[發明專利]多功能活動型空間幾何解析模型

有效

• 申請號: 201210236349.6
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102723021A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 程林;程歡歡
• 申請（專利權）人: 程林
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于教、學用具技術領域，涉及一種空間幾何模型，特別涉及一種多功能活動型空間幾何解析模型。

背景技術

空間幾何是數學的重要組成部分，它在土木建筑、機械設計、航海測繪等大量實際問題中都有廣泛的應用；空間幾何也是數學教學的一個突出難點。教育部制定的《普通高中數學課程標準》特別強調，“立體幾何初步的教學重點是幫助學生形成空間想象能力，教師應該提供豐富的實物模型”，“幫助學生認識空間幾何體的結構特征”。?空間幾何體模型對于數學教學具有重要作用。現在市場上的空間幾何體模型主要有兩種：鐵絲焊接的模型和塑料的球棍模型。但是，這兩種模型的形狀和大小固定，均無法改變，模型無法活動，用途單一；模型的頂點難以成為真正的幾何頂點；模型沒帶刻度，不能顯示空間距離的長度及其變化；而且形狀固定，體積大，存放、使用和攜帶均不方便。這兩種模型無法滿足教師和學生的需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠活動、顯示長度、有真正幾何頂點、存放攜帶方便的多功能空間幾何模型。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：多功能活動型空間幾何解析模型由若干個三線共點轉動副和若干根帶刻度伸縮桿連接組成；該三線共點轉動副三個連接端的軸線三線相交于一點，所述三個連接端均可繞該點轉動；該帶刻度伸縮桿能夠拉伸和收縮的各層拉桿表面均設有刻度；該帶刻度伸縮桿的兩端能與三線共點轉動副連接端連接；設有備用套筒，能與帶刻度伸縮桿兩端連接，可將帶刻度伸縮桿與帶刻度伸縮桿連接起來。

作為本發明的進一步改進，該三線共點轉動副三個連接端的端頭，到三個連接端軸線相交點的距離一致，設為固定長度；該帶刻度伸縮桿每層拉桿的刻度，從內層拉桿突出的一端開始標數；該帶刻度伸縮桿收縮時，其內層拉桿露出部分的長度連同其連接端的長度保持固定，不在刻度計數范圍；備用套筒的長度設為固定。這樣使讀取長度的數值準確、高效、輕松。

作為本發明的進一步改進，該三線共點轉動副由三個帶平板套筒和一個主軸、一個副軸組成；該主軸一端開槽，且槽兩側有通孔，安裝有副軸，這兩個軸的軸線垂直相交；所述三個帶平板套筒安裝在這兩個軸上，是三線共點轉動副的三個連接端；該帶平板套筒是套筒上連帶著有通孔平板，其平板的平面與各自套筒的軸線保持適當距離，使三個帶平板套筒的套筒軸線三線相交于一點。

作為本發明的進一步改進，該三線共點轉動副由兩個帶平板套筒、一個連球套筒和一個球面副、一個軸構成；球面副固定在軸的一端，其球心在軸的軸線上；兩個帶平板套筒和一個連球套筒是三線共點轉動副的三個連接端；該連球套筒的一端連著球面副的球，所述兩個帶平板套筒安裝在軸上，是套筒上連帶著有通孔平板，其平板的面與各自套筒的軸線保持適當距離，使帶平板套筒和連球套筒的套筒軸線三線相交于一點。

作為本發明的進一步改進，該帶刻度伸縮桿最內層拉桿突出的一端鑲嵌有帶擋板螺桿，該帶刻度伸縮桿的另一端鑲嵌有螺桿；該帶擋板螺桿的擋板直徑大于三線共點轉動副連接端的套筒內徑，三線共點轉動副連接端的套筒設有內螺紋，與螺桿或帶擋板螺桿的螺紋相配合；備用套筒有內螺紋，與螺桿或帶擋板螺桿的螺紋相配合。

作為本發明的進一步改進，該帶刻度伸縮桿最內層拉桿突出的一端鑲嵌有帶擋板圓桿，該帶刻度伸縮桿的另一端鑲嵌有圓桿；該帶擋板圓桿的擋板直徑大于三線共點轉動副連接端的套筒內徑，三線共點轉動副連接端的套筒無內螺紋，與圓桿或帶擋板圓桿相配合；三線共點轉動副連接端的套筒一側設有螺紋通孔，由此可用螺釘固定帶刻度伸縮桿兩端的圓桿或帶擋板圓桿；備用套筒無內螺紋，與圓桿或帶擋板圓桿相配合，備用套筒一側設有螺紋通孔。

采用本發明的幾何模型結構后，模型的部件少，只有兩種，但模型的重組性和活動性很強，改變三線共點轉動副和帶刻度伸縮桿的組裝個數，或改變帶刻度伸縮桿長度或夾角，就可利用有限的部件獲得多種形狀和大小的幾何體；本模型組裝成形后，還可以通過帶刻度伸縮桿的伸縮活動，直觀生動地演示幾何體的動態變化過程；本模型可以演示平面幾何圖形、極坐標系或直角坐標系。三線共點轉動副連接端的軸線實現了三線相交于一個公共點，確保了模型具有幾何意義上的真正的頂點。帶刻度伸縮桿上有刻度，可直接讀取長度，實現了數量與模型、數與形的有機結合，使用者不僅可以定性觀察幾何模型，還可以定量觀察幾何模型，直接度量或驗證空間距離的長度及其變化。本模型的組裝、拆卸容易，模型不用拆卸后，所占空間很小，便于存放和攜帶。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。