CN209708425U - 一种数学教学用概率演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数学教学用概率演示装置，利用一个类似于步进装置的驱动装置作为动力来源，将驱动杆拉下后松开，使得驱动球在第一弹簧的作用下被弹出，经由竖向滑道进入树状滑道，在出口处触发驱动板经第一齿条、齿轮传动推动第二齿条运动，然后将数量球经通孔推出储球筒，然后推至安置槽内，再由驱动装置中的蜗杆驱动槽轮转动，使得拨爪将数量球推送至接球筒内进行统计，得到自每个树状滑道出口端出去的概率，从而进行演示和验证，本实用新型省时省力，操作方便，结构简单，且容易引起学生的学习兴趣，大大提高了学生对概率的实际认识程度，提高了学生的学习效率。

Description

一种数学教学用概率演示装置

技术领域

本实用新型属于教学演示装置的技术领域，尤其涉及一种数学教学用概率演示装置。

背景技术

概率与统计是数学教学的基本内容之一，是近代数学的重要组成部分，但是往往概率与统计在学习的由于其过于抽象性导致学生不能很好的理解，尤其是现在教学老师在讲解概率事件的时候，老师只能通过黑板书写授课的方式给学生们讲解同学不是能理解透彻，在教学过程缺少一些针对概率与数理统计辅助性教学用具，因此学生学习效率低下，如果能够发明一种能够有效提高学生学习效率，并且能够更加直观的演示出概率相关规律的新型概率教学演示装置就能够解决此类问题，现有的概率演示装置需要老师进行配合，费事费力且表达不直观，不能很好地激发学生的学习兴趣，为此我们提供了一种数学教学用概率演示装置。

实用新型内容

针对以上问题，我们提供了一种数学教学用概率演示装置，用以解决背景技术中的问题。

本实用新型采取的方案为：一种数学教学用概率演示装置，包括支架，其特征在于，所述支架上端竖直连接一壳体，所述壳体内沿竖直方向设置有自上而下呈分散状的树状滑道，所述树状滑道的上端入口处连通一置于壳体内的竖向滑道，树状滑道的多组出口端横向连通一置于壳体内的斜面滑道，所述斜面滑道与竖向滑道相连通，所述竖向滑道的下端封闭，且在下端面上竖向滑动穿设一驱动杆且满足驱动杆不能进行相对转动，所述驱动杆的上端连接有置于竖向滑道内的托板，所述托板上放置有处于斜面滑道出口端处的驱动球，所述驱动杆外套设有连接在托板和壳体之间的第一弹簧，所述驱动杆的下端设置有连接在支架上的驱动装置，满足驱动球受驱动装置驱动经竖向滑道自树状滑道下端的各个出口的出去的概率相等，且经斜面滑道回到初始位置；

所述壳体上横向转动连接有处于每组树状滑道出口端且沿纵向延伸的多组驱动板，每组所述驱动板满足其可被相应的驱动球驱动绕转轴转动，所述驱动板置于壳体后方的部分的后端面上纵向滑动配合有一伸缩杆且满足伸缩杆与驱动板不脱离，所述伸缩杆的后端铰接一竖向滑动连接在支架上的第一齿条，所述驱动板置于壳体外的部分的上端面上与壳体之间连接有一竖向设置的第二弹簧，所述第一齿条啮合一转动连接在支架上端的齿轮，所述齿轮的下端啮合有一纵向滑动连接在支架上的第二齿条，所述第二齿条的前端设置有连接在壳体下端且置于树状滑道出口下方的多组储球筒，所述储球筒内放置多组数量球，所述储球筒的下端沿纵向开有通孔，所述第二齿条与储球筒下端的通孔配合，满足第二齿条在横向移动的过程中，将最底层的数量球沿通孔推出，所述储球筒的前端设置有一置于前方通孔上方的挡板，所述挡板与储球筒之间连接有扭簧，满足挡板可限制数量球的纵向运动，还包括横向连接在壳体上且置于储球筒前方的安置板，所述安置板开有多组与所述储球筒相匹配的安置槽，满足数量球可安置于安置槽上，所述安置板的上方设置有横向转动连接在壳体上的驱动轴，所述驱动轴上同轴连接有与每组安置槽相匹配的拨爪，所述机架上竖向连接有多组与安置槽相配合的接球筒，满足数量球可由安置槽经拨爪驱动进入到接球筒内，所述驱动轴同轴连接一槽轮，所述槽轮与横向转动连接在壳体上的拨杆配合，所述拨杆的转轴与驱动装置的输出轴端经皮带进行传动连接，满足驱动装置为拨爪提供动力输入；

