專利名稱：組合式立體幾何教具的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種立體幾何教具，屬于教學器材領域。
現有教具一般為固定型，不便攜帶，且只能演示某“靜止”狀態，造價高，學生承受不起。所以至今無法做到學生人人能親手使用教具。近些年來雖有些新技術，但是多數不成熟，沒法推廣。例如用接頭卡口、卡住小細棒制成立體模型的設計，因其接頭卡口與細棒粗細不同，且接頭充當角時，角不成角，與幾何圖形的形象不符，而且不便制做整套立體幾何教具。又如有的設計，在紙板式立體模型平面展開圖邊上設計順插口及平插口，插接成的圓錐橫截面不是圓形，棱錐多了兩個小翅膀，與圖形不符合。還有的板式教具設計正棱臺，不設計底面，其使用時，若不把相應底面鑲嵌好，其正棱臺不正。
本實用新型的目的是可為教師、學生制作出方便攜帶、價格極低、實用性強且有動感的教具，可設計成套的教具。
本實用新型是通過以下技術實現的組合式立體幾何教具，它是由印刷在紙板上的立體模型的平面展開圖，并在相關位置開卯眼、印折疊線、印剪裁線，剪下后通過折疊、粘貼、用膠帶充當合頁制成，也可在正多邊形板上開卯眼，固定彈性軟線束，通過插榫棒把軟線束支撐起來組合成立體幾何模型，以及由三通管角或二通管角或四通管角和榫棒插接而成的立體幾何模型。
本實用新型的優點是可為學生制作出方便攜帶、價格極低、實用性強且有動感的教具，也可為教師制作出表現力強、有動感、價格低廉的教具，可設計為成套的教具。
根據附圖對本實用新型進行詳細說明附
圖1是本實用新型兩點間距離公式演示器制作組合示意圖；附圖2是本實用新型圓椎模型制作組合示意附圖3是本實用新型棱錐模型制作組合示意圖；附圖4是本實用新型經緯儀制作組合示意圖；附圖5是本實用新型正方體制作組合示意圖。
一種組合式立體幾何教學用具，包括異面直線上兩點間距離公式演示器展開片、棱錐模型零部件、經緯儀展開片及正方體零部件。其特征在于異面直線上兩點間距離公式演示器展開片，為矩形板在相應位置上繪圖、壓折痕、打孔(
圖1(a))，通過折起插榫棒(
圖1(b))組成演示器(
圖1(c))。
棱錐模型零部件為在正多邊形板的頂點處開卯眼，并固定彈性軟線束，以榫棒充當高線把彈性軟線束撐起來，組合成棱錐模型(圖3)。
經緯儀展開片為半徑相等的一個圓板(充當本初子午線圈)(圖4(c))。兩個半圓板(充當子午線與地軸確定的半圓面)(圖4(b))和一個圓環板(充當赤道截面)(圖4(c))，在各面相應位置開剪縫、繪圖案，把兩半圓面和圓面的地軸線對齊用膠帶粘貼后與圓環面垂直對插組合成經緯儀(圖4(d))。
正方體零部件為8個三通角(圖5(a))和12根榫棒(圖5(b))插接成正方體模型(圖5(d))。
相應零部件上的卯眼與榫頭尺度相吻合，剪縫寬度與所用板材厚度相等。
附
圖1中1是印刷彩圖的剪裁線、2是折疊線、3是幾何題的彩色圖案、4是卯眼、5是榫棒、6是榫頭。先把
圖1(a)中的圖按剪裁線剪下，并沿折疊線折彎90度形成
圖1(b)，再取榫棒5把兩榫頭6分別插入兩個卯眼4形成
圖1(c)，用于證明異面直線上兩點間距離公式的演示。
附圖2中1是剪裁線、2是粘貼線、3是掩在錐筒內重合的部分曲面、4是中截面曲線。先沿剪裁線把圖2(a)、圖2(b)中的圓面、扇面剪下，再把扇面卷起，并把兩條半徑處的粘貼線粘合，最后把圓面鑲嵌在錐筒底面，形成圓錐模型。若先沿扇面上中截面曲線4剪下再粘合則得到圓臺模型。
