CN109686195A - 一种离散型数学概率实验用演示装置 - Google Patents

Abstract

一种离散型数学概率实验用演示装置，属于教学实验辅助设备技术领域。箱体的底板设有通球孔，箱体的底板滑动设有挡球板，箱体的底板滑动连接有可伸缩收集箱，箱体的下端固定有移动装置，箱体内固定有搅拌机构，箱体内固定有推球装置，箱体与初混槽固定连接，多个进球翻板通过翻板控制机构安装在初混槽内，翻板控制机构固定在箱体上，箱体的后侧板通过铰链铰接在初混槽上，箱体的后侧板固定有横杆，横杆与出球板控制机构连接，出球板控制机构固定在箱体上；本发明比较直观且能连续操作，使得学生容易理解并提高了学习效率；同时，对演示球充分离散并混合，保证了概率事件的准确性，演示结束，自动收集演示球，省时省力。

Description

一种离散型数学概率实验用演示装置

技术领域

本发明涉及一种数学概率用演示装置，具体为一种离散型数学概率实验用演示装置，属于教学实验辅助设备技术领域。

背景技术

在大学数学概率课程中，概率很难通过公式推导，并且教师往往是仅用一枚硬币进行抛掷，记录了正反面发生的次数后进行简单的统计，并进行阐述讲解，不够直观，学生难以掌握相关知识。为保证概率事件的准确性，有时需要经过多次实验随机取值并演示，现有概率事件演示装置，虽然直观明了，但是在对演示球进行演示时，演示球被放置在演示槽内，没有对小球进行充分的离散，而概率以一定的规律分布在各个可能值上，离散型的演示球更能保证演示球演示概率的随机性。同时，在多次采集概率实验数据时，由于演示装置比较单一需要反复操作，使用起来比较麻烦，同时无法集中收集小球，使用极其不便利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离散型数学概率实验用演示装置，它比较直观且能连续操作，使得学生容易理解并提高了学习效率；同时，对演示球充分离散并混合，保证了概率事件的准确性，演示结束，自动收集演示球，省时省力。

实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种离散型数学概率实验用演示装置，包括箱体、盖板、初混槽、移动装置、可伸缩收集箱、搅拌机构、翻板控制机构、出球板控制机构、推球装置、多个进球翻板及至少一个挡球板；

所述箱体的上端为敞口端，箱体的底板设有至少一个通球孔，箱体底板的下端面还滑动设有至少一个挡球板，所述箱体的底板的下端面滑动连接有可伸缩收集箱，箱体的下端固定有移动装置，箱体内的底板上固定有搅拌机构，箱体的前侧板内表面固定有推球装置，箱体的上端与初混槽的下端固定连接，所述多个进球翻板通过翻板控制机构安装在初混槽内的下端，所述翻板控制机构固定在箱体左侧板或右侧板的外表面上，所述箱体的后侧板通过铰链铰接在初混槽的后侧壁下端的外表面上，箱体的后侧板的外表面上固定有横杆，所述横杆与出球板控制机构连接，所述出球板控制机构固定在箱体左侧板或右侧板的外表面上，所述初混槽的上端滑动连接有盖板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设有翻板控制机构、出球板控制机构及推球装置，自动混合并收集演示球，在进行概率实验时，需要多次取值操作，使用此装置省时省力；

2、本发明设有搅拌机构，充分离散演示球，保证概率事件的准确性；

3、本发明设有可伸缩收集箱，使用时拉开，容纳更多的演示球，不使用时合上，节省空间；

4、本发明有助于学生体会随机现象的特点，在进行实验及对实验数据的分析中，学生将逐渐体会到随机现象的不确定性，以及大量重复试验所呈现的规律性。

5、通过概率实验，有助于学生澄清一些错误认识，通过亲自做实验，学生可以在实验的过程当中去体会事情发生的不确定性；对于那些还存在的困惑，尤其是与经验不符的结果，通过实验，澄清错误认识，让学生信服。

