CN113658488A - 一种概率论实验模型教具 - Google Patents

Abstract

本发明属于模型教具技术领域，具体的说是一种概率论实验模型教具，包括控制器、操作箱、双转组件和变换组件；所述双转组件包括双头驱动电机、电动推杆、转动槽、一号转盘、二号转盘、指位针和分区板；所述双头驱动电机固连在操作箱的内部，双头驱动电机的前后两端均固连有电动推杆；所述一号转盘与操作箱的前端转动连接；所述二号转盘与操作箱的后端转动连接；所述一号转盘和二号转盘的内圈开设有转动槽，电动推杆的一端与转动槽间歇式连接；所述操作台前后两端的上端均固连有指位针；所述一号转盘和二号转盘远离双头驱动电机的一端均固连有一组分区板；本发明解决了现有的实验种类较为单一，无法实验演示两个不同事件同时发生的概率的问题。

Description

一种概率论实验模型教具

技术领域

本发明属于模型教具技术领域，具体的说是一种概率论实验模型教具。

背景技术

概率论(Probability Theory)是研究随机现象数量规律的数学分支，是一门研究事情发生的可能性的学问。随机现象则是指在基本条件不变的情况下，每一次试验或观察前，不能肯定会出现哪种结果，呈现出偶然性。例如，掷一硬币，可能出现正面或反面。随机现象的实现和对它的观察称为随机试验。随机试验的每一可能结果称为一个基本事件，一个或一组基本事件统称随机事件，或简称事件。事件的概率是衡量该事件发生的可能性的量度。虽然在一次随机试验中某个事件的发生是带有偶然性的，但那些可在相同条件下大量重复的随机试验却往往呈现出明显的数量规律。

如申请号为CN201811037453.6的一项中国专利公开了一种概率论实验模型教具，包括壳体、支架、放置槽、缓冲孔、弹射槽和弹射模块；弹射模块包括第一限位单元、第二限位单元、导向柱、固定块和弹片；第一限位单元和第二限位单元结构相同且对称设置，第一限位单元包括按压柱、摆动板和拉绳；按压柱一端铰接着摆动板一端，按压柱移动用于推动摆动板绕转轴旋转，摆动板上端一侧设有两个半圆形凸起；摆动板的下端一侧固定连接拉绳，拉绳经过导向辊后固定连接在导向柱下端，导向柱上端固定连接在弹片底部；弹片位于两个摆动板之间。

虽然该技术方案通过弹射模块实现硬币的连续抛射，提高了实验效率；但是实验种类较为单一，只能实验硬币正反两种情况的概率，无法实验演示两个不同事件同时发生的概率；基于此，本发明设计了一种概率论实验模型教具，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中实验种类较为单一，无法实验演示两个不同事件同时发生的概率的问题，本发明提出了一种概率论实验模型教具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种概率论实验模型教具，包括控制器、操作箱、双转组件和变换组件；所述双转组件包括双头驱动电机、电动推杆、转动槽、一号转盘、二号转盘、指位针和分区板；所述双头驱动电机固连在操作箱的内部，双头驱动电机的前后两端均固连有电动推杆；所述一号转盘与操作箱的前端转动连接；所述二号转盘与操作箱的后端转动连接；所述一号转盘和二号转盘的内圈开设有转动槽，电动推杆的一端与转动槽间歇式连接；所述操作台前后两端的上端均固连有指位针；所述一号转盘和二号转盘远离双头驱动电机的一端均固连有一组分区板；

工作时，现有的概率论实验教具所能演示的实验种类较为单一，一般只能进行一个事件的两种情况的概率，而无法同时演示两个事件同时发生的概率；

因此本发明通过设置双转组件，一号转盘与二号转盘上均设置了偶数位的分区板，每个分区板上对应有不同的颜色；当需要进行实验时，先确定需要统计具体哪种情况的概率；然后再通过控制器控制双头驱动电机旋转，使得双头驱动电机带动电动推杆来带动一号转盘和二号转盘转动；再随机控制电动推杆收缩脱离转动槽，再控制双头驱动电机停止转动，随后一号转盘和二号转盘在与操作箱的摩擦作用下停止转动，观察指位针所指向的对应分区板的颜色并进行记录；控制器再控制双头驱动电机带动电动推杆转动，当电动推杆转动到与转动槽位置相对应时，电动推杆伸长进入转动槽内与一号转盘和二号转盘连接，依次往复，重复多次试验并记录试验数据；

