CN102628666B

CN102628666B - 量算尺

Info

Publication number: CN102628666B
Application number: CN201110445540.7A
Authority: CN
Inventors: 冯耿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102628666A

Abstract

本发明公开了一种量算尺,其特征在于由一个带平尺的半圆规、一根斜尺和一根垂尺组成。半圆规略大于半圆，其直径下方有平尺，半圆规中间沿半圆规弧度刻度和直径挖空成月牙形，半圆规弧度刻度在内侧，起于平尺“10”点，按逆时针方向止于平尺“0”点。斜尺、垂尺、平尺长度相等并略短于半圆规直径长度，斜尺与平尺通过空心铆钉铰接，并与半圆规连成一体，垂尺是活动的。量算尺将量与算结合，形与数融合一体，使几何图形教学更加直观、方便。中小学生在学习几何图形时，不用数学用表和圆规、三角板、直尺、平板仪就能进行量、算、画、测。

Description

量算尺

技术领域

本发明属教学器材技术领域，涉及量算尺。该量算尺用于几何图形教学中，特别适用于中小学生在学习几何图形时进行量、算、画、测。

背景技术

现有几何图形教学器材有半圆规、圆规、三角板、直尺等功能单一的工具，量与算、形与数是分离的，计算三角函数时还需要用数学用表和计算器。几何图形教学既不直观，也不方便。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术存在的上述缺点，首创一种量算尺，将量与算结合，形与数融合一体，使几何图形教学更加直观、方便。

本发明提供的量算尺,根据勾股定理和函数原理设计而成，由一个带平尺的半圆规、一根斜(固定)尺和一根垂(活动)尺组成。半圆规略大于半圆，在半圆规直径下方留有做平尺的部分，中间沿半圆规弧度刻度和直径挖空成月牙形，半圆规弧度刻度在内侧，刻度线起于平尺“10”点，按逆时针方向止于平尺“0”点，半圆规90°弧处的刻度线用作重锤线为红色。在半圆规的直径下方刻上平尺刻度，半圆规的直径用于平尺的部分为红色，平尺红线中点即半圆规圆心外侧有一小孔，用于安装由垂尺及重锤线、小重锤构成的垂直线尺进行测量物体高度。斜尺、垂尺上刻有一根红色中心线,斜尺红色中心线外侧有一条与之平行的漏空槽，用于画圆或画弧。斜尺、垂尺、平尺长度相等并略短于半圆规直径长度。斜尺红色中心线“0”点处和“10”点处各有一小孔，“10”点处小孔用于安装垂尺求三角函数值，斜尺红色中心线“0”点处与平尺红线“0”点处相交并通过空心铆钉铰接在一起，斜尺可以360°自由转动。斜尺与平尺、半圆规连成一体。垂尺红色中心线“0”点处、中点处和“10”点处各有一小孔。垂尺是活动的，可与斜尺、平尺一起求三角函数值；还可配上小钩、重锤线、小重锤构成垂直线尺，与半圆规、斜尺、平尺一起测量物体高度。斜尺、垂尺、平尺上的刻度数均为10，精确到0.1。本发明量算尺用透明塑料或有机玻璃做成。透明塑料量算尺的制作按如下步骤进行：

1、制作模具

制作浇注带平尺的半圆规、斜尺、垂尺等部件用的钢模。

2、浇注部件

用钢模在注塑机上浇注出带平尺的半圆规、斜尺、垂尺，再将半圆规90°弧处的刻度线、用于平尺的半圆规直径、斜尺中心线、垂尺中心线涂成红色，其它刻度线、数字涂成黑色。平尺红线中点外侧和“0”点处分别打上小孔，斜尺红色中心线“0”点处和“10”点处分别打上小孔,垂尺红色中心线“0”点处、中点、“10”点处下端分别打上小孔。

3、组装

用空心铆钉将斜尺红色中心线“0”点处与平尺红线“0”点处铰接在一起，斜尺、平尺与半圆规连成一体。平尺红线中点外侧小孔、斜尺红色中心线“10”点处小孔、垂尺红色中心线“0”点处小孔、中点处小孔、“10”点处下端小孔均安上空心铆钉。将小钩、重锤线、小重锤安装在一起。

