專利名稱：解析幾何教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
主要為教學(xué)界。
本教具以橢園、雙曲線、拋物線的定義為依據(jù)，利用吸盤固定在基板上，用機(jī)械的方法迅速、確切的作出橢園、雙曲線、拋物線的圖形。
本教具分兩部分一、基板(包括黑板)，若用磁性吸盤，可在相應(yīng)處設(shè)置有被磁性吸住，并具有相應(yīng)吸力的材料，還可在相應(yīng)處設(shè)置磁裝置;若用真空吸盤(如橡膠吸盤)，則要求基板的板面，平光達(dá)到相應(yīng)程度。若用其它方式如螺絲固定，則要設(shè)置相應(yīng)設(shè)施。
二、教具包括，橢園教具(附圖1)，雙曲線教具(附圖2)，拋物線教具(附圖3)，其共同特點(diǎn)是在相應(yīng)處按裝吸盤，在采用磁性吸盤時(shí)，若基板上有磁性材料，則教具的吸盤用被磁吸住的材料制作，若基板設(shè)置被磁性吸住的材料，則教具吸盤采用磁性材料，其具體結(jié)構(gòu)和使用方法如下(1)橢園教具主要結(jié)構(gòu)有劃動(dòng)點(diǎn)軌跡的筆，連接定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的繩，兩個(gè)定點(diǎn)底坐(附圖1)。
定點(diǎn)底坐由吸盤，底坐架(附圖1-1-1)，底坐邊緣有穿繩用的孔，過(guò)穿繩中心在基板上垂足的接觸處，底坐上有顯示定點(diǎn)在基板上位置的標(biāo)記。
使用方法將定點(diǎn)底坐固定在基板上，使標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)定點(diǎn)位置，調(diào)整并固定繩長(zhǎng)，然后用筆靠住繩一側(cè)滑動(dòng)就可作出半個(gè)橢園，將筆靠住繩的另一側(cè)即可作另外半個(gè)橢園，如觀察兩定點(diǎn)接近重合時(shí)其動(dòng)點(diǎn)軌跡就接近成園，可將兩穿繩孔緊挨住即可劃出。如觀察兩定點(diǎn)距離接近于兩定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的距離和其軌跡就接近為一條直線，可將穿繩孔放在相同一側(cè)，調(diào)好繩長(zhǎng)即可劃好。
2.雙曲線教具主要結(jié)構(gòu)有，劃動(dòng)點(diǎn)軌跡的筆，兩段繞在繞線輪(附圖2-1-1)上長(zhǎng)度相等的繩，任意調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為兩定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的差(表示兩定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的差的絕對(duì)值不變)的裝置簡(jiǎn)稱“差裝置”，有兩定點(diǎn)的底坐(附圖2-1)。
底坐由吸盤，底坐架，繞線輪(附圖2-1-1)，相互制約輪(附圖2-1-2)，定點(diǎn)立柱，手輪構(gòu)成。
底坐架上有顯示定點(diǎn)所在基板上位置的標(biāo)記。繞線輪有與其一體的傘型輪，其作用一方面可以纏繞線繩，一方面通過(guò)相互制約輪與另一繞線輪相互傳遞轉(zhuǎn)速。定點(diǎn)立柱位置按置在作圖時(shí)線繩都必須靠住定點(diǎn)立柱。制約輪是兩端有傘形輪成為一體的軸，其作用使兩繞線輪轉(zhuǎn)速一致。手輪的作用1是控制繞線輪轉(zhuǎn)速以保證作圖的準(zhǔn)確性，2是纏繞繩子。
使用方法將底坐固定在基板的相應(yīng)處，把差裝置加在其一繩上，并將兩條繩都掛在筆上，然后將手輪擰緊開始在基板上劃雙曲線，劃時(shí)，要給手輪以相應(yīng)的磨擦力以保證拋物線的準(zhǔn)確，這樣就劃出某側(cè)半個(gè)雙曲線。然后，將差裝置加在另一根繩上就可劃出另一側(cè)半個(gè)雙曲線。當(dāng)以兩定點(diǎn)中點(diǎn)為園心，在基板上旋轉(zhuǎn)180度即可劃出全部雙曲線。調(diào)節(jié)差裝置的長(zhǎng)度雙曲線就可觀察到雙曲線形狀的變化情況，當(dāng)差絕對(duì)值為零時(shí)，動(dòng)點(diǎn)的軌跡就是連接兩定點(diǎn)線段的垂直平分線，若兩定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的距離差等于兩定點(diǎn)距離時(shí)，該動(dòng)點(diǎn)軌跡就是在過(guò)兩定點(diǎn)的直線上，該教具可一定程度的表現(xiàn)出來(lái)。
