專利名稱：曲線教學演示儀的制作方法
技術領域：
用于教學直觀演示的曲線教學演示儀，是由主尺1、副尺2、筆鉗3、焦點螺栓4、基圓盤5、齒輪架6、繞線輪7、手柄8、細線9、畫圖板10組裝而成，其組裝形式隨所要演示的曲線的類型不同而改變。可用來完成平面解析幾何教學中關于直線，圓，橢圓，雙曲線，圓的漸開線，旋輪線，等速螺線的演示及畫圖。
據現有的技術資料，公知的教學用直尺、圓規、橢圓規，分別使用只能畫出一類曲線的圖形。本曲線教學演示儀合理利用配件的多功能性，集多個曲線儀于一體，其結構簡單，緊密與教材配合，能演示、畫圖一次完成，克服了現有曲線規演示類別少的缺點。本發明的目的是提出一種理想的多功能的曲線教學演示儀。
本發明的曲線教學演示儀包括主尺1，副尺2，筆鉗3，焦點螺栓4，基圓盤5，齒輪架6，繞線輪7，手柄8，細線9；主尺1上有一個矩形槽，中間及兩端有四個孔，邊緣有以毫米為單位的刻度；副尺2兩端各有一個孔，兩孔之間為矩形槽；筆鉗3是一有小孔的螺桿連結圓筒形，圓筒的側面有一小螺孔并垂直旋入一小螺桿；焦點螺栓4是一螺桿連結圓柱形，圓柱上有成“T”形的兩個螺孔，一個與圓柱底面垂直，另一個與側面垂直；基圓盤5的側面是一環形淺槽，在圓盤的一條直徑上有三個孔，一個在圓心，兩個在邊緣；齒輪架6包括固定板11，大齒輪12，小齒輪13，大齒輪12與小齒輪13裝在固定板11上且相齒合。
本曲線教學演示儀使用時的組裝形式如下一、主尺1邊緣有以毫米為單位的刻度，可作為教學用直尺。
二、筆鉗3上裝入筆具，使筆鉗3鑲入主尺1上的槽內并固定在某一點，當主尺1以其上的一個孔為中心轉動時實現了圓的演示。
三、主尺1，筆鉗3，焦點螺栓4，手柄8，細線9，畫圖板10組裝如圖9A、圖9B。裝在主尺1上的兩個焦點螺栓4作為橢圓的兩焦點，調整左邊的焦點螺栓4，并利用主尺1上的刻度可確定焦距及細線9的長度(長軸的長)。筆鉗3上裝入筆具，在手柄8上加力，使筆鉗3拉緊細線9并沿細線滑動，筆尖的運動軌跡在畫圖板10上形成了橢圓。
四、主尺1、副尺2、筆鉗3，焦點螺栓4，手柄8，細線9，畫圖板10組裝如
圖10A、
圖10B。裝在主尺1上的焦點螺栓4和主尺1與副尺2的連結點作為雙曲線的兩焦點。調整焦點螺栓4使焦距確定，并使細線9的長度與副尺2兩端的兩個孔距之差等于常數(雙曲線實軸長)。筆鉗3上裝入筆具，細線9穿過筆鉗3上部螺桿上的小孔，筆鉗3鑲入副尺2上的槽內。在手柄8上加力使筆鉗3沿副尺2向主尺1方向滑動，同時副尺2由于受細線9的拉力繞下端點轉動(副尺2可由主尺1的一側轉到另一側)。這樣筆具可畫出雙曲線的一個分支。
五、主尺1，筆鉗3，基圓盤5，手柄8，細線9，畫圖板10組裝如
圖11A、
圖11B。適當長度的細線9纏在基圓盤5圓周上的環形槽內，筆鉗3上裝入筆具并與細線9的一個端點連結。在手柄8上加力，使筆鉗3拉緊細線9并使細線逐漸展開，筆尖的運動軌跡是圓的漸開線。
六、主尺1，筆鉗3，基圓盤5組裝如
圖12A、