附图说明

图1是本发明的离散型数学概率实验用演示装置的整体结构轴测图；

图2是图1所示的离散型数学概率实验用演示装置的仰视图；

图3是图1所示的箱体内部结构示意图；

图4是图1所示的箱体部分结构示意图；

图5是图1所示的可伸缩收集箱的结构示意图；

图6是图1所示的翻板控制机构及进球翻板的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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。

具体实施方式一：如图1~图6所示，本发明披露了一种离散型数学概率实验用演示装置，包括箱体1、盖板2、初混槽3、移动装置4、可伸缩收集箱5、搅拌机构6、翻板控制机构7、出球板控制机构8、推球装置9、多个进球翻板10及至少一个挡球板11；

所述箱体1的上端为敞口端，箱体1的左右两侧板以及前侧板和底板均为固定侧板，箱体1的底板设有至少一个通球孔1-1，箱体1底板的下端面还滑动设有至少一个挡球板11，所述挡球板11的数量与通球孔1-1的数量一致，所述挡球板11用于遮挡通球孔1-1，所述箱体1的底板的下端面滑动连接有可伸缩收集箱5，所述可伸缩收集箱5的左右两侧均设有滑槽5-3，所述箱体1底板的下端面左右并列固定有两个滑块1-4，两个所述滑块1-4与两个滑槽5-3滑动连接，箱体1的下端固定有移动装置4，箱体1内的底板上固定有搅拌机构6，箱体1的前侧板内表面固定有推球装置9，箱体1的上端与初混槽3的下端固定连接，所述多个进球翻板10通过翻板控制机构7安装在初混槽3内的下端，所述翻板控制机构7固定在箱体1左侧板或右侧板的外表面上，所述箱体1的后侧板为可活动侧板，用作出球板，并通过铰链1-2铰接在初混槽3的后侧壁下端的外表面上，箱体1的后侧板的外表面上固定有横杆1-3，所述横杆1-3与出球板控制机构8连接，所述出球板控制机构8固定在箱体1左侧板或右侧板的外表面上，所述初混槽3的上端滑动连接有盖板2。

具体实施方式二：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的移动装置4包括四个伸缩支腿4-1及四个万向脚轮4-2；

所述四个伸缩支腿4-1的上端均与箱体1底板的下端面固定连接，每个所述伸缩支腿4-1的下端与对应的万向脚轮4-2固定连接。

具体实施方式三：如图2所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，每个所述伸缩支腿4-1均包括内管4-11、外管4-12及顶丝4-13；

所述内管4-11的上端与箱体1底板的下端面固定连接，所述外管4-12的下端与万向脚轮4-2固定连接，所述内管4-11的下端与外管4-12的上端相套设置且二者之间通过顶丝4-13固定连接。

具体实施方式四：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述搅拌机构6包括电机6-1及搅拌杆6-2；所述搅拌杆6-2由立柱及两个L形杆组成；

所述电机6-1镶嵌在箱体1内的底板上，所述电机6-1的输出轴与立柱下端固定连接，所述两个L形杆的横杆均与立杆固定连接，两个L形杆的立杆一上一下设置，两个L形杆的立杆的中心线与立柱的中心线在同一竖直平面内。

具体实施方式五：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述推球装置9包括推球液压缸9-1、推板9-2及导向板组件9-3；

所述推球液压缸9-1水平设置且缸体与箱体1前侧板的内表面固定连接，推球液压缸9-1的活塞杆与推板9-2固定连接，所述推板9-2上设有通至底端面的竖直通槽9-21，所述竖直通槽9-21用于通过搅拌机构6，所述推板9-2与箱体1前侧板相对的侧面固定有导向板组件9-3；所述导向板组件9-3具有限位功能，用于保证推板9-2在移动过程时不倾斜。

具体实施方式六：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式五作出的进一步说明，所述导向板组件9-3由多个L形板组成，所述多个L形板分设在推板9-2的四个边沿上，每个所述L形板的外表面均与对应的推板9-2边沿平齐。

