CN208954435U - 一种高等数学演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种高等数学演示装置，包括演示板，演示板正面、反面设有演示一区和二区；演示一区上设有第一曲线板，第一曲线板下方设有第一滑块，第一滑块内设有第一滑条和第二滑条，第一滑条和第二滑条的上端分别铰接第一指示条，且与第一曲线板底部接触；演示二区上设有相同的第二曲线板，第二曲线板下方设有第二滑块，第二滑块内设有第三滑条和第四滑条，第三滑条和第四滑条的上端铰接第二指示且与第二曲线板底部接触；第一滑块与第二滑块同时沿水平方向运动，且运动方向相反。本实用新型的目的是，提供一种高等数学演示装置，该演示装置能实现导数随函数变化而变化的动态效果，便于学生对导数的理解。

Description

一种高等数学演示装置

技术领域

本实用新型属于教学辅助器具领域，具体为一种高等数学演示装置。

背景技术

在现行的数学教学中，许多学生常感觉书本知识抽象难懂，找不到学习的方法，激发不起学习兴趣，甚至产生严重的厌学情绪，导致成绩很难提高。几何学习的主要内容有简单几何形体的认识、变换、位置、图形测量、简单图形的周长、面积与体积的计算、方向的认识以及平面座标的初步体验等，为了把复杂抽象、难以理解的内容变得生动有趣，激发学生的学习兴趣，训练学生的空间观念和思维能力。

导数是高等数学中微积分学科重要组成部分，其学习与授课的难点在于，导数属于抽象学科，难于靠想象去理解其含义。一般，老师在授课时都是在黑板上手绘来进行教学，无法表现导数随函数变化而变化的动态效果，学生一般都会很难理解，因此，急需一种操作简单使用方便的演示器具，以利于课堂教学和学生理解学习，提高工作学习效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种高等数学演示装置，该演示装置能实现导数随函数变化而变化的动态效果，便于学生对导数的理解，操作简单。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高等数学演示装置，包括演示板，所述演示板正面设有演示一区，反面设有演示二区；所述演示一区上设有第一曲线板，所述第一曲线板下方设有可水平移动的第一滑块，所述第一滑块内平行设有可竖直移动的第一滑条和第二滑条，所述第一滑条和第二滑条的上端分别与第一曲线板底部接触，所述演示一区上设有第一指示条，所述第一指示条分别与第一滑条、第二滑条的上端铰接；所述演示二区上设有与第一曲线板形状相同的第二曲线板，所述第二曲线板下方设有可水平移动的第二滑块，所述第二滑块内平行设有可竖直移动的第三滑条和第四滑条，所述第三滑条和第四滑条的上端分别与第二曲线板底部接触，所述演示二区上设有第二指示条，所述第二指示条分别与第三滑条、第四滑条的上端铰接；所述第一滑块与第二滑块同时沿水平方向运动，且运动方向相反。

进一步的，所述演示板上设有可转动的齿轮，所述演示一区上设有可水平移动的第一齿条，所述第一齿条与第一滑块连接，且与齿轮相配合；所述演示二区上设有可水平移动的第二齿条，所述第二齿条与第二滑块连接，且与齿轮相配合。

进一步的，所述第一滑块上设有第一滑块容纳腔，所述第一滑条和第二滑条设置于第一滑块容纳腔内，所述第一滑块容纳腔底部设有使第一滑条和第二滑条与第一曲线板底部处于接触的第一滑块压紧弹簧。

进一步的，所述第二滑块上设有第二滑块容纳腔，所述第三滑条和第四滑条设置于第二滑块容纳腔内，所述第二滑块容纳腔底部设有使第三滑条和第四滑条与第二曲线板底部处于接触的第二滑块压紧弹簧。

进一步的，所述演示板下方设有底座，所述演示板与底座连接有支撑杆，所述支撑杆包括相互套合的杆芯和杆套，所述杆芯可在杆套内移动，所述杆套上设有限制杆芯移动的锁紧螺母。

