CN113035027A - 一种离散型随机变量演示装置 - Google Patents

Abstract

一种离散型随机变量演示装置，属于数学教学用器具领域。包括外壳、两个计数装置、活动装置和固定装置；所述外壳的内部底端设有活动装置；所述固定装置固定连接在外壳的内部，且固定装置位于活动装置上端；所述两个计数装置固定连接在外壳的内壁上。不仅可以抛硬币时保证抛出的力度相同，而且可以对硬币正反面朝上的次数分别计数，方便观察最后结果，并且本装置可以仅使一个工人人员即可完成，节约人力。

Description

一种离散型随机变量演示装置

技术领域

本发明涉及一种离散型随机变量演示装置，属于数学教学用器具领域。

背景技术

随机变量分为离散型随机变量与非离散型随机变量两种，随机变量的函数仍为随机变量。有些随机变量,它全部可能取到的不相同的值是有限个或可列无限多个，也可以说概率1以一定的规律分布在各个可能值上。这种随机变量称为"离散型随机变量"。在教学中，对于离散型随机变量的演示包括抛硬币以及小球等等，在抛硬币时，大多数时候都是使用手向上抛，以观察多次抛硬币后正面和反面朝上的数量，但是使用人工抛硬币不能控制每次抛硬币的力度，而且多次抛硬币后很容易疲劳。

发明内容

本发明的目的是为解决背景技术中存在的上述问题，提供一种离散型随机变量演示装置。

本发明实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种离散型随机变量演示装置，包括外壳、两个计数装置、活动装置和固定装置；所述外壳的内部底端设有活动装置；所述固定装置固定连接在外壳的内部，且固定装置位于活动装置上端；所述两个计数装置固定连接在外壳的内壁上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不仅可以抛硬币时保证抛出的力度相同，而且可以对硬币正反面朝上的次数分别计数，方便观察最后结果，并且本装置可以仅使一个工人人员即可完成，节约人力。

附图说明

图1是本发明的一种离散型随机变量演示装置的主视图；

图2是本发明的一种离散型随机变量演示装置的俯视图；

图3是本发明的一种离散型随机变量演示装置的外壳的主视图；

图4是本发明的一种离散型随机变量演示装置的计数装置的主视图；

图5是本发明的一种离散型随机变量演示装置的活动装置的主视图；

图6是本发明的一种离散型随机变量演示装置的套筒内部结构主视图；

图7是本发明的一种离散型随机变量演示装置的套筒内部结构侧视图；

图8是本发明的一种离散型随机变量演示装置的固定装置的主视图；

图9是图8中A-A方向结构示意图；

图10是图8中B-B方向结构示意图。

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10所示，本实施方式记载了一种离散型随机变量演示装置，包括外壳1、两个计数装置2、活动装置3和固定装置4；所述外壳1的内部底端设有活动装置3；所述固定装置4固定连接在外壳1的内部，且固定装置4位于活动装置3上端；所述两个计数装置2固定连接在外壳1的内壁上。

具体实施方式二：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，所述外壳1包括壳体101和两个挡板102；所述壳体101的顶端对称设有两个进料口104，壳体101的一侧设有通槽103；所述两个挡板102对称且固定连接在壳体101的内壁上。

具体实施方式三：如图4所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，每个所述计数装置2包括收集槽201、伸缩杆202、铰链203、固定杆204、储存槽205、限位板206、斜板207、滑板208、斜面210和过渡槽211；所述储存槽205的内壁上固定连接有斜板207；所述斜板207的下端固定连接有限位板206；所述滑板208与斜板207、储存槽205内壁之间的空隙滑动配合，滑板208还与限位板206、斜板207之间的空隙滑动配合；所述储存槽205靠近滑板208的一侧设有通孔209；所述过渡槽211固定连接在储存槽205的外侧，且过渡槽211与通孔209连通；所述固定杆204的上端铰接在滑板208下端，固定杆204的下端通过铰链203连接有伸缩杆202；所述伸缩杆202的下端铰接在收集槽201的内部；所述铰链203内设有卷簧，伸缩杆202、固定杆204在同一直线上时，卷簧不受力；所述过渡槽211的内部底端设有斜面210；所述储存槽205与对应的进料口104连通，且储存槽205固定在壳体101的内壁上；所述收集槽201固定连接在对应的挡板102上端。活动板405转动的过程中带动铰链203移动，铰链203带动固定杆204移动进而带动滑板208移动，使一个小球掉落至过渡槽211内，滑板208移动至原位后小球掉落至收集槽201内，完成计数。

