CN110164258A - 一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法，具体涉及教学演示领域，包括壳体，所述壳体顶端设有控制开关，所述壳体正面顶端设有下料腔，所述下料腔底部设有分料腔，所述分料腔底部设有收集腔，所述分料腔两侧设有对称分布的储存腔，所述储存腔外侧设有提升腔，所述提升腔内设有提升装置，所述储存腔内设有若干演示球。本发明通过提升装置自动化提升演示球，使演示球在限速拨轮传导下匀速下落，在经过分散杆分散后从第一分栏板落在第二分栏板分隔区间，完成两组演示球分布收集，能够进行对比观察，便于正态分布演示，另外演示球下落自动化程度高，解放了劳动力，节约教学时间，便于教学使用。

Description

一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法

技术领域

本发明涉及教学演示领域，更具体地说，本发明涉及一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法。

背景技术

正态分布，也称“常态分布”，又名高斯分布，最早由A.棣莫弗在求二项分布的渐近公式中得到。C.F.高斯在研究测量误差时从另一个角度导出了它。P.S.拉普拉斯和高斯研究了它的性质。是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布，在统计学的许多方面有着重大的影响力。

专利申请公布号CN 204178601 U 的中国专利公开了一种数理统计学正态分布演示教具，包括底板（1），所述的底板上安装有一组钉子（4），所述的钉子为等腰梯形排列，所述的底板上装有两个导板（2），所述的底板上安装有一组隔板（5），所述的底板下与透明塑料罩（7）连接，所述的透明塑料罩与所述的隔板等高，所述的隔板内有一组小球。本实用新型在数理统计学中使用。

但是上述技术方案中提供的一种数理统计学正态分布演示教具在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如演示速度慢，自动化程度低，工作量大，耽误教学时间，而且缺少对比，不便于正态分布演示。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法，通过提升装置自动化提升演示球，使演示球在限速拨轮传导下匀速下落，在经过分散杆分散后从第一分栏板落在第二分栏板分隔区间，完成两组演示球分布收集，能够进行对比观察，便于正态分布演示，另外演示球下落自动化程度高，解放了劳动力，节约教学时间，便于教学使用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数理统计学正态分布演示教具，包括壳体，所述壳体顶端设有控制开关，所述壳体正面顶端设有下料腔，所述下料腔底部设有分料腔，所述分料腔底部设有收集腔，所述分料腔两侧设有对称分布的储存腔，所述储存腔外侧设有提升腔，所述提升腔内设有提升装置，所述储存腔内设有若干演示球；

所述下料腔两侧均转动连接有限速拨轮，所述限速拨轮一端设有第一驱动马达，所述第一驱动马达输出轴与限速拨轮传动连接；

所述分料腔内部固定连接有若干平行分布的分散杆，多个所述分散杆呈等腰三角形分布，相邻两个所述分散杆之间距离相等，且该距离大于演示球直径，所述分料腔底部设有若干平行分布的第一分栏板，多个所述第一分栏板分别固定连接在分散杆底部；

所述收集腔两侧设有对称分布的支撑轨，所述支撑轨顶部活动连接有观察盒，所述观察盒内部设有若干平行分布的第二分栏板，所述第一分栏板与第二分栏板相匹配；

所述提升装置包括传送带和第二驱动马达，所述传送带表面设有若干均匀分布的承载块，所述传送带内侧顶端设有主动轴，所述传送带内侧底端设有从动轴，所述第二驱动马达输出轴与主动轴传动连接；

所述下料腔与分料腔之间设有通道，所述分料腔与收集腔连通，所述提升腔底端与储存腔底端贯穿，所述提升腔顶端与下料腔顶端贯穿，所述通道直径大于演示球直径。

在一个优选地实施方式中，所述壳体顶端设有水平仪，所述壳体底部四角均设有滑槽，所述滑槽一侧贯穿有螺纹孔，所述螺纹孔内设有固定螺丝，所述滑槽内滑动连接有支撑架，所述支撑架与滑槽通过固定螺丝固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述水平仪一侧设有清理口，所述清理口与下料腔连通，所述下料腔、分料腔和储存腔外侧均设有可视密封板，所述储存腔顶部设有进球口。

