CN209879910U - 一种多功能平面图形变换作图与演示教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能平面图形变换作图与演示教具，由直尺、量角盘和连接座组合而成；所述直尺的一端设有与直尺刻度在同一直线上的安装孔，量角盘上设有中心孔，所述连接座包括底座和竖向设于底座上的中心轴；所述连接座上的中心轴穿过量角盘上的中心孔和直尺上的安装孔将两者连接，使所述量角盘和直尺绕连接座的中心轴可任意旋转。本实用新型既可演示又可作图，适合中小学数学与旋转、平移、轴对称、位似等知识相关的教学，有较强的针对性和实用性，该教具的演示、作图的可观察性强，能够充分调动学生的课堂积极性，从而获得良好的教学效果。

Description

一种多功能平面图形变换作图与演示教具

技术领域

本实用新型涉及教具技术领域，尤其涉及一种多功能平面图形变换作图与演示教具。

背景技术

人教2011版数学教科书七年级下第五章涉及到画任意两直线平行和平面图形的平移演示及作图；七年级下第七章涉及到用方向和距离表示平面内物体的位置；八年级上第十三章涉及到轴对称的相关知识与作图；九年级上第二十三章涉及图形平面旋转动态过程的演示以及作图；九年级下第二十七章涉及到位似变换的相关知识与作图。对于这些章节的教学，现有的教学方式主要是老师直接通过实物在黑板（或白板）上做一个大概的示意演示，不够准确生动。作图通过三角板、直尺、圆规、量角器中两种或两种以上工具的并用来进行，操作费时费力，很不方便，因而无法很好的调动学生的课堂积极性，也无法提高教学效率。或者运用几何画板等网络工具来演示，但它是虚拟的展示，对学生来讲缺乏直接的真实感和体验感。这两种方式都会导致部分学生在学习相关知识时产生困惑，不容易理解，从而造成学习困难。

教具作为教师辅助教学的用具，有着其它手段不可替代的作用。教师适时使用教具能激发学生学习兴趣、突出教学重点、突破教学难点，有效提高课堂效率和提升教学质量。然而，目前还未见适用于以上几个教学内容用的专用教具。因此，设计一种具有相应功能的作图与演示教具，对教师提高课堂教学效果，促进学生学习具有十分重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有技术中在黑板或白板上作图麻烦费力，作图效率低，而采用几何画板等网络工具来演示有缺乏真实感、体验感等问题，提供一种多功能平面图形变换作图与演示教具。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种多功能平面图形变换作图与演示教具，由直尺、量角盘和连接座组合而成；所述直尺的一端设有与该直尺刻度在同一直线上的安装孔，量角盘上设有中心孔，所述连接座包括底座和竖向设于底座上的中心轴；所述连接座上的中心轴穿过量角盘上的中心孔和直尺上的安装孔将量角盘和直尺连接，使所述量角盘和直尺绕连接座的中心轴可任意旋转。

本实用新型通过设置直尺、量角盘和连接座，将量角盘和直尺连接到连接座上且量角盘和直尺绕连接座的中心轴可任意旋转，这样，在作图或演示时，转动直尺使固定在直尺上的模型片到达需要演示的位置，即可直观的演示旋转、平移、轴对称、位似变换等场景；并且量角盘能够读取数据，使得整个作图或演示准确。采用直尺、量角器有机结合，既可演示又可作图，适合中小学数学与旋转、平移、轴对称、位似等知识相关的教学，有较强的针对性和实用性，该教具的演示、作图的可观察性强，能够充分调动学生的课堂积极性，从而获得更好的教学效果。

进一步，所述量角盘底部中心设有用于容纳底座的凹槽，使量角盘处于水平位置。这样，量盘与底座在同一平面上，固定底座后，量盘与底座位于同一平面，使量盘与底座不存在倾角，确保测量的准确性。