具体实施方式四：如图4所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述储存槽205内设有多个小球，且通孔209的高度为两个小球的直径之和。使滑板208移动至通孔209中间位置时小球能通过滑板208上端移动至过渡槽211内，并且滑板208在中间位置时，由于过渡槽211内设有斜面，使小球不能通过滑板208下端的空隙掉落至收集槽201内，避免小球连续不断的落入收集槽201内，影响计数。

具体实施方式五：如图4所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述滑板208移动至限位板206侧面最下端时，滑板208位于通孔209的中间位置。

具体实施方式六：如图5-7所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述活动装置3包括电机Ⅰ301、输出轴302、滑块303、套筒304、T形滑块306、轴杆308、滑板310、弹簧Ⅰ311、弹簧Ⅱ312和转动板313；所述电机Ⅰ301上端的输出轴302侧面固定连接有滑块302；所述套筒304与输出轴302滑动配合，套筒304内壁上设有螺旋槽3042和竖向的滑槽Ⅰ3041，且螺旋槽3042和滑槽Ⅰ3041相互连通；所述滑块303与螺旋槽3042、滑槽Ⅰ3041滑动配合；所述转动板313底端左侧设有T形滑槽305；所述T形滑块306铰接在套筒304的上端，且T形滑块306与T形滑槽305滑动配合；所述转动板313通过轴杆308转动连接在两个挡板102之间，转动板313的上端设有滑槽Ⅱ307，转动板313的顶端右侧设有凹槽309，滑槽Ⅱ307与凹槽309相互连通；所述弹簧Ⅰ311固定连接在凹槽309内，弹簧Ⅰ311上端固定连接有与凹槽309滑动配合的滑板310；所述弹簧Ⅱ312固定连接在转动板313的底端右侧，弹簧Ⅱ312的下端固定连接在壳体101的底面上；所述电机Ⅰ301固定连接在壳体101的底面上。滑槽Ⅱ307与凹槽309连通，方便硬币直接滚落至凹槽309内。

具体实施方式七：如图8-10所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述固定装置4包括两个电机Ⅱ401、两个三角块402、两个连接筒403、两个弹簧Ⅲ404、活动板405和两个固定斜板406；每个所述电机Ⅱ401固定连接在对应的三角块402上；所述两个三角块402之间设有缝隙，且两个三角块402的倾斜面相对；每个所述电机Ⅱ401的轴上固定连接有弹簧Ⅲ404；所述弹簧Ⅲ404位于对应的连接筒403内，且连接筒403套在电机Ⅱ401的轴上；所述连接筒403的侧面顶端设有两个对称的卡槽Ⅰ4033；所述连接筒403上还设有与卡槽Ⅰ4033滑动配合的三角弹块4031；所述三角弹块4031通过弹簧Ⅳ4032连接在卡槽Ⅰ4033内；所述活动板405的下端设有两个对称的弧形槽4051，每个弧形槽4051中间位置的两侧对称设有两个卡槽Ⅱ4052；所述连接筒403与对应的弧形槽4051滑动配合；所述三角弹块4031与对应的卡槽Ⅱ4052滑动配合；所述活动板405两侧设有两个固定斜板406；所述固定斜板406和三角块402均固定连接在壳体101的内壁上；所述两个三角块402之间的缝隙位于滑槽Ⅱ307的上方。两个固定斜板406的作用是使硬币弹落至固定斜板406上时能沿着固定斜板406上端的倾斜面滑落至活动板405上端，方便后续回收硬币。

具体实施方式八：如图8-10所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述两个连接筒403上的三角弹块4031位于卡槽Ⅱ4052内时，两个连接筒403均位于活动板405的偏心位置。使任意一个电机Ⅱ401带动对应的连接筒403转动时，活动板405仅与一个计数装置2接触，避免影响计数结果。

具体实施方式九：如图8-10所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述任意所述电机Ⅱ401带动对应的连接筒403转动时，活动板405推动对应计数装置2上的铰链203转动。

