一种数学教学用摆线演示教具及其使用方法与流程

1.本发明涉及教学用品技术领域，尤其涉及一种数学教学用摆线演示教具及其使用方法。


背景技术：

2.摆线是数学中众多的迷人曲线之一，它是这样定义的：一个圆沿一直线缓慢地滚动，则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线，然而伴随着人们对于摆线的深入研究发现，摆线的实际并不局限于直线运动，其中还包括用mathematica演示圆的各种摆线
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内摆线。
3.由于此种方式在进行演示时大多需要借助电子器械和电脑软件，在实施时成本较高，现实中又未有一款能够针对内摆线进行实际演示的教学用具，造成学生理解困难。
4.因此，有必要提供一种新的数学教学用摆线演示教具及其使用方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是提供一种具有实施成本较低、操作简单、且能够直观展示内摆线运动的数学教学用摆线演示教具。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的数学教学用摆线演示教具包括：演示盘；传动轴，所述传动轴转动贯穿安装在所述演示盘上；驱动马达，所述驱动马达固定安装在所述演示盘的一侧，所述驱动马达的输出轴与所述传动轴的一端固定连接；调节杆，所述调节杆固定套设在所述传动轴上，所述调节杆位于所述演示盘远离所述驱动马达的一侧；调节套筒，所述调节套筒活动套设在所述调节杆上；连接轴，所述连接轴固定嵌套在所述调节套筒上；动轮，所述动轮转动套设在所述连接轴上，所述动轮位于所述演示盘和所述调节套筒之间；多个传导柱，多个所述传导柱均固定安装在所述动轮位于所述演示盘的一侧，多个所述传导柱均与所述演示盘的外表面活动接触；标记机构，所述标记机构设置在所述动轮上；支撑机构，所述机构设置在所述演示盘上。
7.优选的，所述标记机构包括安装槽、连接片、紧固螺栓、安装套筒、弹簧和标记笔，所述安装槽开设在所述动轮的外圈上，所述连接片设置在所述动轮的外圈上，所述连接片的自由端延伸至所述安装槽内，所述紧固螺栓螺纹安装在所述动轮上，所述紧固螺栓的端部与所述连接片相抵触，所述安装套筒固定安装在所述连接片位于所述演示盘一侧的自由端上，所述弹簧固定安装在所述安装套筒内，所述标记笔活动安装在所述安装套筒内，所述标记笔与所述弹簧相接触，所述标记笔的端部与所述演示盘的外部相接触。
8.优选的，所述支撑机构包括连接座、导向环槽、两个导向杆、两个槽口、定位壳和调节机构，所述连接座设置在所述演示盘的下方，所述导向环槽开设在所述连接座的顶部，两个所述导向杆均固定安装在所述连接座的底部，两个所述导向杆的底端均延伸至所述导向环槽内，两个所述槽口分别开设在两个所述导向杆相互远离的一侧，所述定位壳固定安装在所述连接座的顶部，所述定位壳的内圈延伸至两个所述槽口内，所述调节机构设置在所
述连接座的底部。
9.优选的，其中一个所述导向杆上固定安装有固定片，所述固定片位于所述定位壳的上方，所述定位螺栓螺纹安装在所述固定片上，所述定位螺栓的底端与所述定位壳的顶部相抵触。
10.优选的，所述调节机构包括底座、四个万向轮、电动伸缩杆、多个导向套筒和多个伸缩杆，所述底座设置在所述连接座的下方，四个所述万向轮呈矩形阵列均固定安装在所述底座的底部，所述电动伸缩杆固定安装在所述底座的顶部，所述电动伸缩杆的输出杆与所述连接座螺纹连接，多个所述导向套筒均固定安装在所述底座的顶部，多个所述伸缩杆分别滑动安装在多个所述导向套筒内，多个所述伸缩杆的顶端均与所述连接座的底部固定连接。
11.优选的，所述调节套筒上螺纹安装有抵触螺栓，所述抵触螺栓的端部与所述调节杆相抵触。
12.优选的，所述调节杆上篆刻有刻度，所述连接片呈l形，所述连接轴和多个所述传导柱位于所述演示盘的一端均活动镶嵌有滚珠，多个所述滚珠均与所述演示盘相接触。
13.优选的，所述动轮上开设有通孔，所述连接轴上开设有环形痕槽，所述通孔的内圈上固定安装有导向环，所述导向环的内圈延伸至所述环形痕槽内。
14.本发明还提供一种数学教学用摆线演示教具的使用方法，具体步骤如下：
15.步骤一：使用前首先检查标记笔的出墨情况，之后通过万向轮移动至教室中，随后根据需要启动电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴延伸或收缩带动连接座上升或下降，连接座带动伸缩杆沿导向套筒滑动，当高度适当时关闭电动伸缩杆即可；
16.步骤二：根据需要演示的内摆线进行选择调节杆与调节套筒的长度，调节时将抵触螺栓拧松后即可自由伸缩调节杆和调节套筒，调节时根据刻度选择，调节完毕后锁紧抵触螺栓即可；
