CN113787856B - 一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法，涉及教学器材技术领域，本发明包括教学尺主体，圆形孔的内侧壁固定连接有连接板，连接板的一侧设置有画圆机构，画圆机构包括驱动机构与圆形绘制机构，连接板的另一侧设置有画角机构，画角机构包括固定机构与显示机构，驱动机构包括旋转轴、从动齿轮、电动伸缩杆，活动座、旋转电机与主动齿轮，圆形绘制机构包括活动板、电控推杆与放置柱，固定机构包括活动板、压缩弹簧、卡接块、电磁铁与控制开关，显示机构包括透明玻璃、卡接块与激光灯。本发明为一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法，通过设置的多组不同位置的放置柱，从而实现绘制出不同直径的圆。

Description

一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法

技术领域

本发明涉及教学器材技术领域，特别涉及一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法。

背景技术

高等数学是指相对于初等数学和中等数学而言，通常认为，高等数学是由微积分学，较深入的代数学、几何学以及它们之间的交叉内容所形成的一门基础学科。主要内容包括：数列、极限、微积分、空间解析几何与线性代数、级数、常微分方程。在数学教学中经常需要用到各种尺子来绘画出各种图形。

经检索，授权公开号为CN202608360U的专利，公开了一种大学数学老师使用的教具。使用该多功能数学用尺在大学数学教学中，只需使用一把数学用尺即可方便绘制多种几何图形，并且在需要进行数学计算时，只需利用设置在该多功能数学用尺上的计算器即可完成，给数学老师教学提供了方便。

上述专利存在以下不足：结构简单，仅仅通过圆形孔来绘制圆，而不能绘画不同尺寸的圆；且在通过直角三角孔来绘制夹角时，只能绘制出固定角度的夹角，通常绘制的是30°、60°和90°的夹角，而在数学教学时，其他整数角度的夹角也常用到，而此时数学老师只能通过目测来绘制这些夹角，其绘制的夹角准确度低，影响教学效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法，可以有效解决背景技术而不能绘画不同尺寸的圆、只能绘制出固定角度的夹角的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法，包括教学尺主体，所述教学尺主体的外表面开设有圆形孔，所述圆形孔的内侧壁固定连接有连接板，所述连接板的一侧设置有画圆机构，所述画圆机构包括驱动机构与圆形绘制机构，所述连接板的另一侧设置有画角机构，所述画角机构包括固定机构与显示机构；

所述驱动机构包括旋转轴、从动齿轮、电动伸缩杆，活动座、旋转电机与主动齿轮，所述连接板的外表面开设有圆孔，所述连接板通过圆孔与旋转轴活动连接，所述旋转轴贯穿连接板的一端外表面固定连接有从动齿轮，所述连接板的内部设置有中空腔室，所述中空腔室的内侧壁与电动伸缩杆的一端固定连接，所述电动伸缩杆的输出端与活动座的一侧固定连接，所述活动座的顶部与旋转电机的一端固定连接，所述连接板靠近从动齿轮的一侧外表面开设有滑槽，所述旋转电机的输出端通过滑槽贯穿延伸至连接板的外表面，且输出端的周侧面与主动齿轮的内侧壁固定连接；

所述圆形绘制机构包括活动板、电控推杆与放置柱，所述旋转轴的另一端外表面与活动板内侧壁固定连接，所述活动板远离连接板的一侧开设有若干组呈线性等间距分布的活动槽，所述活动槽的槽底与电控推杆的一端固定连接，所述电控推杆的输出端与放置柱的一端固定连接，所述放置柱的另一端开设有放置腔；

所述固定机构包括活动板、压缩弹簧、卡接块、电磁铁与控制开关，所述活动板的一端开设有弹簧槽，所述弹簧槽的槽底与压缩弹簧的一端固定连接，所述压缩弹簧的另一端与卡接块的一端固定连接，所述弹簧槽的槽底镶嵌有电磁铁，所述活动板的一侧外侧壁与控制开关的一端固定连接，所述控制开关与电磁铁电性连接；

