專利名稱：立體幾何演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)學教學用具，特別是立體幾何教學方面的演示教具。
老師在講述中學數(shù)學中的立體幾何內(nèi)容時，需要借助實物來加強學生對所授內(nèi)容的理解。因為立體幾何這門課程要求學生具有較強的空間思維、空間想象的能力，而立體幾何實物教具具有明顯、直觀的特點，可以彌補學生抽象思維能力的不足，增強教學效果，在教學中應用很廣。由于立體幾何內(nèi)容豐富，涉及的圖形很多，所以，現(xiàn)有的立體幾何演示教具一套要由幾十甚至上百件立體圖形實物組成，價格貴，使用起來也很不方便。
為了解決這個問題，已有的做法是利用少量的構(gòu)件，采用組合方式形成各種立體幾何教學模型。中國專利CN－86200565提出了一種“立體幾何組合模型”，由必要的幾種部件，包括底板、主軸、多種幾何形狀的板塊、細棒、線和連接件等，采用不同的固定方式，隨意組合各種立體幾何教學模型。另外，中國專利申請CN－87204192還提出了一種“組合式立體幾何教學用具”，由一帶有支架的三頁臺板、若干表示線段的橡皮筋條和作為連接件的吸盤與橡皮套圈組成，利用這些組件按教學要求組合各種由點、線、面組成的幾何圖形。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的立體幾何教學用具，它能夠用極少的構(gòu)件，簡便可靠的點線連接形式，以定性或定量的方法，展示100多種由點、線、面組成的幾何圖形。
發(fā)明是這樣實現(xiàn)的用二塊鉆有等距小孔的等寬不等長薄板材料，通過連接件使短塊材料的一邊固定在長塊材料平面上適當位置，并且能在小于180度角范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動。在兩塊材料的適當位置上裝有定位裝置，可以使短塊材料固定在某一角度。在長塊材料的一邊，以兩塊材料的連接線端點為中心裝有量角器，在量角器某一等徑弧上按一定角度間距打上小孔，在短塊材料的適當部位裝有定位件，用一個銷釘穿過量角器小孔及定位件小孔可以將短塊材料定在180度角范圍內(nèi)某一角度。薄板材料上小孔是以兩塊材料的連接線上某一點為原心，按三維直角坐標系設置。橡皮筋條通過穿過小孔表示幾何點的小連接件按需連接，組成各種幾何圖形。
本發(fā)明因為只用兩塊薄板材料及若干表示點的小連接件和橡皮筋條，所以結(jié)構(gòu)特別簡單，價格低；由于安裝有量角器，可以方便地指示兩塊材料之間夾角，有利于教學；由于在薄板材料上按坐標系鉆有小孔，既可以方便地固定橡皮筋條，更有利于定量作圖。選用透明材料可使學生從各個角度都易觀察到有關(guān)的點、線、面、角度及相互關(guān)系，能顯示整個成圖過程，使學生易掌握圖形變化的來龍去脈。通過兩板的不同放置及表示點的小連接件和表示線段的橡皮筋條的不同配合，可以展示100種以上的幾何圖形。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是根據(jù)本發(fā)明提出的立體幾何演示器主體示意圖。
圖2是小連接件彈簧釘示意圖。
圖3是帶鉤橡皮筋條示意圖。
以下結(jié)合附圖詳細說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體演示器的細節(jié)。
參看
圖1，選取兩塊等寬不等長的透明薄板材料〔1〕和〔2〕，短塊材料〔2〕的長度約為長塊材料〔1〕的三分之二。在這兩塊材料上鉆有等距小孔，孔間距可以任意選擇，但兩塊材料的孔間距應一致。用連接件〔4〕將短塊材料〔2〕固定在長塊材料〔1〕上與其長度相等的位置，并能在小于180度角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，在0度角時短塊材料〔2〕端面與長塊材料〔1〕端面重合，相互垂直時所鉆的小孔能組成三維直角坐標系。在兩塊材料的適當位置裝有定位裝置〔5〕，可以使短塊材料〔2〕固定在某一角度。在長塊材料〔1〕的一邊，以兩塊材料的連接線端點為中心，用固定件〔7〕固定有量角器〔3〕，在量角器〔3〕某一等徑弧上按一定角度間距打有小孔，在短塊材料〔2〕的適當部位裝有定位件〔6〕，用一個銷釘穿過量角器小孔及定位件〔6〕小孔，可以將短塊材料〔2〕定在180度角范圍內(nèi)某一角度。
參看圖2、圖3，演示時，按不同圖形要求，將彈簧釘〔8〕穿過薄板材料上的小孔作為幾何圖形中的點，用橡皮筋條〔9〕上的兩端鐵鉤〔10〕與作為點的彈簧釘〔8〕相連，就可以表示兩點間的線段。一個彈簧釘可以連接一至數(shù)根橡皮筋條。按上述方法，通過兩塊薄板不同角度、不同放置形式及彈簧釘和帶鉤橡皮筋條的不同配合，可以展示100種以上的幾何圖形。
權(quán)利要求1.一種由等寬薄板材料[1]和[2]、連接件[4]及若干表示線段的帶鉤橡皮筋條組成的立體幾何演示器，其特征在于a.薄板材料[2]的一邊用連接件[4]固定在薄板材料[1]平面上適當位置，并能在小于180度角范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，b.薄板材料[1]和[2]上打有等距小孔，c.彈簧釘[8]穿過薄板材料上的小孔，可表示為幾何圖形中的一點，也用于懸掛橡皮筋皮，表示幾何圖形中的線段，d.薄板材料[1]和[2]上裝有定位裝置[5]，可以使薄板材料[2]在小于180度角范圍內(nèi)任意位置固定。
2.按權(quán)利要求1所述的演示器，其特征在于薄板材料〔2〕的長度小于薄板材料〔1〕，且安裝于薄板材料〔1〕平面上與其長度相同的位置。
3.按權(quán)利要求2所述的演示器，其特征在于薄板材料〔1〕和〔2〕均為透明材料。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的演示器，其特征在于薄板材料〔1〕的一邊裝有在適當半徑弧上開有一定角度間距的小孔的量角器〔3〕，其中心點與薄板材料〔1〕和〔2〕的連接線端點重合，薄板材料〔2〕上裝有定位件〔6〕，用一個銷釘穿過量角器小孔及定位件〔6〕上小孔可以使薄板材料〔2〕定在某一角度。
5.按權(quán)利要求4所述的演示器，其特征在于兩塊薄板的孔間距相同，在0度角時薄板材料〔1〕和〔2〕的端面重合，在90度角時所打的小孔可構(gòu)成三維直角坐標系。
專利摘要立體幾何演示器是一種數(shù)學教具，它由二塊等寬不等長的透明薄板材料、連接件、定位裝置、量角器、若干表示點的彈簧釘及表示線段的橡皮筋條組成。短的一塊透明材料用連接件固定在長的一塊上并能在小于180度角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，定位裝置可使之固定在某一角度。兩塊透明材料上均開有等距的小孔，相互垂直時組成三維直角坐標系。橡皮筋條可以懸掛在穿過小孔的彈簧釘上。用此演示器可組合100多種幾何圖形。
文檔編號G09B23/00GK2054924SQ8820680
公開日1990年3月21日 申請日期1988年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月3日
發(fā)明者王征 申請人:王征