与现有技术相比本发明的优点是：量算尺将量与算结合，形与数融合一体，使几何图形教学更加直观、方便。中小学生在学习几何图形时，不用数学用表和圆规、三角板、直尺、平板仪就能进行量、算、画、测。

附图说明

图1量算尺结构示意图。

图2垂尺构成垂直线尺示意图。

图3量算尺量出三角函数值示意图。

图4量算尺解任意三角形示意图。

图5量算尺画正多边形示意图。

图6量算尺测量物体高度示意图。

图中：A.半圆规 B.斜尺 C.垂尺 D.平尺 E.小孔 F.漏空槽G.小钩 H.重锤线 I.小重锤。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合附图、实施例和使用方法对本发明量算尺作进一步描述。

如图1所示，量算尺由一个带平尺(D)的半圆规(A)、一根斜尺(B)和一根垂尺(C)组成。半圆规(A)略大于半圆，在半圆规直径下方留有做平尺(D)的部分，中间沿半圆规弧度刻度和直径挖空成月牙形，半圆规弧度刻度在内侧，刻度线起于平尺“10”点，按逆时针方向止于平尺“0”点，半圆规(A)90°弧处的刻度线用作重锤线为红色。在半圆规(A)的半圆直径下方刻上平尺(D)刻度，半圆直径用于平尺(D)的部分为红色，平尺红线中点即半圆规圆心外侧有一小孔(E)，用于安装由垂尺及重锤线、小重锤构成的垂直线尺进行测量物体高度。斜尺(B)、垂尺(C)上刻有一根红色中心线,斜尺红色中心线外侧有一条与之平行的漏空槽(F)，用于画圆或画弧。斜尺(B)、垂尺(C)、平尺(D)长度相等并略短于半圆规(A)直径长度。斜尺(B)红色中心线“0”点处和“10”点处各有一小孔(E)，“10”点处小孔用于安装垂尺求三角函数值，斜尺(B)红色中心线“0”点处与平尺(D)红线“0”点处相交并通过空心铆钉铰接在一起，斜尺可以360°自由转动。斜尺(B)、平尺(D)与半圆规(A)连成一体。垂尺(C)红色中心线“0”点处、中点处和“10”点处各有一小孔(E)。垂尺(C)是活动的，可与斜尺(B)、平尺(D)一起求三角函数值；如图2所示，还可配上小钩(G)、重锤线(H)、小重锤(I)构成垂直线尺，与半圆规(A)、斜尺(B)、平尺(D)一起测量物体高度。斜尺(B)、垂尺(C)、平尺(D)上的刻度数均为10，精确到0.1。

本发明量算尺用透明塑料或有机玻璃做成。透明塑料量算尺的制作按如下步骤进行：

第一步，制作模具。

制作浇注带平尺(D)的半圆规(A)、斜尺(B)、垂尺(C)等部件用的钢模。斜尺(B)、垂尺(C)、平尺(D)上的刻度数均为10厘米，精确到毫米。

第二步，浇注部件。

用钢模在注塑机上浇注出带平尺(D)的半圆规(A)、斜尺(B)、垂尺(C)，再将半圆规(A)90°弧处的刻度线、用于平尺(D)的半圆规直径、斜尺(B)中心线、垂尺(C)中心线涂成红色，其它刻度线、数字涂成黑色。平尺(D)红线中点外侧和“0”点处分别打上小孔(E)，斜尺(B)红色中心线“0”点处和“10”点处分别打上小孔(E),垂尺(C)红色中心线“0”点处、中点、“10”点处下端分别打上小孔(E)。

第三步，组装。

用空心铆钉将斜尺(B)红色中心线“0”点处与平尺(D)红线“0”点处铰接在一起，斜尺(B)、平尺(D)与半圆规(A)连成一体。平尺(D)红线中点外侧小孔、斜尺(B)红色中心线“10”点处小孔、垂尺(C)红色中心线“0”点处小孔(E)、中点处小孔(E)、“10”点处下端小孔(E)均安上空心铆钉。如图2所示，将小钩(G)、重锤线(H)、小重锤(I)安装在一起。

