CN107038935A - 一种数学教学用抛物线演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数学教学用抛物线演示装置包括：演示版、原点、导轨、滑块、第一推拉杆构件、第一杆套、球头座、推拉杆、第二推拉杆构件、第二杆套、第二推拉杆、刻度尺、弹性销、弹性销凹槽和轨迹套。本发明通过第一推拉杆构件和第二推拉杆构件每一次都推或者拉出相同的距离，进而画出明确的抛物线点状轨迹，直观、明确的给同学讲解如何从数学的角度体现处抛物线的形成，能给同学们直观的印象。
Description
技术领域
本发明涉及的是教育教学领域，具体涉及的是一种数学教学用抛物线演示装置。
背景技术
平面内，到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。目前在数学教学的时候需要老师给同学们讲解抛物线的形成过程是如何通过数学的表达式体现出来的，由于数学思维具有特定的抽象性，在加上不同的学生具有不同的理解力，在教学的过程中经常会遇到有一部分同学在抛物线这一章节需要讲解很多次，才能大概的明白物体是如何通过内部关系的运动才形成抛物线的。因此，这就诱发了发明者去思考如何提高这类同学从数学角度理解抛物线形成的成因，但是在查阅了很多的抛物线演示装置后，都是通过小球的掉落体现运动轨迹，这种方法是从物理的角度向同学们展示虽然具有一定的便于理解性，但是不具有数学特有的思维方式，也不能让同学们很好的从数学角度理解抛物线形成的原因。故此，在这种情况下，设计了一种通过动态的运动向同学揭示物体形成抛物线的内在数学函数关系，可以从数学思维的角度便于同学们从数学角度深刻理解抛物线形成的原因，在经过思考后，设计了一种从数学运动角度能够体现出抛物线形成过程的演示装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数学教学用抛物线演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数学教学用抛物线演示装置，所述数学教学用抛物线演示装置包括：在表面标注有X坐标轴和Y坐标轴且交点处为原点的矩形演示版，与X坐标轴平行且与原点间距是h的导轨被固定在X坐标轴下方的演示版表面上，在所述导轨上设有滑块且滑块在导轨上是移动副连接，与所述滑块上固定连接与Y坐标轴平行设置的第二推拉杆构件，在原点上方的Y坐标轴上且与原点相距为h处通过固定在演示版上的球头销和第一推拉杆构件上的球头座作旋转副连接；
第一推拉杆构件和第二推拉杆构件的结构相同，第一推拉杆构件包括：空心管状结构的第一杆套以及与Y坐标上的球头销旋转副连接的球头座、与第一杆套是移动副连接的第一推拉杆；
第二推拉杆构件包括：空心管状结构的第二杆套、与第二杆套是移动副连接的第一推拉杆，第一推拉杆一端和第二推拉杆一端均围绕圆环状结构的轨迹套作旋转副连接。
本发明在使用时：
在使用的时候，先把第一推拉杆伸出一定的距离保证球头销到轨迹套的距离等于轨迹套到导轨的距离，然后用粉笔在轨迹套内做出一个点状的记号；然后把第一推拉杆伸出固定的数值长度，同时第二推拉杆也伸出相同的数值的长度，然后移动滑块在导轨上的位置，始终保持第二推拉杆和导轨垂直，再次通过轨迹套用粉笔点出另一个点状的记号，然后依次做出若干个点状的记号，最后用粉笔吧所有的点状记号连线，即可做出抛物线的轨迹。
另外，根据本发明上述实施例的一种数学教学用抛物线演示装置，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述第一推拉杆和第二推拉杆的外表面均设有相同的刻度尺。
由于第一推拉杆和第二推拉杆在推拉出的时候，固定长度不好确定，因此通过刻度尺可以方便的确定每一次抽出的长度，方便了使用者快速确定长度。
根据本发明的一个实施例，所述第一推拉杆和第二推拉杆的外表面设有若干个直线排列的且向内凹陷的弹性销凹槽以及大小与弹性销凹槽相适应的弹性销，所述弹性销分别安置在第一推拉杆和第二推拉杆的内壁且和多个的弹性销凹槽在同一条直线上。
当第一推拉杆和第二推拉杆在抽动的时候，由于安装了弹性销和弹性销凹槽，因此只需要确定每一次的推拉时候，保证弹性销依次卡在弹性销凹槽内，就可以快速的确定抽拉了相等的距离。
根据本发明的一个实施例，所述轨迹套的内径尺寸和粉笔的外径相适应。
根据本发明的一个实施例，所述导轨的内腔形状是是燕尾形。
本发明的有益效果是：通过第一推拉杆构件和第二推拉杆构件每一次都推或者拉出相同的距离，进而画出明确的抛物线点状轨迹，直观、明确的给同学讲解如何从数学的角度体现处抛物线的形成，能给同学们直观的印象。
附图说明
图1为本发明正面示意图；
图2为本发明第一推拉杆构件结构示意图；
图3为本发明第二推拉杆构件以及滑块的结构示意图；
图4为本发明的球头销的结构示意图。
图中：1演示版、2原点、3导轨、4滑块、5第一推拉杆构件、51第一杆套、511球头座、52推拉杆、6第二推拉杆构件、61第二杆套、62第二推拉杆、7刻度尺、81弹性销、82弹性销凹槽、9轨迹套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1至图4所示的一种数学教学用抛物线演示装置，所述数学教学用抛物线演示装置包括：在表面标注有X坐标轴和Y坐标轴且交点处为原点2的矩形演示版1，与X坐标轴平行且与原点2间距是h的导轨3被固定在X坐标轴下方的演示版1表面上，在所述导轨3上设有滑块4且滑块4在导轨3上是移动副连接，与所述滑块4上固定连接与Y坐标轴平行设置的第二推拉杆构件6，在原点2上方的Y坐标轴上且与原点2相距为h处通过固定在演示版1上的球头销512和第一推拉杆构件5上的球头座511作旋转副连接；