所述显示机构包括透明玻璃、卡接块与激光灯，所述圆形孔的内侧壁开设有导光孔，所述导光孔的内侧壁开设有显示孔，所述显示孔远离导光孔的一端内侧壁与透明玻璃的周侧壁固定连接，所述卡接块的另一端与激光灯的一端固定连接。

优选地，所述活动板靠近连接板的一侧开设有矩形槽，所述矩形槽的槽底镶嵌有第一永磁铁，所述矩形槽的内部设置有把手，所述把手为铁磁性材质。

优选地，所述连接板的一侧开设有限位槽，所述限位槽的数量有两组，且关于连接板的中轴线对称设置，所述限位槽的内径尺寸与把手的外表面尺寸相匹配。

优选地，所述教学尺主体的一侧开设有放置槽，所述放置槽的槽底镶嵌有第二永磁铁，所述放置槽的内径尺寸与把手的外表面尺寸相匹配，且所述把手的长度大于放置槽的长度。

优选地，所述教学尺主体靠近放置槽的一侧镶嵌有计算机，所述教学尺主体的内部设置有蓄电池，所述蓄电池与计算机电性连接。

优选地，所述圆形孔的外表面呈环形等间距分布设置有刻线，所述刻线的数量有三十六根，每根所述刻线的正下方对应设置有一个所述导光孔，每个所述导光孔对应与一个所述显示孔相连通。

优选地，所述导光孔的内侧壁与卡接块的外表面尺寸相匹配，所述导光孔的内侧壁固定连接有反光镜，所述反光镜的镜面呈四十五度角倾斜设置。

优选地，一种具有计算功能的高等数学教学用尺的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、画圆：首先将粉笔固定在放置柱的放置腔中，然后启动电控推杆，从而使得电控推杆来将放置柱顶出活动槽，之后将教学尺卡在黑板上，并使得粉笔的一端与黑板接触，之后启动电动伸缩杆，从而使得电动伸缩杆来带动活动座移动，进而使得活动座带动旋转电机移动，并使得主动齿轮与从动齿轮相啮合，从而使得旋转电机来带动旋转轴旋转，进而使得旋转轴带动活动板做圆周移动，以此来实现画圆的操作；

S2、画夹角：通过电动伸缩杆将旋转电机带回初始位置，然后将把手从放置槽中取出，并将把手的一端插接到矩形槽中，之后通过把手来带动活动板移动，当移动到合适的角度时，此时通过控制开关将电磁铁关闭，从而使得压缩弹簧来推动卡接块，进而使得卡接块插接到导光孔的内部，以此来将活动板以一定的角度固定，从而来方便其绘制；

S3、画线：利用教学尺主体的侧壁，便可以实现画线操作；

S4、计算：利用计算机，便可以实现简单的数学计算。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明中，通过启动不同位置的活动槽内部的电控推杆，从而使得电控推杆来将不同位置的放置柱，顶出活动槽，进而使得放置柱的放置腔内部的粉笔始终与黑板相抵持，以此来实现绘制出不同直径的圆。

2.本发明中，通过设置的三十六组，呈环形等间距分布的导光孔，从而能够将活动块按照不同的角度固定，进而能够绘制出不同夹角的图形。

3.本发明中，当卡接块插接到导光孔时，此时将激光灯打开，从而使得激光灯发射红色的激光到导光孔内部，之后红色激光将照射到反光镜的镜面，从而反光镜将红色激光反射到显示孔中，以此来更加醒目的显示出此刻的活动板与连接板之间的夹角。

附图说明

图1为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的整体结构示意图；

图2为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的连接板与活动板垂直时的正视结构示意图；

图3为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的连接板与活动板垂直时的背面结构结构示意图；

图4为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的活动板的侧视内部结构示意图；

图5为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的图1的B结构内部放大示意图；

图6为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的图1的A结构内部放大示意图；

图7为本发明一种具有计算功能的高等数学教学用尺的图4的C结构放大示意图。

图中：1、教学尺主体；2、圆形孔；3、连接板；4、限位槽；5、旋转轴；6、从动齿轮；7、电动伸缩杆；8、活动座；9、旋转电机；10、主动齿轮；11、导光孔；12、显示孔；13、透明玻璃；14、活动板；15、把手；16、活动槽；17、电控推杆；18、放置柱；19、弹簧槽；20、压缩弹簧；21、卡接块；22、激光灯；23、电磁铁；24、控制开关；25、放置槽；26、计算机。