量算尺主要使用方法如下：

1、直接量出三角函数值

题:求36°三角函数值

解：首先用戴帽螺杆和螺母把垂尺(C)红色中心线“0”点处与斜尺(B)红色中心线“10”点处，通过小孔(E)连接在一起。如图3所示，应用三角函数定理，将量算尺的斜尺(B)红色中心线对准半圆规(A)上的36°，再将垂尺(C)移到跟平尺(D)相垂直位置，即垂尺(C)红色中心线与平尺(D)红色中心线垂直相交，便形成锐角36°的直角三角形。则直角三角形斜边为10，对边为4.9，邻边为8.7，其三角函数值为：

正弦对边：斜边＝4.9：10＝0.49

余弦邻边：斜边＝8.7：10＝0.87

正切对边：邻边＝4.9：8.7≈0.56

余切邻边：对边＝8.7：4.9≈1.78

2、解任意三角形

题：已知任意三角形的两边长分别为5:7，其夹角为30°，求第三边长。

解：先将垂尺(C)与斜尺(B)连接的戴帽螺杆松开，以方便下面使用垂尺(C)。因为圆周角等于同弧圆心角的一半，所以如图4所示，将量算尺的斜尺(B)红色中心线对准半圆规(A)上的60°，将垂尺(C)上红色中心线“0”点处与斜尺(B)红色中心线“7”处相交，垂尺(C)上红色中心线另一端与平尺(D)红色中心线“5”处相交,垂尺(C)上红色中心线与平尺(D)红色中心线相交点读数3.6为第三边长。

3、画各种几何图形

题：作边长为2的正九边形。

解：边长为2的正九边形实际上是九个底边为2的等腰三角形，根据圆和三角形的定理其顶角即圆心角为40°，腰边夹角为70°。如图5所示，先在纸上画一直线，取长度为2的线段ab，量算尺的斜尺(B)“0”点对准a，斜尺(B)红色中心线对准半圆规(A)上的140°作直线。再将半圆规(A)的圆心对准b，用垂尺(C)一端对准b，另一端对准半圆规(A)上的110°作直线。两直线相交，交点为所作正九边形圆心点。将斜尺(B)的“0”点对准交点，用图钉固定。笔尖在斜尺(B)的漏空槽(F)内，以交点到线段ab任一端距离为半径作圆，再以线段ab长为单位将圆周分为9等份，连接相邻两点，即作成正九边形。由于几何图形都由各种三角形、弧形和圆组成的，因此量算尺能画各种几何图形。

4、测量物体高度

题：已知从测量点到大树30步即20米距离，求树高。

解：用戴帽螺杆穿过构成垂直线尺的垂尺(C)的小孔(E)和半圆规(A)圆心外侧小孔(E)，将垂直线尺从半圆规(A)反面安装上去，让垂直线尺的垂尺(C)红色中心线与半圆规(A)90°弧处的红色重锤线重叠，与平尺(D)红色中心线垂直，平尺(D)变成水平尺。如图6所示，用斜尺(B)作为视角线，与半圆规(A)相交得到斜尺(B)与平尺(D)的夹角即仰视角30°，其正切、余切分别为5和8.6，根据相似三角形定理求得高11.6米，再加上人眼到地面高度，即为树高。

Claims

1.量算尺,包括一个带平尺的半圆规、一根斜尺和一根垂尺，其特征在于：半圆规略大于半圆，在半圆规直径下方有平尺，斜尺、垂尺、平尺长度相等并略短于半圆规直径长度，斜尺与平尺通过空心铆钉铰接，并与半圆规连成一体，垂尺是活动的；所述半圆规中间沿半圆规弧度刻度和直径挖空成月牙形，半圆规弧度刻度在内侧，起于平尺“10”点，按逆时针方向止于平尺“0”点；所述斜尺、垂尺上刻有一根红色中心线，斜尺红色中心线外侧有一条与之平行的漏空槽；所述斜尺、垂尺、平尺上的刻度数均为10cm，精确到0.1cm。

2. 根据权利要求1所述的量算尺,其特征在于：量算尺用透明塑料或有机玻璃做成。

3. 根据权利要求2所述的量算尺,其透明塑料量算尺的制作按如下步骤进行：

（1）.制作模具，包括制作浇注带平尺的半圆规、斜尺、垂尺部件用的

钢模；

（2）.浇注部件，包括浇注出带平尺的半圆规、斜尺、垂尺，再涂色、打小

孔；

（3）.组装,包括将斜尺、平尺与半圆规连成一体。