进一步的，所述演示一区和演示二区分别设有以水平方向为X轴，竖直方向为Y轴的坐标系，所述X轴与Y轴交点为原点O。

本实用新型的有益效果：该演示装置能实现导数随函数变化而变化的动态效果，便于学生对导数的理解，操作简单；滑动第一滑块时，第一齿条带动齿轮转动，因此带动第二齿条移动，实现第二滑块向相反方向移动，反之亦然，传动精度高；通过移动杆芯和杆套可以实现支撑杆高度调节，满足老师演示时实际需求；一方面老师面向学生操作演示，另一方面可以随时观察学生的动向，解决学生提出的问题，与学生互动，提高了学生学习的积极性。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型A-A剖面结构示意图。

图3为本实用新型后视结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、演示板；101、齿轮；11、演示一区；111、第一齿条；12、演示二区；121、第二齿条；13、；2、第一曲线板；3、第一滑块；301、第一滑块容纳腔；302、第一滑块压紧弹簧；31、第一滑条；32、第二滑条；33、第一指示条；4、第二曲线板；5、第二滑块；501、第二滑块容纳腔；502、第二滑块压紧弹簧；51、第三滑条；52、第四滑条；53、第二指示条；6、支撑杆；61、杆芯；62、杆套；63、锁紧螺母。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-3所示，本实用新型的具体结构为：一种高等数学演示装置，包括演示板1，所述演示板1正面设有演示一区11，反面设有演示二区12；所述演示一区11上设有第一曲线板2，所述第一曲线板2下方设有可水平移动的第一滑块3，所述第一滑块3内平行设有可竖直移动的第一滑条31和第二滑条32，所述第一滑条31和第二滑条32的上端分别与第一曲线板2底部接触，所述演示一区11上设有第一指示条33，所述第一指示条33分别与第一滑条31、第二滑条32的上端铰接；所述演示二区12上设有与第一曲线板2形状相同的第二曲线板4，所述第二曲线板4下方设有可水平移动的第二滑块5，所述第二滑块5内平行设有可竖直移动的第三滑条51和第四滑条52，所述第三滑条51和第四滑条52的上端分别与第二曲线板4底部接触，所述演示二区12上设有第二指示条53，所述第二指示条53分别与第三滑条51、第四滑条52的上端铰接；所述第一滑块3与第二滑块5同时沿水平方向运动，且运动方向相反。

优选的，所述演示板1上设有可转动的齿轮101，所述演示一区11上设有可水平移动的第一齿条111，所述第一齿条111与第一滑块3连接，且与齿轮101相配合；所述演示二区12上设有可水平移动的第二齿条121，所述第二齿条121与第二滑块5连接，且与齿轮101相配合。滑动第一滑块时，第一齿条带动齿轮转动，因此带动第二齿条移动，实现第二滑块向相反方向移动，反之亦然，传动精度高。

优选的，所述第一滑块3上设有第一滑块容纳腔301，所述第一滑条31和第二滑条32设置于第一滑块容纳腔301内，所述第一滑块容纳腔301底部设有使第一滑条31和第二滑条32与第一曲线板2底部处于接触的第一滑块压紧弹簧302。

优选的，所述第二滑块5上设有第二滑块容纳腔501，所述第三滑条51和第四滑条52设置于第二滑块容纳腔501内，所述第二滑块容纳腔501底部设有使第三滑条51和第四滑条52与第二曲线板4底部处于接触的第二滑块压紧弹簧502。

优选的，所述演示板1下方设有底座13，所述演示板1与底座13连接有支撑杆6，所述支撑杆6包括相互套合的杆芯61和杆套62，所述杆芯61可在杆套62内移动，所述杆套62上设有限制杆芯61移动的锁紧螺母63。通过移动杆芯和杆套可以实现支撑杆高度调节，满足老师演示时实际需求。

