CN210691755U - 一种大学数学概率事件教学演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学用具技术领域，公开了一种大学数学概率事件教学演示装置，壳体内部空间分隔为后仓和前演示部，前演示部由上至下依次分为释放盒、漏斗区以及演示区，释放盒下端和漏斗区相连通，漏斗区通过下端的漏球口和演示区相连通，演示区包括两侧的侧围板，其内部设置有随机分布的挡柱，演示区下侧设置有分隔挡，相邻的两个分隔挡之间设置有分漏球口，分漏球口内固定安装有感应器，集球盒下方设置有蓄电池和单片机，集球盒前表面固定安装有显示屏，后仓内部设置可以在其内部上下自由移动的升降翻转集球机构。本实用新型可以有效节省演示后的金属球整理收纳时间，可以有效避免金属球丢失，同时还能方便进行数据统计。

Description

一种大学数学概率事件教学演示装置

技术领域

本实用新型涉及教学用具，具体为一种大学数学概率事件教学演示装置。

背景技术

概率，又称或然率、机会率、机率(几率)或可能性，是概率论的基本概念。在大学概率论教学时，老师往往会使用伽尔顿板进行概率实验演示。伽尔顿板实验演示了大量偶然事件的统计规律，阐述了概率学中统计与分布的概念。伽尔顿板演示实验是个理想模型，可以演示单个粒子的随机性，也可以演示大量粒子的统计规律。

现有的伽尔顿板在使用时，是通过在其入口倾倒大量金属球，然后观察其下端狭槽内的金属球分布，从而进行概率演示。其在使用后，需要将所有的金属球收集到储存盒中，金属球在收集时，一是收集方法较为繁琐，会浪费大量时间；二是收集过程中容易洒落，导致金属球丢失。再者，现有的伽尔顿板仅通过贯穿下端狭槽的金属球分布来进行概率演示，如需统计准确数值，则需要人工数金属球的数量，使用非常不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大学数学概率事件教学演示装置，用以解决现有伽尔顿板在进行概率演示时存在的金属球容易洒落丢失、金属球收集费时间以及数据统计需要人工数数的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种大学数学概率事件教学演示装置，包括壳体，所述壳体内部空间分隔为后仓和前演示部，所述前演示部由上至下依次分为释放盒、漏斗区以及演示区，所述释放盒下端和所述漏斗区相连通，所述漏斗区通过下端的漏球口和所述演示区相连通，所述演示区包括两侧的侧围板，其内部设置有随机分布的挡柱，所述演示区下侧设置有分隔挡，相邻的两个所述分隔挡之间设置有分漏球口，所述分漏球口内固定安装有感应器，所述分漏球口下方和集球盒相连通，所述集球盒下方设置有蓄电池和单片机，所述集球盒前表面固定安装有显示屏，所述后仓内部设置可以在其内部上下自由移动的升降翻转集球机构。

优选的，所述释放盒后壁处开设有和所述后仓相连通的开口，所述释放盒的底面设置有抽拉槽，所述抽拉槽内设置有挡板，通过挡板的开闭可以控制抽拉槽内金属球的释放速度，防止大量金属球挤压在漏斗区，出现卡滞的情况。

优选的，所述开口处设置有抽拉封板，将释放盒和后仓隔开，使释放盒形成一个独立的孔将，从而可以在不使用时进行金属球的储存，防止金属球丢失。

优选的，所述升降翻转集球机构包括集球槽、滑槽一以及滑槽二，所述集球槽两侧分别设置有凸出于其本体的圆柱滑块一和圆柱滑块二，所述圆柱滑块一卡合在所述滑槽一内，所述圆柱滑块二卡合在所述滑槽二内，集球槽可以通过沿两个滑槽运动进行升降。

优选的，所述滑槽二上端设置有弧部槽，所述弧部槽为以所述滑槽一的上端点为圆心、以所述滑槽一和所述滑槽二的间距值为半径的90°圆弧，集球槽到达上端时，会以滑槽一的上端点为圆心进行翻转，以将内部的金属球倾倒入释放盒中，使用方便快捷。