圖12B。筆鉗3上裝入筆具并垂直鑲入基圓盤5邊緣上的孔，基圓盤5邊緣上的環形槽卡入主尺1的側面，當基圓盤5沿主尺1滾動時筆尖的軌跡是旋輪線。
七、主尺1，副尺2，筆鉗3，齒輪架6，繞線輪7，細線9，畫圖板10組裝如
圖13A、
圖13B。齒輪架6固定在主尺1的中間兩個孔上，副尺2的一端緊固在齒輪架6上的大齒輪12的軸上；繞線輪7緊固在齒輪架6上的小齒輪13的軸上。筆鉗3裝入筆具并鑲入副尺2的槽內，細線9的一端連結筆鉗3，另一端穿過副尺2上端的孔纏在繞線輪7上。在副尺2上加力，使其繞大齒輪12的軸轉動，由于副尺2帶動齒輪架6上的大齒輪12并作用于小齒輪13帶動繞線輪7轉動，使細線9逐漸纏在繞線輪上，同時細線9牽動筆鉗3沿副尺2向上端滑動。由于筆鉗3沿副尺2滑動的瞬時速度與副尺2轉動的瞬時角速度的比是常數，筆尖的軌跡是等速螺線。
附圖表示
圖1－－主尺正視圖圖2－－副尺正視圖圖3－－筆鉗剖視圖圖4－－焦點螺栓剖視圖圖5A－－基圓盤正視圖圖5B－－基圓盤剖視圖圖6A－－齒輪架正視圖圖6B－－齒輪架剖視圖圖6C－－固定板正視圖 圖6D－－固定板剖視圖圖7A－－繞線輪正視圖圖7B－－繞線輪剖視圖圖8－－手柄正視圖圖9A－－演示橢圓時的組裝形式正視圖圖9B－－演示橢圓時的組裝形式剖視圖
圖10A－－演示雙曲線時的組裝形式正視圖
圖10B－－演示雙曲線時的組裝形式剖視圖
圖11A－－演示圓的漸開線時的組裝形式正視圖
圖11B－－演示圓的漸開線時的組裝形式剖視圖
圖12A－－演示旋輪線時的組裝形式正視圖
圖12B－－演示旋輪線時的組裝形式剖視圖
圖13A－－演示等速螺線時組裝形式正視圖
圖13B－－演示等速螺線時組裝形式剖視
圖1－－主式2－－副尺3－－筆鉗4－－焦點螺栓5－－基圓盤6－－齒輪架7－－繞線輪8－－手柄9－－細線10－－畫圖板11－－固定板12－－大齒輪13－－小齒輪
權利要求1.一種曲線教學演示儀，其特征在于該演示儀包括主尺1，副尺2，筆鉗3，焦點螺栓4，基圓盤5，齒輪架6，繞線輪7，手柄8，細線9；主尺1上有一個矩形槽，中間及兩端有四個孔，邊緣有以毫米為單位的刻度；副尺2兩端各有一個孔，兩孔之間為矩形槽；筆鉗3是一個有小孔的螺桿連結圓筒形，圓筒側面有一小螺孔并垂直旋入小螺桿；焦點螺栓4是一螺桿連結圓柱形，圓柱上有成“T”形的兩個螺孔，一個與圓柱底面垂直，另一個與側面垂直；基圓盤5的側面是一環形淺槽，在圓盤的一條直徑上有三個孔，一個圓心，兩個在邊緣。
2.根據權利要求1所述的曲線教學演示儀，其特征在于齒輪架6包括固定板11，大齒輪12，小齒輪13。
專利摘要曲線教學演示儀是用于教學中直觀演示的儀器。它由主尺、副尺、筆鉗、焦點螺栓、基圓盤、齒輪架、繞線輪等配件組裝而成，其組裝形式隨所要演示的曲線的類型不同而改變；可用來完成平面解析幾何教學中關于直線，圓，橢圓，雙曲線，圓的漸開線，旋輪線，等速螺線的演示及畫圖。
文檔編號G09B23/00GK2106400SQ91225600
公開日1992年6月3日 申請日期1991年9月20日 優先權日1991年9月20日
發明者朱謙 申請人:朱謙