具体实施方式

为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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1—7所示，本发明为一种具有计算功能的高等数学教学用尺及使用方法，包括教学尺主体1，教学尺主体1的外表面开设有圆形孔2，圆形孔2的内侧壁固定连接有连接板3，连接板3的一侧设置有画圆机构，画圆机构包括驱动机构与圆形绘制机构，连接板3的另一侧设置有画角机构，画角机构包括固定机构与显示机构；

驱动机构包括旋转轴5、从动齿轮6、电动伸缩杆7，活动座8、旋转电机9与主动齿轮10，连接板3的外表面开设有圆孔，连接板3通过圆孔与旋转轴5活动连接，旋转轴5贯穿连接板3的一端外表面固定连接有从动齿轮6，连接板3的内部设置有中空腔室，中空腔室的内侧壁与电动伸缩杆7的一端固定连接，电动伸缩杆7的输出端与活动座8的一侧固定连接，活动座8的顶部与旋转电机9的一端固定连接，连接板3靠近从动齿轮6的一侧外表面开设有滑槽，旋转电机9的输出端通过滑槽贯穿延伸至连接板3的外表面，且输出端的周侧面与主动齿轮10的内侧壁固定连接；

圆形绘制机构包括活动板14、电控推杆17与放置柱18，旋转轴5的另一端外表面与活动板14内侧壁固定连接，活动板14远离连接板3的一侧开设有若干组呈线性等间距分布的活动槽16，活动槽16的槽底与电控推杆17的一端固定连接，电控推杆17的输出端与放置柱18的一端固定连接，放置柱18的另一端开设有放置腔；

固定机构包括活动板14、压缩弹簧20、卡接块21、电磁铁23与控制开关24，活动板14的一端开设有弹簧槽19，弹簧槽19的槽底与压缩弹簧20的一端固定连接，压缩弹簧20的另一端与卡接块21的一端固定连接，弹簧槽19的槽底镶嵌有电磁铁23，活动板14的一侧外侧壁与控制开关24的一端固定连接，控制开关24与电磁铁23电性连接；

显示机构包括透明玻璃13、卡接块21与激光灯22，圆形孔2的内侧壁开设有导光孔11，导光孔11的内侧壁开设有显示孔12，显示孔12远离导光孔11的一端内侧壁与透明玻璃13的周侧壁固定连接，卡接块21的另一端与激光灯22的一端固定连接。

活动板14靠近连接板3的一侧开设有矩形槽，矩形槽的槽底镶嵌有第一永磁铁，矩形槽的内部设置有把手15，把手15为铁磁性材质，通过将把手15的一端插接到活动板14的矩形槽中，从而使得矩形槽内部的第一永磁铁吸附把手15，进而来将把手15与活动板14固定，以此来方便通过把手15带动活动板14移动。

连接板3的一侧开设有限位槽4，限位槽4的数量有两组，且关于连接板3的中轴线对称设置，限位槽4的内径尺寸与把手15的外表面尺寸相匹配，通过设置的限位槽4，方便把手15插接到矩形槽中。

教学尺主体1的一侧开设有放置槽25，放置槽25的槽底镶嵌有第二永磁铁，放置槽25的内径尺寸与把手15的外表面尺寸相匹配，且把手15的长度大于放置槽25的长度，当把手15不使用时，将其放置在放置槽25中，从而使得放置槽25槽底的第二永磁铁吸附把手15，以此来将把手15固定在放置槽25中，防止把手15出现丢失的情况出现。

