專利名稱:平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型的制作方法
本發(fā)明屬于學(xué)生和教師教學(xué)使用的作圖模型。
在本發(fā)明以前，學(xué)生作圖是用直尺和筆在紙上作圖，作出來的平面幾何、解析幾何、圖形不能反映圖形的連續(xù)變化。立體幾何圖形也只能畫在紙上，也就是把三維空間的幾何體畫在二維空間的紙上。由于采用斜二測畫法，圖形所表達(dá)的幾何體的尺寸與實(shí)際幾何體有很大的差別，學(xué)生在學(xué)習(xí)立體幾何課程的過程中，許多學(xué)生對畫在紙上的圖形與實(shí)際幾何體的理解有困難，教師在培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力方面也遇到了很大的困難，至使相當(dāng)一部分學(xué)生不能進(jìn)一步學(xué)習(xí)好立體幾何。
本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)用的作圖模型，能直觀地演示出平面幾何、解析幾何圖形的連續(xù)變化，點(diǎn)的運(yùn)動軌跡和固定圖形，并能直觀地演示立體幾何中的幾何體的實(shí)體模型。
圖1本發(fā)明示意圖。
圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8本發(fā)明零件圖。
圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15本發(fā)明模板結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的敘述。
盒子〔1〕是由塑料材料制成的，用以用來裝其他零件。盒子蓋〔2〕是由塑料材料制成的，在〔2〕上設(shè)有槽〔3〕和臺階〔4〕。定位器〔5〕、〔6〕是由金屬材料制成的，〔5〕、〔6〕的底部為“工”字形，一頭寬度與槽〔3〕寬度尺寸相同，另一頭為圓形擋板，使〔5〕、〔6〕能插入槽〔3〕并旋轉(zhuǎn)一個角度，把〔5〕、〔6〕固定在〔2〕上面。也能在槽〔3〕內(nèi)自由移動。在〔5〕、〔6〕的上部設(shè)有“凸”形臺階，頂部圓柱軸的尺寸與〔7〕、〔8〕的圓孔尺寸相同，可以把〔7〕、〔8〕裝在上面。接頭〔7〕是由金屬材料制成的，一頭設(shè)有圓孔與〔5〕的圓柱軸配合，另一頭設(shè)有圓柱軸?？梢园选?0〕、〔11〕掛在上面。連接器〔8〕是由金屬材料制成的，一頭設(shè)有圓孔與〔5〕的圓柱配配合，另一頭設(shè)有掛鉤，可以把〔10〕、〔11〕、〔12〕掛在上面。定位器蓋〔9〕是由塑料材料制成的，一頭設(shè)有圓孔與〔5〕、〔6〕的圓柱軸配合，另一頭的端面設(shè)有英文字母A、B、C……，供作圖時標(biāo)圖中的字母使用。掛鉤〔10〕中間部分是橡皮筋兩頭是金屬鉤，可以掛在〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔8〕和橡皮筋上面。掛鉤〔11〕中間部分是橡皮筋兩頭是金屬材料制成的帶圓孔的圓形掛鉤，可以掛在〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔8〕上面。碟形彈簧〔13〕上開有缺口是由具有彈性的金屬材料制成的，可以裝在〔5〕、〔6〕與槽〔3〕接觸部分的中間，用來調(diào)節(jié)〔5〕、〔6〕與槽〔3〕的松緊，也可以不用。模板〔15〕、〔16〕、〔17〕、〔18〕、〔19〕、〔20〕是由塑料材料制成的，在它的上面設(shè)有槽〔14〕與槽〔3〕的寬度相同，供插入〔5〕、〔6〕使用，模板的厚度與臺階〔4〕的高度相同，模板可以放進(jìn)〔2〕上面的臺階〔4〕，也可以從〔4〕里面取出來。模板〔21〕是由塑料材料制成的，在它的上面設(shè)有槽，槽的長度和寬度可以插入其他模板。
下面就本發(fā)明的使用方法做簡單的說明。
模板〔15〕、〔16〕、〔17〕是用來作平面幾何圖形使用的。模板〔18〕、〔19〕、〔20〕是用來作解析幾何圖形使用的。它們中的任意一塊都可以用來作立體幾何模型。用模板〔15〕鑲?cè)肱_階〔4〕，取兩個定位器〔6〕，一根掛鉤〔11〕，將〔6〕插入槽〔3〕，把掛鉤〔11〕的兩頭分別掛在〔6〕上，作直線使用。利用〔15〕中的圓形槽做圓，用手慢慢移動〔6〕，首先可以看到和圓相離，繼續(xù)移動〔6〕就可看到直線和圓相切，再繼續(xù)移動〔6〕就可看到直線和圓相交，再繼續(xù)移動〔6〕使直線通過圓心又可看到直線與圓相交在圓內(nèi)的線段最大部分即是圓的直徑。這樣就觀察到直線和圓位置關(guān)系的連續(xù)變化。取模板〔15〕，三個位位器〔6〕和橡皮筋圈〔12〕，將〔6〕插入〔15〕的圓形槽內(nèi)，把〔12〕套在三個定位器〔6〕上，再把兩個定位器〔6〕固定在槽內(nèi)，移動另一個便可觀察到周角的連續(xù)變化，移動的這一個它處在的位置不同，但圓周角相等。取模板〔16〕鑲?cè)肱_階〔4〕即可作出兩圓相交的各種圖形。取模板〔17〕鑲?cè)肱_階〔4〕即可作出兩圓相切的各種圖形。用多個定位器〔6〕，多根掛鉤〔10〕和橡皮筋圈〔11〕、〔12〕作直線，就可作出三角形、四邊形、五邊形及多邊形的圖形。取定位器〔6〕和掛鉤〔10〕、〔11〕、〔12〕和模板〔18〕、〔19〕、〔20〕就可作出各種雙曲線、橢圓、拋物線的圖形。