本发明因为设置了安装有不同分区板的一号转盘和二号转盘，使得在可以进行单个事件概率试验之外还可以进行两个不同事件同时发生的概率试验，增加了概率试验的多样性的复杂性，使得学生能够更加深入的了解概率论。

优选的，所述变换组件包括内转环、外转环、调节板、卡槽和卡条；所述一号转盘和二号转盘远离双头驱动电机的内圈上均固连有内转环，一号转盘和二号转盘的外圈上均固连有外转环；所述分区板的外端设有调节板；所述调节板与内转环转动连接；所述外转环上开设有一组卡槽，调节板上铰接有卡条，卡条与卡槽卡合；工作时，本发明通过设置变换组件，来改变单位元素的数目来调整事件的概率结果；初始状态时，调节板在一号转盘和二号转盘上间隔分布，调节板上的颜色与顺时针相邻的分区板颜色一致；当需要增加一号转盘和二号转盘内单位元素的数目时，手动转动卡条，使得卡条脱离卡槽，再顺时针旋转调节板，当卡条移动到下一个卡槽位置时，再转动卡条使得卡条与卡槽卡合，从而调节板与颜色一致的分区板重合露出颜色不同的分区板，一号转盘和二号转盘上颜色的数目增多，进一步增加了概率论实验的多样性。

优选的，所述转动槽为环形状，转动槽的内部固连有环形磁铁；所述电动推杆的一端固连有圆形磁铁，环形磁铁与圆形磁铁磁性相吸；工作时，本发明通过设置环形磁铁和圆形磁铁，使得电动推杆与转动槽之间形成间歇式连接；当一号转盘和二号转盘旋转结束之后，控制器直接控制电动推杆伸长进入环形的转动槽内，圆形磁铁与环形磁铁磁性相吸，使得不需要电动推杆旋转再次重新对准转动槽，提高了概率论实验模型教具使用过程的便捷性。

优选的，所述一号转盘和二号转盘与操作箱接触的位置均嵌设有滚珠，一号转盘和二号转盘远离双头驱动电机的一端固连有密封板；所述密封板的另一端设置在操作箱内部，密封板与操作箱不接触；工作时，本发明通过设置滚珠，使得一号转盘和二号转盘在转动过程中减小与操作箱之间的摩擦力，减轻对操作箱的磨损，设置密封板使得将操作箱形成一个密闭的空间，防止外界的杂质进入影响双头驱动电机的工作效果，延长了概率论实验模型教具的寿命。

优选的，所述指位针朝向双头驱动电机的一端固连有减速条，减速条与外转环接触，减速条采用橡胶材质；工作时，本发明通过设置减速条，当电动推杆脱离一号转盘和二号转盘之后，外转环在减速条的作用下使得一号转盘和二号转盘的转速降低，从而减少实验的时间，提高了概率论实验模型教具的效率。

优选的，所述指位针朝向双头驱动电机一端的下端固连有激光灯；所述激光灯能够调换多种颜色；工作时，本发明通过设置激光灯，激光灯一般采用红、绿、蓝三种颜色的激光器，可红、绿、蓝三种颜色自由变换；当一号转盘和二号转盘停止转动之后，指位针的位置指向两两分区板相邻的位置时，不易区分指位针的具体位置，可以根据激光灯照射在分区板上的投影位置来确定指位针的具体指向，激光灯还可以变换为与分区板不同的颜色，更加便于区分，提高了概率论实验模型教具的准确性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种概率论实验模型教具，相比于传统的技术方案，本发明因为设置了安装有不同分区板的一号转盘和二号转盘，使得在可以进行单个事件概率试验之外还可以进行两个不同事件同时发生的概率试验，增加了概率试验的多样性的复杂性，使得学生能够更加深入的了解概率论。