教学尺主体1靠近放置槽25的一侧镶嵌有计算机26，教学尺主体1的内部设置有蓄电池，蓄电池与计算机26电性连接，通过蓄电池为计算机26供电，以此来通过计算机26，来实现数学计算。

圆形孔2的外表面呈环形等间距分布设置有刻线，刻线的数量有三十六根，每根刻线的正下方对应设置有一个导光孔11，每个导光孔11对应与一个显示孔12相连通，通过设置的刻线，方便观察此时夹角的角度。

导光孔11的内侧壁与卡接块21的外表面尺寸相匹配，导光孔11的内侧壁固定连接有反光镜，反光镜的镜面呈四十五度角倾斜设置，通过反光镜将导光孔11内部的光线反射到显示孔12中。

本发明的工作原理为：首先将粉笔固定在放置柱18的放置腔中，然后启动电控推杆17，从而使得电控推杆17来将放置柱18顶出活动槽16，之后将教学尺卡在黑板上，并使得粉笔的一端与黑板接触，之后启动电动伸缩杆7，从而使得电动伸缩杆7来带动活动座8移动，进而使得活动座8带动旋转电机9移动，并使得主动齿轮10与从动齿轮6相啮合，从而使得旋转电机9来带动旋转轴5旋转，进而使得旋转轴5带动活动板14做圆周移动，以此来实现画圆的操作，并通过启动不同位置的活动槽16内部的电控推杆17，从而使得电控推杆17来将不同位置的放置柱18，顶出活动槽16，进而使得放置柱18的放置腔内部的粉笔始终与黑板相抵持，以此来实现绘制出不同直径的圆，当需要画夹角时，此时通过电动伸缩杆7将旋转电机9带回初始位置，然后将把手15从放置槽25中取出，并将把手15的一端插接到矩形槽中，之后通过把手15来带动活动板14移动，当移动到合适的角度时，此时通过控制开关24将电磁铁23关闭，从而使得压缩弹簧20来推动卡接块21，进而使得卡接块21插接到导光孔11的内部，当卡接块21插接到导光孔11时，此时将激光灯22打开，从而使得激光灯22发射红色的激光到导光孔11内部，之后红色激光将照射到反光镜的镜面，从而反光镜将红色激光反射到显示孔12中，以此来更加醒目的显示出此刻的活动板14与连接板3之间的夹角，且能够将活动板14以一定的角度固定，方便其绘制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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 (8)

1.一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：包括教学尺主体(1)，所述教学尺主体(1)的外表面开设有圆形孔(2)，所述圆形孔(2)的内侧壁固定连接有连接板(3)，所述连接板(3)的一侧设置有画圆机构，所述画圆机构包括驱动机构与圆形绘制机构，所述连接板(3)的另一侧设置有画角机构，所述画角机构包括固定机构与显示机构；

所述驱动机构包括旋转轴(5)、从动齿轮(6)、电动伸缩杆(7)，活动座(8)、旋转电机(9)与主动齿轮(10)，所述连接板(3)的外表面开设有圆孔，所述连接板(3)通过圆孔与旋转轴(5)活动连接，所述旋转轴(5)贯穿连接板(3)的一端外表面固定连接有从动齿轮(6)，所述连接板(3)的内部设置有中空腔室，所述中空腔室的内侧壁与电动伸缩杆(7)的一端固定连接，所述电动伸缩杆(7)的输出端与活动座(8)的一侧固定连接，所述活动座(8)的顶部与旋转电机(9)的一端固定连接，所述连接板(3)靠近从动齿轮(6)的一侧外表面开设有滑槽，所述旋转电机(9)的输出端通过滑槽贯穿延伸至连接板(3)的外表面，且输出端的周侧面与主动齿轮(10)的内侧壁固定连接；

所述圆形绘制机构包括活动板(14)、电控推杆(17)与放置柱(18)，所述旋转轴(5)的另一端外表面与活动板(14)内侧壁固定连接，所述活动板(14)远离连接板(3)的一侧开设有若干组呈线性等间距分布的活动槽(16)，所述活动槽(16)的槽底与电控推杆(17)的一端固定连接，所述电控推杆(17)的输出端与放置柱(18)的一端固定连接，所述放置柱(18)的另一端开设有放置腔；