取模板〔15〕，定位器〔5〕、〔6〕，接頭〔7〕、連接器〔8〕、掛鉤〔10〕、〔11〕、橡皮筋圈〔12〕，就可以做出各種立體幾何中的實(shí)體模型。取定位器〔5〕一根，定位器〔6〕三根，連接器〔8〕一個，定位器蓋〔9〕三個，掛鉤〔10〕二根，掛鉤〔11〕三根，橡皮筋圈〔12〕一個，就可做出圖1的三棱錐，二根掛鉤〔10〕的一頭掛在〔6〕上，另一頭掛在橡皮筋上。取定位器〔5〕六根，接頭〔7〕六個套在〔5〕上，把〔5〕固定在盒子蓋〔2〕上面和模板上面，作為棱柱的側(cè)棱，取橡皮筋圈〔12〕二根，一根套在〔5〕的下部，另一根套在〔7〕的上面作為棱，就可看到六棱柱的實(shí)體模型。在上面基礎(chǔ)上再取定位器〔6〕六根，和掛鉤〔11〕六根，把〔6〕固定在盒子蓋上面的槽內(nèi)，再把掛鉤〔11〕一頭掛在〔5〕上，另一頭掛在〔6〕上，就可觀察到斜六棱柱的實(shí)體模型。利用掛鉤〔10〕，在原有圖形的基礎(chǔ)上還可以作出各種輔助線。取模板〔21〕、〔15〕、〔16〕，將〔15〕、〔16〕插入〔21〕的槽內(nèi)，就看到三個平面之間的相交的實(shí)體模型。取定位器〔5〕和模板〔15〕可演示直線和平面之間的位置關(guān)系。取定位器〔5〕、〔6〕各一根，掛鉤〔11〕一根，把〔5〕插在〔15〕的中心，〔6〕插在在圓形槽內(nèi)，再把〔11〕兩頭分別掛在〔5〕、〔6〕上，移動插在圓形槽內(nèi)的定位器〔6〕，就可看到一條斜線繞軸旋轉(zhuǎn)所得到的是一個圓錐。
總之使用本發(fā)明，可以作出教科書上的絕大部分平面幾何、解析幾何圖形和立體幾何實(shí)體模型。把〔2〕、〔15〕、〔16〕、〔17〕、〔18〕、〔19〕、〔20〕、〔21〕的尺寸放大，便可以作為教師教學(xué)時使用的教具。
權(quán)利要求
1.一種平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是整個模型由盒子[1]、盒子蓋[2]、定位器[5]、[6]、接頭[7]、連續(xù)器[8]、定位器蓋[9]、掛鉤[10]和[11]、橡皮筋圈[12]、碟形彈簧[13]和模板[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]組成，在盒子蓋[2]和模板上開有槽，定位器[5]和[6]安裝在盒子蓋和模板的槽中，旋轉(zhuǎn)一個角度后，可以固定在盒子蓋[2]和模板上，也可以在槽中自由移動。模板可以安裝在盒子蓋[2]的臺階[4]上，也可以從臺階[4]取下。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是定位器〔5〕和〔6〕的底部為“工”形，其中“工”的下邊為扁形，扁形的寬度與槽的寬度相同，中間是直徑與槽的寬度相同的圓柱軸，上邊是比槽的寬度大的擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是在接頭〔7〕中開有一孔，孔的大小能與定位器〔5〕和〔6〕頂端的軸配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是定位器蓋〔9〕中開有一孔，孔的大小能與定位器〔5〕和〔6〕頂端的軸配合，在頂端刻有英文字母。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是在掛勾〔10〕兩端有孔的圈上開有缺口，可以掛在橡皮筋上，掛鉤〔11〕兩端是有孔的圈，它們的中間部分是橡皮筋。掛鉤〔10〕和〔11〕可以直接掛在定位器〔5〕和〔6〕上面，也可掛在裝有接頭〔7〕和連接器〔8〕的定位器〔5〕、〔6〕上面。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是模板可以放進(jìn)盒子蓋〔2〕的臺階〔4〕內(nèi)，合為一體，也可以直接用一塊板料制成，在上面開有槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、7所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是盒子〔1〕、盒子蓋〔2〕、定位器蓋〔9〕、模板〔15〕、〔16〕、〔17〕、〔18〕、〔19〕、〔20〕、〔21〕可以是塑料材料制成，也可以是其他材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型，其特征是定位器〔5〕、〔6〕、接頭〔7〕、連接器〔8〕可以是金屬材料制成的，也可以是其他材料制成的。
專利摘要
一種平面幾何、立體幾何、解析幾何作圖模型。本發(fā)明屬于學(xué)生和教師作為教具使用的作圖模型，它是由盒子、盒子蓋、定位器、接頭、連接器、定位器蓋、掛鉤、橡皮筋圈、彈簧和各種模板組成，在盒子蓋和模板上設(shè)有槽，能作出各種平面幾何、解析幾何圖形，也可以做出反映平面圖形的連續(xù)變化和運(yùn)動軌跡。能做出各種立體幾何實(shí)體模型，通過與畫在紙上的圖形進(jìn)行比較，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、空間想象能力和實(shí)際操作能力。制造簡單，攜帶和使用方便。
文檔編號G09B23/04GK87102054SQ87102054
公開日1988年3月9日 申請日期1987年6月30日
發(fā)明者楊屹峰 申請人:楊屹峰導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan