CN104809939A - 一种三角函数教学教具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三角函数教学教具,包括并排设置的支撑架A和支撑架B,支撑架A包括两根竖向设置的第一支撑杆和两根横杆,两根横杆沿着第一支撑杆的内侧上下排列;位于上端的横杆A上设置有图画机构;位于下端的横杆B上设置有相互连接的电机和带轮A;支撑架B包括两根竖向设置的第二支撑杆和滚轴;滚轴的两端分别与一个第二支撑杆相连;滚轴上设置有滚筒,图画机构与滚筒位置相对。本发明一种三角函数教学教具,结构简单,使用方便,可以直观的观察三角函数的轨迹。
Description
技术领域
本发明属于课堂演示教具设备技术领域,具体涉及一种三角函数教学教具。
背景技术
三角函数图像抽象,现有技术中并没有一个机构能够直观的将其图像表现出来。现有的关于三角函数方面的教学,主要是从理论以及函数图像方面来进行描述,无法直观且方便的表现三角函数的轨迹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三角函数教学教具,解决了现有技术中无法直观且方便的表现三角函数的轨迹的问题。
本发明所采用的技术方案是:一种三角函数教学教具,包括并排设置的支撑架A和支撑架B,支撑架A包括两根竖向设置的第一支撑杆和两根横杆,两根横杆包括沿着第一支撑杆的内侧上下排列的横杆A和横杆B;位于上端的横杆A上设置有图画机构;位于下端的横杆B上设置有相互连接的电机和带轮A;支撑架B包括两根竖向设置的第二支撑杆和滚轴;滚轴的两端分别与一个第二支撑杆相连;滚轴上设置有滚筒,图画机构与滚筒位置相对。
本发明的特点还在于,
图画机构包括固接在横杆A上的支撑件,支撑件沿着横杆A的方向设置有通孔,支撑件的通孔内穿有能够沿着横杆A方向运动的连架杆A,连架杆A的一端垂直连接有连架杆B的一端,连架杆B与水平面平行,连架杆B的另一端的端部沿着水平方向的轴线上设置有孔,连架杆B的孔内设置有画笔,画笔与滚筒位置相对;连架杆A的另一端垂直连接在连架杆C的中部,连架杆C与水平面垂直,连架杆C开有纵向的条形通孔;连架杆C与复合三角函数机构连接,复合三角函数机构与带轮B连接,带轮B通过短轴与第一锥齿轮连接,第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接,第二锥齿轮固接在滚轴上;短轴通过轴承与横杆A连接;带轮B与带轮A通过皮带连接。
画笔在连架杆B的孔内通过弹簧与所述连架杆B连接。
复合三角函数机构包括长方体的杆件,杆件的一端端面设置有凸台,凸台插入连架杆C的条形通孔内,杆件的另一端的端面设置有第一通孔,杆件的另一端的端部垂直设置有附件,附件远离杆件的一端的端面上设置有第二通孔,杆件的中部设置有第三通孔,第一通孔、第三通孔位于附件的两侧,凸台、第一通孔、第二通孔、第三通孔方向均一致。
位于同侧的第一支撑杆和第二支撑杆通过横杆连接。
本发明的有益效果是:本发明的一种三角函数教学教具通过不同孔与短轴之间的配合,可以把不同的函数机构轨迹演示出来。该教具结构简单,原理清晰,可以方便拆卸,机架的利用率高。
附图说明
图1是本发明的一种三角函数教学教具的结构示意图;
图2是本发明的一种三角函数教学教具的局部放大图。
图中,1.第一支撑杆,2.横杆A,3.横杆B,4.电机,5.带轮A,6.第二支撑杆,7.滚轴,8.滚筒,9.支撑件,10.连架杆A,11.连架杆B,12.连架杆C,13.画笔,14.带轮B,15.短轴,16.第一锥齿轮,17.第二锥齿轮,18.杆件,19.第一通孔,20.附件,21.第二通孔,22.第三通孔,23.凸台。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种三角函数教学教具,结构如图1所示,局部放大图如图2所示,包括并排设置的支撑架A和支撑架B,支撑架A包括两根竖向设置的第一支撑杆1和两根横杆,两根横杆包括沿着第一支撑杆1的内侧上下排列的横杆A2和横杆B3;位于上端的横杆A2上设置有图画机构;位于下端的横杆B3上设置有相互连接的电机4和带轮A5;支撑架B包括两根竖向设置的第二支撑杆6(位于同侧的第一支撑杆1和第二支撑杆6通过横杆连接)和滚轴7;滚轴7的两端分别与一个第二支撑杆6相连;滚轴7上设置有滚筒8,图画机构与滚筒8位置相对。
