CN109801536B - 一种数学模型动态展示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数学模型动态展示装置，其支撑底板上通过支撑墩固定有由12个杆体作为各个棱的正四方体框架，正四方体框架包括4根用于确定X轴坐标值刻度的第一杆体、4根用于确定Y轴坐标值刻度的第二杆体及4根用于确定Z轴坐标值刻度的第三杆体，各杆体上均滑动连接有光束发射机构；支撑底板上置有在支撑底板上能移动位置的基座，基座上设有转台，转台上固定有长度可调的竖向支杆，竖向支杆的上端固定有数学模型卡接座，转台通过控制开关与电源模块电连接。本发明装置能够使学生很好的将模型上的各点与三维空间坐标轴联系起来，使学生深刻的体会数学模型与坐标系之间的具体位置关系及相应的坐标数值对应关系，加深了其对数学模型的理解。
Description
技术领域
本发明涉及教学工具领域，特别涉及一种数学模型动态展示装置。
背景技术
数学是自然科学一门非常重要的基础学科，为了教学直观，会在教学中涉及到数学模型的展示，通常的动态数学模型展示并不能使学生很好的将模型上的各点与三维空间坐标轴联系起来，无法使学生随时将模型上的相应点直观的与三维坐标系的各个坐标轴上的坐标值联系起来，无法使学生深刻的体会数学模型与坐标系之间的具体位置关系及相应的坐标数值对应关系。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种数学模型动态展示装置，通过空间中对应于直角坐标系各坐标轴的带有坐标刻度的杆体以及各杆体上设置的光束发射机构能够很好的确定数学模型上的不同位置上的点的三维坐标值。
本发明提供了一种数学模型动态展示装置，包括支撑底板，所述支撑底板上沿其周向固定有4个支撑墩，支撑墩上固定有由12个杆体作为各个棱所构成的正四方体框架，所述正四方体框架包括4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型上的某点的X轴坐标值刻度的第一杆体、4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型上的某点的Y轴坐标值刻度的第二杆体以及4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型上的某点的Z轴坐标值刻度的第三杆体；所述第一杆体、第二杆体以及第三杆体上沿杆长均设有坐标值刻度，且各杆体上均套设有与其滑动连接的光束发射机构，各光束发射机构发出的光束均垂直于该光束发射机构所在的杆体；所述第一杆体平行于空间直角坐标系的X轴，第二杆体平行于空间直角坐标系的Y轴，第三杆体平行于空间直角坐标系的Z轴，且空间直角坐标系的坐标原点位于所述正四方体框架内部；所述支撑底板上置有在支撑底板上能移动位置的基座，基座上设有转台，转台上固定有长度可调的竖向支杆，竖向支杆的上端固定有数学模型卡接座，所述转台通过控制开关与电源模块电连接。
上述支撑底板为铁质板体，所述基座的底部设有磁铁层，支撑底板与基座之间通过磁吸的方式吸附连接。
上述转台包括圆柱形台体和电机，所述电机设于基座内，且电机的输出轴竖直向上，所述圆柱形台体设于基座上表面，所述电机的输出轴与圆柱形台体固定轴连接；所述圆柱形台体与竖向支杆的下端固定连接；所述控制开关是电机控制开关，所述电机通过电机控制开关与所述电源模块电连接。
上述第一杆体、第二杆体以及第三杆体上的坐标值刻度的零点位置位于各杆体的中间位置。
上述光束发射机构包括与各杆体滑动套接的套筒，套筒的一端设有用于夹持住杆体的夹子，套筒另一端的侧壁上固定有激光笔，其中激光笔发出的激光垂直于杆体的中心轴线；所述激光笔包括设于其笔体上的激光发射开关；所述夹子包括用于张开夹子的手捏端以及两个弧形片夹持端，其中一个弧形片夹持端与套筒的端头固定连接，两个弧形片夹持端在相互靠近进行夹持时形成的环状体能够稳定的夹持住杆体。
上述高度可调的竖向支杆包括用于锁定其长度的锁定机构。