所述的接球筒的材质为透明的材质。

优选的，所述驱动装置包括纵向连接在驱动杆下端且置于壳体下方的挡杆，所述挡杆的前后两侧设置有分别纵向转动连接在支架上且沿横向间隔排布的两组转盘，处于前后同一侧的两组转盘上铰接一水平且朝着挡杆中心方向设置的转动杆，两组所述转动杆满足可同时驱动挡杆向下移动且同时与之脱离，所述转盘同轴连接有一蜗轮，处于前后同一侧的两组蜗轮啮合一横向转动连接在支架上的蜗杆，两组蜗杆之间通过皮带进行传动连接，其中一个蜗杆的端部与固定安装在机架上的驱动电机的输出轴同轴连接，另一蜗杆的端部与所述拨杆的转轴之间经皮带进行传动连接。

优选的，所述安置板上端分别连接有多组置于每个安置槽左右两侧的限位板，所述限位板两两配合，满足其可限制数量球发生左右方向上的位移。

优选的，所述拨爪为圆周均布在驱动轴上的四组弧形的弧形板，满足其可推动数量球移动至接球筒内。

优选的，所述接球筒的前端面上开有刻度。

本实用新型的优点：本实用新型利用一个类似于步进装置的驱动装置作为动力来源，将驱动杆拉下后松开，使得驱动球在第一弹簧的作用下被弹出，经由竖向滑道进入树状滑道，在出口处触发驱动板经第一齿条、齿轮传动推动第二齿条运动，然后将数量球经通孔推出储球筒，然后推至安置槽内，再由驱动装置中的蜗杆驱动槽轮转动，使得拨爪将数量球推送至接球筒内进行统计，得到自每个树状滑道出口端出去的概率，从而进行演示和验证，本实用新型省时省力，操作方便，结构简单，且容易引起学生的学习兴趣，大大提高了学生对概率的实际认识程度，提高了学生的学习效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图视角一。