其中,图画机构包括固接在横杆A2上的支撑件9,支撑件9沿着横杆A2的方向设置有通孔,支撑件9的通孔内穿有能够沿着横杆A2方向运动的连架杆A10,连架杆A10的一端垂直连接有连架杆B11的一端,连架杆B11与水平面平行,连架杆B11的另一端的端部沿着水平方向的轴线上设置有孔,连架杆B11的孔内设置有画笔13(画笔13在连架杆B11的孔内通过弹簧与连架杆B11连接,这样可以保证画笔13时刻与滚筒8保持良好的接触),画笔13与滚筒8位置相对;连架杆A10的另一端垂直连接在连架杆C12的中部,连架杆C12与水平面垂直,连架杆C12开有纵向的条形通孔;连架杆C12与复合三角函数机构连接,复合三角函数机构与带轮B14(带轮B14与带轮A5通过皮带连接)连接,带轮B14通过短轴15(短轴15通过轴承与横杆A2连接)与第一锥齿轮16连接,第一锥齿轮16与第二锥齿轮17啮合连接,第二锥齿轮17固接在滚轴7上。
其中,复合三角函数机构包括长方体的杆件18,杆件18的一端端面设置有凸台23,凸台23插入连架杆C12的条形通孔内,杆件18的另一端的端面设置有第一通孔19,杆件18的另一端的端部垂直设置有附件20,附件20远离杆件18的一端的端面上设置有第二通孔21,杆件18的中部设置有第三通孔22,第一通孔19、第三通孔22位于附件20的两侧,凸台23、第一通孔19、第二通孔21、第三通孔22方向均一致。
本发明一种三角函数教学教具的工作原理为:电机4经带轮A5将动力传给短轴15上的带轮B14,从而带动复合三角函数机构和第一锥齿轮16运动,复合三角函数机构的凸台23在连架杆C12的条形通孔中滑动,将动力传给连架杆C12、连架杆B11、连架杆A10,最终带动画笔13做往复运动,同时第一锥齿轮16将动力传给第二锥齿轮17带动滚筒8运动。通过装画笔13的孔中的弹簧,将画笔13时刻与滚筒8保持良好的接触,通过第一锥齿轮16和第二锥齿轮17的相互啮合保持运动的同步性,使得画笔13在滚筒8上画出相应机构运动的位移轨迹曲线。
①正弦(余弦)运动轨迹的演示:
先在滚筒8上铺一张画图纸,保证纸张与滚筒8紧密贴合,并使得画笔13的笔尖与画图纸接触。将复合三角函数机构上的第三通孔22与短轴15固定配合,将凸台23插入杆件18的条形通孔内,使其可以在条形通孔内滑动。接通电源,电机4经带轮A5将动力传给短轴15上的带轮B14,从而带动复合三角函数机构和第一锥齿轮16运动,复合三角函数机构做整周的旋转运动,通过凸台23在连架杆C12条形通孔中的运动,使得连架杆C12最终带动画笔13在滚筒8上运动,完成正弦(余弦)运动轨迹的演示。
②正割运动轨迹的演示:
先在滚筒8上铺一张画图纸,保证纸张与滚筒8紧密贴合,并使得画笔13的笔尖与画图纸接触。将复合三角函数机构上的第二通孔21与短轴15固定配合,将凸台23插入杆件18的条形通孔内,使其可以在条形通孔内滑动。接通电源,电机4经带轮A5将动力传给短轴15上的带轮B14,从而带动复合三角函数机构和第一锥齿轮16运动,复合三角函数机构做整周的旋转运动,通过凸台23在连架杆C12条形通孔中的运动,使得连架杆C12最终带动画笔13在滚筒8上运动。此时,根据复合三角函数机构本身的特点及正割的运动特点,复合三角函数机构只能做一定范围内的转动且不能超过连架杆C12条形通孔的长度,此时需要不断切换电机4的正反转来实现一定范围内的运动,可让操作者通过观察运动极限来回切换电机4的正反转,从而实现正割运动轨迹的演示。