本发明实施例中，提供一种数学模型动态展示装置，通过空间中对应于直角坐标系各坐标轴的带有坐标刻度的杆体以及各杆体上设置的光束发射机构能够很好的确定数学模型上的不同位置上的点的三维坐标值；具体通过滑动对应三个坐标轴的杆体上各个光束发射机构，并使得所发射的光照射到所要获知坐标值的点，并将各光束发射机构固定于相应的杆体上，再通过各个杆体上光束发射机构所在的坐标刻度值便能够很容易的获知数学模型上的某点的三维坐标值。本发明装置能够使学生很好的将模型上的各点与三维空间坐标轴联系起来，使学生深刻的体会数学模型与坐标系之间的具体位置关系及相应的坐标数值对应关系，加深了其对数学模型的理解。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的光束发射机构结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参见图1，本发明实施例提供了一种数学模型动态展示装置，包括支撑底板1，所述支撑底板1上沿其周向固定有4个支撑墩2，支撑墩2上固定有由12个杆体作为各个棱所构成的正四方体框架，所述正四方体框架包括4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型11上的某点13(“某点”即数学模型上任意一点)的X轴坐标值刻度的第一杆体3、4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型11上的某点的Y轴坐标值刻度的第二杆体4以及4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型11上的某点的Z轴坐标值刻度的第三杆体5；所述第一杆体3、第二杆体4以及第三杆体5上沿杆长均设有坐标值刻度14，且各杆体上均套设有与其滑动连接的光束发射机构6，各光束发射机构6发出的光束16均垂直于该光束发射机构6所在的杆体；所述第一杆体3平行于空间直角坐标系的X轴，第二杆体4平行于空间直角坐标系的Y轴，第三杆体5平行于空间直角坐标系的Z轴，且空间直角坐标系的坐标原点12(即图1中的坐标原点O)位于所述正四方体框架内部；所述支撑底板1上置有在支撑底板1上能移动位置的基座7，基座7上设有转台，转台上固定有长度可调的竖向支杆8，竖向支杆8的上端固定有数学模型卡接座17，所述转台通过设于基座7上的控制开关与设于基座7内的电源模块电连接，通过在支撑底板1上移动基座7能够将数学模型11移动到空间直角坐标系中的合适位置，通过转台转动能够对数学模型11进行动态展示，例如如果将竖向支杆8的中心线与Z轴相重合，此时再转动转台则能够实现数学模型11绕Z轴转动的展示效果。
进一步地，所述支撑底板1为铁质板体，所述基座7的底部设有磁铁层，支撑底板1与基座7之间通过磁吸的方式吸附连接，通过磁吸的方式能够使得基座7稳定的位于支撑底板1上的某个指定位置上。
进一步地，所述转台包括圆柱形台体18和电机10，所述电机10设于基座7内，且电机10的输出轴竖直向上，所述圆柱形台体18设于基座7上表面，所述电机10的输出轴与圆柱形台体18固定轴连接；所述圆柱形台体18与竖向支杆8的下端固定连接；所述控制开关是电机控制开关，所述电机10通过电机控制开关与所述电源模块电连接。通过电机控制开关能够方便的控制电机10的转动，从而方便的控制数学模型转动动态展示。
进一步地，所述第一杆体3、第二杆体4以及第三杆体5上的坐标值刻度14的零点位置位于各杆体的中间位置，通过这样的设置能够使得空间直角坐标系的原点恰好位于正四方体框架内部的中心位置，从而使得数学模型上的各个点都位于直角空间坐标系的八个象限内。
进一步地，参见图2，所述光束发射机构6包括与各杆体滑动套接的套筒6-1，套筒6-1的一端设有用于夹持住杆体(图2中的杆体具体为第一杆体3)的夹子6-2，套筒6-1另一端的侧壁上固定有激光笔6-3，其中激光笔6-3发出的激光垂直于杆体的中心轴线；所述激光笔6-3包括设于其笔体上的激光发射开关6-3-1；所述夹子6-2包括用于张开夹子6-2的手捏端6-2-2以及两个弧形片夹持端6-2-1，其中一个弧形片夹持端6-2-1与套筒6-1的端头固定连接，两个弧形片夹持端6-2-1在相互靠近进行夹持时形成的环状体能够稳定的夹持住杆体。通过某杆体上的光束发射机构6向数学模型的某点上发送光束，即相当于从数学模型上的该点向该光束发射机构6所在的杆体垂直的引垂线，因此能够通过光束发射机构6在该杆体上的坐标刻度来确定数学模型上的该点的对应于该杆体的坐标轴的坐标值。
进一步地，所述高度可调的竖向支杆8包括用于锁定其长度的锁定机构9。