所述固定机构包括活动板(14)、压缩弹簧(20)、卡接块(21)、电磁铁(23)与控制开关(24)，所述活动板(14)的一端开设有弹簧槽(19)，所述弹簧槽(19)的槽底与压缩弹簧(20)的一端固定连接，所述压缩弹簧(20)的另一端与卡接块(21)的一端固定连接，所述弹簧槽(19)的槽底镶嵌有电磁铁(23)，所述活动板(14)的一侧外侧壁与控制开关(24)的一端固定连接，所述控制开关(24)与电磁铁(23)电性连接；

所述显示机构包括透明玻璃(13)、卡接块(21)与激光灯(22)，所述圆形孔(2)的内侧壁开设有导光孔(11)，所述导光孔(11)的内侧壁开设有显示孔(12)，所述显示孔(12)远离导光孔(11)的一端内侧壁与透明玻璃(13)的周侧壁固定连接，所述卡接块(21)的另一端与激光灯(22)的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述活动板(14)靠近连接板(3)的一侧开设有矩形槽，所述矩形槽的槽底镶嵌有第一永磁铁，所述矩形槽的内部设置有把手(15)，所述把手(15)为铁磁性材质。

3.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述连接板(3)的一侧开设有限位槽(4)，所述限位槽(4)的数量有两组，且关于连接板(3)的中轴线对称设置，所述限位槽(4)的内径尺寸与把手(15)的外表面尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述教学尺主体(1)的一侧开设有放置槽(25)，所述放置槽(25)的槽底镶嵌有第二永磁铁，所述放置槽(25)的内径尺寸与把手(15)的外表面尺寸相匹配，且所述把手(15)的长度大于放置槽(25)的长度。

5.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述教学尺主体(1)靠近放置槽(25)的一侧镶嵌有计算机(26)，所述教学尺主体(1)的内部设置有蓄电池，所述蓄电池与计算机(26)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述圆形孔(2)的外表面呈环形等间距分布设置有刻线，所述刻线的数量有三十六根，每根所述刻线的正下方对应设置有一个所述导光孔(11)，每个所述导光孔(11)对应与一个所述显示孔(12)相连通。

7.根据权利要求1所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺，其特征在于：所述导光孔(11)的内侧壁与卡接块(21)的外表面尺寸相匹配，所述导光孔(11)的内侧壁固定连接有反光镜，所述反光镜的镜面呈四十五度角倾斜设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种具有计算功能的高等数学教学用尺的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、画圆：首先将粉笔固定在放置柱(18)的放置腔中，然后启动电控推杆(17)，从而使得电控推杆(17)来将放置柱(18)顶出活动槽(16)，之后将教学尺卡在黑板上，并使得粉笔的一端与黑板接触，之后启动电动伸缩杆(7)，从而使得电动伸缩杆(7)来带动活动座(8)移动，进而使得活动座(8)带动旋转电机(9)移动，并使得主动齿轮(10)与从动齿轮(6)相啮合，从而使得旋转电机(9)来带动旋转轴(5)旋转，进而使得旋转轴(5)带动活动板(14)做圆周移动，以此来实现画圆的操作；

S2、画夹角：通过电动伸缩杆(7)将旋转电机(9)带回初始位置，然后将把手(15)从放置槽(25)中取出，并将把手(15)的一端插接到矩形槽中，之后通过把手(15)来带动活动板(14)移动，当移动到合适的角度时，此时通过控制开关(24)将电磁铁(23)关闭，从而使得压缩弹簧(20)来推动卡接块(21)，进而使得卡接块(21)插接到导光孔(11)的内部，以此来将活动板(14)以一定的角度固定，从而来方便其绘制；

S3、画线：利用教学尺主体(1)的侧壁，便可以实现画线操作；

S4、计算：利用计算机(26)，便可以实现简单的数学计算。

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