在一个优选地实施方式中，所述可视密封板和观察盒均由透明塑料材质制成，所述演示球由玻璃材料制成，所述分散杆外侧设有橡胶涂层。

在一个优选地实施方式中，所述支撑轨的数量设置为两组，两组所述支撑轨顶部均设有观察盒，所述观察盒与支撑轨滑动连接。

在一个优选地实施方式中，所述传送带倾斜分布，所述承载块倾斜分布，且承载块底端与储存腔和下料腔相匹配，所述储存腔底端与传送带底端相匹配，所述下料腔顶端与传送带顶端相匹配。

在一个优选地实施方式中，两个所述第一驱动马达均与控制开关电性连接，两个所述第二驱动马达均与控制开关电性连接。

一种数理统计学正态分布演示方法，具体演示步骤如下：

步骤一：平稳放置壳体，并观察水平仪确定壳体水平度，通过调整四个支撑架的高度并固定，使壳体保持水平；

步骤二：通过控制开关控制壳体同一侧的第一驱动马达和第二驱动马达工作，使传送带和限速拨轮转动，储存腔内的演示球在重力作用下滑入提升腔并被承载块承载，被传送带传送至提升腔顶端滑入下料腔，在限速拨轮的引导下依次从通道滑入分料腔，当该储存腔内演示球完全排出后，启动另一侧的第一驱动马达和第二驱动马达工作；

步骤三：演示球进入分料腔后受到若干分散杆的阻碍，随机出现散状下落，并在第一分栏板处确定下落区间；

步骤四：演示球从第一分栏板下落区间下落后垂直落下，进入相对应的第二分栏板，上部观察盒收集演示球结束后抽出，对第二个观察盒继续收集，直至接近第一个观察盒承载量为止；

步骤五：比较两个观察盒内的演示球分布状况，演示正态分布图，结束后将演示球从进球口导入储存腔。

本发明的技术效果和优点：

1、通过提升装置自动化提升演示球，使演示球在限速拨轮传导下匀速下落，在经过分散杆分散后从第一分栏板落在第二分栏板分隔区间，完成两组演示球分布收集，能够进行对比观察，便于正态分布演示，另外演示球下落自动化程度高，解放了劳动力，节约教学时间，便于教学使用；

2、通过水平仪观察壳体水平度，并调整四个支撑架的高度并固定，使壳体保持水平，设置可视密封板封闭下料腔和分料腔，演示过程中受外力影响小，结果更加精确，同时便于观察演示过程和进度；

3、通过第一驱动马达传动限速拨轮，限制演示球下降速度和频率，同一时刻只有一个方向下发演示球，避免通道堵塞，设置清理口便于清理下料腔。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体主视图。

图3为本发明的整体俯视图。

图4为本发明提升装置的结构示意图。

图5为本发明观察盒的结构示意图。

图6为本发明图1的A部结构放大图。

图7为本发明图1的B部结构放大图。

附图标记为：1壳体、2控制开关、3下料腔、31限速拨轮、32第一驱动马达、4分料腔、41分散杆、42第一分栏板、5收集腔、51支撑轨、52观察盒、53第二分栏板、6储存腔、7提升装置、71传送带、72第二驱动马达、73承载块、8演示球、9水平仪、10固定螺丝、11支撑架、12清理口、13可视密封板、14进球口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

根据图1-7所示的一种数理统计学正态分布演示教具，包括壳体1，其特征在于：所述壳体1顶端设有控制开关2，所述壳体1正面顶端设有下料腔3，所述下料腔3底部设有分料腔4，所述分料腔4底部设有收集腔5，所述分料腔4两侧设有对称分布的储存腔6，所述储存腔6外侧设有提升腔，所述提升腔内设有提升装置7，所述储存腔6内设有若干演示球8；

所述下料腔3两侧均转动连接有限速拨轮31，所述限速拨轮31一端设有第一驱动马达32，所述第一驱动马达32输出轴与限速拨轮31传动连接；

所述分料腔4内部固定连接有若干平行分布的分散杆41，多个所述分散杆41呈等腰三角形分布，相邻两个所述分散杆41之间距离相等，且该距离大于演示球8直径，所述分料腔4底部设有若干平行分布的第一分栏板42，多个所述第一分栏板42分别固定连接在分散杆41底部；