图2为本实用新型的立体图视角二。

图3为本实用新型的主视图。

图4为本实用新型的俯视图。

图5为本实用新型主视图的剖面视图。

图6为本实用新型的部分结构示意图。

附图标记：1、支架；2 、壳体；3、树状滑道；4、竖向滑道；5、斜面滑道；6、驱动杆；7、托板； 8、驱动球；9、第一弹簧；10、驱动板；11、伸缩杆；12、第一齿条；13、第二弹簧；14、齿轮；15、第二齿条；16、储球筒； 17、通孔；18、挡板；19、扭簧；20、安置板；21、安置槽；22、驱动轴；23、拨爪；24、接球筒；25、槽轮；26、拨杆；27、挡杆；28、转盘；29、转动杆；30、蜗轮；31、蜗杆；32、驱动电机；33、限位板；34、弧形板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例一，结合附图1-6，一种数学教学用概率演示装置，包括支架1，支架1下方有四个直角用以支撑整个支架1，其特征在于，所述支架1上端竖直连接一壳体2，所述壳体2内沿竖直方向设置有自上而下呈分散状的树状滑道3，树状滑道3呈放射状，且自上而下由入口端依次分隔成两个出口，上层的出口作为下层的进口，然后再分隔成两个出口，再作为下一层的进口，以此类推，且需要注意的是，每层分隔的位置处的左右两边树状滑道3的倾斜角度是相等的，确保两边进入球的概率是相等的，所述树状滑道3的上端入口处连通一置于壳体2内的竖向滑道4，树状滑道3的上端进口处呈喇叭状，然后与竖向滑道4经一个过渡滑道进行连通，确保球可以顺利得由竖向滑道4进入到树状滑道3，树状滑道3的多组出口端横向连通一置于壳体2内的斜面滑道5，所述斜面滑道5与竖向滑道4相连通，斜面滑道5朝着竖向滑道4的一侧倾斜，在驱动球8由竖向滑道4的出口端流出时，落至斜面滑道5上，再由斜面滑道5滚回到竖向滑道4内，所述竖向滑道4的下端封闭，且在下端面上竖向滑动穿设一驱动杆6且满足驱动杆6不能进行相对转动，竖向滑道4的下底面也就是在壳体2的下底面上开有孔，同时在孔的径向方向开有键槽，驱动杆6与孔竖向滑动配合，且在驱动杆6的直径方向上连接有键，键与键槽相互配合，使得驱动杆6不能发生转动，只能沿竖向移动，所述驱动杆6的上端连接有置于竖向滑道4内的托板7，所述托板7上放置有处于斜面滑道5出口端处的驱动球8，托板7的位置正处于斜面滑道5的出口端，使得驱动球8自斜面滑道5流出后，正好落至托板7上，所述托板7上开有用于盛放驱动球8的弧形凹槽，所述驱动杆6外套设有连接在托板7和壳体2之间的第一弹簧9，第一弹簧9在不受力的情况下，可以起到支撑托板7的作用，所述驱动杆6的下端设置有连接在支架1上的驱动装置，满足驱动球8受驱动装置驱动经竖向滑道4自树状滑道3下端的各个出口的出去的概率相等，且经斜面滑道5回到初始位置，驱动装置可以将驱动球8经竖向滑道4发射出去，然后经树状滑道3的选择性流动，在由出口端流出至斜面滑道5，然后回到托板7上；