进一步，所述量角盘为两个圆心重合的半圆盘组成。这样，量角盘可以是一个圆盘，也可以由两个半径不同但同圆心的半圆组合而成，使量角盘的设计更加灵活，便于量盘测量角度。

进一步，所述直尺位于量角盘外侧的底部设有与直尺对应的夹尺；所述夹尺厚度与量角盘的厚度相当，使直尺保持水平位置，这样，确保直尺在测量时没有倾角，测量准确。

进一步，所述直尺远离量角盘的一端设有垫片；所述垫片的厚度与量角盘的厚度相当，使直尺保持水平位置，这样，确保直尺在测量时没有倾角，测量准确。

进一步，在直尺上设有用于固定模型片的夹片，这样，将模型片固定在该夹片上后，通过该夹片在直尺上滑动后固定，将模型片固定在需要演示的位置，使得演示平移、旋转时更方便。

进一步，所述连接座的中心轴顶部设有凸起或锁帽，用于防止直尺和量角盘脱落，设计更加合理。

进一步，所述底座为吸盘或磁铁块，以便灵活固定在黑板上，方便教学演示。

进一步，所述直尺和量角盘为透明塑料制成，这样，教具的演示、作图的可观察性强，能够充分调动学生的课堂积极性，从而获得更好的教学效果。

进一步，所述量角盘上设有气泡水平仪，这样，在平面图形平移、确定平面内点的位置等作图、演示时，由于气泡水平仪的存在，更容易确定方向或坐标，使得操作简单方便且准确。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型构思巧妙、设计合理。通过设置直尺、量角盘和连接座，将量角盘和直尺连接到连接座上且量角盘和直尺绕连接座的中心轴可作任意旋转，这样，在作图或演示时，转动直尺使固定在直尺上的模型片到达需要演示的位置，即可直观的演示旋转、平移、轴对称、位似变换等相关教学内容，让学生直接的感知平面旋转等运动的完整过程，更好的理解相关概念、特性。并且量角盘中设有刻度和气泡水平仪，能够定坐标、方向和读取数据，使得整个作图或演示准确。

2、本实用新型采用直尺与量角器有机结合，既可演示又可作图，有较强的针对性和实用性。该教具能够快速、方便、准确的进行旋转、平移、轴对称、位似等知识相关作图以及确定平面内任意一点相对已知点的位置，也能够直观地演示与旋转、平移、轴对称等相关的运动变换过程，增强了教具演示的可观察性、直接体验性，作图的准确、便捷性，从而获得更好的教学效果。其演示、作图的可观察性强，能更好地实施教学，充分调动学生的课堂积极性，从而获得良好的教学效果。

3、本实用新型通过合理设置底座将直尺与量角盘有机结合，再配合平面模片（例如三角形或任意多边形等）夹持在直尺上，模型片可根据需要选择，具有一定的灵活性，一举多得。

附图说明

图1为本实用新型一种多功能平面图形变换作图与演示教具的示意图。

图2为本实用新型一种多功能平面图形变换作图与演示教具的另一种示意图。

图3为本实用新型的实施例2中具有夹尺的示意图。

图4为图3中A-A向视图。

图5为图4中B处的放大图。

图6为本实用新型的实施例2中具有垫片的示意图。

图7为本实用新型的实施例4的结构示意图。

图8为本实用新型的实施例5的结构示意图。

图9为本实用新型一种多功能平面图形变换作图与演示教具的一种使用参考图。

图中：直尺1、量角盘2、连接座3、底座31、中心轴32、夹尺4、垫片5、夹片6、气泡水平仪7、模型片8。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1和图2，一种多功能平面图形变换作图与演示教具，由直尺1、量角盘2和连接座3组合而成；所述直尺1的一端设有与直尺1刻度在同一直线上的安装孔，量角盘2上设有中心孔，所述连接座3包括底座31和竖向设于底座31上的中心轴32。所述连接座3上的中心轴32穿过量角盘2上的中心孔和直尺1上的安装孔将两者连接，使所述量角盘2和直尺1绕连接座3的中心轴32可任意旋转。进一步，所述连接座3的中心轴32顶部设有凸起或锁帽，用于防止直尺1或量角盘2脱落。所述直尺1和量角盘2为透明塑料制成。这样，利于教师直观演示、作图，学生直接观察图形平面旋转等变换的过程，增强教具演示、作图的可观察性。进一步，所述量角盘2为两个圆心重合的半圆盘组成。当两个半圆盘的半径相等时，所述量角盘2为圆盘，如图1所示。当两个半圆盘的半径不相等时，所述量角盘2如图2所示。量角盘2上具有刻度线，该刻度线可以是从0度到360度，也可以是0度和180度刻度线重合，从0度刻度线起顺时针和逆时针各180度。所述量盘上设有零度线和十字比对坐标，直尺上也有与量盘上对应的十字比对坐标。这样，便于量盘测量旋转的角度，测量准确方便。

