[發明專利]旋轉曲面演示教具

有效

• 申請號: 201710581595.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107195231B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 黃玉娟
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

本發明公開了旋轉曲面演示教具，主要涉及解析幾何教具領域。包括底座、扭轉轉動機構、母線機構，扭轉轉動機構包括下轉軸、下連桿、上轉軸、上連桿和控制桿，下轉軸可轉動的安裝在底座上，且下轉軸通過底座內安裝的電機驅動，控制桿的下端與下轉軸能夠分別在軸向上兩個夾角為20～80度的位置限位固定，控制桿貫穿上轉軸且與上轉軸在軸向上同步，上轉軸與上連桿垂直連接，下轉軸與下連桿垂直連接，母線機構能夠可拆卸的固定在上連桿和下連桿之間。本發明的有益效果在于：它不但能夠使學生觀察到旋轉曲面的形成過程，而且還能夠方便學生直觀清楚的比較經線和母線的區別，幫助學生快速的理解和掌握相關知識點。

技術領域

本發明涉及解析幾何教具領域，具體是旋轉曲面演示教具。

背景技術

旋轉曲面是解析幾何的重要內容。旋轉曲面是在空間中，一條曲線Γ圍繞定直線l旋轉一周所產生的曲面。其中，曲線Γ叫做旋轉曲面的母線。而經線是指經過軸l的半平面和旋轉曲面的交線。在旋轉曲面的學習中，如何準確理解母線和經線，以及判斷區分母線和經線，是學習旋轉曲面的基礎。也是正確理解及使用后續大量公式進行解題的前提。然而，母線不一定是經線，特別是在母線傾斜的情況下，學生既很難聯想出傾斜母線旋轉形成曲面的形狀，又很難區分母線和經線的區別。特別是這種立體的傾斜、旋轉圖形也很難通過平面圖形進行表達，給學生的理解帶來難度，經線和母線的判斷和理解也成為旋轉曲面教學的難點。

現有課堂上，為了解決旋轉曲面不容易聯想和理解的問題，使用一些教具對旋轉曲面的形成及輪廓進行演示，從而使曲線與曲面的表達更加直觀，方便學生理解。然而現有的旋轉曲面教具中，尚沒有能夠清楚展示出經線及母線區別的教具，給教學帶來困難。

發明內容

本發明的目的在于提供旋轉曲面演示教具，它不但能夠使學生觀察到旋轉曲面的形成過程，而且還能夠方便學生直觀清楚的比較經線和母線的區別，幫助學生快速的理解和掌握相關知識點。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

旋轉曲面演示教具，包括底座、扭轉轉動機構、母線機構，所述扭轉轉動機構包括下轉軸、下連桿、上轉軸、上連桿和控制桿，所述下轉軸和上轉軸均為空心管狀結構，所述下轉軸的底部豎直且可轉動的安裝在底座上，所述底座內安裝有用于驅動下轉軸的電機，所述控制桿貫穿上轉軸，所述控制桿的頂端設有壓帽，且所述控制桿的底端插入下轉軸的頂部，所述控制桿的底端設有卡塊，所述下轉軸內部的頂面上設有供卡塊插入的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽呈20～80度的夾角，所述控制桿的外壁上對稱的設有翅板，所述上轉軸的內壁上對稱的設有與翅板滑動連接的滑槽，所述滑槽的截面與翅板的截面相適應，所述上轉軸的下部設有第一空腔，所述第一空腔內設有直線彈簧，所述控制桿上設有彈簧座，所述彈簧座位于第一空腔的頂部，所述直線彈簧的頂端與彈簧座連接，且直線彈簧的底端與第一空腔的下底面連接，所述下連桿垂直固定于下轉軸的中部，所述上連桿垂直固定于上轉軸的中部，所述卡塊插入第一卡槽時，所述上連桿與下連桿在同一平面上，所述母線機構包括母線模型，所述母線模型的一端與上連桿的外端可拆卸連接，且母線模型的另一端與下連桿的外端可拆卸連接。

所述下連桿和上連桿的外端均設有螺頭，所述母線模型的兩端均設有連接頭，所述連接頭上設有與其轉動連接的螺套，所述螺套與連接頭通過關節軸承連接，所述螺套與螺頭螺紋連接。