CN109448509B - 一种大学数学概率演示装置 - Google Patents

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Abstract

一种大学数学概率演示装置，属于教学教具技术领域。它提供一种能够进行多种概率演示、能够进行单体演示以及能够计数的大学数学概率演示装置。所述皮带传动机构安装在上壳体内，所述高尔顿钉板和称重装置正反两面相对设置，高尔顿钉板外侧上罩设有透明壳体，所述多个输送机构均依次安装在皮带传动机构的皮带上，每个输送机构均通过杠杆原理用于输送一个试验体。本发明能够进行多种试验，能够多次合理利用资源，且能够每次输送一个试验单体，避免了人工干扰以及试验单体之间的干扰问题，提高试验精度。

Description

一种大学数学概率演示装置
技术领域
本发明属于教学教具技术领域，特别是涉及一种概率演示装置。
背景技术
大学数学中概率学是其中一门重要的学科，概率学是研究随机事件的一门科学技术，也是研究0与1之间的数字，0表示不发生事件，1表示发生事件，大于0小于1是概率。自然界和社会上所观察到的现象分为：确定现象与随机现象。概率学是数学的一个分支,它研究随机现象的数量规律。一方面，它有自己独特的概念和方法，另一方面，它与其他数学分支又有紧密的联系，它是现代数学的重要组成部分.概率学的广泛应用几乎遍及所有的科学技术领域, 例如天气预报，地震预报，产品的抽样调查；工农业生产和国民经济的各个部门，在通讯工程中可用以提高信号的抗干扰性,分辨率等等，概率学公式：P(A)=m/n。但是学生在学习概率学时，由于概率学抽象难理解，因而学习效果较差。
而现有的概率演示装置只能进行一个概率试验，此外，一些概率演示装置，并非进行单体试验，多个试验体之间相互干扰，对试验的准确性造成了一定的影响，以及，在计数时，往往会花费很多时间，因此导致课堂效率不高，出现课程无聊的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能够进行多种概率演示、能够进行单体演示以及能够计数的大学数学概率演示装置。
本发明所采取的技术方案是：一种大学数学概率演示装置，包括上壳体、皮带传动机构、高尔顿钉板、透明壳体、称重装置、支架、箱体及多个输送机构；所述皮带传动机构安装在上壳体内，所述箱体下端与上壳体下端连通，所述支架用于支撑上壳体和箱体，所述高尔顿钉板和称重装置正反两面相对设置，高尔顿钉板外侧上罩设有透明壳体，所述透明壳体上开设有与高尔顿钉板相对应的入口，所述上壳体底面开设有与透明壳体入口对应的出口，所述多个输送机构均依次安装在皮带传动机构的皮带上，每个输送机构均通过杠杆原理用于输送一个试验体。
本发明的有益效果在于：
1.本发明能够进行高尔顿钉板试验、抛硬币试验以及其他的抽取演示球等多种试验，能够多次合理利用资源。
2.本发明的输送装置能够每次输送一个试验单体，避免了人工干扰以及试验单体之间的干扰问题，提高试验精度。
3.本发明的称重装置用于计数，操作方便。
附图说明
图1：本发明主视图；
图2：本发明右视图；
图3：本发明输送机构结构示意图；
图4：本发明称重装置结构示意图；
图5：本发明做抛硬币试验时状态图；
图6：本发明做抽取演示球试验时状态图；
其中：1-上壳体；2-输送机构；201-支点；202-杠杆；203-输送勺；204-配重块；205-连接杆；3-皮带传动机构；301-主动带轮；302-主动轴；303-皮带；304-从动带轮；305-从动轴；4-高尔顿钉板；5-透明壳体；6-称重装置；601-电子秤；7-支架；8-箱体；9-手轮；10-围板；11-绞龙；12-演示球；13-硬币。
具体实施方式
如图1~图6所示，一种大学数学概率演示装置，包括上壳体1、皮带传动机构3、高尔顿钉板4、透明壳体5、称重装置6、支架7、箱体8及多个输送机构2；所述皮带传动机构3安装在上壳体1内，所述箱体8下端与上壳体1下端连通，箱体8用于装多个试验体，试验体包括演示球12和硬币13，所述支架7用于支撑上壳体1和箱体8，所述高尔顿钉板4和称重装置6正反两面相对设置，高尔顿钉板4外侧上罩设有透明壳体5，所述透明壳体5上开设有与高尔顿钉板4相对应的入口，所述上壳体1底面开设有与透明壳体5入口对应的出口，所述多个输送机构2均依次安装在皮带传动机构3的皮带303上，每个输送机构2均通过杠杆原理用于输送一个试验体。
上壳体1的出口与箱体8和上壳体1之间的连通口分别设置在皮带传动机构3两侧。
多个输送机构2等间隔排列。
所述皮带传动机构3包括主动轴302、从动轴305、主动带轮301、从动带轮304及皮带303，所述主动轴302和从动轴305上下水平设置，主动轴302和从动轴305均与上壳体1转动连接，所述主动带轮301固定套装在主动轴302上，所述从动带轮304固定套装在从动轴305上，所述主动带轮301和从动带轮304之间通过皮带303传动连接。
工作原理：如图1所示，进行高尔顿钉板试验时，箱体8内的试验体为演示球12，将高尔顿钉板4的入口和透明壳体5入口与上壳体1的出口相对设置，即将高尔顿钉板4立起来，然后转到皮带传动机构3使多个输送机构2依次将箱体8内的演示球12从上壳体的出口落至高尔顿钉板4内，并观察多个演示球12在高尔顿钉板4内的运动。
如图5、图6所示，进行抛硬币13或者抽取演示球12试验时，将称重装置6水平放置在上壳体1的出口下方，然后通过皮带传动机构3将硬币13或者演示球12从上壳体的出口落至称重装置6上，然后通过称重装置6将相同分类的硬币或者演示球进行称重，并计算出个数。