具体实施方式七：如图1、图6所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述翻板控制机构7包括翻板控制液压缸7-1、连接横臂7-2、多个控制臂7-3及多个翻板控制轴7-4；

所述翻板控制液压缸7-1的缸体与箱体1左侧板或右侧板外表面固定连接，所述翻板控制液压缸7-1的活塞杆与连接横臂7-2固定连接，每个所述控制臂7-3的一端均与连接横臂7-2铰接，每个所述翻板控制轴7-4均贯穿设置在初混槽3的左右侧板上，每个所述翻板控制轴7-4一端均为方轴并与对应的控制臂7-3的另一端固定连接，每个所述进球翻板10均对应固装在翻板控制轴7-4上。

具体实施方式八：如图1、图3所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述出球板控制机构8包括出球板控制液压缸8-1、出球板控制臂8-2及短轴8-3；

所述出球板控制液压缸8-1的缸体与箱体1左侧板或右侧板的外表面固定连接，所述出球板控制液压缸8-1的活塞杆与出球板控制臂8-2的一端铰接，所述出球板控制臂8-2的另一端设有挂钩，所述出球板控制臂8-2与横杆1-3挂接，所述出球板控制臂8-2的中部与短轴8-3的一端转动连接，所述短轴8-3的另一端与箱体1左侧板或右侧板的外表面固定连接。

具体实施方式九：如图5所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述可伸缩收集箱5由透明树脂制成，可伸缩收集箱5包括连接U形滑板5-1及两个半槽5-2；

每个所述半槽5-2的一端均设有U形滑腔，所述两个半槽5-2的U形滑腔之间通过U形滑板5-1滑动连接。

在使用本发明时，滑开盖板2，将不同颜色或者数字的演示球放入初混槽3内，翻板控制机构7工作，多个进球翻板10被打开，不同颜色或者数字的演示球进入到箱体1内，翻板控制机构7工作停止工作；

搅拌机构6工作，充分搅拌混合不同颜色或者数字的演示球至充分离散，保证演示球的随机性，搅拌机构6工作停止工作；开始进行概率实验数据采集，滑动挡球板11，演示球从通球孔1-1落入可伸缩收集箱5，迅速关闭，并记录数据；

重复上述步骤，继续进行概率实验数据采集，并一一记录；

当结束实验之后，调整搅拌机构6至搅拌杆6-2对应推板9-2上的通槽9-21，电机6-1停止工作；

出球板控制机构8工作，出球板控制臂8-2与横杆1-3分开，出球板控制机构8停止工作；

滑下可伸缩收集箱5并拉开，放置在箱体1的出球板下方，推球装置9工作，推板9-2推动箱体1内的演示球至出球板转动，演示球落入可伸缩收集箱5内，收集完毕，推板9-2退回原处，出球板在重力的作用下落下，将收集完毕的演示球保存放置，可伸缩收集箱5滑入箱体1上，出球板控制机构8继续工作，锁紧箱体1后侧板，将整个装置放置合适位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：包括箱体（1）、盖板（2）、初混槽（3）、移动装置（4）、可伸缩收集箱（5）、搅拌机构（6）、翻板控制机构（7）、出球板控制机构（8）、推球装置（9）、多个进球翻板（10）及至少一个挡球板（11）；

所述箱体（1）的上端为敞口端，箱体（1）的底板设有至少一个通球孔（1-1），箱体（1）底板的下端面还滑动设有至少一个挡球板（11），所述箱体（1）的底板的下端面滑动连接有可伸缩收集箱（5），箱体（1）的下端固定有移动装置（4），箱体（1）内的底板上固定有搅拌机构（6），箱体（1）的前侧板内表面固定有推球装置（9），箱体（1）的上端与初混槽（3）的下端固定连接，所述多个进球翻板（10）通过翻板控制机构（7）安装在初混槽（3）内的下端，所述翻板控制机构（7）固定在箱体（1）左侧板或右侧板的外表面上，所述箱体（1）的后侧板通过铰链（1-2）铰接在初混槽（3）的后侧壁下端的外表面上，箱体（1）的后侧板的外表面上固定有横杆（1-3），所述横杆（1-3）与出球板控制机构（8）连接，所述出球板控制机构（8）固定在箱体（1）左侧板或右侧板的外表面上，所述初混槽（3）的上端滑动连接有盖板（2）。

