[實用新型]高等數學中關于曲面切平面的教學模型

有效

• 申請號: 201720363780.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN206657541U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 朱淑芹;班朝磊
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙)51241
• 代理人: 曹少華

技術領域

本實用新型涉及一種教學模型，尤其涉及高等數學中關于曲面切平面的教學模型。

背景技術

教學模型是數學教學中常用的一種教學器具。教學模型的目的是幫助教師更形象、直觀、有效地講授數學知識，幫助學生更好地理解和掌握數學知識。

高等數學面授的對象是農醫理工類本科一年級的學生，雖然他們在高中普遍學過立體幾何知識，有一定的空間想象能力，但在講授曲面的切平面與法線時，由于空間曲面的復雜性、空間曲面不同點處切平面和法線位置也相應變化多端，當前缺乏直觀模型演示，在教學過程中，普遍以老師公式推導進行，學生理解難度較大。

對此，需要采取一些教學模型，以便能夠加深學生對空間立體幾何與平面相互位置關系的理解。

實用新型內容

為了解決空間曲面及其切平面和法線相互位置關系的直觀演示問題，本實用新型專利提供了一種相應教學模型，該教學模型不僅可以演示變化的曲面，而且能夠針對不同的曲面、在曲面任何空間位置點，都能演示出對應的切平面和法線。

本實用新型專利解決其技術問題所采用的技術方案是：

高等數學中關于曲面切平面的教學模型，包括底框，所述的底框為長方形或正方形，由四根長條狀的導軌組成；所述的導軌側壁上有滑槽；還包括一根長中間導軌和兩根短中間導軌，所述的長中間導軌的兩端分別位于其中一對平行的導軌的滑槽內；長中間導軌的側壁上分別設置兩條位置相對的滑槽，所述的兩根短中間導軌分別位于長中間導軌的兩側，短中間導軌的兩端分別位于長中間導軌和另外一對導軌的滑槽內；

所述的底框的四個角上分別連接有可伸縮的側面邊棱，所述的側面邊棱與底框垂直；

所述的底框的四個導軌的側壁上還設置一條朝上的滑槽，滑槽內分別設置有可伸縮的側面中間棱，所述的側面中間棱與底框垂直；

所述的長中間導軌的側壁上還設置一條朝上的滑槽，所述的滑槽內安裝有可伸縮的底面中心垂直軸，所述的底面中心垂直軸垂直于底框；

所述的四個側面邊棱、四個側面中間棱、底面中心垂直軸為豎直桿，所述的豎直桿的頂端分別設置有小孔，相鄰的豎直桿的小孔用橡皮筋兩兩相連，構成了頂面框，用柔性布鋪墊在頂面框上，調節各個豎直桿的高度和位置，形成不同形狀的曲面。

所述的短中間導軌的側壁上設置一條朝上的滑槽，所述的滑槽內安裝有可伸縮的底面近中心垂直軸，所述的底面近中心垂直軸垂直于底框；底面近中心垂直軸頂端配置球形磁鐵，還包括薄鐵片和大頭針，分別吸附在球形磁鐵上；用薄鐵片和大頭針作為切平面和法線。

本實用新型專利的有益效果是，可以直觀地演示出不同形狀曲面及其各個位置點處對應切平面和法線相互位置關系的變化。

本實用新型構造簡單，拆裝方便，可以根據需要組合出多種不同的曲面形狀、演示出不同的曲面切平面對應位置關系，演示效果形象直觀，易于教師教學使用，適用于高等數學課程教學，加深對數學和物理結構概念的理解。

附圖說明

圖1為曲面切平面教學模型的裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步闡述該實用新型的具體實施方式。