③正切(余切)运动轨迹的演示:
先在滚筒8上铺一张画图纸,保证纸张与滚筒8紧密贴合,并使得画笔13的笔尖与画图纸接触。将复合三角函数机构上的第一通孔19与短轴15固定配合,将凸台23插入杆件18的条形通孔内,使其可以在条形通孔内滑动。接通电源,电机4经带轮A5将动力传给短轴15上的带轮B14,从而带动复合三角函数机构和第一锥齿轮16运动,复合三角函数机构做整周的旋转运动,通过凸台23在连架杆C12条形通孔中的运动,使得连架杆C12最终带动画笔13在滚筒8上运动。此时,根据复合三角函数机构本身的特点及正切(余切)的运动特点,复合三角函数机构只能做一定范围内的转动且不能超过连架杆C12条形通孔的长度,此时需要不断切换电机4的正反转来实现一定范围内的运动,可让操作者通过观察运动极限来回切换电机4的正反转,从而实现正切(余切)运动轨迹的演示。
Claims (5)
1.一种三角函数教学教具,其特征在于,包括并排设置的支撑架A和支撑架B,所述支撑架A包括两根竖向设置的第一支撑杆(1)和两根横杆,所述两根横杆沿着所述第一支撑杆(1)的内侧上下排列;两根横杆包括沿着所述第一支撑杆(1)的内侧上下排列的横杆A(2)和横杆B(3);位于下端的横杆B(3)上设置有相互连接的电机(4)和带轮A(5);所述支撑架B包括两根竖向设置的第二支撑杆(6)和滚轴(7);所述滚轴(7)的两端分别与一个第二支撑杆(6)相连;所述滚轴(7)上设置有滚筒(8),所述图画机构与所述滚筒(8)位置相对。
2.根据权利要求1所述的一种三角函数教学教具,其特征在于,所述图画机构包括固接在横杆A(2)上的支撑件(9),支撑件(9)沿着横杆A(2)的方向设置有通孔,支撑件(9)的通孔内穿有能够沿着横杆A(2)方向运动的连架杆A(10),连架杆A(10)的一端垂直连接有连架杆B(11)的一端,连架杆B(11)与水平面平行,连架杆B(11)的另一端的端部沿着水平方向的轴线上设置有孔,连架杆B(11)的孔内设置有画笔(13),画笔(13)与所述滚筒(8)位置相对;连架杆A(10)的另一端垂直连接在连架杆C(12)的中部,连架杆C(12)与水平面垂直,连架杆C(12)开有纵向的条形通孔;连架杆C(12)与复合三角函数机构连接,复合三角函数机构与带轮B(14)连接,带轮B(14)通过短轴(15)与第一锥齿轮(16)连接,第一锥齿轮(16)与第二锥齿轮(17)啮合连接,第二锥齿轮(17)固接在滚轴(7)上;
所述短轴(15)通过轴承与所述横杆A(2)连接;
所述带轮B(14)与所述带轮A(5)通过皮带连接。
3.根据权利要求2所述的一种三角函数教学教具,其特征在于,所述画笔(13)在所述连架杆B(11)的孔内通过弹簧与所述连架杆B(11)连接。
4.根据权利要求2所述的一种三角函数教学教具,其特征在于,所述复合三角函数机构包括长方体的杆件(18),杆件(18)的一端端面设置有凸台(23),凸台(23)插入连架杆C(12)的条形通孔内,杆件(18)的另一端的端面设置有第一通孔(19),杆件(18)的另一端的端部垂直设置有附件(20),附件(20)远离杆件(18)的一端的端面上设置有第二通孔(21),杆件(18)的中部设置有第三通孔(22),第一通孔(19)、第三通孔(22)位于附件(20)的两侧,所述凸台(23)、第一通孔(19)、第二通孔(21)、第三通孔(22)方向均一致。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种三角函数教学教具,其特征在于,位于同侧的所述第一支撑杆(1)和所述第二支撑杆(6)通过横杆连接。
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