(3)拋物線教具主要結(jié)構(gòu)有裝有吸盤表示定直線的直尺，直角邊有距離直尺距離刻度的直角板，定點(diǎn)底坐(附圖3-1)。
定點(diǎn)底坐由劃動(dòng)點(diǎn)軌跡的筆，向量臂(附圖3-1-1)，吸盤、定點(diǎn)盤(附圖3-1-2)、旋轉(zhuǎn)輪(附圖3-1-3)。旋轉(zhuǎn)輪墊(附圖3-1-4)，旋轉(zhuǎn)輪與墊連接螺絲構(gòu)成。
定點(diǎn)底坐的作用能使向量臂以定點(diǎn)為園心旋轉(zhuǎn)任意方向，能任意改變并顯示動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離，當(dāng)直角板靠定直線直尺滑動(dòng)時(shí)，其相應(yīng)直角邊能與定點(diǎn)到直尺的垂線相重合。
使用方法把定直線直尺和定點(diǎn)底坐固定在基板的相應(yīng)位置，將直角板靠住直尺上下滑動(dòng)，旋轉(zhuǎn)向量臂，使筆尖靠住直角板，并使筆尖到定點(diǎn)及定直線直尺調(diào)到相等且最小，然后將直角板靠定直線直尺向相應(yīng)方向移動(dòng)，筆尖隨之移動(dòng)并保持筆尖到直尺及定點(diǎn)的距離相等，即可劃出半個(gè)拋物線。將定點(diǎn)底坐以定點(diǎn)為軸在基板上旋轉(zhuǎn)180度即可劃出另外半個(gè)拋物線。
從檢索國(guó)內(nèi)外資料看，該構(gòu)思是沒(méi)有的。
本發(fā)明的目的(1)改變教師作有關(guān)圖繁瑣，復(fù)雜的方式，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短時(shí)間，提高工作效率。
(2)使學(xué)生確切、連續(xù)、直觀、清晰的了解與本發(fā)明有關(guān)的知識(shí)，了解形與數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系及其變化規(guī)律，提高教學(xué)質(zhì)量，加快教學(xué)進(jìn)度。
(3)節(jié)省一些技術(shù)工人在下與本發(fā)明有關(guān)的展開料的時(shí)間，提高工效。
本發(fā)明具備以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)(1)確切，由于本發(fā)明是以有關(guān)定義為依據(jù)，故所作圖形確切。
(2)連續(xù)、迅速，由于本發(fā)明采用吸盤固定，用機(jī)械方式作圖，故連續(xù)迅速。
(3)省力由于本發(fā)明改變了現(xiàn)有的繁瑣，復(fù)雜的作圖方式，故省力。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的比較。
現(xiàn)有教師作有關(guān)圖方式如下(1)作橢園有的采用一塊木制黑板，上面釘上兩個(gè)釘子，拉上一根繩靠住筆作圖，這樣作圖，若將釘子釘?shù)妮p了，容易拉掉，釘?shù)暮萘?，尤其作若干個(gè)連續(xù)不同形狀的圖，容易損壞木制黑板。(2)作雙曲線，一般采用在黑板上找兩個(gè)定點(diǎn)，連續(xù)兩點(diǎn)，確定兩定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的距離差，然后用園規(guī)分別以兩定點(diǎn)為園心，以原定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的距離加相等長(zhǎng)度為半徑作弧，交點(diǎn)就是動(dòng)點(diǎn)，用此辦法作若干個(gè)動(dòng)點(diǎn)，然后園滑連接各點(diǎn)。(3)作拋物線圖，先在黑板上作定直線和定點(diǎn)，過(guò)定點(diǎn)作定直線的垂線，找出定點(diǎn)到定直線的中點(diǎn)就是動(dòng)點(diǎn)，然后以定點(diǎn)為園心相應(yīng)長(zhǎng)為半徑作弧，再以同樣長(zhǎng)度在相應(yīng)處作直線的平行線，其交點(diǎn)就是動(dòng)點(diǎn)，用此方法作若干個(gè)動(dòng)點(diǎn)，并園滑的連接在一起，就是拋物線。上述作圖方式無(wú)疑是離散性的、不確切的。這種繁瑣、復(fù)雜的作圖方式無(wú)疑是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的。