综上所述，本发明实施例提供了一种数学模型动态展示装置，通过空间中对应于直角坐标系各坐标轴的带有坐标刻度的杆体以及各杆体上设置的光束发射机构能够很好的确定数学模型上的不同位置上的点的三维坐标值；具体通过滑动对应三个坐标轴的杆体上各个光束发射机构，并使得所发射的光照射到所要获知坐标值的点，并将各光束发射机构固定于相应的杆体上，再通过各个杆体上光束发射机构所在的坐标刻度值便能够很容易的获知数学模型上的某点的三维坐标值。本发明装置能够使学生很好的将模型上的各点与三维空间坐标轴联系起来，使学生深刻的体会数学模型与坐标系之间的具体位置关系及相应的坐标数值对应关系，加深了其对数学模型的理解。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种数学模型动态展示装置，包括支撑底板（1），其特征在于，所述支撑底板（1）上沿其周向固定有4个支撑墩（2），支撑墩（2）上固定有由12个杆体作为各个棱所构成的正四方体框架，所述正四方体框架包括4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型（11）上的某点的X轴坐标值的第一杆体（3）、4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型（11）上的某点的Y轴坐标值的第二杆体（4）以及4根在空间直角坐标系中用于确定数学模型（11）上的某点的Z轴坐标值的第三杆体（5）；所述第一杆体（3）、第二杆体（4）以及第三杆体（5）上沿杆长均设有坐标值刻度（14），所述第一杆体（3）、第二杆体（4）以及第三杆体（5）上的坐标值刻度（14）的零点位置位于各杆体的中间位置，且各杆体上均套设有与其滑动连接的光束发射机构（6），各光束发射机构（6）发出的光束（16）均垂直于该光束发射机构（6）所在的杆体；所述光束发射机构（6）包括与各杆体滑动套接的套筒（6-1），套筒（6-1）的一端设有用于夹持住杆体的夹子（6-2），套筒（6-1）另一端的侧壁上固定有激光笔（6-3），其中激光笔（6-3）发出的激光垂直于杆体的中心轴线；所述激光笔（6-3）包括设于其笔体上的激光发射开关（6-3-1）；所述夹子（6-2）包括用于张开夹子（6-2）的手捏端（6-2-2）以及两个弧形片夹持端（6-2-1），其中一个弧形片夹持端（6-2-1）与套筒（6-1）的端头固定连接，两个弧形片夹持端（6-2-1）在相互靠近进行夹持时形成的环状体能够稳定的夹持住杆体；所述第一杆体（3）平行于空间直角坐标系的X轴，第二杆体（4）平行于空间直角坐标系的Y轴，第三杆体（5）平行于空间直角坐标系的Z轴，且空间直角坐标系的坐标原点（12）位于所述正四方体框架内部；所述支撑底板（1）上置有在支撑底板（1）上能移动位置的基座（7），基座（7）上设有转台，转台上固定有长度可调的竖向支杆（8），竖向支杆（8）的上端固定有数学模型卡接座（17），所述转台通过控制开关与电源模块电连接；
该数学模型动态展示装置通过空间中对应于直角坐标系各坐标轴的带有坐标刻度的杆体以及各杆体上设置的光束发射机构能够很好的确定数学模型上的不同位置上的点的三维坐标值；具体通过滑动对应三个坐标轴的杆体上各个光束发射机构，并使得所发射的光照射到所要获知坐标值的点，并将各光束发射机构固定于相应的杆体上，再通过各个杆体上光束发射机构所在的坐标刻度值便能够很容易的获知数学模型上的某点的三维坐标值。
2.如权利要求1所述的一种数学模型动态展示装置，其特征在于，所述支撑底板（1）为铁质板体，所述基座（7）的底部设有磁铁层，支撑底板（1）与基座（7）之间通过磁吸的方式吸附连接。
3.如权利要求1所述的一种数学模型动态展示装置，其特征在于，所述转台包括圆柱形台体（18）和电机（10），所述电机（10）设于基座（7）内，且电机（10）的输出轴竖直向上，所述圆柱形台体（18）设于基座（7）上表面，所述电机（10）的输出轴与圆柱形台体（18）固定轴连接；所述圆柱形台体（18）与竖向支杆（8）的下端固定连接；所述控制开关是电机控制开关，所述电机（10）通过电机控制开关与所述电源模块电连接。
4.如权利要求1所述的一种数学模型动态展示装置，其特征在于，所述长度可调的竖向支杆（8）包括用于锁定其长度的锁定机构（9）。
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