[發明專利]數學教學驗證系統

有效

• 申請號: 201810058141.7
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108346352B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張靜
• 申請（專利權）人: 重慶工商職業學院
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

本發明涉及一種數學教學驗證系統包括驗證裝置(1)，所述驗證裝置(1)為邊長為2a的正方體積木，該正方體積木內部還嵌套有以a為半徑的圓柱體積木(3)、球體積木(4)和圓錐體積木(5)，且所述圓柱體積木(3)、圓錐體積木(5)的高都為a。本發明有利于學生理解各種立方體的三維圖形，幫助學生觀察內切、外切立方體的模型，驗證具有相同參數的各種立方體之間的體積關系；可將積木放在水中，通過觀察液面的變化情況，來確定積木的體積，并通過理論計算值來驗證立方體之間的體積關系。

技術領域

本發明是一種教具，具體涉及一種數學教學驗證系統。

背景技術

在初中、高中的教學課程中，幾種常見立方體體積、表面積的計算是常考知識點，而考試中也常常會出現等底、等高的兩種立方體之間的體積關系。對于學生來講，立方體是三維圖形，需要強大的空間想象力來進行建模，光憑想象力很難弄清楚各種立方體之間的關系，同時，學生對三維圖形的學習僅憑書本上的知識點，效果并不是很理想。

因此，設計一種利于學生理解的立體圖形組合，還能幫助學生驗證各立方體之間的關系的用具很有必要。

發明內容

針對上述技術缺陷，本發明提供了一種數學教學驗證系統，不僅有利于學生對各種立方體圖形的理解，還能幫助學生驗證具有相等參數的各種立方體之間的體積關系，使學生對立方體的知識點記得更加牢固。

為達到上述目的，本發明的內容如下：

一種數學教學驗證系統，其關鍵在于：包括驗證裝置，所述驗證裝置為邊長為2a的正方體積木，該正方體積木內部還嵌套有以a為半徑的圓柱體積木、球體積木和圓錐體積木，且所述圓柱體積木、圓錐體積木的高都為a。

上述技術方案中，以a為嵌套關系的多種立方體積木形成的驗證裝置，用于驗證具有相等參數的立方體圖形之間的體積關系。

所述圓錐體積木的錐面外包裹有內層套件，該內層套件與所述圓錐體積木組合成所述球體積木的上半球。

采用上述技術方案，所述圓錐體積木作為最內層的積木塊，在圓錐體的基礎上，與內層套件組合形成上半球，此上半球的底與所述圓錐體的底相同，以便于驗證其體積關系。

所述內層套件為N瓣結構一致的內層積木拼接組成，該內層積木為四面體結構，其內表面為與所述圓錐體積木錐面契合的內曲面，內層積木的外表面為球體積木的外球面，該內層積木的兩側面左右對稱，都是圓弧平面，該圓弧平面的內邊為直線，且與所述圓錐體積木錐面相切，所述圓弧平面的外邊為圓弧邊；

相鄰兩個內層積木的側面相貼，各內層積木依次相貼，并包裹住所述圓錐體積木的錐面。

為了鍛煉學生的空間想象能力，內層套件分為N瓣結構一致的積木塊，使學生一塊一塊組合形成想要的立方體，加深對立方體的理解和認識，更能記住知識點。

所述圓錐體積木的底面外覆蓋有附加套件，該附加套件組合形成下半球；

所述附加套件由M塊等高的倒圓臺和一個球冠依次疊放組成，所有倒圓臺與球冠高度和為a；

所述倒圓臺從大到小依次疊放，直至球冠，所有倒圓臺與球冠拼接成的圓弧斜面為所述球體積木的下半球面；

所述內層套件、圓錐體和附加套件組合形成所述球體。

為了配合圓錐體外部的內層套件形成完成整的球體，在圓錐體的底部設立了附加套件，附加套件分成了等高的倒圓臺，可用于驗證等高圓臺之間的體積關系。

在所述上半球的球面外包裹有中層套件，該中層套件與所述上半球組合形成所述圓柱體。中層套件也可以與下半球的球面外包形成圓柱體。