[發明專利]滑轉式導數及微分幾何分析儀

在審

• 申請號: 202011547294.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112687158A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王書營
• 申請（專利權）人: 南京工業職業技術大學
• 主分類號: G09B23/04
• 分類號: G09B23/04
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 奚鎏

本發明公開了滑轉式導數及微分幾何分析儀，包括：支架、投影畫板、縱向罩燈、橫向罩燈、推進器、微調燈桿、曲線燈、切線燈和割線燈，所述支架的主體是矩形的開口框架，所述投影畫板置于支架的后板框內，所述縱向罩燈置于支架的上下底板上，所述橫向罩燈置于支架的左右立板上，所述推進器置于橫向罩燈上，所述微調燈桿置于支架的頂板上，所述曲線燈置于微調燈桿下端，所述切線燈置于橫向罩燈上，所述割線燈置于縱向罩燈和橫向罩燈上。本發明的滑轉式導數及微分幾何分析儀，操作簡單，只要搖動手柄就能完成所有功能。功能齊全，適用性強：能在任何場合使用。適用于教學、會展等。

技術領域：

本發明涉及教學展示裝置領域，具體為滑轉式導數及微分幾何分析儀。

背景技術：

函數的導數和微分是微積分的最重要內容，函數在某點的導數和微分定義是關鍵，用動態比的極限形式描述，內中包括多個交叉的復雜問題，所述幾何上導數表現為曲線上某點的切線斜率，微分就是切線在這點處的增量，相互關系密切，是微分學的核心，學生在抽象的描述下思路不清，教師教學常用靜態的草圖加口述描述，沒有清晰直觀的動態過程做參照，影響教學效果和學習質量。為了解決上述問題，近階段只出現了少數的關于極限方面的裝置，如，專利申請號為201820058933.X的文獻中給出了“一種用于教學的導數計算演示器”，包括長方體結構的本體，所述本體一面上部設有演示臺，所述演示臺上設有曲線板，所述演示臺下側豎直設有凹槽，所述凹槽內設有可左右移動的滑塊殼體，所述滑塊殼體內設有兩個可豎直移動的滑條，所述滑條一端鉸接有指示條，另一端設有相配合的彈簧。適用于導數的教學演示，通過計算曲邊圖形上相鄰兩點斜率的方法對導數定義進行講解更加形象、直觀。專利申請號為201820058994.6的文獻中給出了“一種方便使用的導數演示器”，包括長方體結構的本體，所述本體一面上部設有演示臺，所述演示臺上設有曲線槽，所述演示臺下方豎直設有凹槽，所述凹槽內設有可左右移動的滑塊，所述滑塊上端設有鉸接的指示條，所述指示條上設有兩個與曲線槽配合的限位柱，適用于導數的教學演示，通過計算曲邊圖形上相鄰兩點斜率的方法對導數定義進行講解更加形象、直觀。此類演示儀只能對特定曲線在固定點通過轉動近似說明，沒有結合在任意曲線任何點的變化率形式通過增量變化系統反應，尤其是沒有顯示切線和割線的變化統一過程及微分的幾何含義，適用性不足。

發明內容：

為解決上述技術問題，本發明滑轉式導數及微分幾何分析儀，包括：支架、投影畫板、縱向罩燈、橫向罩燈、推進器、微調燈桿、曲線燈、切線燈和割線燈，所述支架的主體是矩形的開口框架，所述投影畫板置于支架的后板框內，所述縱向罩燈置于支架的上下底板上，所述橫向罩燈置于支架的左右立板上，所述推進器置于橫向罩燈上，所述微調燈桿置于支架的頂板上，所述曲線燈置于微調燈桿下端，所述切線燈置于橫向罩燈上，所述割線燈置于縱向罩燈和橫向罩燈上。

進一步技術方案，所述微調燈桿包括帶槽滑塊、第二螺桿、六角螺母、方管和燈桿支腳，所述帶槽滑塊是在長方體板塊的前后側面上設有凹槽，所述帶槽滑塊上面分別設有固定的六角螺母和第三銷釘，所述六角螺母內設有第二螺桿，所述第二螺桿上端設有第二搖把，所述帶槽滑塊下面設有固定的方管，方管套在第二螺桿外，所述方管下端前后管壁上分別設有定向豁槽，所述兩個定向豁槽內分別設有滑動的定向板條，所述兩個定向板條外端設有橫板梁，所述第二螺桿下端轉動相連在橫板梁上面，所述橫板梁下面設有帶架軸桿，所述帶架軸桿上設有燈桿支腳，所述燈桿支腳包括支腳底板、魔術貼毛面和支腳立桿，所述支腳底板是矩形薄硬板條，所述支腳底板下面設有密度較小的魔術貼鉤面，所述支腳底板上面中部設有垂直的支腳立桿，所述支腳立桿另一端設有圓軸孔，所述支腳底板是將支腳立桿的圓軸孔與帶架軸桿定軸相連。