CN109094260A - 一种多变圆锥曲线演示作图仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多变圆锥曲线演示作图仪，属于教育工具技术领域，解决了现有圆锥曲线作图工具很复杂并且只能用于日常教学中，不能够满足任意场合的使用需求的问题，其技术要点是：包括支腿、量角器、支架、对顶空心圆锥光罩和中心光源，对顶空心圆锥光罩中部安装有中心光源，对顶空心圆锥光罩固定于支架上端，支架底端通过转轴与支腿中部铰接，结合高中数学知识利用简单的工具制作而成的，用两个简易空心圆台使光源产生圆锥型光柱，用不同角度的平面(纸板)对其光柱截取，从而可获得不同大小的椭圆、抛物线或双曲线，光柱表现圆锥曲线比传统画法更精确，简单结构且方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及教育工具技术领域，具体是涉及一种多变圆锥曲线演示作图仪。
背景技术
由于在现实生活中圆锥曲线需用不同的复杂工具进行绘画且大多不够准确，不够普及，于是设想用误差小的光线和其他简单模具将此三种圆锥曲线分别精确表现。
中国专利CN201420718100公开了一种圆锥曲线作图工具，包括尺子本体和移动轴套，所述尺子本体中段具有垂直设置的两根细杆，细杆插入到移动轴套中，移动轴套沿细杆移动，尺子本体内部设有两个可移动的固定座，移动轴套内也设有两个可移动的固定座，细绳的两端固定于固定座，并穿过粉笔架的系耳。虽然该圆锥曲线作图工具可以让学生更直观的感受圆锥曲线的特点，使得做出来的图更标准，而且方便了教师作图，可以很迅速的做出标准的曲线图。但是这种圆锥曲线作图工具很复杂并且只能用于日常教学中，不能够满足任意场合的使用需求，因此我们提供一种多变圆锥曲线演示作图仪，使其结构简单，并利用两个对顶的圆锥中间放一个灯泡作为中心光源，利用光线演示出所需要的圆锥曲线图形，能适用于任意场合，旨在解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多变圆锥曲线演示作图仪，是一种结合高中数学知识利用简单的工具制作而成的，通过中心光源向上下发出光束，用两个简易空心圆台使光源产生圆锥型光柱，用不同角度的平面(纸板)对其光柱截取。从而可获得不同大小的椭圆、抛物线或双曲线，其为能够分别演示和绘制任意椭圆、双曲线、抛物线和圆的教具，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多变圆锥曲线演示作图仪，包括支腿、量角器、支架、对顶空心圆锥光罩和中心光源，对顶空心圆锥光罩中部安装有中心光源，对顶空心圆锥光罩固定于支架上端，支架底端通过转轴与支腿中部铰接。
作为本发明进一步的方案，所述中心光源为LED灯泡，对顶空心圆锥光罩为两个对顶空心圆台相连接组成对顶圆锥光罩。
作为本发明进一步的方案，两个对顶空心圆台之间为粘接、螺纹连接或一体式成型。
作为本发明进一步的方案，所述支架呈倒“L”型结构，支架为长度可调节的支架。
作为本发明进一步的方案，所述支腿中部安装有量角器，量角器上设有角度刻度线，量角器中部设有垂直标线。
作为本发明进一步的方案，所述中心光源通过电源线连接电池盒，电池盒内部安装有可充电的蓄电池。
作为本发明进一步的方案，所述电池盒上安装有电源开关，电源开关串联在中心光源与蓄电池之间的电源线上。
作为本发明进一步的方案，所述电池盒安装在支架上，随支架及其支架上的对顶空心圆锥光罩一同转动。
作为本发明进一步的方案，所述蓄电池的充电接口为USB接口。
一种包括所述的多变圆锥曲线演示作图仪的教学讲台。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的“一种多变圆锥曲线演示作图仪”是一种结合高中数学知识利用简单的工具制作而成的。通过中心光源向上下发出光束，用两个简易空心圆台使光源产生圆锥型光柱，用不同角度的平面(纸板)对其光柱截取。从而可获得不同大小的椭圆、抛物线或双曲线；本发明运用了数学圆锥曲线知识，光的相关性质等相关原理，使得光柱表现圆锥曲线比传统画法更精确，且通过上下两个空心圆锥这样的简单结构可方便使用。
通过中心光源向上下发出光束，用两个简易空心圆台使光源产生圆锥型光柱，用不同角度的平面(纸板)对其光柱截取，从而可获得不同大小的椭圆、抛物线或双曲线。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为多变圆锥曲线演示作图仪的主视图。
图2为多变圆锥曲线演示作图仪的后视图。
图3为多变圆锥曲线演示作图仪的俯视图。
图4为多变圆锥曲线演示作图仪中对顶空心圆锥光罩的结构示意图。
附图标记：1-支腿、2-量角器、3-转轴、4-垂直标线、5-角度刻度线、6-支架、7-电池盒、8-对顶空心圆锥光罩、9-中心光源、10-电源开关、11-电源线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
参见图1～图4，本实施例中，一种多变圆锥曲线演示作图仪，包括支腿1、量角器2、支架6、对顶空心圆锥光罩8和中心光源9，所述对顶空心圆锥光罩8中部安装有中心光源9，优选的，在本实施例中，所述的中心光源9为LED灯泡，对顶空心圆锥光罩8为两个对顶空心圆台相连接组成对顶圆锥光罩，两个对顶空心圆台之间为粘接。
