CN109215453A - 一种高等数学函数教学演示仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高等数学函数教学演示仪,包括底座、伸缩支撑杆和演示板;底座顶部连有伸缩支撑杆,伸缩支撑杆与演示板可拆卸连接;演示板前表面对称设有导轨,导轨之间上下滑动连有水平坐标轴,水平坐标轴内部滑动连有竖直坐标轴,水平坐标轴与竖直坐标轴互相垂直,且均设有刻度线,演示板的前表面设有多个等间距的竖直的长条状凹槽,每个长条状凹槽始于演示板上表面并向下延伸,长条状凹槽内部设有长条状的第一磁铁,长条状凹槽内上下滑动连有滑块,相邻的滑块之间通过固定装置可拆卸连有弹性绳,滑块上与长条状凹槽相对的内侧面上还设有能够与第一磁铁吸合的第二磁铁。本发明结构合理,操作简单,能够演示多种函数,有效减轻教师的教学负担。
Description
技术领域
本发明涉及一种教学演示仪,具体为一种高等数学函数教学演示仪。
背景技术
高等数学是高校课程中一门比较难学的课程,高等数学抽象且枯燥,学生往往需要花费较多的时间去学习。
在高等数学教学中,会涉及到多种函数,教师在讲解过程中,为了能够让学生更好地理解函数的性质,会结合函数图像对函数的规律进行讲解,因此,教师需要在黑板上绘制多种函数。但是,函数的绘制是比较精确的,绘制不精确的函数会直接影响学生的学习效果,同时,精确的函数绘制过程比较耗费时间,教师需要使用作图工具进行精确描点,画线,这样不但浪费教师在课堂的授课时间,也给教师增加了教学负担。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种高等数学函数教学演示仪,功能多样,操作简单,有效降低了教师的教学负担,节省了作图时间,从而提高了教学效果。
本发明提供一种高等数学函数教学演示仪,包括底座、伸缩支撑杆和演示板;
底座顶部连接有伸缩支撑杆,伸缩支撑杆顶部与演示板的后表面可拆卸连接;
演示板前表面的左、右两侧对称设置有导轨,两个导轨之间上下滑动连接有水平坐标轴,水平坐标轴内部滑动连接有竖直坐标轴,竖直坐标轴还与演示板的前表面下方左右滑动连接,水平坐标轴与竖直坐标轴互相垂直,且均设置有刻度线,演示板的前表面设置有多个竖直方向的长条状凹槽,多个长条状凹槽之间的间距相等,每个长条状凹槽始于演示板的上表面并向下延伸,长条状凹槽内部设置有长条状的第一磁铁,长条状凹槽内上下滑动连接有滑块,相邻的滑块之间通过固定装置可拆卸连接有弹性绳,滑块上与长条状凹槽相对的内侧面上还设置有能够与第一磁铁吸合的第二磁铁。
优选的,演示板的后表面中部设置有方形固定槽,方形固定槽的上、下两侧对应设置有锁紧槽,方形固定槽内可拆卸连接有固定块,固定块的中部水平设置有贯穿的螺纹槽,螺纹槽上与方形固定槽相对的端面处固定设置有弹性压片,弹性压片的上、下两端均连接有能够与锁紧槽配合连接的锁紧块,方形固定槽内与弹性压片的中部对应位置处设置有第一弹簧;
伸缩支撑杆的顶部设置有圆柱形凹槽,圆柱形凹槽内可拆卸连接有倒L形支架,倒L形支架与螺纹槽可拆卸连接。
优选的,圆柱形凹槽的下部对称设置有贯穿伸缩支撑杆的第一通孔,倒L形支架的下方设置有与第一通孔对应的弹性按钮。
优选的,水平坐标轴两端分别设有能套设在导轨上的U形滑块,水平坐标轴内设置有沿上下方向开口,且能够容纳竖直坐标轴的通槽,竖直坐标轴与水平坐标轴之间通过通槽实现上下滑动以及左右滑动,水平坐标轴与竖直坐标轴的连接部位设置有紧固装置。
优选的,紧固装置为紧固螺栓,水平坐标轴的后表面设置有多个并排的第二通孔,多个第二通孔之间的间距相等且与水平坐标轴上的整数刻度一一对应,竖直坐标轴的后表面设置有多个并列的第三通孔,多个第三通孔之间的间距相等且与所述竖直坐标轴上的整数刻度一一对应,紧固螺栓穿过第二通孔和第三通孔对水平坐标轴和竖直坐标轴进行固定。
优选的,长条状凹槽的截面为凸字形,滑块的截面为工字形,长条状凹槽内位于开口两侧的表面均设置有竖直方向的内嵌的第一滑道,滑块上与第一滑道滑动连接的部位设置有凸起,滑块与长条状凹槽的内侧面之间,且位于凸起外侧环绕设置有第二弹簧。
优选的,固定装置为弹簧夹或者卡扣。
优选的,演示板的上表面还对称设置有用于悬挂的悬挂环。