本发明的工作原理是：使用本装置时，将硬币立着放置在凹槽309内，然后启动电机Ⅰ301，电机Ⅰ301带动输出轴302转动，进而带动输出轴302侧面的滑块303在螺旋槽3042内转动，由于滑槽Ⅰ3041的两端分别与螺旋槽3042的首尾连通，滑块303从螺旋槽3042的最上端移动至螺旋槽3042的最下端时，带动套筒304向上移动，套筒304通过T形滑块306带动转动板313的左侧向上移动，同时转动板313通过轴杆308带动其右侧向下移动并压缩弹簧Ⅱ312，当滑块303移动至螺旋槽3042的最下端后，电机Ⅰ301关闭，在弹簧Ⅱ312的弹力作用下转动板313的右侧向上移动，移动至最高点时将凹槽309内的硬币抛出，同时滑块303沿着滑槽Ⅰ3041向上移动，使转动板313移动至初始位置，硬币被抛出后，从两个计数装置2中间抛出并落在活动板405上，硬币落在活动板405上端后，在硬币重量的作用下压动活动板405向下移动，活动板405带动连接筒403向下移动且压缩弹簧Ⅲ404，直至活动板405的上端与固定斜板406下端面在同一平面上，然后观察硬币正面朝上还是反面朝上，若硬币正面朝上手动启动一个电机Ⅱ401，若硬币反面朝上则手动启动另一个电机Ⅱ401，启动电机Ⅱ401后，电机Ⅱ401的轴上设有限位槽，连接筒403的内壁上设有与其滑动配合的限位块，电机Ⅱ401通过限位槽带动限位块转动进而带动连接筒403转动，连接筒403带动三角弹块4031转动，进而通过卡槽Ⅱ4052带动活动板405转动，又由于每个弧形槽4051的圆心在相对的弧形槽4051上，所以一个电机Ⅱ401带动活动板405转动时，另一个电机Ⅱ401上端的连接筒403上的三角弹块4031的倾斜面先接触卡槽Ⅱ4052的边缘然后收缩进卡槽Ⅰ4033内，直至不转动的电机Ⅱ401上端的连接筒403脱离弧形槽4051，活动板405转动一周后，连接筒403上的三角弹块4031的倾斜面再次接触弧形槽4051的边缘，然后收缩进卡槽Ⅰ4033内，当活动板405转动时，由于活动板405的上端与固定斜板406下端面在同一平面上，所以硬币被固定斜板406阻挡并脱离活动板405，然后掉落至两个三角块402之间，沿着三角块402的斜面向下移动，最后硬币立着掉落至滑槽Ⅱ307内，当电机Ⅰ301再次启动带动转动板313倾斜时，硬币滚动至凹槽309内，同时活动板405转动过程中始终与固定斜板406的下端面接触，直至转动至两个固定斜板406之间时活动板405在弹簧Ⅲ404的作用下向上弹起至原位置，活动板405转动过程中与通槽103滑动配合，活动板405转动至对应的计数装置2的收集槽201和储存槽205之间时，活动板405推动伸缩杆202和固定杆204之间的铰链203移动，铰链203移动带动伸缩杆202和固定杆204倾斜，固定杆204倾斜带动滑板208向下移动，滑板208上端设有向过渡槽211倾斜的面，计数用小球随着滑板208向下移动然后掉落至过渡槽211内，当活动板405脱离铰链203后，在卷簧的作用下，滑板208、固定杆204和伸缩杆202移动至原位，过渡槽211内的计数小球掉落至收集槽201内，完成一次计数，如此循环往复，直至完成最终试验需要的次数，然后根据两个收集槽201内的计数小球的数量即可知道硬币正反面朝上的次数。试验次数过多时，中间更换弹簧Ⅱ312，避免弹簧Ⅱ312弹性形变影响抛硬币的最终结果。

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)

1.一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：包括外壳(1)、两个计数装置(2)、活动装置(3)和固定装置(4)；所述外壳(1)的内部底端设有活动装置(3)；所述固定装置(4)固定连接在外壳(1)的内部，且固定装置(4)位于活动装置(3)上端；所述两个计数装置(2)固定连接在外壳(1)的内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述外壳(1)包括壳体(101)和两个挡板(102)；所述壳体(101)的顶端对称设有两个进料口(104)，壳体(101)的一侧设有通槽(103)；所述两个挡板(102)对称且固定连接在壳体(101)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：每个所述计数装置(2)包括收集槽(201)、伸缩杆(202)、铰链(203)、固定杆(204)、储存槽(205)、限位板(206)、斜板(207)、滑板(208)、斜面(210)和过渡槽(211)；所述储存槽(205)的内壁上固定连接有斜板(207)；所述斜板(207)的下端固定连接有限位板(206)；所述滑板(208)与斜板(207)、储存槽(205)内壁之间的空隙滑动配合，滑板(208)还与限位板(206)、斜板(207)之间的空隙滑动配合；所述储存槽(205)靠近滑板(208)的一侧设有通孔(209)；所述过渡槽(211)固定连接在储存槽(205)的外侧，且过渡槽(211)与通孔(209)连通；所述固定杆(204)的上端铰接在滑板(208)下端，固定杆(204)的下端通过铰链(203)连接有伸缩杆(202)；所述伸缩杆(202)的下端铰接在收集槽(201)的内部；所述铰链(203)内设有卷簧，伸缩杆(202)、固定杆(204)在同一直线上时，卷簧不受力；所述过渡槽(211)的内部底端设有斜面(210)；所述储存槽(205)与对应的进料口(104)连通，且储存槽(205)固定在壳体(101)的内壁上；所述收集槽(201)固定连接在对应的挡板(102)上端。