所述收集腔5两侧设有对称分布的支撑轨51，所述支撑轨51顶部活动连接有观察盒52，所述观察盒52内部设有若干平行分布的第二分栏板53，所述第一分栏板42与第二分栏板53相匹配；

所述提升装置7包括传送带71和第二驱动马达72，所述传送带71表面设有若干均匀分布的承载块73，所述传送带71内侧顶端设有主动轴，所述传送带71内侧底端设有从动轴，所述第二驱动马达72输出轴与主动轴传动连接；

所述下料腔3与分料腔4之间设有通道，所述分料腔4与收集腔5连通，所述提升腔底端与储存腔6底端贯穿，所述提升腔顶端与下料腔3顶端贯穿，所述通道直径大于演示球8直径；

所述壳体1顶端设有水平仪9，所述壳体1底部四角均设有滑槽，所述滑槽一侧贯穿有螺纹孔，所述螺纹孔内设有固定螺丝10，所述滑槽内滑动连接有支撑架11，所述支撑架11与滑槽通过固定螺丝10固定连接；

所述水平仪9一侧设有清理口12，所述清理口12与下料腔3连通，所述下料腔3、分料腔4和储存腔6外侧均设有可视密封板13，所述储存腔6顶部设有进球口14；

所述可视密封板13和观察盒52均由透明塑料材质制成，所述演示球8由玻璃材料制成，所述分散杆41外侧设有橡胶涂层；

所述支撑轨51的数量设置为两组，两组所述支撑轨51顶部均设有观察盒52，所述观察盒52与支撑轨51滑动连接；

所述传送带71倾斜分布，所述承载块73倾斜分布，且承载块73底端与储存腔6和下料腔3相匹配，所述储存腔6底端与传送带71底端相匹配，所述下料腔3顶端与传送带71顶端相匹配；

两个所述第一驱动马达32均与控制开关2电性连接，两个所述第二驱动马达72均与控制开关2电性连接；

根据图1-7所示的一种数理统计学正态分布演示方法，其特征在于：具体演示步骤如下：

步骤一：平稳放置壳体1，并观察水平仪9确定壳体1水平度，通过调整四个支撑架11的高度并固定，使壳体1保持水平；

步骤二：通过控制开关2控制壳体1同一侧的第一驱动马达32和第二驱动马达72工作，使传送带71和限速拨轮31转动，储存腔6内的演示球8在重力作用下滑入提升腔并被承载块73承载，被传送带71传送至提升腔顶端滑入下料腔3，在限速拨轮31的引导下依次从通道滑入分料腔4，当该储存腔6内演示球8完全排出后，启动另一侧的第一驱动马达32和第二驱动马达72工作；

步骤三：演示球8进入分料腔4后受到若干分散杆41的阻碍，随机出现散状下落，并在第一分栏板42处确定下落区间；

步骤四：演示球8从第一分栏板42下落区间下落后垂直落下，进入相对应的第二分栏板53，上部观察盒52收集演示球8结束后抽出，对第二个观察盒52继续收集，直至接近第一个观察盒52承载量为止；

步骤五：比较两个观察盒52内的演示球8分布状况，演示正态分布图，结束后将演示球8从进球口14导入储存腔。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：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，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)

1.一种数理统计学正态分布演示教具，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）顶端设有控制开关（2），所述壳体（1）正面顶端设有下料腔（3），所述下料腔（3）底部设有分料腔（4），所述分料腔（4）底部设有收集腔（5），所述分料腔（4）两侧设有对称分布的储存腔（6），所述储存腔（6）外侧设有提升腔，所述提升腔内设有提升装置（7），所述储存腔（6）内设有若干演示球（8）；

所述下料腔（3）两侧均转动连接有限速拨轮（31），所述限速拨轮（31）一端设有第一驱动马达（32），所述第一驱动马达（32）输出轴与限速拨轮（31）传动连接；

所述分料腔（4）内部固定连接有若干平行分布的分散杆（41），多个所述分散杆（41）呈等腰三角形分布，相邻两个所述分散杆（41）之间距离相等，且该距离大于演示球（8）直径，所述分料腔（4）底部设有若干平行分布的第一分栏板（42），多个所述第一分栏板（42）分别固定连接在分散杆（41）底部；