优选的,演示板的前表面下方设置有内嵌的第二滑道,第二滑道与水平坐标轴平行,竖直坐标轴上设置有能够与第二滑道滑动连接的滑块。
优选的,底座底部设置有万向轮,底座为中空结构且设置有储物仓,储物仓上设置有开启门。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明结构合理,使用方便,通过滑块将弹性绳连接,通过滑块在长条状凹槽上的上下移动从而得到不同的函数图形,进行讲解;2、本发明中能够对函数图形和横纵坐标轴进行调节,能够讲解演示多种函数图形;同时将坐标轴放置在中间部位时,能够对两个函数进行对比讲解;3、本发明的长条状凹槽始于演示板的上侧,能够根据需要增减滑块,从而灵活变换函数曲线;4、本发明通过在凸起和长条状凹槽内侧面之间设置第二弹簧,能够在需要移动滑块时挤压第二弹簧,使凸起能够在第一滑道内滑动,从而使滑块在长条状凹槽中移动,当需要固定时,松手使滑块上的第二磁铁与长条状凹槽内的第一磁铁吸合,固定方便;5、本发明既可以放置在讲桌旁边,又可以悬挂在黑板上,操作简单,使用方式多。
附图说明
图1为本发明一种高等数学函数教学演示仪的结构示意图;
图2为本发明一种高等数学函数教学演示仪中长条状凹槽与滑块的结构示意图;
图3为本发明一种高等数学函数教学演示仪中伸缩支撑杆与演示板的结构示意图。
图中:1、底座;2、伸缩支撑杆;3、演示板;4、导轨;5、水平坐标轴;6、竖直坐标轴;7、长条状凹槽;8、滑块;9、固定装置;10、弹性绳;11、方形固定槽;12、锁紧槽;13、固定块;14、螺纹槽;15、弹性压片;16、锁紧块;17、第一弹簧;18、圆柱形凹槽;19、倒L形支架;20、通孔;21、弹性按钮;22、滑道;23、凸起;24、第二弹簧;25、悬挂环;26、第二滑道。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明不限于这些实施例。
如图1-图3所示,一种高等数学函数教学演示仪,包括底座1、伸缩支撑杆2和演示板3,底座1用于支撑整个演示仪,伸缩支撑杆2用于根据教师的教学需要调整演示板3的高度,演示板3用于演示高等数学函数;
底座1顶部连接有伸缩支撑杆2,伸缩支撑杆2顶部与演示板3的后表面可拆卸连接,可拆卸连接可以使演示板3放置在伸缩支撑杆2上进行讲解,或者将演示板3悬挂在黑板上进行讲解,讲解方式多样;
演示板3前表面的左、右两侧对称设置有导轨4,两个导轨4之间上下滑动连接有水平坐标轴5,水平坐标轴5的两端与导轨4滑动连接,实现水平坐标轴5在演示板3上的上下移动,水平坐标轴5内部滑动连接有竖直坐标轴6,水平坐标轴5与竖直坐标轴6接触的表面均涂覆设置有聚四氟乙烯涂层,有效减少两者之间的摩擦力,能够使竖直坐标轴6与水平坐标轴5实现上下滑动和左右滑动,竖直坐标轴6还与演示板3的前表面下方左右滑动连接,水平坐标轴5与竖直坐标轴6互相垂直,且均设置有刻度线,演示板3的前表面设置有多个竖直方向的长条状凹槽7,多个长条状凹槽7之间的间距相等,每个长条状凹槽7始于演示板3的上表面并向下延伸,长条状凹槽7内部设置有长条状的第一磁铁,长条状凹槽7内上下滑动连接有滑块8,相邻的滑块8之间通过固定装置9可拆卸连接有弹性绳10,滑块8上与长条状凹槽7相对的内侧面上还设置有能够与第一磁铁吸合的第二磁铁,长条状凹槽7用于放置滑块8并满足滑块8的上下移动,滑块8与长条状凹槽7之间通过第一磁铁和第二磁铁进行固定,滑块8上设置的弹性绳10用于模拟函数曲线图形。
优选的,演示板3的后表面中部设置有方形固定槽11,方形固定槽11的上、下两侧对应设置有锁紧槽12,方形固定槽11内可拆卸连接有固定块13,固定块13的中部水平设置有贯穿的螺纹槽14,螺纹槽14上与方形固定槽11相对的端面处固定设置有弹性压片15,弹性压片15的上、下两端均连接有能够与锁紧槽12配合连接的锁紧块16,方形固定槽11内与弹性压片15的中部对应位置处设置有第一弹簧17;
伸缩支撑杆2的顶部设置有圆柱形凹槽18,圆柱形凹槽18内可拆卸连接有倒L形支架19,倒L形支架19与螺纹槽14可拆卸连接;
