CN210743338U - 一种用于高斯投影的教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高斯投影的教学装置，包括底座，底座的上端垂直设有支撑杆，支撑杆一侧设有电源开关，支撑杆的上端垂直设置有固定杆，固定杆的上端安装有与电源开关电连的激光灯，激光灯外套有与固定杆固定连接的遮光罩，遮光罩的外套有与固定杆转动连接的地球仪；地球仪的外表面设有若干经线及一根赤道线，地球仪远离固定杆的一端设置有齿轮轴，地球仪的外表面套设有圆柱框架，圆柱框架包括两个半圆柱框架、连接条，连接条开设有与齿轮轴相配合的滑槽，滑槽的一内侧设置有与齿轮轴相啮合的齿条，每一半圆柱框架内均设置有与地球仪相切的光敏纸。本实用新型通过采用模型演示的教学方式来讲解抽象概念，便于学生理解高斯投影。

Description

一种用于高斯投影的教学装置

技术领域

本实用新型涉及教学演示用具技术领域，特别涉及一种用于高斯投影的教学装置。

背景技术

高斯投影是一种等角横轴切椭圆柱投影，它是假设一个椭圆柱面与地球椭球体面横切于某一条经线上，按照等角条件将中央经线一定经差范围内的经纬线投影到椭圆柱面上，然后将椭圆柱面展开成平面而成的。这种投影，将中央经线投影为直线，其长度没有变形，与球面实际长度相等，其余经线为向极点收敛的弧线，距中央经线愈远，变形愈大，赤道线投影后是直线，但有长度变形；若采用分带投影的方法，可使投影边缘的变形不致过大，我国各种大、中比例尺地形图采用了不同的高斯投影带。

现代教学中，多采用幻灯片放映方式对高斯投影进行教学讲解，这种静态的教学方式不便于学生们对抽象概念的理解，若采用模型演示的动态教学方式，学生将更能直观的理解高斯投影，从而能够很大程度的提升教学质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高斯投影的教学装置，通过采用模型演示的教学方式来讲解抽象概念，根据投影变形特性，将椭球面转换成平面，便于学生理解高斯投影，提高教学质量。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于高斯投影的教学装置，包括底座，所述底座的上端垂直设有支撑杆，所述支撑杆一侧设有电源开关，所述支撑杆的上端垂直设置有固定杆，所述固定杆的上端安装有与所述电源开关电连的激光灯，所述激光灯外套有与所述固定杆固定连接的遮光罩，所述遮光罩的外套有与所述固定杆转动连接的地球仪，所述遮光罩及所述地球仪均以所述激光灯为中心；

所述地球仪的外表面设有可从内部透光的若干经线及一根赤道线，所述地球仪远离所述固定杆的一端设置有齿轮轴，所述地球仪的外表面套设有可沿垂直所述固定杆方向滑动且与地球仪相切的圆柱框架，所述圆柱框架包括两个相对设置有的半圆柱框架、远离所述固定杆的一端用于连接两个半圆柱框架的连接条，所述遮光罩开设有两个与所述地球仪的三条相邻经线于遮光罩表面的投影区域相吻合且面向对应半圆柱框架的开口，所述连接条靠近所述地球仪的一侧开设有与所述齿轮轴相配合的滑槽，所述滑槽的一内侧设置有与所述齿轮轴相啮合的齿条，每一半圆柱框架内均设置有与所述地球仪相切的光敏纸。

通过采用上述技术方案，当教学人员使用本装置进行高斯投影教学演示时，在半圆柱框架内放入光敏纸，打开电源开关，激光灯发光，激光透过遮光罩的开口照射到地球仪上，激光透过地球仪上的三根经线及部分赤道线照射到光敏纸上，经过一定时间的照射后，光敏纸上留下了三条经线及部分赤道线的投影，关闭电源开关后推动圆柱框架，再次打开电源开关，继续在光敏纸上得到三条经线及部分赤道线的投影，重复上述步骤，完成所有经线的投影，取下光敏纸就能得到两张完整的高斯投影坐标。

本实用新型的进一步设置为：所述固定杆设置有卡于两个半圆柱框架之间的限位条。

通过采用上述技术方案，使圆柱框架在滑动时不会转动。

本实用新型的进一步设置为：所述支撑杆连接有与所述电源开关电连的电源线。

本实用新型的进一步设置为：所述齿轮轴的齿数与所述经线的数量相等。

通过采用上述技术方案，确保每一次转动都有一条经线与每一个半圆柱框架相切。

本实用新型的进一步设置为：所述地球仪的内表面与所述遮光罩的外表面相接触。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一、本装置整体构成了高斯投影的基础演示模型，根据投影变形特性，将椭球面转换成平面，学生将更能直观的理解高斯投影，从而能够很大程度的提升教学质量；

其二、通过本装置可直接获得高斯投影坐标，无需人为勾画投影线，得到高斯投影坐标更加简便且更加准确；

其三、通过设置有齿轮和齿条，地球仪和圆柱体可以同步运动，避免投影时还要让经线与圆柱框架相切的麻烦，每一次转动都能让经线与圆柱框架相切。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的爆炸图；