优选的，所述圆柱滑块一和所述圆柱滑块二分别贯穿所述后仓的侧壁，并和把手固定连接。

优选的，所述前演示部前表面固定安装有透明盖板，便于贯穿内部。

优选的，所述壳体底部设置有配重，可以防止壳体因上部重量过大而倾倒。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置释放盒、漏斗区、演示区、集球盒以及升降翻转集球机构，可以使用释放盒进行金属球的释放，然后金属球通过漏斗区进入演示区，之后进入集球盒，从集球盒可以顺势滚入升降翻转集球机构中，从而在演示过程中即完成了金属球的收集，有效节省了演示后的整理时间；再通过升降翻转集球机构可以将所有金属球重新放置入释放盒，整个演示过程中金属球一直处于封闭空间内，可以有效防止金属球洒落丢失；通过设置的单片机、感应器以及显示屏，可以准确的显示出经过每个分漏球口的金属球数量，方便进行数据统计。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构图。

图2为本实用新型集球槽在收集状态的左视剖面图。

图3为本实用新型集球槽在翻转状态的左视局部放大图。

图4为本实用新型的A处剖视图。

图5为本实用新型的逻辑控制框图。

图中：1壳体、11透明盖板、2后仓、21集球槽、211圆柱滑块二、212圆柱滑块一、213把手、22滑槽一、23滑槽二、231弧部槽、3前演示部、31释放盒、311抽拉封板、312开口、313抽拉槽、314挡板、32漏斗区、321漏球口、33演示区、331挡柱、332分隔挡、333分漏球口、334侧围板、34集球盒、4感应器、5显示屏、6蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前表面”、“后壁”、“后侧”、“内侧”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参阅图1-4，一种大学数学概率事件教学演示装置，包括壳体1，在壳体1底部设置有配重，可以防止壳体1倾倒。壳体1的内部空间分隔为后仓2和前演示部3。其中，前演示部3的前表面固定安装有透明盖板11，方便观察内部。前演示部3由上至下依次分为释放盒31、漏斗区32以及演示区33。在释放盒31的后壁处开设有和后仓2相连通的开口312，在开口312处安装有抽拉封板311，通过抽拉封板311的开启与关闭，可以控制释放盒31和后仓2的连通与否，在其关闭时可以使释放盒31形成一个独立的空间，用于储存金属球。在释放盒31的底面设置有抽拉槽313，在抽拉槽313内设置有挡板314，通过挡板314的开闭可以控制抽拉槽313内金属球的释放速度，防止大量金属球挤压在漏斗区32的漏球口321而导致卡滞。

释放盒31下端和漏斗区32相连通，漏斗区32通过下端的漏球口321和演示区33相连通，演示区33包括两侧的侧围板334，其内部设置有多个随机分布的挡柱331，在演示区33下侧设置有多个分隔挡332，每相邻的两个分隔挡332之间设置有一个分漏球口333，在分漏球口333内部固定安装有感应器4，用以感应通过分漏球口333的金属球，分漏球口333的下方和集球盒34相连通，集球盒34下方设置有蓄电池6和单片机，集球盒34前表面固定安装有显示屏5和按键模块，多个感应器4、单片机、按键模块、蓄电池6以及显示屏5电性连接。集球盒34的底面为前高后低的斜面，集球盒34后侧壁未设置挡板，从而和后仓2保持连通状态，金属球可从集球盒34中顺斜面滚入后仓2中。

参阅图2-4，在后仓2内部设置有一个集球槽21，集球槽21的两侧分别设置有凸出于其本体的圆柱滑块一212和圆柱滑块二211，圆柱滑块一212和圆柱滑块二211分别贯穿后仓2两侧的侧壁，之后和把手213固定连接，在后仓2的左右侧壁上开有滑槽一22以及滑槽二23，其中，圆柱滑块一212卡合在滑槽一22内，圆柱滑块二211卡合在滑槽二23内，集球槽21从而可以沿滑槽一22和滑槽二23上下自由移动。在滑槽二23上端设置有弧部槽231，弧部槽231为以滑槽一22的上端点为圆心、以滑槽一22和滑槽二23的间距值为半径的90°圆弧。当集球槽21在底部时，集球槽21的高度低于集球盒34的底面，此时，金属球可以从集球盒34滚入集球槽21中，然后可以将集球槽21向上沿滑槽一22和滑槽二23提起，当其到达滑槽一22的上端时，外部还可以沿滑槽二23的弧部槽231继续移动，从而起到翻转的效果，此时，可以将其内部的金属球通过开口312倾倒入释放盒31中。