当需要连接伸缩支撑杆2和演示板3时,首先将倒L形支架19与螺纹槽14连接,拧紧后倒L形支架挤压弹性压片15从而使弹性压片15两端的锁紧块16伸入到锁紧槽12中,进行固定,此时第一弹簧17处于压缩状态,然后将倒L形支架的下部与伸缩支撑杆2连接;
当需要将伸缩支撑杆2和演示板3分开时,首先将倒L形支架19的下部与伸缩支撑杆2分开,然后将倒L形支架19从螺纹槽14中拧出,拧出时,第一弹簧17挤压弹性压片15,随着倒L形支架19的逐渐拧出,第一弹簧17的弹力使弹性压片15恢复形变,弹性压片15两端的锁紧块16脱离锁紧槽12,此时固定块13从方形固定槽11中脱离。
优选的,圆柱形凹槽18的下部对称设置有贯穿伸缩支撑杆2的第一通孔20,倒L形支架的下方设置有与第一通孔20对应的弹性按钮21。
优选的,水平坐标轴5两端分别设有能套设在导轨4上的U形滑块,水平坐标轴5通过U形滑块与导轨4实现上下滑动连接,水平坐标轴5内部设置有沿上下方向开口,且能够容纳竖直坐标轴6的通槽,竖直坐标轴6与水平坐标轴5之间通过通槽实现上下以及左右滑动,水平坐标轴5和竖直坐标轴6的连接部位设置有紧固装置。
优选的,紧固装置为紧固螺栓,水平坐标轴5的后表面设置有多个并排的第二通孔,多个第二通孔之间的间距相等且与水平坐标轴5上的整数刻度一一对应,竖直坐标轴6的后表面设置有多个并列的第三通孔,多个第三通孔之间的间距相等且与竖直坐标轴6上的整数刻度一一对应,紧固螺栓穿过第二通孔和第三通孔对水平坐标轴5和竖直坐标轴6进行固定,此时能够根据需要演示的函数需要确定横纵坐标轴的位置以及坐标原点的位置,也就是确定水平坐标轴5和竖直坐标轴6的位置,当将竖直坐标轴6的某一整数部位滑动到水平坐标轴5的整数部位处使用紧固螺栓进行固定,水平坐标轴5和竖直坐标轴6的相交部位为坐标原点。
优选的,长条状凹槽7的截面为凸字形,滑块8的截面为工字形,长条状凹槽7内位于开口两侧的表面均设置有竖直方向的内嵌的第一滑道22,滑块8上与第一滑道22滑动连接的部位设置有凸起23,滑块8与长条状凹槽7的内侧面之间,且位于凸起23外侧环绕设置有第二弹簧24;
当需要移动滑块8时,首先将滑块8向外拉,此时第二弹簧24处于压缩状态,凸起23与第一滑道22接触,第一磁铁和第二磁铁分开,此时即可上下移动滑块8;当需要固定时,松手使第一磁铁和第二磁铁吸合,滑块8与长条状凹槽7即进行固定。
优选的,固定装置9为弹簧夹或者卡扣,弹簧夹或卡扣能够使固定装置和弹性绳可拆卸连接。
优选的,演示板3的上表面还对称设置有用于悬挂的悬挂环25。
优选的,演示板3的前表面下方设置有内嵌的第二滑道26,第二滑道26与水平坐标轴5平行,竖直坐标轴6上设置有能够与第二滑道26滑动连接的滑块。
优选的,底座1底部设置有万向轮,方便移动,底座1为中空结构且设置有储物仓,储物仓上设置有开启门,储物仓用于存放多余的滑块8以及弹性绳10等。
具体实施时,首先根据教学需要选择将演示板3安装在伸缩支撑杆2上或者悬挂在黑板上,然后根据教学内容确定水平坐标轴5和竖直坐标轴6的位置;
当只讲位于一个区间或者一四象限,二三象限的函数时,将水平坐标轴5移动到演示板3的中部,竖直坐标轴6移动到中部或者一侧;当讲两个函数的对比时,将水平坐标轴5和竖直坐标轴6移动到中部;
调整好水平坐标轴5和竖直坐标轴6后,根据所要演示的函数曲线确定需要的滑块8的个数,然后按照曲线图形固定滑块8和弹性绳10,即可对函数进行讲解,讲解过程中可以通过改变滑块8的位置讲解函数的性质等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,包括底座(1)、伸缩支撑杆(2)和演示板(3);
所述底座(1)顶部连接有所述伸缩支撑杆(2),所述伸缩支撑杆(2)顶部与所述演示板(3)的后表面可拆卸连接;
所述演示板(3)前表面的左、右两侧对称设置有导轨(4),两个所述导轨(4)之间上下滑动连接有水平坐标轴(5),所述水平坐标轴(5)内部滑动连接有竖直坐标轴(6),所述竖直坐标轴(6)还与所述演示板(3)的前表面下方左右滑动连接,所述水平坐标轴(5)与所述竖直坐标轴(6)互相垂直,且均设置有刻度线,所述演示板(3)的前表面设置有多个竖直方向的长条状凹槽(7),多个所述长条状凹槽(7)之间的间距相等,每个所述长条状凹槽(7)始于所述演示板(3)的上表面并向下延伸,所述长条状凹槽(7)内部设置有长条状的第一磁铁,所述长条状凹槽(7)内上下滑动连接有滑块(8),相邻的所述滑块(8)之间通过固定装置(9)可拆卸连接有弹性绳(10),所述滑块(8)上与所述长条状凹槽(7)相对的内侧面上还设置有能够与所述第一磁铁吸合的第二磁铁。