17.步骤三：演示时启动驱动马达，驱动马达的输出轴带动传动轴转动，传动轴转动时带动调节杆和调节套筒转动，调节套筒带动连接轴转动，此时动轮转动，通过传导柱与演示盘的摩擦带动动轮转动，使得标记笔沿演示盘的表面进行画出演示线，弹簧能够自适应使标记笔贴合在演示盘上，当需要更换标记笔时，首先拧松紧固螺栓，之后取出连接片即可取下标记笔；
18.步骤四：演示中参照图和图中虚线部分，为了使不同方向的学生观察，此时拧松定位螺栓，随后自由手动旋转演示盘，使得两个导向杆沿导向环槽转动，槽口沿定位壳转动，从而提高使用力，此种方式使得演示更加直观，成本也较低。
19.与相关技术相比较，本发明提供的数学教学用摆线演示教具具有如下有益效果：
20.本发明提供一种数学教学用摆线演示教具：
21.1、通过演示盘上驱动马达带动的传动轴转动，从而带动动轮转动，从而进行内摆线的演示，演示更加直观，成本也较低，调节杆和调节套筒可根据不同的内摆线演示进行自由调节，便于区分，传导柱将运动动力传输至动轮，使其被摩擦转动；
22.2、通过标记机构便于更换的标记笔能够将演化轨迹画出，从而使人们观察较为方便，通过支撑机构便于演示盘调节演示方向，便于对角度的使用人员观察，通过固定片和定位螺栓能够在调节方向后定位，通过调节机构便于移动和调节本装置的高度，提高使用的
灵活度。
附图说明
23.图1为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的侧视剖视结构示意图；
24.图2为图1中所示a部分的放大结构示意图；
25.图3为图2中所示b部分的放大结构示意图；
26.图4为图1中所示c部分的放大结构示意图；
27.图5为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的主视剖视结构示意图；
28.图6为图5中所示d部分的放大结构示意图；
29.图7为图5中所示e部分的放大结构示意图；
30.图8为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的主视结构示意图。
31.图中标号：1、演示盘；2、传动轴；3、驱动马达；4、调节杆；5、调节套筒；6、连接轴；7、动轮；8、传导柱；9、安装槽；10、连接片；11、紧固螺栓；12、安装套筒；13、弹簧；14、标记笔；15、连接座；16、导向环槽；17、导向杆；18、槽口；19、定位壳；20、固定片；21、定位螺栓；22、底座；23、万向轮；24、电动伸缩杆；25、导向套筒；26、伸缩杆；27、抵触螺栓。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
33.请结合参阅图1
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图8，其中，图1为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的侧视剖视结构示意图；图2为图1中所示a部分的放大结构示意图；图3为图2中所示b部分的放大结构示意图；图4为图1中所示c部分的放大结构示意图；图5为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的主视剖视结构示意图；图6为图5中所示d部分的放大结构示意图；图7为图5中所示e部分的放大结构示意图；图8为本发明提供的数学教学用摆线演示教具的一种较佳实施例的主视结构示意图。数学教学用摆线演示教具包括：演示盘1；传动轴2，所述传动轴2转动贯穿安装在所述演示盘1上；驱动马达3，所述驱动马达3固定安装在所述演示盘1的一侧，所述驱动马达3的输出轴与所述传动轴2的一端固定连接；调节杆4，所述调节杆4固定套设在所述传动轴2上，所述调节杆4位于所述演示盘1远离所述驱动马达3的一侧；调节套筒5，所述调节套筒5活动套设在所述调节杆4上；连接轴6，所述连接轴6固定嵌套在所述调节套筒5上；动轮7，所述动轮7转动套设在所述连接轴6上，所述动轮7位于所述演示盘1和所述调节套筒5之间；多个传导柱8，多个所述传导柱8均固定安装在所述动轮7位于所述演示盘1的一侧，多个所述传导柱8均与所述演示盘1的外表面活动接触；标记机构，所述标记机构设置在所述动轮7上；支撑机构，所述机构设置在所述演示盘1上，通过演示盘1上驱动马达3带动的传动轴2转动，从而带动动轮7转动，从而进行内摆线的演示，演示更加直观，成本也较低，调节杆4和调节套筒5可根据不同的内摆线演示进行自由调节，便于区分，传导柱8将运动动力传输至动轮7，使其被摩擦转动。
34.所述标记机构包括安装槽9、连接片10、紧固螺栓11、安装套筒12、弹簧13和标记笔