优选的，所述演示一区11和演示二区12分别设有以水平方向为X轴，竖直方向为Y轴的坐标系，所述X轴与Y轴交点为原点O。

具体使用时，演示板上的第一演示区面向学生，第二演示区面向老师，老师左右移动第二滑块，第三滑条、第四滑条在第二滑块压紧弹簧作用下与第二曲线板底面接触，并随第二滑块一起移动，滑至所要求导数点附近，记录第三、四滑条所对应的坐标，通过公式K=(y4-y3)/(x4-x3)求两滑条对应点的斜率即近似为该点处的导数，且相邻两刻度线的值越小即分辨率越大，其斜率与导数值越相近，且第二滑块左右移动时，铰接在第三、四滑条上端的第二指示条会随第二曲线板上斜率的变化而上下摆动，同时在第二齿条、齿轮、第一齿条传动下，使得第一滑块向相反的方向移动，第一滑条、第二滑条在第一滑块压紧弹簧作用下与第一曲线板底面接触，并随第一滑块一起移动，滑至所要求导数点附近，记录第一、二滑条所对应的坐标，通过公式K=(y2-y1)/(x2-x1)求两滑条对应点的斜率即近似为该点处的导数，且第二滑块左右移动时，铰接在第三、四滑条上端的第二指示条会随第二曲线板上斜率的变化而上下摆动，使导数演示实现动态演示，更加形象、直观；一方面老师面向学生操作演示，另一方面可以随时观察学生的动向，解决学生提出的问题，与学生互动，提高了学生学习的积极性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高等数学演示装置，包括演示板（1），其特征在于，所述演示板（1）正面设有演示一区（11），反面设有演示二区（12）；所述演示一区（11）上设有第一曲线板（2），所述第一曲线板（2）下方设有可水平移动的第一滑块（3），所述第一滑块（3）内平行设有可竖直移动的第一滑条（31）和第二滑条（32），所述第一滑条（31）和第二滑条（32）的上端分别与第一曲线板（2）底部接触，所述演示一区（11）上设有第一指示条（33），所述第一指示条（33）分别与第一滑条（31）、第二滑条（32）的上端铰接；所述演示二区（12）上设有与第一曲线板（2）形状相同的第二曲线板（4），所述第二曲线板（4）下方设有可水平移动的第二滑块（5），所述第二滑块（5）内平行设有可竖直移动的第三滑条（51）和第四滑条（52），所述第三滑条（51）和第四滑条（52）的上端分别与第二曲线板（4）底部接触，所述演示二区（12）上设有第二指示条（53），所述第二指示条（53）分别与第三滑条（51）、第四滑条（52）的上端铰接；所述第一滑块（3）与第二滑块（5）同时沿水平方向运动，且运动方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种高等数学演示装置，其特征在于，所述演示板（1）上设有可转动的齿轮（101），所述演示一区（11）上设有可水平移动的第一齿条（111），所述第一齿条（111）与第一滑块（3）连接，且与齿轮（101）相配合；所述演示二区（12）上设有可水平移动的第二齿条（121），所述第二齿条（121）与第二滑块（5）连接，且与齿轮（101）相配合。

3.根据权利要求1所述的一种高等数学演示装置，其特征在于，所述第一滑块（3）上设有第一滑块容纳腔（301），所述第一滑条（31）和第二滑条（32）设置于第一滑块容纳腔（301）内，所述第一滑块容纳腔（301）底部设有使第一滑条（31）和第二滑条（32）与第一曲线板（2）底部处于接触的第一滑块压紧弹簧（302）。

4.根据权利要求1所述的一种高等数学演示装置，其特征在于，所述第二滑块（5）上设有第二滑块容纳腔（501），所述第三滑条（51）和第四滑条（52）设置于第二滑块容纳腔（501）内，所述第二滑块容纳腔（501）底部设有使第三滑条（51）和第四滑条（52）与第二曲线板（4）底部处于接触的第二滑块压紧弹簧（502）。

5.根据权利要求1所述的一种高等数学演示装置，其特征在于，所述演示板（1）下方设有底座（13），所述演示板（1）与底座（13）连接有支撑杆（6），所述支撑杆（6）包括相互套合的杆芯（61）和杆套（62），所述杆芯（61）可在杆套（62）内移动，所述杆套（62）上设有限制杆芯（61）移动的锁紧螺母（63）。

6.根据权利要求1所述的一种高等数学演示装置，其特征在于，所述演示一区（11）和演示二区（12）分别设有以水平方向为X轴，竖直方向为Y轴的坐标系，所述X轴与Y轴交点为原点O。