所述壳体2上横向转动连接有处于每组树状滑道3出口端且沿纵向延伸的多组驱动板10，每组所述驱动板10满足其可被相应的驱动球8驱动绕转轴转动，驱动板10的位置处于最下层树状滑道3的出口端，在驱动球8从其中通过时，会将驱动板10驱动进行转动，此种状态类似于跷跷板的结构，此处需要注意的是，驱动球8的击打驱动板10的动能要足够大，在这里我们可以通过提高驱动球8的质量或者提高驱动球8的初始速度来实现，这里不再赘述，所述驱动板10置于壳体2后方的部分的后端面上纵向滑动配合有一伸缩杆11且满足伸缩杆11与驱动板10不脱离，所述伸缩杆11的后端铰接一竖向滑动连接在支架1上的第一齿条12，驱动板10被驱动球8驱动绕其中心轴转动，驱动板10由于伸缩杆11的存在驱动第一齿条12沿竖向方向进行移动，所述驱动板10置于壳体2外的部分的上端面上与壳体2之间连接有一竖向设置的第二弹簧13，第二弹簧13在驱动球8驱动驱动板10转动后，施加给驱动板10一个恢复至初始位置的作用力，使其回到初始位置，所述第一齿条12啮合一转动连接在支架1上端的齿轮14，所述齿轮14的下端啮合有一纵向滑动连接在支架1上的第二齿条15，第一齿轮14足够宽，满足其同时与第一齿条12和第二齿条15啮合，第一齿轮14转动安装在支架1上端连接的轴承座内，第一齿条12则竖向滑动连接在支架1上端的支座内，第二齿条15纵向滑动连接在支架1上端固定安装的支座内，所述第二齿条15的前端设置有连接在壳体2下端且置于树状滑道3出口下方的多组储球筒16，所述储球筒16内放置多组数量球，数量球的重量较轻，每个树状滑道3的出口的下方均设置有储球筒16，储球筒16处于第二齿条15的前方，所述储球筒16的下端沿纵向开有通孔17，所述第二齿条15与储球筒16下端的通孔17配合，满足第二齿条15在横向移动的过程中，将最底层的数量球沿通孔17推出，第二齿条15在纵向超前移动的过程中，将经过通孔17伸入到储球筒16的底部，此时将储球筒16底部的数量球推出储球筒16，然后第二齿条15再纵向向后运动，此时，上层的数量球由落至最底层，此处需要注意的是，储球筒16的底层均开设有与数量球相匹配的弧形槽，使得数量球能可靠地放置于储球筒16底部，第二齿条15前端的位置可以抵靠在储球筒16后方通孔17的位置，防止数量球向后移动，所述储球筒16的前端设置有一置于前方通孔17上方的挡板18，所述挡板18与储球筒16之间连接有扭簧19，满足挡板18可限制数量球的纵向运动，此处扭簧19的力不宜过大，挡板18的高度不宜过大，要避免数量球在被第二齿条15推出后，不会被挡板18的回复作用再次打回来，但是挡板18也要能起到限制数量球纵向移动的作用，在第二齿条15不驱动数量球运动时，挡板18起到限制数量球向前移动的作用，还包括横向连接在壳体2上且置于储球筒16前方的安置板20，所述安置板20开有多组与所述储球筒16相匹配的安置槽21，满足数量球可安置于安置槽21上，安置槽21呈弧状，第二齿条15推动数量球，可以将推动球推动至安置槽21中，安置槽21起到过渡数量球的作用，使数量球的传送变得更加可靠，所述安置板20的上方设置有横向转动连接在壳体2上的驱动轴22，所述驱动轴22上同轴连接有与每组安置槽21相匹配的拨爪23，所述机架上竖向连接有多组与安置槽21相配合的接球筒24，满足数量球可由安置槽21经拨爪23驱动进入到接球筒24内，拨爪23有多组，且每个安置槽21上均设置有拨爪23，拨爪23可以将数量球推动至接球筒24内，所述驱动轴22同轴连接一槽轮25，所述槽轮25与横向转动连接在壳体2上的拨杆26配合，拨杆26与槽轮25配合，驱动槽轮25带动驱动轴22进行转动，所述拨杆26的转轴与驱动装置的输出轴端经皮带进行传动连接，满足驱动装置为拨爪23提供动力输入；

所述的接球筒24的材质为透明的材质，数量球进入到接球筒24内进行统计，就可以得到进入到每个接球筒24内的数量球的数量，如此一来，就可以清楚得得知在数次驱动球8被驱动装置的驱动下，驱动球8从每个树状滑道3出口端出去的概率是否处于相等的状态，从而对概率进行演示。

实施例二，在实施例一的基础上，结合附图1-6，所述驱动装置包括纵向连接在驱动杆6下端且置于壳体2下方的挡杆27，挡杆27纵向设置，所述挡杆27的前后两侧设置有分别纵向转动连接在支架1上且沿横向间隔排布的两组转盘28，处于前后同一侧的两组转盘28上铰接一水平且朝着挡杆27中心方向设置的转动杆29，处于前后同一侧的转盘28与转动杆29构成了一个简单的步进装置，将横向设置的转动杆29进行步进，两组所述转动杆29满足可同时驱动挡杆27向下移动且同时与之脱离，在转动杆29步进的过程中，由于转动杆29被限制，所以两组转动杆29配合将挡杆27连同驱动杆6向下拉，压缩第一弹簧9，随着转动，再突然脱离，第一弹簧9恢复弹力，将上方的驱动球8弹出，所述转盘28同轴连接有一蜗轮30，处于前后同一侧的两组蜗轮30啮合一横向转动连接在支架1上的蜗杆31，两组蜗杆31之间通过皮带进行传动连接，其中一个蜗杆31的端部与固定安装在机架上的驱动电机32的输出轴同轴连接，驱动电机32提供动力输入，另一蜗杆31的端部与所述拨杆26的转轴之间经皮带进行传动连接，另一蜗杆31经皮带驱动拨杆26进行转动，从而经槽轮25传动，使得拨爪23将安置板20上的安置球顺利拨动至接球筒24内。