2.本发明所述的一种概率论实验模型教具，通过手动转动卡条，使得卡条脱离卡槽，再顺时针旋转调节板，当卡条移动到下一个卡槽位置时，再转动卡条使得卡条与卡槽卡合，从而调节板与颜色一致的分区板重合露出颜色不同的分区板，一号转盘和二号转盘上颜色的数目增多，进一步增加了概率论实验的多样性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的内部结构爆炸图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图中：1、操作箱；2、双转组件；21、双头驱动电机；22、电动推杆；23、转动槽；24、一号转盘；25、二号转盘；26、指位针；27、分区板；3、变换组件；31、内转环；32、外转环；33、调节板；34、卡槽；35、卡条；4、环形磁铁；5、圆形磁铁；6、滚珠；7、密封板；8、减速条；9、激光灯。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种概率论实验模型教具，包括控制器、操作箱1、双转组件2和变换组件3；所述双转组件2包括双头驱动电机21、电动推杆22、转动槽23、一号转盘24、二号转盘25、指位针26和分区板27；所述双头驱动电机21固连在操作箱1的内部，双头驱动电机21的前后两端均固连有电动推杆22；所述一号转盘24与操作箱1的前端转动连接；所述二号转盘25与操作箱1的后端转动连接；所述一号转盘24和二号转盘25的内圈开设有转动槽23，电动推杆22的一端与转动槽23间歇式连接；所述操作台前后两端的上端均固连有指位针26；所述一号转盘24和二号转盘25远离双头驱动电机21的一端均固连有一组分区板27；

工作时，现有的概率论实验教具所能演示的实验种类较为单一，一般只能进行一个事件的两种情况的概率，而无法同时演示两个事件同时发生的概率；

因此本发明通过设置双转组件2，一号转盘24与二号转盘25上均设置了偶数位的分区板27，每个分区板27上对应有不同的颜色；当需要进行实验时，先确定需要统计具体哪种情况的概率；然后再通过控制器控制双头驱动电机21旋转，使得双头驱动电机21带动电动推杆22来带动一号转盘24和二号转盘25转动；再随机控制电动推杆22收缩脱离转动槽23，再控制双头驱动电机21停止转动，随后一号转盘24和二号转盘25在与操作箱1的摩擦作用下停止转动，观察指位针26所指向的对应分区板27的颜色并进行记录；控制器再控制双头驱动电机21带动电动推杆22转动，当电动推杆22转动到与转动槽23位置相对应时，电动推杆22伸长进入转动槽23内与一号转盘24和二号转盘25连接，依次往复，重复多次试验并记录试验数据；

本发明因为设置了安装有不同分区板27的一号转盘24和二号转盘25，使得在可以进行单个事件概率试验之外还可以进行两个不同事件同时发生的概率试验，增加了概率试验的多样性的复杂性，使得学生能够更加深入的了解概率论。

作为本发明的一种实施方式，所述变换组件3包括内转环31、外转环32、调节板33、卡槽34和卡条35；所述一号转盘24和二号转盘25远离双头驱动电机21的内圈上均固连有内转环31，一号转盘24和二号转盘25的外圈上均固连有外转环32；所述分区板27的外端设有调节板33；所述调节板33与内转环31转动连接；所述外转环32上开设有一组卡槽34，调节板33上铰接有卡条35，卡条35与卡槽34卡合；工作时，本发明通过设置变换组件3，来改变单位元素的数目来调整事件的概率结果；初始状态时，调节板33在一号转盘24和二号转盘25上间隔分布，调节板33上的颜色与顺时针相邻的分区板27颜色一致；当需要增加一号转盘24和二号转盘25内单位元素的数目时，手动转动卡条35，使得卡条35脱离卡槽34，再顺时针旋转调节板33，当卡条35移动到下一个卡槽34位置时，再转动卡条35使得卡条35与卡槽34卡合，从而调节板33与颜色一致的分区板27重合露出颜色不同的分区板27，一号转盘24和二号转盘25上颜色的数目增多，进一步增加了概率论实验的多样性。