所述对顶空心圆锥光罩8固定于支架6上端，支架6呈倒“L”型结构，支架6底端通过转轴3与支腿1中部铰接，所述支腿1中部安装有量角器2，量角器2上设有角度刻度线5，量角器2中部设有垂直标线4。
当支架6与支腿1垂直设置时，支架6与量角器2上垂直标线4平齐，且对顶空心圆锥光罩8的两端呈竖直设置，中心光源9发出的光线从对顶空心圆锥光罩8底端照设在支腿1所在的平面(纸板)，对其光柱截取，可获得圆；当支架6与支腿1呈锐角设置时，中心光源9发出的光线从对顶空心圆锥光罩8底端照设在支腿1所在的平面(纸板)，对其光柱截取，可获得抛物线；当支架6与支腿1在同一平面时，中心光源9发出的光线从对顶空心圆锥光罩8两端照设在支腿1所在的平面(纸板)，对其光柱截取，可获得双曲线。
为了获得不同比例大小的圆、抛物线或双曲线，优选的，支架6为长度可调节的支架，通过调整支架6的长度调节对顶空心圆锥光罩8距离平面(纸板)的高度，从而获得不同比例大小的圆、抛物线或双曲线。
参见图3，为了便于对中心光源9进行操作并控制其发光产生光线，在本实施例中，所述中心光源9通过电源线11连接电池盒7，电池盒7内部安装有可充电的蓄电池，所述电池盒7上安装有电源开关10，电源开关10串联在中心光源9与蓄电池之间的电源线11上，通过电源开关10的启闭控制中心光源9通断电，实现其发光的控制。
参见图1～图3，为了便于对电池盒7及其上电源开关10的操作，避免因支架6转动而影响中心光源9的照明，优选的，所述电池盒7安装在支架6上，随支架6及其支架上的对顶空心圆锥光罩8一同转动。
为了便于对蓄电池进行充电以及提高充电的安全性，优选的，在本实施例中，蓄电池的充电接口为USB接口。
实施例2
本实施例中，一种多变圆锥曲线演示作图仪，对顶空心圆锥光罩8为两个对顶空心圆台相连接组成对顶圆锥光罩，两个对顶空心圆台之间为螺纹连接，本实施例的其余结构部分与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，一种多变圆锥曲线演示作图仪，对顶空心圆锥光罩8为两个对顶空心圆台相连接组成对顶圆锥光罩，两个对顶空心圆台之间为一体式成型，本实施例的其余结构部分与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，一种多变圆锥曲线演示作图仪，在本实施例中，对顶空心圆锥光罩8为两个对顶空心椭圆台相连接组成对顶圆锥光罩，当支架6与支腿1垂直设置时，中心光源9发出的光线从对顶空心圆锥光罩8底端照设在支腿1所在的平面(纸板)，对其光柱截取，可获得椭圆。本实施例的其余结构部分与实施例1相同。
实施例5
在本实施例中，一种包括多变圆锥曲线演示作图仪的教学讲台，所述多变圆锥曲线演示作图仪的结构与实施例1相同。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多变圆锥曲线演示作图仪，包括支腿(1)、量角器(2)、支架(6)、对顶空心圆锥光罩(8)和中心光源(9)，其特征在于，对顶空心圆锥光罩(8)中部安装有中心光源(9)，对顶空心圆锥光罩(8)固定于支架(6)上端，支架(6)底端通过转轴(3)与支腿(1)中部铰接。
2.根据权利要求1所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述中心光源(9)为LED灯泡，对顶空心圆锥光罩(8)为两个对顶空心圆台相连接组成对顶圆锥光罩。
3.根据权利要求2所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，两个对顶空心圆台之间为粘接、螺纹连接或一体式成型。
4.根据权利要求3所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述支架(6)呈倒“L”型结构，支架(6)为长度可调节的支架。
5.根据权利要求4所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述支腿(1)中部安装有量角器(2)，量角器(2)上设有角度刻度线(5)，量角器(2)中部设有垂直标线(4)。
6.根据权利要求2所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述中心光源(9)通过电源线(11)连接电池盒(7)，电池盒(7)内部安装有可充电的蓄电池。
7.根据权利要求6所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述电池盒(7)上安装有电源开关(10)，电源开关(10)串联在中心光源(9)与蓄电池之间的电源线(11)上。
8.根据权利要求7所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述电池盒(7)安装在支架(6)上，随支架(6)及其支架上的对顶空心圆锥光罩(8)一同转动。
9.根据权利要求8所述的一种多变圆锥曲线演示作图仪，其特征在于，所述蓄电池的充电接口为USB接口。
10.一种包括权利要求1-9任一所述的多变圆锥曲线演示作图仪的教学讲台。
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