在一种较佳的实施例中，单片机采用STC89C51单片机，感应器4采用XH-22N1环形传感器，显示屏5采用LCD 1604显示屏。

使用方法：

在使用时，首先将释放盒31下端的挡板314抽出一部分，使其内部的金属球开始从释放盒31落入漏斗区32中，之后可以逐渐抽出挡板314。进入漏斗区32中的金属球会相继从漏球口321落入演示区33，并在多个挡柱331的阻挡下，分别进入不同的分漏球口333中，并最终进入集球盒34中，然后滚入后仓2中的集球槽21中。当金属球通过分漏球口333时，安装在内部的感应器4会探测到金属球，并向单片机输入高电平信号，单片机根据不同的感应器4输入的信号进行判断，并向显示屏5输入信号，在显示屏5上显示出每个分漏球口333进过的金属球数量，以供进行概率统计分析。演示完毕后，可以通过按键模块上的电源键可以切断单片机、显示屏5以及感应器4的电源，如果需要再次进行实验，可以通过按键模块上的复位键对单片机以及显示屏5进行复位，以方便进行再次演示。

所有的金属球都落入集球槽21后，将释放盒31的挡板314插回抽拉槽313中，使释放盒31下方密闭，之后即可手提把手213，将集球槽21提起，并将金属球通过开口312倒入释放盒31中，再将抽拉封板311密闭，此时金属球即可存放在释放盒31中。

进一步说明，上述固定连接和固定安装，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大学数学概率事件教学演示装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内部空间分隔为后仓(2)和前演示部(3)，所述前演示部(3)由上至下依次分为释放盒(31)、漏斗区(32)以及演示区(33)，所述释放盒(31)下端和所述漏斗区(32)相连通，所述漏斗区(32)通过下端的漏球口(321)和所述演示区(33)相连通，所述演示区(33)包括两侧的侧围板(334)，其内部设置有随机分布的挡柱(331)，所述演示区(33)下侧设置有分隔挡(332)，相邻的两个所述分隔挡(332)之间设置有分漏球口(333)，所述分漏球口(333)内固定安装有感应器(4)，所述分漏球口(333)下方和集球盒(34)相连通，所述集球盒(34)下方设置有蓄电池(6)和单片机，所述集球盒(34)前表面固定安装有显示屏(5)，所述后仓(2)内部设置可以在其内部上下自由移动的升降翻转集球机构。

2.根据权利要求1所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述释放盒(31)后壁处开设有和所述后仓(2)相连通的开口(312)，所述释放盒(31)的底面设置有抽拉槽(313)，所述抽拉槽(313)内设置有挡板(314)。

3.根据权利要求2所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述开口(312)处设置有抽拉封板(311)。

4.根据权利要求1所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述升降翻转集球机构包括集球槽(21)、滑槽一(22)以及滑槽二(23)，所述集球槽(21)两侧分别设置有凸出于其本体的圆柱滑块一(212)和圆柱滑块二(211)，所述圆柱滑块一(212)卡合在所述滑槽一(22)内，所述圆柱滑块二(211)卡合在所述滑槽二(23)内。

5.根据权利要求4所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述滑槽二(23)上端设置有弧部槽(231)，所述弧部槽(231)为以所述滑槽一(22)的上端点为圆心、以所述滑槽一(22)和所述滑槽二(23)的间距值为半径的90°圆弧。

6.根据权利要求4所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述圆柱滑块一(212)和所述圆柱滑块二(211)分别贯穿所述后仓(2)的侧壁，并和把手(213)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述前演示部(3)前表面固定安装有透明盖板(11)。

8.根据权利要求1所述的一种大学数学概率事件教学演示装置，其特征在于：所述壳体(1)底部设置有配重。

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