实施例2：参见图3~图6，在实施例1的基础上，所述量角盘2底部中心设有用于容纳底座31的凹槽，使量角盘2处于水平位置。进一步，所述直尺1位于量角盘2外侧的底部设有与直尺1对应的夹尺4，或者所述直尺1远离量角盘2的一端设有垫片5；所述夹尺4或垫片5的厚度与量角盘2的厚度相当，使直尺1保持水平位置。这样，量盘与底座31在同一平面上，固定在黑板上后，量盘与黑板之间是平行的，不存在倾角，确保测量的准确性。直接将模型片8夹在主尺和夹尺4之间，有助于演示时观察和作图。

实施例3：在实施例1或2的基础上，所述底座31为吸盘或磁铁块，以便灵活固定在黑板（白板）上，方便教学演示；所述夹尺4或垫片5的底部设有吸盘或磁铁块。这样，便于将连接座3固定，有利于教具的操作和演示。当固定在普通的黑板（白板）上时，采用吸盘能够将连接座3固定，当黑板（白板）为带有磁性的黑板时，通过磁力将连接座3固定。

实施例4：参见图7，在实施例1~3任一基础上，在直尺1上设有用于固定模型片8的夹片6，这样，将模型片8固定在该夹片6上后，通过该夹片6在直尺1上滑动后固定，将模型片8固定在需要演示的位置，使得演示平移、旋转时更方便。

实施例5：参见图8，在实施例1~4的基础上，所述量角盘2上设有气泡水平仪7，这样，在平移、确定平面内点的位置等作图、演示时，由于气泡水平仪7的存在，更容易确定运动的方向或坐标，使得操作简单方便和准确。

下面结合本实用新型的具体使用方式，对本实用新型的具体操作过程进行说明。

1、平面图形的旋转演示及作图的操作过程如下：

（1）旋转演示操作：参见图9，将模型片8通过夹尺4、夹片6或粘贴等方式固定在直尺1上，将底座31对准旋转中心，利用吸盘或磁铁将底座31固定在该旋转中心处；旋转直尺1使模型片8绕着旋转中心转动，从而可展示平面图形旋转的全过程。

（2）旋转作图操作：参见图9，将需要平移的模型片8（例如三角形或任意多边形等）通过夹尺4、夹片6或粘贴等方式固定在直尺1上，在黑板（白板）上画出模型片8的形状，将底座31对准旋转中心，利用直尺1分别对准平面图形各关键点（顶点或任意指定点），利用量角盘2分别确定旋转方向和角度，利用直尺1根据旋转方向和角度分别确定各关键点（顶点或任意指定点）的对应点，然后依次连接各对应点，画出原模型片8图形按任一确定的旋转方向和角度的旋转图形。

2、平面图形平移演示及作图操作过程如下：

（1）平移演示：将需要平移的模型片8固定在夹片6上（采用双面贴或者磁性材料等方式），平移夹片6，便可全程演示平面图形平移的过程。

（2）平移作图：在黑板（白板）上画出需要平移的平面图形，将底座31分别对准平面图形各关键点（顶点或任意指定点），利用量角盘2及气泡水平仪7分别确定方向，利用直尺1根据平移距离分别确定各关键点（顶点或任意指定点）的对应点，然后依次连接个对应点，画出原图形按任一确定的平移方向和距离的平移图形。