2.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述的移动装置（4）包括四个伸缩支腿（4-1）及四个万向脚轮（4-2）；

所述四个伸缩支腿（4-1）的上端均与箱体（1）底板的下端面固定连接，每个所述伸缩支腿（4-1）的下端与对应的万向脚轮（4-2）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：每个所述伸缩支腿（4-1）均包括内管（4-11）、外管（4-12）及顶丝（4-13）；

所述内管（4-11）的上端与箱体（1）底板的下端面固定连接，所述外管（4-12）的下端与万向脚轮（4-2）固定连接，所述内管（4-11）的下端与外管（4-12）的上端相套设置且二者之间通过顶丝（4-13）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述搅拌机构（6）包括电机（6-1）及搅拌杆（6-2）；所述搅拌杆（6-2）由立柱及两个L形杆组成；

所述电机（6-1）镶嵌在箱体（1）内的底板上，所述电机（6-1）的输出轴与立柱下端固定连接，所述两个L形杆的横杆均与立杆固定连接，两个L形杆的立杆一上一下设置，两个L形杆的立杆的中心线与立柱的中心线在同一竖直平面内。

5.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述推球装置（9）包括推球液压缸（9-1）、推板（9-2）及导向板组件（9-3）；

所述推球液压缸（9-1）水平设置且缸体与箱体（1）前侧板的内表面固定连接，推球液压缸（9-1）的活塞杆与推板（9-2）固定连接，所述推板（9-2）上设有通至底端面的竖直通槽（9-21），所述竖直通槽（9-21）用于通过搅拌机构（6），所述推板（9-2）与箱体（1）前侧板相对的侧面固定有导向板组件（9-3）。

6.根据权利要求5所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述导向板组件（9-3）由多个L形板组成，所述多个L形板分设在推板（9-2）的四个边沿上，每个所述L形板的外表面均与对应的推板（9-2）边沿平齐。

7.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述翻板控制机构（7）包括翻板控制液压缸（7-1）、连接横臂（7-2）、多个控制臂（7-3）及多个翻板控制轴（7-4）；

所述翻板控制液压缸（7-1）的缸体与箱体（1）左侧板或右侧板外表面固定连接，所述翻板控制液压缸（7-1）的活塞杆与连接横臂（7-2）固定连接，每个所述控制臂（7-3）的一端均与连接横臂（7-2）铰接，每个所述翻板控制轴（7-4）均贯穿设置在初混槽（3）的左右侧板上，每个所述翻板控制轴（7-4）一端均为方轴并与对应的控制臂（7-3）的另一端固定连接，每个所述进球翻板（10）均对应固装在翻板控制轴（7-4）上。

8.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述出球板控制机构（8）包括出球板控制液压缸（8-1）、出球板控制臂（8-2）及短轴（8-3）；

所述出球板控制液压缸（8-1）的缸体与箱体（1）左侧板或右侧板的外表面固定连接，所述出球板控制液压缸（8-1）的活塞杆与出球板控制臂（8-2）的一端铰接，所述出球板控制臂（8-2）的另一端设有挂钩，所述出球板控制臂（8-2）与横杆（1-3）挂接，所述出球板控制臂（8-2）的中部与短轴（8-3）的一端转动连接，所述短轴（8-3）的另一端与箱体（1）左侧板或右侧板的外表面固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种离散型数学概率实验用演示装置，其特征在于：所述可伸缩收集箱（5）由透明树脂制成，可伸缩收集箱（5）包括连接U形滑板（5-1）及两个半槽（5-2）；

每个所述半槽（5-2）的一端均设有U形滑腔，所述两个半槽（5-2）的U形滑腔之间通过U形滑板（5-1）滑动连接。