如图3所示，每个所述输送机构2均包括支点201、杠杆202、输送勺203、配重块204及两个连接杆205；所述杠杆202中部与支点201上端铰接形成杠杆机构，所述支点201通过两个连接杆205固定在皮带传动机构3的皮带303上，所述输送勺203固定在杠杆202外端上，所述配重块204固定在杠杆202的内端上。
所述多个输送勺203均与试验体中的演示球12配套设置，每个输送勺203运输一个演示球12。
所述配重块204的重力为F1，配重块204到支点201之间的阻力臂为L1，输送勺203的重力为F2，输送勺203到支点201之间的动力臂为L2，所述演示球12的重力为F3，所述硬币13的重力为F4，
使F1* L1>F2+F3*L2>F2* L2；用于却保演示球12和输送勺203成上扬状态，其高度高于配重块204，从而避免演示球12从输送勺203上掉落；
使F2+2F4*L2>F1* L1>F2+F4*L2；当输送勺203上的硬币13多于一个时，硬币13和输送勺203向下旋转，从而使多于的硬币13从输送勺203内划出，直至输送勺203内的硬币13为一个时，在配重块204的作用下，输送勺203和一个硬币13上升，保证输送勺203内只有一个硬币13。
每个所述连接杆205均为L型杆，所述同一个支点201上的两个L型杆相对设置形成方形框，其作用是增加连接杆205之间的距离，使配重块204和杠杆202可自由在两个L型杆之间活动。
如图4所示，所述称重装置6包括两个电子秤601，所述两个电子秤601水平铺设在高尔顿钉板4后侧面左右两端上。提高称重效率。
所述称重装置6外侧面四周设有围板10。避免硬币13或者演示球12反弹至称重装置6外侧。
如图2所示，所述大学数学概率演示装置还包括手轮9，所述手轮9设置在上壳体1外侧且固定套装在皮带传动机构3的主动轴302上。手轮9的作用是便于转动主动轴302，便于皮带传动机构3的运转。
皮带传动机构3还可通过传动电机带动。
如图1、图5、图6所示，所述大学数学概率演示装置还包括绞龙11，所述绞龙11通过轴承转动安装在箱体8内。绞龙11可手动也可通过转动电机带动。绞龙11的作用是使箱体8内的试验体混合均匀，提高试验精度。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种大学数学概率演示装置，其特征在于：包括上壳体（1）、皮带传动机构（3）、高尔顿钉板（4）、透明壳体（5）、称重装置（6）、支架（7）、箱体（8）及多个输送机构（2）；所述皮带传动机构（3）安装在上壳体（1）内，所述箱体（8）下端与上壳体（1）下端连通，所述支架（7）用于支撑上壳体（1）和箱体（8），所述高尔顿钉板（4）和称重装置（6）正反两面相对设置，高尔顿钉板（4）外侧上罩设有透明壳体（5），所述透明壳体（5）上开设有与高尔顿钉板（4）相对应的入口，所述上壳体（1）底面开设有与透明壳体（5）入口对应的出口，所述多个输送机构（2）均依次安装在皮带传动机构（3）的皮带（303）上，每个输送机构（2）均通过杠杆原理用于输送一个试验体；每个所述输送机构（2）均包括支点（201）、杠杆（202）、输送勺（203）、配重块（204）及两个连接杆（205）；所述杠杆（202）中部与支点（201）上端铰接形成杠杆机构，所述支点（201）通过两个连接杆（205）固定在皮带传动机构（3）的皮带（303）上，所述输送勺（203）固定在杠杆（202）外端上，所述配重块（204）固定在杠杆（202）的内端上。
2.根据权利要求1所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述多个输送勺（203）均与试验体中的演示球（12）配套设置，每个输送勺（203）运输一个演示球（12）。
3.根据权利要求1或2所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述配重块（204）的重力为F1，配重块（204）到支点（201）之间的阻力臂为L1，输送勺（203）的重力为F2，输送勺（203）到支点（201）之间的动力臂为L2，试验体的演示球（12）的重力为F3，试验体的硬币（13）的重力为F4，其中：F1*L1>（F2+F3）*L2>F2*L2；以及（F2+2F4）*L2>F1*L1>（F2+F4）*L2。
4.根据权利要求3所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：每个所述连接杆（205）均为L型杆，同一个支点（201）上的两个L型杆相对设置形成方形框。
5.根据权利要求1所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述称重装置（6）包括两个电子秤（601），所述两个电子秤（601）水平铺设在高尔顿钉板（4）后侧面左右两端上。
6.根据权利要求5所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述称重装置（6）外侧面四周设有围板（10）。
7.根据权利要求1所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述大学数学概率演示装置还包括手轮（9），所述手轮（9）设置在上壳体（1）外侧且固定套装在皮带传动机构（3）的主动轴（302）上。
8.根据权利要求1所述的一种大学数学概率演示装置，其特征在于：所述大学数学概率演示装置还包括绞龙（11），所述绞龙（11）转动安装在箱体（8）内。
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