[發明專利]一種線性變換原理演示裝置

在審

• 申請號: 201911055740.4
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110675706A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 陶娜娜
• 申請（專利權）人: 開封大學
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 41111 鄭州大通專利商標代理有限公司
• 代理人: 祁學民

本發明涉及一種線性變換原理演示裝置，包括展示板、旋轉框和展示箭頭,所述旋轉框鉸接在展示板前表面，所述展示箭頭連接在旋轉框的前表面上，展示板的前表面設置有二維坐標系線條，所述旋轉框是多個橫桿和多個豎桿相互鉸接構成的網格狀框架，旋轉框的中心點和展示板的原點處鉸接，除旋轉框的中心點之外的橫桿和豎桿的鉸接處均設置有第一通孔，所述第一通孔內設置有第一連桿，所述旋轉框的中心點和展示板的原點鉸接處分別設置有第二通孔，所述第二通孔內設置有第二連桿，展示箭頭由起始塊、彈性帶和箭頭體組成，起始塊和箭頭體之間連接彈性帶，目的是解決現有技術中高等數學中的線性變換不容易直觀演示，學生不容易理解線性變換原理的問題。

技術領域

本發明涉及教具技術領域 ，具體涉及一種線性變換原理演示裝置。

背景技術

線性映射，是從一個向量空間V到另一個向量空間W的映射且保持加法運算和數量乘法運算，而線性變換是線性空間V到其自身的線性映射。

矩陣乘的意義，其實就是輸入一個向量，經過某個函數（矩陣）之后，輸出成為另外一個向量。變換就是意味著，將原來的向量運動（變換）到另一個地方。而線性變換，也就是在變換的基礎上，再加一個條件，線性的，也就是原來的一條直線，在變換了之后還應該是直線，原點保持固定。

高等數學中的線性變換概念抽象，不容易理解，教師主要是運用板書講解線性變換的內容，不能很直觀的演示線性變換的原理，學生不容易理解，容易失去學習的興趣。

發明內容

針對現有技術中高等數學中的線性變換不容易直觀演示，學生不容易理解線性變換原理的問題，提供一種線性變換原理演示裝置，直觀演示線性變換的原理，方便學生理解。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種線性變換原理演示裝置，包括展示板、旋轉框和展示箭頭,所述旋轉框鉸接在展示板前表面，所述展示箭頭連接在旋轉框的前表面上；

所述展示板的前表面設置有二維坐標系線條，所述二維坐標系線條包括原點、X軸線條和Y軸線條，所述X軸線條是水平軸，所述Y軸線條是和X軸線條正交的豎直軸，所述原點是X軸線條和Y軸線條相交的點；

所述旋轉框是多個橫桿和多個豎桿相互鉸接構成的網格狀框架，所述橫桿與豎桿的每一個相交處均鉸接，所述旋轉框中部的橫桿中心和豎桿中心的相交處為旋轉框的中心點，旋轉框的中心點和展示板的原點處鉸接，當所述橫桿呈水平狀態并且橫桿與豎桿相互垂直時，旋轉框中部的橫桿和X軸線條前后對應，旋轉框中部的豎桿和Y軸線條前后對應，除旋轉框的中心點之外的橫桿和豎桿的鉸接處均設置有前后相對應的第一通孔，所述第一通孔內設置有穿裝在橫桿和豎桿內的第一連桿，所述第一連桿的兩端外側分別有卡在橫桿和豎桿外側（此處外側分別指橫桿的前面外側和豎桿的后面外側）的前部圓柱體和后部圓柱體，所述旋轉框的中心點和展示板的原點鉸接處分別設置有前后相對應的第二通孔，所述第二通孔內設置有穿裝在旋轉框的中心點和展示板的原點內的第二連桿，所述第二連桿的兩端外側分別有卡在橫桿和展示板外側（此處外側分別指橫桿的前面外側和展示板的后面外側）的中心前部圓柱體和中心后部圓柱體；

所述展示箭頭由起始塊、彈性帶和箭頭體組成，所述起始塊上設置有套在中心前部圓柱體外周的第一安裝孔，所述箭頭體上設置有套在除旋轉框的中心點之外的任意一個橫桿和豎桿的鉸接處的前部圓柱體外周的第二安裝孔，起始塊和箭頭體之間連接彈性帶。

進一步地，所述展示板為鐵制的正方形板體。

進一步地，所述旋轉框的4個角的鉸接處的后部圓柱體背面設置有磁鐵。

進一步地，所述磁鐵的背面緊貼在展示板的前表面上。

進一步地，所述箭頭體是三角形板體，所述三角形板體的頂點方向與起始塊連接彈性帶的結合處向彈性帶連接箭頭體的結合處的延伸方向相同。