实施例三，在实施例一的基础上，结合附图1-6，所述安置板20上端分别连接有多组置于每个安置槽21左右两侧的限位板33，所述限位板33两两配合，满足其可限制数量球发生左右方向上的位移，数量球由于放置不稳定，所以利用限位板33将其左右方向上的位移进行限制，使得数量球能顺利进入到接球筒24内。

实施例四，在实施例一的基础上，结合附图1-6，所述拨爪23为圆周均布在驱动轴22上的四组弧形的弧形板34，满足其可推动数量球移动至接球筒24内，拨爪23的转动，可以将数量球顺利推至接球筒24内。

实施例五，在实施例一的基础上，结合附图1-6，所述接球筒24的前端面上开有刻度，刻度的开设使得使用者更加方便快捷得读出数量球的个数，以便于统计。

本实用新型在使用时，打开驱动电机32，驱动电机32通过皮带带动两组蜗杆31转动，蜗杆31的转动驱动蜗轮30以及同轴的转盘28进行转动，转动杆29被转盘28驱动从而进行步进运动，转动杆29将挡杆27向下拉，压缩第一弹簧9，当转动杆29与挡杆27脱离后，驱动杆6在第一弹簧9的作用下瞬间被弹起，将驱动球8经竖向滑道4进入树状滑道3，当树状滑道3到达出口端时，驱动驱动板10转动，此时伸缩杆11带动第一齿条12向上运动，第一齿条12经齿轮14驱动与齿轮14啮合的第二齿条15向前移动，第二齿条15将储球筒16顶部的数量球经通孔17推动至安置槽21内，与此同时，由于，蜗杆31的转动经皮带带动拨杆26转动，拨杆26带动槽轮25使驱动轴22进行转动，驱动轴22的转动带拨爪23将数量球拨至相应的接球筒24内，当驱动球8越过驱动板10，经斜面滑道5到达托板7上时，驱动板10在第二弹簧13的作用下恢复到初始位置，循环此过程，就可在数次驱动球8的击打中，统计驱动球8从每个树状滑道3出口端出去的次数，以数量球的个数为计，对数量球进行统计即可，使用完毕，关闭驱动电机32。

Claims (5)

1.一种数学教学用概率演示装置，包括支架（1），其特征在于，所述支架（1）上端竖直连接一壳体（2），所述壳体（2）内沿竖直方向设置有自上而下呈分散状的树状滑道（3），所述树状滑道（3）的上端入口处连通一置于壳体（2）内的竖向滑道（4），树状滑道（3）的多组出口端横向连通一置于壳体（2）内的斜面滑道（5），所述斜面滑道（5）与竖向滑道（4）相连通，所述竖向滑道（4）的下端封闭，且在下端面上竖向滑动穿设一驱动杆（6）且满足驱动杆（6）不能进行相对转动，所述驱动杆（6）的上端连接有置于竖向滑道（4）内的托板（7），所述托板（7）上放置有处于斜面滑道（5）出口端处的驱动球（8），所述驱动杆（6）外套设有连接在托板（7）和壳体（2）之间的第一弹簧（9），所述驱动杆（6）的下端设置有连接在支架（1）上的驱动装置，满足驱动球（8）受驱动装置驱动经竖向滑道（4）自树状滑道（3）下端的各个出口的出去的概率相等，且经斜面滑道（5）回到初始位置；