2.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述演示板(3)的后表面中部设置有方形固定槽(11),所述方形固定槽(11)的上、下两侧对应设置有锁紧槽(12),所述方形固定槽(11)内可拆卸连接有固定块(13),所述固定块(13)的中部水平设置有贯穿的螺纹槽(14),所述螺纹槽(14)上与所述方形固定槽(11)相对的端面处固定设置有弹性压片(15),所述弹性压片(15)的上、下两端均连接有能够与所述锁紧槽(12)配合连接的锁紧块(16),所述方形固定槽(11)内与所述弹性压片(15)的中部对应位置处设置有第一弹簧(17);
所述伸缩支撑杆(2)的顶部设置有圆柱形凹槽(18),所述圆柱形凹槽(18)内可拆卸连接有倒L形支架(19),所述倒L形支架(19)与所述螺纹槽(14)可拆卸连接。
3.如权利要求2所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述圆柱形凹槽(18)的下部对称设置有贯穿所述伸缩支撑杆(2)的第一通孔(20),所述倒L形支架的下方设置有与所述第一通孔(20)对应的弹性按钮(21)。
4.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述水平坐标轴(5)两端分别设有能套设在所述导轨(4)上的U形滑块,所述水平坐标轴(5)内部设置有沿上下方向开口,且能够容纳所述竖直坐标轴(6)的通槽,所述竖直坐标轴(6)与所述水平坐标轴(5)之间通过所述通槽实现上下滑动以及左右滑动,所述水平坐标轴(5)和所述竖直坐标轴(6)的连接部位设置有紧固装置。
5.如权利要求4所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述紧固装置为紧固螺栓,所述水平坐标轴(5)的后表面设置有多个并排的第二通孔,多个所述第二通孔之间的间距相等且与所述水平坐标轴(5)上的整数刻度一一对应,所述竖直坐标轴(6)的后表面设置有多个并列的第三通孔,多个所述第三通孔之间的间距相等且与所述竖直坐标轴(6)上的整数刻度一一对应,所述紧固螺栓穿过所述第二通孔和第三通孔对所述水平坐标轴(5)和所述竖直坐标轴(6)进行固定。
6.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述长条状凹槽(7)的截面为凸字形,所述滑块(8)的截面为工字形,所述长条状凹槽(7)内位于开口两侧的表面均设置有竖直方向的内嵌的第一滑道(22),所述滑块(8)上与所述第一滑道(22)滑动连接的部位设置有凸起(23),所述滑块(8)与所述长条状凹槽(7)的内侧面之间,且位于所述凸起(23)外侧环绕设置有第二弹簧(24)。
7.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述固定装置(9)为弹簧夹或者卡扣。
8.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述演示板(3)的上表面还对称设置有用于悬挂的悬挂环(25)。
9.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述演示板(3)的前表面下方设置有内嵌的第二滑道(26),所述第二滑道(26)与所述水平坐标轴(5)平行,所述竖直坐标轴(6)上设置有能够与所述第二滑道(26)滑动连接的滑块。
10.如权利要求1所述的一种高等数学函数教学演示仪,其特征在于,所述底座(1)底部设置有万向轮,所述底座(1)为中空结构且设置有储物仓,所述储物仓上设置有开启门。
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