第一推拉杆构件5和第二推拉杆构件6的结构相同，第一推拉杆构件5包括：空心管状结构的第一杆套51以及与Y坐标上的球头销512旋转副连接的球头座511、与第一杆套51是移动副连接的第一推拉杆52；
第二推拉杆构件6包括：空心管状结构的第二杆套61、与第二杆套61是移动副连接的第一推拉杆52，第一推拉杆52一端和第二推拉杆62一端均围绕圆环状结构的轨迹套9作旋转副连接。
本发明在使用的时，
在使用的时候，先把第一推拉杆52伸出一定的距离保证球头销512到轨迹套9的距离等于轨迹套9到导轨3的距离，然后用粉笔在轨迹套9内做出一个点状的记号；然后把第一推拉杆52伸出固定的数值长度，同时第二推拉杆62也伸出相同的数值的长度，然后移动滑块4在导轨3上的位置，始终保持第二推拉杆62和导轨3垂直，然后再次通过轨迹套9用粉笔点出另一个点状的记号，然后依次做出若干个点状的记号，最后用粉笔把所有的点状记号连线，即可做出抛物线的轨迹。
进一步地，所述第一推拉杆52和第二推拉杆62的外表面均设有相同的刻度尺7。
由于第一推拉杆52和第二推拉杆62在推拉出的时候，固定长度不好确定，因此通过刻度尺7可以方便的确定每一次抽出的长度，方便了使用者快速确定长度。
进一步地，所述第一推拉杆52和第二推拉杆62的外表面设有若干个直线排列的且向内凹陷的弹性销凹槽82以及大小与弹性销凹槽82相适应的弹性销81，所述弹性销81分别安置在第一推拉杆52和第二推拉杆62的内壁且和多个的弹性销凹槽82在同一条直线上。
当第一推拉杆52和第二推拉杆62在抽动的时候，由于安装了弹性销81和弹性销凹槽82，因此只需要确定每一次的推拉时候，保证弹性销81依次卡在弹性销凹槽82内，就可以快速的确定抽拉了相等的距离。
进一步地，所述轨迹套9的内径尺寸和粉笔的外径相适应，在画出每一个运动后的轨迹时候，可以用粉笔插在轨迹套9内，然后就在演示版1上落下了清晰的轨迹。
进一步地，所述导轨3的内腔形状是是燕尾形，燕尾型的结构能够保证使得滑块4在导轨3上运动的更稳定。
本发明的工作原理如下：
根据抛物线画图的原理：在平面内，根据到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线；通过机械结构的动态运动和每一次第一推拉杆51和第二推拉杆62均是延伸出相同长度的尺寸，同时滑动滑块4在导轨3上的位置，因此可以确定出抛物线轨迹上的点状位置，然后可以明显的表达出抛物线的画法，同时由于抛物线上的每一个点的位置到定点和定直线的距离不相同，因此通过变化的相同的长度，依次画出连续的抛物线点阵图，最后连线既可画出全部的抛物线图。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种数学教学用抛物线演示装置，其特征在于：所述数学教学用抛物线演示装置包括：在表面标注有X坐标轴和Y坐标轴且交点处为原点(2)的矩形演示版(1)，与X坐标轴平行且与原点(2)间距是h的导轨(3)被固定在X坐标轴下方的演示版(1)表面上，在所述导轨(3)上设有滑块(4)且滑块(4)在导轨(3)上是移动副连接，与所述滑块(4)上固定连接与Y坐标轴平行设置的第二推拉杆构件(6)，在原点(2)上方的Y坐标轴上且与原点(2)相距为h处通过固定在演示版(1)上的球头销(512)和第一推拉杆构件(5)上的球头座(511)作旋转副连接；
第一推拉杆构件(5)和第二推拉杆构件(6)的结构相同，第一推拉杆构件(5)包括：空心管状结构的第一杆套(51)以及与Y坐标上的球头销(512)旋转副连接的球头座(511)、与第一杆套(51)是移动副连接的第一推拉杆(52)；
第二推拉杆构件(6)包括：空心管状结构的第二杆套(61)、与第二杆套(61)是移动副连接的第一推拉杆(52)，第一推拉杆(52)一端和第二推拉杆(62)一端均围绕圆环状结构的轨迹套(9)作旋转副连接。
2.根据权利要求1所述的数学教学用抛物线演示装置，其特征在于：所述第一推拉杆(52)和第二推拉杆(62)的外表面均设有相同的刻度尺(7)。
3.根据权利要求1或2所述的数学教学用抛物线演示装置，其特征在于：所述第一推拉杆(52)和第二推拉杆(62)的外表面设有若干个直线排列的且向内凹陷的弹性销凹槽(82)以及大小与弹性销凹槽(82)相适应的弹性销(81)，所述弹性销(81)分别安置在第一推拉杆(52)和第二推拉杆(62)的内壁且和多个的弹性销凹槽(82)在同一条直线上。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的数学教学用抛物线演示装置，其特征在于：所述轨迹套(9)的内径尺寸和粉笔的外径相适应。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的数学教学用抛物线演示装置，其特征在于：所述导轨(3)的内腔形状是是燕尾形。
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