所述收集腔（5）两侧设有对称分布的支撑轨（51），所述支撑轨（51）顶部活动连接有观察盒（52），所述观察盒（52）内部设有若干平行分布的第二分栏板（53），所述第一分栏板（42）与第二分栏板（53）相匹配；

所述提升装置（7）包括传送带（71）和第二驱动马达（72），所述传送带（71）表面设有若干均匀分布的承载块（73），所述传送带（71）内侧顶端设有主动轴，所述传送带（71）内侧底端设有从动轴，所述第二驱动马达（72）输出轴与主动轴传动连接；

所述下料腔（3）与分料腔（4）之间设有通道，所述分料腔（4）与收集腔（5）连通，所述提升腔底端与储存腔（6）底端贯穿，所述提升腔顶端与下料腔（3）顶端贯穿，所述通道直径大于演示球（8）直径。

2.根据权利要求1所述的一种数理统计学正态分布演示教具，其特征在于：所述壳体（1）顶端设有水平仪（9），所述壳体（1）底部四角均设有滑槽，所述滑槽一侧贯穿有螺纹孔，所述螺纹孔内设有固定螺丝（10），所述滑槽内滑动连接有支撑架（11），所述支撑架（11）与滑槽通过固定螺丝（10）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种数理统计学正态分布演示教具，其特征在于：所述水平仪（9）一侧设有清理口（12），所述清理口（12）与下料腔（3）连通，所述下料腔（3）、分料腔（4）和储存腔（6）外侧均设有可视密封板（13），所述储存腔（6）顶部设有进球口（14）。

4.根据权利要求3所述的一种数理统计学正态分布演示教具，其特征在于：所述可视密封板（13）和观察盒（52）均由透明塑料材质制成，所述演示球（8）由玻璃材料制成，所述分散杆（41）外侧设有橡胶涂层。

5.根据权利要求1所述的一种数理统计学正态分布演示教具，其特征在于：所述支撑轨（51）的数量设置为两组，两组所述支撑轨（51）顶部均设有观察盒（52），所述观察盒（52）与支撑轨（51）滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法，其特征在于：所述传送带（71）倾斜分布，所述承载块（73）倾斜分布，且承载块（73）底端与储存腔（6）和下料腔（3）相匹配，所述储存腔（6）底端与传送带（71）底端相匹配，所述下料腔（3）顶端与传送带（71）顶端相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种数理统计学正态分布演示教具及演示方法，其特征在于：两个所述第一驱动马达（32）均与控制开关（2）电性连接，两个所述第二驱动马达（72）均与控制开关（2）电性连接。

8.一种数理统计学正态分布演示方法，其特征在于：具体演示步骤如下：

步骤一：平稳放置壳体（1），并观察水平仪（9）确定壳体（1）水平度，通过调整四个支撑架（11）的高度并固定，使壳体（1）保持水平；

步骤二：通过控制开关（2）控制壳体（1）同一侧的第一驱动马达（32）和第二驱动马达（72）工作，使传送带（71）和限速拨轮（31）转动，储存腔（6）内的演示球（8）在重力作用下滑入提升腔并被承载块（73）承载，被传送带（71）传送至提升腔顶端滑入下料腔（3），在限速拨轮（31）的引导下依次从通道滑入分料腔（4），当该储存腔（6）内演示球（8）完全排出后，启动另一侧的第一驱动马达（32）和第二驱动马达（72）工作；

步骤三：演示球（8）进入分料腔（4）后受到若干分散杆（41）的阻碍，随机出现散状下落，并在第一分栏板（42）处确定下落区间；

步骤四：演示球（8）从第一分栏板（42）下落区间下落后垂直落下，进入相对应的第二分栏板（53），上部观察盒（52）收集演示球（8）结束后抽出，对第二个观察盒（52）继续收集，直至接近第一个观察盒（52）承载量为止；

步骤五：比较两个观察盒（52）内的演示球（8）分布状况，演示正态分布图，结束后将演示球（8）从进球口（14）导入储存腔。