4.根据权利要求3所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述储存槽(205)内设有多个小球，且通孔(209)的高度为两个小球的直径之和。

5.根据权利要求3所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述滑板(208)移动至限位板(206)侧面最下端时，滑板(208)位于通孔(209)的中间位置。

6.根据权利要求2所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述活动装置(3)包括电机Ⅰ(301)、输出轴(302)、滑块(303)、套筒(304)、T形滑块(306)、轴杆(308)、滑板(310)、弹簧Ⅰ(311)、弹簧Ⅱ(312)和转动板(313)；所述电机Ⅰ(301)上端的输出轴(302)侧面固定连接有滑块(302)；所述套筒(304)与输出轴(302)滑动配合，套筒(304)内壁上设有螺旋槽(3042)和竖向的滑槽Ⅰ(3041)，且螺旋槽(3042)和滑槽Ⅰ(3041)相互连通；所述滑块(303)与螺旋槽(3042)、滑槽Ⅰ(3041)滑动配合；所述转动板(313)底端左侧设有T形滑槽(305)；所述T形滑块(306)铰接在套筒(304)的上端，且T形滑块(306)与T形滑槽(305)滑动配合；所述转动板(313)通过轴杆(308)转动连接在两个挡板(102)之间，转动板(313)的上端设有滑槽Ⅱ(307)，转动板(313)的顶端右侧设有凹槽(309)，滑槽Ⅱ(307)与凹槽(309)相互连通；所述弹簧Ⅰ(311)固定连接在凹槽(309)内，弹簧Ⅰ(311)上端固定连接有与凹槽(309)滑动配合的滑板(310)；所述弹簧Ⅱ(312)固定连接在转动板(313)的底端右侧，弹簧Ⅱ(312)的下端固定连接在壳体(101)的底面上；所述电机Ⅰ(301)固定连接在壳体(101)的底面上。

7.根据权利要求6所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述固定装置(4)包括两个电机Ⅱ(401)、两个三角块(402)、两个连接筒(403)、两个弹簧Ⅲ(404)、活动板(405)和两个固定斜板(406)；每个所述电机Ⅱ(401)固定连接在对应的三角块(402)上；所述两个三角块(402)之间设有缝隙，且两个三角块(402)的倾斜面相对；每个所述电机Ⅱ(401)的轴上固定连接有弹簧Ⅲ(404)；所述弹簧Ⅲ(404)位于对应的连接筒(403)内，且连接筒(403)套在电机Ⅱ(401)的轴上；所述连接筒(403)的侧面顶端设有两个对称的卡槽Ⅰ(4033)；所述连接筒(403)上还设有与卡槽Ⅰ(4033)滑动配合的三角弹块(4031)；所述三角弹块(4031)通过弹簧Ⅳ(4032)连接在卡槽Ⅰ(4033)内；所述活动板(405)的下端设有两个对称的弧形槽(4051)，每个弧形槽(4051)中间位置的两侧对称设有两个卡槽Ⅱ(4052)；所述连接筒(403)与对应的弧形槽(4051)滑动配合；所述三角弹块(4031)与对应的卡槽Ⅱ(4052)滑动配合；所述活动板(405)两侧设有两个固定斜板(406)；所述固定斜板(406)和三角块(402)均固定连接在壳体(101)的内壁上；所述两个三角块(402)之间的缝隙位于滑槽Ⅱ(307)的上方。

8.根据权利要求7所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述两个连接筒(403)上的三角弹块(4031)位于卡槽Ⅱ(4052)内时，两个连接筒(403)均位于活动板(405)的偏心位置。

9.根据权利要求7所述的一种离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述任意所述电机Ⅱ(401)带动对应的连接筒(403)转动时，活动板(405)推动对应计数装置(2)上的铰链(203)转动。

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