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(xué)教學(xué)用具，特別是立體幾何教學(xué)方面的演示教具。
老師在講述中學(xué)數(shù)學(xué)中的立體幾何內(nèi)容時(shí)，需要借助實(shí)物來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所授內(nèi)容的理解。因?yàn)榱Ⅲw幾何這門課程要求學(xué)生具有較強(qiáng)的空間思維、空間想象的能力，而立體幾何實(shí)物教具具有明顯、直觀的特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)學(xué)生抽象思維能力的不足，增強(qiáng)教學(xué)效果，在教學(xué)中應(yīng)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(shí)物組成，價(jià)格貴，使用起來也很不方便。
為了解決這個(gè)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(xué)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(xì)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(xué)模型。另外，中國專利申請(qǐng)CN－87204192還提出了一種“組合式立體幾何教學(xué)用具”，由一帶有支架的三頁臺(tái)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(xué)要求組合各種由點(diǎn)、線、面組成的幾何圖形。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的立體幾何教學(xué)用具，它能夠用極少的構(gòu)件，簡便可靠的點(diǎn)線連接形式，以定性或定量的方法，展示100多種由點(diǎn)、線、面組成的幾何圖形。
發(fā)明是這樣實(shí)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(dāng)位置，并且能在小于180度角范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。在兩塊材料的適當(dāng)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(diǎn)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(dāng)部位裝有定位件，用一個(gè)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(diǎn)為原心，按三維直角坐標(biāo)系設(shè)置。橡皮筋條通過穿過小孔表示幾何點(diǎn)的小連接件按需連接，組成各種幾何圖形。
本發(fā)明因?yàn)橹挥脙蓧K薄板材料及若干表示點(diǎn)的小連接件和橡皮筋條，所以結(jié)構(gòu)特別簡單，價(jià)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(xué)；由于在薄板材料上按坐標(biāo)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(xué)生從各個(gè)角度都易觀察到有關(guān)的點(diǎn)、線、面、角度及相互關(guān)系，能顯示整個(gè)成圖過程，使學(xué)生易掌握?qǐng)D形變化的來龍去脈。通過兩板的不同放置及表示點(diǎn)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(shí)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(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體演示器的細(xì)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(yīng)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(dòng)，在0度角時(shí)短塊材料〔2〕端面與長塊材料〔1〕端面重合，相互垂直時(shí)所鉆的小孔能組成三維直角坐標(biāo)系。在兩塊材料的適當(dāng)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(diǎn)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(dāng)部位裝有定位件〔6〕，用一個(gè)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(shí)，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(diǎn)，用橡皮筋條〔9〕上的兩端鐵鉤〔10〕與作為點(diǎn)的彈簧釘〔8〕相連，就可以表示兩點(diǎn)間的線段。一個(gè)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(dāng)位置，并能在小于180度角范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，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(diǎn)，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(dāng)半徑弧上開有一定角度間距的小孔的量角器〔3〕，其中心點(diǎn)與薄板材料〔1〕和〔2〕的連接線端點(diǎn)重合，薄板材料〔2〕上裝有定位件〔6〕，用一個(gè)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(shí)薄板材料〔1〕和〔2〕的端面重合，在90度角時(shí)所打的小孔可構(gòu)成三維直角坐標(biāo)系。
專利摘要立體幾何演示器是一種數(shù)學(xué)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(diǎn)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(dòng)，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(shí)組成三維直角坐標(biāo)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(hào)G09B23/00GK2054924SQ8820680
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:王征