中圓柱體與圓錐體體積關系公式的印象具體、深刻。
3、本實用新型中由于設有的演示液為藍色的硫酸銅溶液，藍色的硫酸銅溶液演示效果好，長期密封在腔體內不會發生腐臭現象，有機玻璃與硫酸銅溶液不會發生氧化反映。
4、本實用新型中為了讓演示背景明亮，在支撐箱架上部的燈箱內設有燈源。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖進一步給出。
圖1是本實用新型一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置的主視圖。
圖2是本實用新型一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置的側視圖。
圖3是本實用新型一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置的俯視圖。
具體實施方式
請參見圖1、圖2、圖3，一種圓柱體與圓錐體等同轉換的演示裝置，包括一演示盤部件1、支撐箱架2，演示盤部件1設置在支撐箱架2上；演示盤部件1包括旋轉盤11、一個大圓柱體12、三個圓錐體13、四個小圓柱體14和導流管15。
旋轉盤11平面上分成呈120°均分的三個區域，第一區域設有一個大圓柱體12，第二區域設有三個并排的與大圓柱體的高相等、直徑相等的圓錐體13，第三區域設有四只并排的與大圓柱體的高相等、直徑是大圓柱體直徑的1/2的小圓柱體14；一個大圓柱體12、三個圓錐體13、四個小圓柱體14均設為空腔，固設在旋轉盤11上，導流管15連接呈環狀設在大圓柱體12、圓錐體13、小圓柱體14的一端；導流管15與大圓柱體12、各圓錐體13、各小圓柱體14串聯連接，并與大圓柱體12、各圓錐體13、各小圓柱體14的空腔貫通，形成環路；大圓柱體的空腔內注滿的液體為藍色的硫酸銅溶液17，藍色硫酸銅演示效果好，長期密封在腔體內不會發生腐臭現象，有機玻璃與硫酸銅溶液不會發生氧化反應。
支撐箱架2由木質材料制成，支撐箱架2上部設有燈箱21，燈箱21的前方設置圓盤211，圓盤的中心設有轉軸16；燈箱內設有日光燈212。旋轉盤11設為透明體圓盤與采用透光的毛玻璃的圓盤211的圓心對應設有軸孔；演示盤部件1的旋轉盤11垂直疊設在支撐箱架2上部的圓盤211前方，通過圓盤上的轉軸16與圓盤轉動連接。
當參與者轉動旋轉盤120°，大圓柱體內的藍色液注滿三個圓錐體內腔，再轉120°，三個圓錐體內腔的藍色液注滿四只小圓柱體內腔，使參與者能直觀的理解數學體積公式一圓柱體的體積V1＝πr12h1；當圓柱體和圓錐體在高相等、直徑相等的情況下，圓柱體體積是圓錐體體積的三倍，即證明一圓柱錐體的體積V2＝π/3r22h2；當大圓柱體和小圓柱體在高相等、小圓柱體的直徑是大圓柱體直徑的1/2時，大圓柱體體積是小圓柱體體積的四倍，即證明一小圓柱體的體積V3＝r32h3。
綜上所述，本實用新型結構新穎、簡單，能直觀演示數學體積公式的結果，并對受教者起到動手動腦、寓教于樂的效果。本實用新型可做成教具，也可做成科普產品設在科技館中讓參觀者動手實踐。
權利要求1.一種圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于包括一支撐箱架和設在支撐箱架上的演示盤部件；所述的支撐箱架上部設有燈箱，燈箱的前方設置圓盤，圓盤中心設有轉軸；所述的演示盤部件包括旋轉盤、一個大圓柱體、三個圓錐體、四個小圓柱體、導流管；所述的旋轉盤疊設在圓盤的前方，該旋轉盤設有軸孔，與圓盤上的轉軸轉動連接；所述的一個大圓柱體、三個圓錐體和四個小圓柱體均設為空腔，固設在旋轉盤上；所述的導流管與大圓柱體、各圓錐體及各小圓柱體串聯連接，并與大圓柱體、各圓錐體及各小圓柱體的空腔貫通，形成環路。
2.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的旋轉盤平面上分成呈120°均分的三個區域，第一區域設有一個大圓柱體、第二區域設有三個并排的圓錐體、第三區域設有四只并排的小圓柱體。
3.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的大圓柱體與圓錐體的高相等、直徑相等。
4.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的大圓柱體與小圓柱體的高相等，小圓柱體的直徑是大圓柱體直徑的1/2。
5.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的大圓柱體中設有的液體為藍色的硫酸銅溶液。
6.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的支撐箱架上部的燈箱內設有光源。
7.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的旋轉盤為透明體圓盤。
8.根據權利要求1所述的圓柱體與圓錐體體積關系的演示裝置，其特征在于所述的圓盤為透光的毛玻璃圓盤。
專利摘要本實用新型涉及一種圓柱體與圓錐體體積關系演示裝置，其特點是，包括支撐箱架和演示盤部件；支撐箱架上部設有燈箱，燈箱的前方設置圓盤，圓盤中心設有轉軸；演示盤部件包括旋轉盤、一個大圓柱體、三個圓錐體、四個小圓柱體和導流管；旋轉盤疊設在圓盤的前方，該旋轉盤設有軸孔，與圓盤上的轉軸轉動連接；一個大圓柱體、三個圓錐體及四個小圓柱體均設為空腔，固設在旋轉盤上；導流管與大圓柱體、各圓錐體、各小圓柱體串聯連接，并與大圓柱體、各圓錐體、各小圓柱體的空腔貫通，形成環路。轉動旋轉盤，將大圓柱體內的色液分別輪流注滿三個圓柱體內腔及四只小圓柱體內腔，使參與者能直觀的理解數學體積公式，達到寓教于樂的效果。
文檔編號G09B23/04GK2550856SQ0226511
公開日2003年5月14日 申請日期2002年6月28日 優先權日2002年6月28日
發明者胡學增, 梁兆正, 章興飛 申請人:上海科技館