附圖4中1、2、3、4是剪口，剪口寬度和選用紙板的厚度相等，剪口長度是半徑的五分之三，5、6是用透明膠帶充當合頁的粘貼處。其方法是先沿圖4(a、b、c)上的剪裁線把三個圓面剪下，圖4(b)中的圓面沿地軸線剪開為兩個半圓面，表示子午線與地軸組成的半圓面，再把這兩個半圓面分別用膠帶粘合在圖4(a)表示本初子午線圈的圓面的兩面，使兩條地軸線互相重合，形成圖4(b)，再把圖4(b)、圖4(c)兩個圓面上的剪口對插，并翻轉子午線與地軸組成的半圓面至某一經線位置得圖4(e)，可演示該位置的經度角。把指針圖4(f)剪下，針尾放置在地心，針尖放在球面某一點，可演示該點的緯度角。
附圖3是棒、線、面撐帳篷類教具該教具是在多邊形板上開卯眼，并固定一組彩色彈性軟線，用榫棒插在卯眼中把線束支撐起來組成的立體模型。特點是線條清晰、拆裝方便。
附圖3中，1是凹槽、2、4是制好的三角板，3是卯眼，5是固定在三角板4上的彈性軟線束，6是下端有榫頭的榫棒。其制作方法是按圖3(a)所示自上而下把上邊的榫棒的榫頭穿過三角板2中的卯眼插入下邊的榫棒的卯眼中，再把下面的榫棒的榫頭插入三角板4的卯眼中，然后把一端固定在三角板4上的指定位置，把另一端捆束在一起的線束掛在榫棒最上端，形成圖3(b)演示三棱錐。若把線束中線段各減去一半再分別固定在三角板2的相應位置上，類似的支撐起來則可制作三棱臺。
附圖5是由三通管角和榫棒插接成的正方體模型其中三通管角的三管互相垂直，榫棒兩端有榫頭見圖5(b)，其管口內徑和榫頭尺寸相吻合，其三通管和榫棒的外徑相等。在圖5(a)中，1為卯眼，圖5(b)中2、3為榫頭，圖5(c)中4表示三通管角，5表示榫棒。其制作方法是取八個互相垂直的三通管角，十二根等長的榫棒，如圖5(c)所示，分別把各個榫頭與卯眼對插，得圖5(d)正方體模型。若取三種不同長度的榫棒各4根可類似的插接出長方體模型。若制作出的三通管角不是互相垂直，而是互相成一定角度，同時制作出二通管角、四通管角. . . . . ，以此類推可以插接出其它幾何體模型。
權利要求1.一種組合式立體幾何教學用具，包括異面直線兩點間距離公式演示器展開片、棱錐模型零部件、經緯儀展開片及正方體零部件，其特征在于A.異面直線上兩點間距離公式演示器展開片，為矩形板在相應位置上繪圖、壓折痕、打孔(
圖1(a))，通過折起插榫棒(
圖1(b))組成演示器(
圖1(c))。B.棱錐模型零部件為在正多邊形板的頂點處開卯眼，并固定彈性軟線束，以榫棒充當高線把彈性軟線束撐起來，組合成棱錐模型(圖3)。C.經緯儀展開片為半徑相等的一個圓板(充當本初子午線圈)(圖4(c))。兩個半圓板(充當子午線與地軸確定的半圓面)(圖4(b))和一個圓環板(充當赤道截面)(圖4(c))，在各面相應位置開剪縫、繪圖案，把兩半圓面和圓面的地軸線對齊用膠帶粘貼后與圓環面垂直對插組合成經緯儀(圖4(d))。D.正方體零部件為8個三通角(圖5(a))和12根榫棒(圖5(b))插接成正方體模型(圖5(d))。
2.根據權利要求1所述的組合式立體幾何數學用具，其特征在于其零部件上的卯眼與榫頭尺度相吻合，剪縫寬度與所用板材厚度相等。
專利摘要本實用新型是一種立體幾體教具,屬于教學器材領域。是由印刷在紙板上的立體模型的平面展開圖,在相關位置開卯眼、印折疊線、剪裁線,剪下后通過折疊、粘貼、用膠帶充當合頁制成;也可在多邊形板上開卯眼,固定彈性軟線束,通過插榫棒把軟線束支撐起來組合成立體幾何模型,以及由三通管角或二通管角或四通管角和榫棒插接而成。優點是可制作出方便攜帶、價格極低、實用性強且有動感的教具,該設計為成套的教具。
文檔編號G09B23/00GK2399790SQ9922116
公開日2000年10月4日 申請日期1999年6月8日 優先權日1999年6月8日
發明者楊海文 申請人:楊海文