現(xiàn)有技術(shù)工人下與本發(fā)明有關(guān)的資料時(shí)，如管道、罐體的斜插板采取的方法。首先，作放樣圖，劃出給定園及相應(yīng)斜度的實(shí)長(zhǎng)，然后采用兩種式方法一種是將園分成若干等分，過(guò)園上的等分點(diǎn)，找出斜線上的投影點(diǎn);一種是把斜線分成若干等分，過(guò)斜線的等分點(diǎn)在園上找出投影點(diǎn)。然后在料或下樣板用的材料上，劃出斜線的實(shí)長(zhǎng)標(biāo)上放樣圖上各點(diǎn)，過(guò)各點(diǎn)作垂線。然后以園上相應(yīng)處的同一投影線上的兩點(diǎn)的一半為半徑，以斜線上的相應(yīng)點(diǎn)為園心作弧與該點(diǎn)垂線交的兩點(diǎn)就展開料中相應(yīng)處的實(shí)寬，然后園滑的連接各交點(diǎn)，展開料就下成了。在下料過(guò)程中分的等分越多越規(guī)矩，但等分越多，放的線就越多，作圖就越復(fù)雜，越繁瑣。而采用本發(fā)明既可以直接下料，因?yàn)橛械牧喜灰欢ㄊ氰F的，那就用真空吸盤(如橡膠吸盤);如在油氈上下樣板，可將油氈鋪在鐵板用磁性吸盤即可。
對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明有關(guān)問(wèn)題的說(shuō)明(1)關(guān)于附圖該附圖僅用于本發(fā)明的構(gòu)思，由于吸盤采用多種形式，故不能固定某一形狀。如真空吸盤一般采用園的;而基板上有磁鐵，吸盤采用鐵制品即可，不局形狀。同時(shí)吸盤本身除有吸盤功能外，還可兼有其它功能。由于吸盤的形狀不同與之配合的部件應(yīng)相適應(yīng)。
(2)本發(fā)明的大部分部件可采用塑料制品，由注塑機(jī)一次成型。


附圖1橢園教具附圖1-1定點(diǎn)底坐附圖1-1-1底坐架附圖2雙曲線教具附圖2-1有兩定點(diǎn)的底坐附圖2-1-1繞線輪附圖2-1-2相互制約輪附圖3拋物線教具附圖3-1定點(diǎn)底坐附圖3-1-1向量臂附圖3-1-2定點(diǎn)盤附圖3-1-3旋轉(zhuǎn)輪附圖3-1-4旋轉(zhuǎn)輪墊
權(quán)利要求
1.解析幾何教具由基板(1)，橢圓教具(2)，雙曲線教具，拋物線教具，其特征在于A所述基板(1)有使橢圓教具(2)，雙曲線教具(3)，拋物線教具固定在相應(yīng)處的條件，B所述橢圓教具，雙曲線教具，拋物線教具有固定在基板上的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1書1所述，橢圓教具(2)，其特征是任意調(diào)節(jié)兩定點(diǎn)距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述，雙曲線教具(3);其特征是動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離差的絕對(duì)值是一個(gè)定數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述，拋物線教具(4)其特征是定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)有一個(gè)裝置。即可以定點(diǎn)為圓心旅轉(zhuǎn)任意方向，又可任意變換并顯示定點(diǎn)到動(dòng)點(diǎn)的距離。
全文摘要
本教具主要應(yīng)用于教學(xué)界，便于教學(xué)有關(guān)知識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量，加快教學(xué)進(jìn)度，減輕教師的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G09B23/04GK1040877SQ88106358
公開日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1988年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月29日
發(fā)明者任永亮 申請(qǐng)人:任永亮