3、平面图形轴对称演示及作图操作过程如下：

（1）轴对称演示：首先将模型片8固定在直尺1上，对称轴经过量角盘2中大半圆一角并且与小半圆相切，旋转直尺1使模型片8与其全等图重合，拧紧螺帽使量角盘2、直尺1及底座31位置固定成组合体，翻转组合体180度，使模型片8与原图关于对称轴对称的图形重合。

（2）轴对称作图：先将由直尺1的刻度线与量角盘2的0刻度对齐，再将量角盘2的90度线对齐对称轴并滑动调整，使直尺1的刻度线分别经过原图的关键点，记住各关键点所对应的刻度，然后转动直尺1 180度，利用刚刚记录的刻度标出原图形各关键点的对应点，顺次连接各对应点便做出了原图形关于对称轴的对称图形。

4、平面图形位似作图操作过程如下：

在黑板（白板）上画出一平面图形，将底座31中心与位似中心对准，利用直尺1分别对准已知平面图形各关键点，若所画位似图形与已知平面图形在位似中心的同侧，利用位似比算出各关键点的对应点离位似中心的距离，通过直尺1上相应刻度度分别确定各关键点的对应点，然后依次连接个对应点，画出原图形相应的位似图形。若所画位似图形与已知平面图形分别在位似中心的两侧时，找对应点时需要将直尺1先分别对准已知平面图形各关键点后，接着旋转180度，利用位似比算出各关键点的对应点离位似中心的距离，通过直尺1上相应刻度度分别确定各关键点的对应点，其它步骤与同侧时相同。

5、相对已知点确定平面内任意一点的位置，作图操作如下：

将底座31对准参照点，利用量角盘2及指南针气泡水平仪7确定所要确定的点的方向，根据方位角利用量角盘2旋转直尺1到相应位置，根据所画点与参照点的距离，利用直尺1上刻度直接画出所要确定的点。

综上，本实用新型采用直尺与量角器有机结合，既可演示又可作图，适合中小学数学与旋转、平移、轴对称、位似等知识相关的教学，有较强的针对性和实用性，该教具能直观展示平面图形运动变换的全过程，作图、演示的可观察性强，能够充分发挥教具辅助教师教学的功能，提高课堂效率，增强教学吸引力，激发学生学习兴趣，调动学生的课堂积极性，从而获得更好的教学效果。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，由直尺(1)、量角盘(2)和连接座(3)组合而成；所述直尺(1)的一端设有与该直尺(1)刻度在同一直线上的安装孔，量角盘(2)上设有中心孔，所述连接座(3)包括底座(31)和竖向设于底座(31)上的中心轴(32)；所述连接座(3)上的中心轴(32)穿过量角盘(2)上的中心孔和直尺(1)上的安装孔将量角盘(2)和直尺(1)连接，使所述量角盘(2)和直尺(1)绕连接座(3)的中心轴(32)可任意旋转。

2.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述量角盘(2)底部中心设有用于容纳底座(31)的凹槽，使量角盘(2)处于水平位置。

3.根据权利要求2所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述量角盘(2)为两个圆心重合的半圆盘组成。

4.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述直尺(1)位于量角盘(2)外侧的底部设有与直尺(1)对应的夹尺(4)；所述夹尺(4)厚度与量角盘(2)的厚度相当，使直尺(1)保持水平位置。

5.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述直尺(1)远离量角盘(2)的一端设有垫片(5)；所述垫片(5)的厚度与量角盘(2)的厚度相当，使直尺(1)保持水平位置。

6.根据权利要求4或5所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，在直尺(1)上设有用于固定模型片(8)的夹片(6)。

7.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述连接座(3)的中心轴(32)顶部设有凸起或锁帽，用于防止直尺(1)和量角盘(2)脱落。

8.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述底座(31)为吸盘或磁铁块。

9.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述直尺(1)和量角盘(2)为透明塑料制成。

10.根据权利要求1所述多功能平面图形变换作图与演示教具，其特征在于，所述量角盘(2)上设有气泡水平仪(7)。