作为本发明的一种实施方式，所述转动槽23为环形状，转动槽23的内部固连有环形磁铁4；所述电动推杆22的一端固连有圆形磁铁5，环形磁铁4与圆形磁铁5磁性相吸；工作时，本发明通过设置环形磁铁4和圆形磁铁5，使得电动推杆22与转动槽23之间形成间歇式连接；当一号转盘24和二号转盘25旋转结束之后，控制器直接控制电动推杆22伸长进入环形的转动槽23内，圆形磁铁5与环形磁铁4磁性相吸，使得不需要电动推杆22旋转再次重新对准转动槽23，提高了概率论实验模型教具使用过程的便捷性。

作为本发明的一种实施方式，所述一号转盘24和二号转盘25与操作箱1接触的位置均嵌设有滚珠6，一号转盘24和二号转盘25远离双头驱动电机21的一端固连有密封板7；所述密封板7的另一端设置在操作箱1内部，密封板7与操作箱1不接触；工作时，本发明通过设置滚珠6，使得一号转盘24和二号转盘25在转动过程中减小与操作箱1之间的摩擦力，减轻对操作箱1的磨损，设置密封板7使得将操作箱1形成一个密闭的空间，防止外界的杂质进入影响双头驱动电机21的工作效果，延长了概率论实验模型教具的寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述指位针26朝向双头驱动电机21的一端固连有减速条8，减速条8与外转环32接触，减速条8采用橡胶材质；工作时，本发明通过设置减速条8，当电动推杆22脱离一号转盘24和二号转盘25之后，外转环32在减速条8的作用下使得一号转盘24和二号转盘25的转速降低，从而减少实验的时间，提高了概率论实验模型教具的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述指位针26朝向双头驱动电机21一端的下端固连有激光灯9；所述激光灯9能够调换多种颜色；工作时，本发明通过设置激光灯9，激光灯9一般采用红、绿、蓝三种颜色的激光器，可红、绿、蓝三种颜色自由变换；当一号转盘24和二号转盘25停止转动之后，指位针26的位置指向两两分区板27相邻的位置时，不易区分指位针26的具体位置，可以根据激光灯9照射在分区板27上的投影位置来确定指位针26的具体指向，激光灯9还可以变换为与分区板27不同的颜色，更加便于区分，提高了概率论实验模型教具的准确性。

具体工作流程如下：

因为现有的概率论实验教具所能演示的实验种类较为单一，一般只能进行一个事件的两种情况的概率，而无法同时演示两个事件同时发生的概率；因此本发明通过设置双转组件2，一号转盘24与二号转盘25上均设置了偶数位的分区板27，每个分区板27上对应有不同的颜色；当需要进行实验时，先确定需要统计具体哪种情况的概率；然后再通过控制器控制双头驱动电机21旋转，使得双头驱动电机21带动电动推杆22来带动一号转盘24和二号转盘25转动；再随机控制电动推杆22收缩脱离转动槽23，再控制双头驱动电机21停止转动，随后一号转盘24和二号转盘25在与操作箱1的摩擦作用下停止转动，观察指位针26所指向的对应分区板27的颜色并进行记录；控制器再控制双头驱动电机21带动电动推杆22转动，当电动推杆22转动到与转动槽23位置相对应时，电动推杆22伸长进入转动槽23内与一号转盘24和二号转盘25连接，依次往复，重复多次试验并记录试验数据；本发明因为设置了安装有不同分区板27的一号转盘24和二号转盘25，使得在可以进行单个事件概率试验之外还可以进行两个不同事件同时发生的概率试验，增加了概率试验的多样性的复杂性，使得学生能够更加深入的了解概率论；所以本发明通过设置变换组件3，来改变单位元素的数目来调整事件的概率结果；初始状态时，调节板33在一号转盘24和二号转盘25上间隔分布，调节板33上的颜色与顺时针相邻的分区板27颜色一致；当需要增加一号转盘24和二号转盘25内单位元素的数目时，手动转动卡条35，使得卡条35脱离卡槽34，再顺时针旋转调节板33，当卡条35移动到下一个卡槽34位置时，再转动卡条35使得卡条35与卡槽34卡合，从而调节板33与颜色一致的分区板27重合露出颜色不同的分区板27，一号转盘24和二号转盘25上颜色的数目增多，进一步增加了概率论实验的多样性；因此本发明通过设置环形磁铁4和圆形磁铁5，使得电动推杆22与转动槽23之间形成间歇式连接；当一号转盘24和二号转盘25旋转结束之后，控制器直接控制电动推杆22伸长进入环形的转动槽23内，圆形磁铁5与环形磁铁4磁性相吸，使得不需要电动推杆22旋转再次重新对准转动槽23，提高了概率论实验模型教具使用过程的便捷性；因为本发明通过设置滚珠6，使得一号转盘24和二号转盘25在转动过程中减小与操作箱1之间的摩擦力，减轻对操作箱1的磨损，设置密封板7使得将操作箱1形成一个密闭的空间，防止外界的杂质进入影响双头驱动电机21的工作效果，延长了概率论实验模型教具的寿命；所以本发明通过设置减速条8，当电动推杆22脱离一号转盘24和二号转盘25之后，外转环32在减速条8的作用下使得一号转盘24和二号转盘25的转速降低，从而减少实验的时间，提高了概率论实验模型教具的效率；又因为本发明通过设置激光灯9，激光灯9一般采用红、绿、蓝三种颜色的激光器，可红、绿、蓝三种颜色自由变换；当一号转盘24和二号转盘25停止转动之后，指位针26的位置指向两两分区板27相邻的位置时，不易区分指位针26的具体位置，可以根据激光灯9照射在分区板27上的投影位置来确定指位针26的具体指向，激光灯9还可以变换为与分区板27不同的颜色，更加便于区分，提高了概率论实验模型教具的准确性。