所述壳体（2）上横向转动连接有处于每组树状滑道（3）出口端且沿纵向延伸的多组驱动板（10），每组所述驱动板（10）满足其可被相应的驱动球驱动绕转轴转动，所述驱动板（10）置于壳体（2）后方的部分的后端面上纵向滑动配合有一伸缩杆（11）且满足伸缩杆（11）与驱动板（10）不脱离，所述伸缩杆（11）的后端铰接一竖向滑动连接在支架（1）上的第一齿条（12），所述驱动板（10）置于壳体（2）外的部分的上端面上与壳体（2）之间连接有一竖向设置的第二弹簧（13），所述第一齿条（12）啮合一转动连接在支架（1）上端的齿轮（14），所述齿轮（14）的下端啮合有一纵向滑动连接在支架（1）上的第二齿条（15），所述第二齿条（15）的前端设置有连接在壳体（2）下端且置于树状滑道（3）出口下方的储球筒（16），所述储球筒（16）内放置多组数量球，所述储球筒（16）的下端沿纵向开有通孔（17），所述第二齿条（15）与储球筒（16）下端的通孔（17）配合，满足第二齿条（15）在横向移动的过程中，将最底层的数量球沿通孔（17）推出，所述储球筒（16）的前端设置有一置于前方通孔（17）上方的挡板（18），所述挡板（18）与储球筒（16）之间连接有扭簧（19），满足挡板（18）可限制数量球的纵向运动，还包括横向连接在壳体（2）上且置于储球筒（16）前方的安置板（20），所述安置板（20）开有多组与所述储球筒（16）相匹配的安置槽（21），满足数量球可安置于安置槽（21）上，所述安置板（20）的上方设置有横向转动连接在壳体（2）上的驱动轴（22），所述驱动轴（22）上同轴连接有与每组安置槽（21）相匹配的拨爪（23），所述支架（1）上竖向连接有多组与安置槽（21）相配合的接球筒（24），满足数量球可由安置槽（21）经拨爪（23）驱动进入到接球筒（24）内，所述驱动轴（22）同轴连接一槽轮（25），所述槽轮（25）与横向转动连接在壳体（2）上的拨杆（26）配合，所述拨杆（26）的转轴与驱动装置的输出轴端经皮带进行传动连接，满足驱动装置为拨爪（23）提供动力输入；

所述的接球筒（24）的材质为透明的材质。

2.根据权利要求1所述的一种数学教学用概率演示装置，其特征在于，所述驱动装置包括纵向连接在驱动杆（6）下端且置于壳体（2）下方的挡杆（27），所述挡杆（27）的前后两侧设置有分别纵向转动连接在支架（1）上且沿横向间隔排布的两组转盘（28），处于前后同一侧的两组转盘（28）上铰接一水平且朝着挡杆（27）中心方向设置的转动杆（29），两组所述转动杆（29）满足可同时驱动挡杆（27）向下移动且同时与之脱离，所述转盘（28）同轴连接有一蜗轮（30），处于前后同一侧的两组蜗轮（30）啮合一横向转动连接在支架（1）上的蜗杆（31），两组蜗杆（31）之间通过皮带进行传动连接，其中一个蜗杆（31）的端部与固定安装在支架（1）上的驱动电机（32）的输出轴同轴连接，另一蜗杆（31）的端部与所述拨杆（26）的转轴之间经皮带进行传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种数学教学用概率演示装置，其特征在于，所述安置板（20）上端分别连接有多组置于每个安置槽（21）左右两侧的限位板（33），所述限位板（33）两两配合，满足其可限制数量球发生左右方向上的位移。

4.根据权利要求1所述的一种数学教学用概率演示装置，其特征在于，所述拨爪（23）为圆周均布在驱动轴（22）上的四组弧形的弧形板（34），满足其可推动数量球移动至接球筒（24）内。

5.根据权利要求1所述的一种数学教学用概率演示装置，其特征在于，所述接球筒（24）的前端面上开有刻度。