图3是用于展示齿轮轴与滑槽连接的局部剖视图；

图4为光敏纸投影后的到高斯投影坐标的展示图。

图中：1、底座；2、支撑杆；21、固定杆；22、电源开关；23、电源线；3、激光灯；4、遮光罩；41、开口；5、地球仪；51、经线； 52、赤道线；53、齿轮轴；6、圆柱框架；61、半圆柱框架；62、连接条；63、滑槽；64、齿条；65、限位条；7、光敏纸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例，一种用于高斯投影的教学装置，参照图1-4，包括底座 1，底座1的上端垂直设有一根支撑杆2，支撑杆2一侧设有一个电源开关22，支撑杆2的上端垂直设置有一根固定杆21，固定杆21的上端安装有一个与电源开关22电连的激光灯3，支撑杆2连接有一根与电源开关22电连的电源线23，激光灯3外套有一个与固定杆21 固定连接的遮光罩4，遮光罩4为球形壳体，遮光罩4的外套有一个与固定杆21转动连接的地球仪5，地球仪5为椭圆地球仪，遮光罩4 及地球仪5均以激光灯3为中心，地球仪5的内表面与遮光罩4的外表面相接触。

地球仪5的外表面设有可从内部透光的若干经线51及一根赤道线52，地球仪5远离固定杆21的一端设置有一根齿轮轴53，地球仪5的外表面套设有一个可沿垂直固定杆21方向滑动且与地球仪5相切的圆柱框架6，圆柱框架6的截面为与地球仪5相匹配的椭圆形，圆柱框架6包括两个相对设置有的半圆柱框架61、远离固定杆 21的一端用于连接两个半圆柱框架61的连接条62，遮光罩4开设有两个与地球仪5的三条相邻经线51于遮光罩4表面的投影区域相吻合且面向对应半圆柱框架61的开口41，固定杆21设置有一条卡于两个半圆柱框架61之间的限位条65，使圆柱框架6在滑动时不会转动；连接条62靠近地球仪5的一侧开设有一个与齿轮轴53相配合的滑槽63，滑槽63的一内侧设置有与齿轮轴53相啮合的齿条64，每一半圆柱框架61内均设置有一张与地球仪5相切的光敏纸7，贯穿半圆柱框架61的一端设置有一个用于插入光敏纸7的卡口。

齿轮轴53的齿数与经线51的数量相等，确保每一次转动都有一条经线51与每一个半圆柱框架61相切。

使用方式：当教学人员使用本装置进行高斯投影教学演示时，在半圆柱框架61内放入光敏纸7，打开电源开关22，激光灯3发光，激光透过遮光罩4的开口41照射到地球仪5上，激光透过地球仪5 上的三根经线51及部分赤道线52照射到光敏纸7上，经过一定时间的照射后，光敏纸7上留下了三条经线51及部分赤道线52的投影，关闭电源开关22后推动圆柱框架6，使齿轮轴53转动三个齿，再次打开电源开关22，继续在光敏纸7上得到三条经线51及部分赤道线 52的投影，重复上述步骤，完成所有经线51的投影，取下光敏纸7 就能得到两张完整的高斯投影坐标。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种用于高斯投影的教学装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上端垂直设有支撑杆(2)，所述支撑杆(2)一侧设有电源开关(22)，所述支撑杆(2)的上端垂直设置有固定杆(21)，所述固定杆(21)的上端安装有与所述电源开关(22)电连的激光灯(3)，所述激光灯(3)外套有与所述固定杆(21)固定连接的遮光罩(4)，所述遮光罩(4)的外套有与所述固定杆(21)转动连接的地球仪(5)，所述遮光罩(4)及所述地球仪(5)均以所述激光灯(3)为中心；

所述地球仪(5)的外表面设有可从内部透光的若干经线(51)及一根赤道线(52)，所述地球仪(5)远离所述固定杆(21)的一端设置有齿轮轴(53)，所述地球仪(5)的外表面套设有可沿垂直所述固定杆(21)方向滑动且与地球仪(5)相切的圆柱框架(6)，所述圆柱框架(6)包括两个相对设置有的半圆柱框架(61)、远离所述固定杆(21)的一端用于连接两个半圆柱框架(61)的连接条(62)，所述遮光罩(4)开设有两个与所述地球仪(5)的三条相邻经线(51)于遮光罩(4)表面的投影区域相吻合且面向对应半圆柱框架(61)的开口(41)，所述连接条(62)靠近所述地球仪(5)的一侧开设有与所述齿轮轴(53)相配合的滑槽(63)，所述滑槽(63)的一内侧设置有与所述齿轮轴(53)相啮合的齿条(64)，每一半圆柱框架(61)内均设置有与所述地球仪(5)相切的光敏纸(7)。

2.根据权利要求1所述的一种用于高斯投影的教学装置，其特征在于：所述固定杆(21)设置有卡于两个半圆柱框架(61)之间的限位条(65)。

3.根据权利要求1所述的一种用于高斯投影的教学装置，其特征在于：所述支撑杆(2)连接有与所述电源开关(22)电连的电源线(23)。

4.根据权利要求1所述的一种用于高斯投影的教学装置，其特征在于：所述齿轮轴(53)的齿数与所述经线(51)的数量相等。

5.根据权利要求1所述的一种用于高斯投影的教学装置，其特征在于：所述地球仪(5)的内表面与所述遮光罩(4)的外表面相接触。

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