上述前、后、左、右、上、下按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种概率论实验模型教具，其特征在于：包括控制器、操作箱(1)、双转组件(2)和变换组件(3)；所述双转组件(2)包括双头驱动电机(21)、电动推杆(22)、转动槽(23)、一号转盘(24)、二号转盘(25)、指位针(26)和分区板(27)；所述双头驱动电机(21)固连在操作箱(1)的内部，双头驱动电机(21)的前后两端均固连有电动推杆(22)；所述一号转盘(24)与操作箱(1)的前端转动连接；所述二号转盘(25)与操作箱(1)的后端转动连接；所述一号转盘(24)和二号转盘(25)的内圈开设有转动槽(23)，电动推杆(22)的一端与转动槽(23)间歇式连接；所述操作台前后两端的上端均固连有指位针(26)；所述一号转盘(24)和二号转盘(25)远离双头驱动电机(21)的一端均固连有一组分区板(27)。

2.根据权利要求1所述的一种概率论实验模型教具，其特征在于：所述变换组件(3)包括内转环(31)、外转环(32)、调节板(33)、卡槽(34)和卡条(35)；所述一号转盘(24)和二号转盘(25)远离双头驱动电机(21)的内圈上均固连有内转环(31)，一号转盘(24)和二号转盘(25)的外圈上均固连有外转环(32)；所述分区板(27)的外端设有调节板(33)；所述调节板(33)与内转环(31)转动连接；所述外转环(32)上开设有一组卡槽(34)，调节板(33)上铰接有卡条(35)，卡条(35)与卡槽(34)卡合。

3.根据权利要求1所述的一种概率论实验模型教具，其特征在于：所述转动槽(23)为环形状，转动槽(23)的内部固连有环形磁铁(4)；所述电动推杆(22)的一端固连有圆形磁铁(5)，环形磁铁(4)与圆形磁铁(5)磁性相吸。

4.根据权利要求1所述的一种概率论实验模型教具，其特征在于：所述一号转盘(24)和二号转盘(25)与操作箱(1)接触的位置均嵌设有滚珠(6)，一号转盘(24)和二号转盘(25)远离双头驱动电机(21)的一端固连有密封板(7)；所述密封板(7)的另一端设置在操作箱(1)内部，密封板(7)与操作箱(1)不接触。

5.根据权利要求1所述的一种概率论实验模型教具，其特征在于：所述指位针(26)朝向双头驱动电机(21)的一端固连有减速条(8)，减速条(8)与外转环(32)接触，减速条(8)采用橡胶材质。

6.根据权利要求1所述的一种概率论实验模型教具，其特征在于：所述指位针(26)朝向双头驱动电机(21)一端的下端固连有激光灯(9)；所述激光灯(9)能够调换多种颜色。

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