14，所述安装槽9开设在所述动轮7的外圈上，所述连接片10设置在所述动轮7的外圈上，所述连接片10的自由端延伸至所述安装槽9内，所述紧固螺栓11螺纹安装在所述动轮7上，所述紧固螺栓11的端部与所述连接片10相抵触，所述安装套筒12固定安装在所述连接片10位于所述演示盘1一侧的自由端上，所述弹簧13固定安装在所述安装套筒12内，所述标记笔14活动安装在所述安装套筒12内，所述标记笔14与所述弹簧13相接触，所述标记笔14的端部与所述演示盘1的外部相接触，通过标记机构便于更换的标记笔14能够将演化轨迹画出，从而使人们观察较为方便。
35.所述支撑机构包括连接座15、导向环槽16、两个导向杆17、两个槽口18、定位壳19和调节机构，所述连接座15设置在所述演示盘1的下方，所述导向环槽16开设在所述连接座15的顶部，两个所述导向杆17均固定安装在所述连接座15的底部，两个所述导向杆17的底端均延伸至所述导向环槽16内，两个所述槽口18分别开设在两个所述导向杆17相互远离的一侧，所述定位壳19固定安装在所述连接座15的顶部，所述定位壳19的内圈延伸至两个所述槽口18内，所述调节机构设置在所述连接座15的底部，通过支撑机构便于演示盘1调节演示方向，便于对角度的使用人员观察。
36.其中一个所述导向杆17上固定安装有固定片20，所述固定片20位于所述定位壳19的上方，所述定位螺栓21螺纹安装在所述固定片20上，所述定位螺栓21的底端与所述定位壳19的顶部相抵触，通过固定片20和定位螺栓21能够在调节方向后定位。
37.所述调节机构包括底座22、四个万向轮23、电动伸缩杆24、多个导向套筒25和多个伸缩杆26，所述底座22设置在所述连接座15的下方，四个所述万向轮23呈矩形阵列均固定安装在所述底座22的底部，所述电动伸缩杆24固定安装在所述底座22的顶部，所述电动伸缩杆24的输出杆与所述连接座15螺纹连接，多个所述导向套筒25均固定安装在所述底座22的顶部，多个所述伸缩杆26分别滑动安装在多个所述导向套筒25内，多个所述伸缩杆26的顶端均与所述连接座15的底部固定连接，通过调节机构便于移动和调节本装置的高度，提高使用的灵活度。
38.所述调节套筒5上螺纹安装有抵触螺栓27，所述抵触螺栓27的端部与所述调节杆4相抵触。
39.所述调节杆4上篆刻有刻度，所述连接片10呈l形，所述连接轴6和多个所述传导柱8位于所述演示盘1的一端均活动镶嵌有滚珠，多个所述滚珠均与所述演示盘1相接触。
40.所述动轮7上开设有通孔，所述连接轴6上开设有环形痕槽，所述通孔的内圈上固定安装有导向环，所述导向环的内圈延伸至所述环形痕槽内。
41.本发明还提供一种数学教学用摆线演示教具的使用方法，具体步骤如下：
42.步骤一：使用前首先检查标记笔14的出墨情况，之后通过万向轮23移动至教室中，随后根据需要启动电动伸缩杆24，电动伸缩杆24的输出轴延伸或收缩带动连接座15上升或下降，连接座15带动伸缩杆26沿导向套筒25滑动，当高度适当时关闭电动伸缩杆24即可；
43.步骤二：根据需要演示的内摆线进行选择调节杆4与调节套筒5的长度，调节时将抵触螺栓27拧松后即可自由伸缩调节杆4和调节套筒5，调节时根据刻度选择，调节完毕后锁紧抵触螺栓27即可；
44.步骤三：演示时启动驱动马达3，驱动马达3的输出轴带动传动轴2转动，传动轴2转动时带动调节杆4和调节套筒5转动，调节套筒5带动连接轴6转动，此时动轮7转动，通过传
导柱8与演示盘1的摩擦带动动轮7转动，使得标记笔14沿演示盘1的表面进行画出演示线，弹簧13能够自适应使标记笔14贴合在演示盘1上，当需要更换标记笔14时，首先拧松紧固螺栓11，之后取出连接片10即可取下标记笔14；
45.步骤四：演示中参照图5和图8中虚线部分，为了使不同方向的学生观察，此时拧松定位螺栓21，随后自由手动旋转演示盘1，使得两个导向杆17沿导向环槽16转动，槽口18沿定位壳19转动，从而提高使用力，此种方式使得演示更加直观，成本也较低。
46.与相关技术相比较，本发明提供的数学教学用摆线演示教具具有如下有益效果：
47.本发明提供一种数学教学用摆线演示教具，通过演示盘1上驱动马达3带动的传动轴2转动，从而带动动轮7转动，从而进行内摆线的演示，演示更加直观，成本也较低，调节杆4和调节套筒5可根据不同的内摆线演示进行自由调节，便于区分，传导柱8将运动动力传输至动轮7，使其被摩擦转动，通过标记机构便于更换的标记笔14能够将演化轨迹画出，从而使人们观察较为方便，通过支撑机构便于演示盘1调节演示方向，便于对角度的使用人员观察，通过固定片20和定位螺栓21能够在调节方向后定位，通过调节机构便于移动和调节本装置的高度，提高使用的灵活度。
48.需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体。
49.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。