專利名稱:活動立體幾何模型的制作方法
本實用新型屬于教學(xué)用具，具體地說是一種立體幾何教學(xué)模型。
現(xiàn)有立體幾何模型主要有剖分式模型和固定框架式模型。前者主要用于多面體、迥轉(zhuǎn)體等實物的演示，后者是由若干桿件相互剛性連接而成的一個立體框架，主要用于線、面之間關(guān)系的演示。這種模型由于其線、面的位置無法變化，一個模型僅能針對一個題目，因而難于適應(yīng)題目的千變?nèi)f化，限制了它的演示范圍。另外，這種模型占用的空間大，使用、運輸和保管均不方便。
本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種線、面位置可變并可折疊的立體幾何模型。
本實用新型的解決方案是該立體幾何模型由兩個或多個平面框架、連接件、活動桿和若干條兩端帶鉤的皮筋組成。在平面框架的桿件上和活動桿上設(shè)有若干個可移動的滑動件，各平面框架通過連接件相互連接成一個立體框架，活動桿通過平面框架上的滑動件與平面框架相連，皮筋掛在滑動件上。平面框架表示基本平面，通過連接件可以變換其相對位置?；顒訔U表示基本平面上的線，移動與之相連的滑動件即可改變其在平面上的位置。皮筋表示兩點間的連線，也可用多條皮筋來表示某一平面或截面。在演示時根據(jù)題目條件移動滑動件、活動桿、掛上皮筋，即可表示出所需的直線或平面。當(dāng)題目條件變化時，只要將平面框架、活動桿和滑動件調(diào)整到相應(yīng)的位置，再掛上皮筋，即可得到一個與題目相對應(yīng)的立體模型。不使用時，取下皮筋，松開連接件，即可將模型折疊起來。
與固定框架式模型相比，本實用新型具有靈活多變的特點，同一模型可演示多種題目，特別是對一題多解的題目，折疊圖形的題目和割補類題目的演示尤為方便。在演示時，教師可以邊講解邊作輔助線、面，逐步引導(dǎo)學(xué)生對問題的深入理解。另外，本實用新型由于可以折疊，所以攜帶、保管比較方便，利于在學(xué)生中推廣使用。
下面結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)說明。
圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為第一實施例中連接件的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為滑動件與活動桿相連接的斜視圖。
圖4為帶鉤皮筋斜視圖。
圖5為第一實施例的另一種演示模型示意圖。
圖6為第一實施例折疊后的狀態(tài)圖。
圖7為第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為第二實施例中連接件的結(jié)構(gòu)圖。
圖9為第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為第三、第四實施例中連接件的結(jié)構(gòu)圖。
圖12為第五施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
以上圖中1－平面框架，2－連接件，3－活動桿，4－皮筋5－滑動件。
圖1表示第一個實施例的結(jié)構(gòu)，它由兩個同軸安裝的方形平面框架(1)、連接件(2)、活動桿(3)、帶鉤皮筋(4)和滑動件(5)構(gòu)成。其中一個平面框架的邊長小于另一平面框架所對應(yīng)的邊長，平面框架桿件的截面為圓形。連接件(2)由軸套(7)和鎖緊螺釘(6)組成(參見圖6)。軸套(7)焊在其中一個平面框架棱邊桿件的中心處，另一平面框架有一中心軸(8)，裝在軸套(7)的軸孔內(nèi)。因此兩個平面框架可以相對地同軸轉(zhuǎn)動，利用螺釘(6)可將平面框架鎖定在所需位置。在平面框架的桿件上和活動桿(3)上設(shè)有若干個滑動件(5)，它由圓柱螺旋彈簧(9)和與其端部相連的圓環(huán)(10)構(gòu)成(參見圖3)。彈簧(9)和圓環(huán)(10)的內(nèi)徑等于桿件的外徑，以使滑動件(5)既可在桿件上移動，又不致于太松。圓環(huán)(10)供插活動桿(3)和掛皮筋(4)之用。演示時將平面框架(1)、滑動件(5)調(diào)整到所需位置，插上活動桿(3)，再掛上皮筋(4)即可表示出與題目相適應(yīng)的模型。松開螺釘(6)即可將模型折疊起來。圖1演示的具體題目為已知兩異面直線所成的角為θ，它們的公垂線段AA′＝d，在兩異面直線上分別取點E、F，設(shè)AE′＝m，AF＝n，求EF該題目是這樣演示的將兩平面框架調(diào)整到相互垂直的位置，用其中一個平面框架的上棱邊表示一條異面直線，活動桿(3)置于另一平面框架上，表示另一條異面直線，并使活動桿(3)與中心軸(8)的夾角為θ，再將五個滑動件(5)分別移至A、A′、E、F、G點，掛上皮筋即表示出與題目相適應(yīng)的模型，其中在E、G、F三點所掛皮筋圍成的三角形為解題時所作的輔助三角形。
圖5演示的題目為直線和平面垂直判定定理及其證明。
圖7表示第二個實施例的結(jié)構(gòu)。兩個長方形的平面框架(1)通過連接件(2)平行安裝，連接件(2)由連桿(11)、軸套(14)、固定螺釘(12)、定位螺釘(13)構(gòu)成(參見圖8)。平面框架的棱邊桿件與軸套(14)的水平孔相配合并由定位螺釘(13)鎖定，連桿(11)插在軸套(14)的另一孔中并由螺釘(12)鎖緊，松開螺釘(13)即可將模型折疊在一起。該模型可用來演示兩平面平行之類的題目。
圖9、圖10表示第三、第四實施例的結(jié)構(gòu)。其中圖9表示由五個或六個正方形平面框架組成的正六面體；圖10表示由四個三角形平面框架組成的四棱錐。各平面框架之間的連接件(2)是一個橫切面為雙環(huán)形的開口彈簧卡(參見圖11)，它可方便地將兩平面框架連在一起或脫開。
圖12表示第五個實施例的結(jié)構(gòu)。兩個平面框架為一大一小的圓環(huán)，兩圓環(huán)之間采用圖8所示的連接件相互連接成一個圓臺。
權(quán)利要求
1.一種具有框架結(jié)構(gòu)的立體幾何模型，其特征在于由兩個或多個平面框架(1)、連接件(2)、活動桿(3)和若干條兩端帶鉤的皮筋(4)組成，在平面框架的桿件上和活動桿(3)上設(shè)有可移動的滑動件(5)，各平面框架通過連接件相互連接成一個立體框架，活動桿通過平面框架上的滑動件與平面框架相連，皮筋掛在滑動件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的立體幾何模型，其特征在于平面框架是方形或三角形或圓形。
專利摘要
本實用新型是一種活動框架式立體幾何模型，它主要由多個平面框架、活動桿和帶鉤皮筋組成。平面框架通過連接件構(gòu)成一個立體框架，活動桿通過滑動件置于平面框架上，皮筋掛在平面框架與活動桿的滑動件上。演示時平面框架表示基本平面，活動桿表示平面上的線，皮筋表示兩點間接線，也可用多條皮筋表示某一平面。移動滑動件可改變活動桿和皮筋的位置，因而一個模型可演示多種具體的題目。松開連接件即可將模型折疊在一起。
文檔編號G09B23/00GK86204971SQ86204971
公開日1987年5月20日 申請日期1986年7月10日
發(fā)明者張健鵬 申請人:張健鵬導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan