一种数学概率演示系统的制作方法

1.本发明属于数学教学器材技术领域，尤其涉及一种数学概率演示系统。


背景技术：

2.概率，又称或然率、机会率、机率或可能性，是概率论的基本概念，概率是对随机事件发生的可能性的度量，一般以一个在0到1之间的实数表示一个事件发生的可能性大小，越接近1，该事件更可能发生，越接近0，则该事件更不可能发生，在数学概率课程讲解过程时，为了方便学生的理解，一般教师为准备一些演示教具，其中最常用的演示教具即为抛硬币实验，即多次随机抛出硬币，统计硬币正反面出现的次数。
3.抛硬币作为概率演示方法之一，抛硬币的次数越多，对于概率事件越具有说服力，使得传统的大部分抛硬币演示教具具有如下缺点：自动化程度低，需要人工多次抛出硬币进行记录，当硬币较多时影响教学效率，且每次人工抛出硬币的力度大小无法控制相同，导致统计数据不够精确。
4.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计一种数学概率演示系统，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：在数学概率课程降解过程中，进行抛硬币概率演示时，需要人工多次抛出硬币进行记录，当硬币较多时影响教学效率，且每次人工抛出硬币的力度大小无法控制相同，导致统计数据不够精确。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数学概率演示系统，包括壳体、无轴绞龙、传动单元、电机、倾斜板、凸轮、十字杆、弹簧和圆柱筒，所述壳体内设有无轴绞龙，所述壳体左侧下表面固定连接有l形底板，所述壳体下方设有矩形板，所述矩形板与l形底板固定连接，所述矩形板右端设有凹型块，所述壳体右端设有传动单元；
7.所述传动单元包括第一带轮与第二带轮，所述无轴绞龙两端均固定连接有第一转动轴，所述右侧的第一转动轴向右贯穿壳体，所述右侧的第一转动轴上固定连接有第一带轮，所述第一带轮下方设有第二带轮，所述第一带轮与第二带轮通过皮带连接，所述第二带轮内圈固定连接有电机转动轴，所述电机下表面与l形底板上表面固定连接，所述壳体上端左侧开设有第一长方形槽，所述壳体下端右侧开设有第二长方形槽，所述第二长方形槽正下方设有导管，所述导管上表面与壳体下表面固定连接，所述导管出口下方设有向右倾斜的倾斜板，所述倾斜板上设有凹型槽，所述凹型槽宽度大于硬币直径，所述倾斜板与凹型块转动连接，所述倾斜板穿过皮带之间的空隙，所述凹型槽右端下表面开设有通孔，所述通孔正下方设有圆柱筒，所述圆柱筒内表面底端固定连接有弹簧，所述弹簧顶端固定连接有十字形杆，所述圆柱筒两侧壁开设有第一滑槽，所述十字杆两横端贯穿第一滑槽，所述十字杆通过第一滑槽与圆柱筒滑动连接，所述十字杆左侧设有凸轮，所述凸轮与电机转动轴固定连接。
8.优选的，所述通孔直径小于硬币直径，所述通孔右边缘距离倾斜板右侧壁的距离小于硬币直径，所述十字杆上端直径小于通孔直径。
9.优选的，所述矩形板上开设有第二滑槽，所述矩形板上滑动连接有滑块，所述滑块与第二滑槽相配合，所述滑块上表面与倾斜板下表面接触。
10.优选的，所述矩形板上且位于滑块两侧设有第三滑槽，所述矩形板上滑动连接有凹形块，所述凹形块与第三滑槽相配合，所述凹形块通过第二转动轴与倾斜板转动连接。
11.优选的，所述矩形板上套设有橡胶圈，所述橡胶圈左侧壁与凹型块右侧壁接触。
12.优选的，所述圆柱筒内表面底端转动连接有第一锥齿轮，所述弹簧贯穿第一锥齿轮，所述第一锥齿轮上表面两侧均固定连接有倒l形杆件，两根所述倒l形杆件长度不同，所述倒l形杆件倒钩端均与弹簧卡接，所述第一锥齿轮右侧啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮中心固定连接有第三转动轴，所述第三转动轴向右贯穿圆柱筒，所述转动轴右端固定连接有第一连杆，所述第一连杆上端铰接有第二连杆，所述l形底板上开设有卡槽，所述卡槽位于第二连杆下方。
13.优选的，所述倾斜板右侧设有毛垫，所述毛垫下表面与l形底座上表面接触。
14.优选的，所述无轴绞龙叶片与叶片之间的间隙大于硬币宽度一毫米至两毫米。
15.本发明的有益效果如下：
16.1、本发明的一种数学概率演示系统，通过设置无轴绞龙可输送硬币，提高教学效率，通过电机转动，带动凸轮击打十字杆，用十字杆击打硬币，将硬币抛出，无需人工多次抛出硬币，且能保证抛出的硬币受力相同，提高数据的精确性。
17.2、本发明的一种数学概率演示系统，通过设置矩形板上滑动连接有滑块，通过左右移动滑块，调节倾斜板的不同角度，使得本发明的一种数学概率演示系统能够测量处于不同角度硬币的正反方向的概率大小，提高概率演示系统的实用性能。
18.3、本发明的一种数学概率演示系统，通过设置凹形块将倾斜板固定，凹型块可在矩形板上左右滑动，凹型块的左右滑动带动倾斜板的位置变化，使得十字杆能够击打硬币的不同位置，使得本发明的一种数学概率演示系统能够测量击打硬币不同位置后硬币的正反方向的概率大小，进一步提高概率演示系统的实用性能。
19.4、本发明的一种数学概率演示系统，通过设置倾斜板右侧设有毛垫，避免硬币被抛起落下后再次弹起，影响数据的精确性。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步说明。
21.图1是本发明的正视剖视结构示意图；
22.图2是本发明的壳体侧视剖视结构示意图；
23.图3是本发明的圆柱筒正视剖视结构示意图；
24.图4是本发明的倾斜板正视剖视结构示意图；
25.图5是本发明的矩形板结构示意图。
26.图中：壳体1、无轴绞龙2、传动单元3、电机4、倾斜板5、凸轮6、十字杆7、弹簧8、圆柱筒9、l形底板10、第一带轮301、第二带轮302、皮带303、第一长方形槽11、第二长方形槽12、导管13、通孔14、第一滑槽15、矩形板16、第二滑槽17、滑块18、第三滑槽19、凹形块20、第二
转动轴21、橡胶圈22、第一锥齿轮23、倒l形杆件24、第二锥齿轮25、第三转动轴26、第一连杆27、第二连杆28、卡槽29、毛垫30、第一传动轴31、凹型槽32。
具体实施方式
27.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
28.本发明提供的一种数学概率演示系统，包括壳体1、无轴绞龙2、传动单元3、电机4、倾斜板5、凸轮6、十字杆7、弹簧8和圆柱筒9，所述壳体1内设有无轴绞龙2，所述壳体1左侧下表面固定连接有l形底板10，所述壳体1下方设有矩形板16，所述矩形板16与l形底板10固定连接，所述矩形板16右端设有凹型块20，所述壳体1右端设有传动单元3；
29.所述传动单元3包括第一带轮301与第二带轮302，所述无轴绞龙2两端均固定连接有第一转动轴31，所述右侧的第一转动轴31向右贯穿壳体1，所述右侧的第一转动轴31上固定连接有第一带轮301，所述第一带轮301下方设有第二带轮302，所述第一带轮301与第二带轮302通过皮带303连接，所述第二带轮302内圈固定连接有电机4转动轴，所述电机4下表面与l形底板10上表面固定连接，所述壳体1上端左侧开设有第一长方形槽11，所述壳体1下端右侧开设有第二长方形槽12，所述第二长方形槽12正下方设有导管13，所述导管13上表面与壳体1下表面固定连接，所述导管13出口下方设有向右倾斜的倾斜板5，所述倾斜板5上设有凹型槽32，所述凹型槽32宽度大于硬币直径，所述倾斜板5与凹型块20转动连接，所述倾斜板5穿过皮带303之间的空隙，所述凹型槽32右端下表面开设有通孔14，所述通孔14正下方设有圆柱筒9，所述圆柱筒9内表面底端固定连接有弹簧8，所述弹簧8顶端固定连接有十字形杆7，所述圆柱筒9两侧壁开设有第一滑槽15，所述十字杆7两横端贯穿第一滑槽15，所述十字杆7通过第一滑槽15与圆柱筒9滑动连接，所述十字杆7左侧设有凸轮6，所述凸轮6与电机4转动轴固定连接。
30.通过采用上述技术方案，启动电机4，电机4启动带动第一带轮301转动，第一带轮301带动第二带轮302转动，第二带轮302带动无轴绞龙2转动，将硬币从第一长方形槽11投进壳体1中，硬币在重力的作用下滑动至无轴绞龙2的叶片之间，一方面无轴绞龙2依靠叶片将不同的硬币彼此间隔开，另一方面，无轴绞龙2旋转过程中可将硬币输送至第二长方形槽12，硬币从第二长方形槽12中下落通过导管13落至倾斜板5上，硬币掉落后，掉落后的硬币在倾斜板5上沿凹形槽32向右下方滑落至通孔14，同时由于电机4的转动带动凸轮6的转动，当凸轮6转动至与十字杆7接触时，凸轮6继续转动从而向下按压十字杆7，使得十字杆7挤压弹簧8，当凸轮6开始远离十字杆7时，十字杆7受到的向下的作用力消失，使得弹簧8通过弹力恢复，弹簧8恢复时释放弹力势能，使得十字杆7在弹簧8的带动下向上弹起，十字杆7向上运动的过程中，击打到处于通孔14处的硬币，使得硬币被抛出，无需人工抛出硬币，避免人工抛掷硬币无法保证抛硬币时使用的力与抛掷高度相同，提高了概率统计的精确性同时又可持续性进行硬币抛掷，间隔时间也可保持一致，从而提高概率统计的精确性。
31.作为本发明的一种实施方式，所述通孔14直径小于硬币直径，所述通孔14右边缘距离倾斜板5右侧壁的距离小于硬币直径，所述十字杆7上端直径小于通孔14直径。
32.通过采用上述技术方案，通过设置通孔14直径小于硬币直径，通孔14右边缘距离凹型槽32右侧壁的距离小于硬币直径，一方面保证硬币处于通孔14处时，硬币不会下落，另
一方面避免硬币继续向右下方下落，避免造成硬币累积在通孔14右侧，浪费硬币的同时，降低教学效率的现象，从而保证每个硬币均能被抛起，通过十字杆7上端直径小于通孔14直径，能够保证十字杆7的正常工作，将硬币抛起。
33.作为本发明的一种实施方式，所述矩形板16上开设有第二滑槽17，所述矩形板16上滑动连接有滑块18，所述滑块18与第二滑槽17相配合，所述滑块18上表面与倾斜板5下表面接触。
34.通过采用上述技术方案，通过设置壳体1左侧固定连接有矩形板16，矩形板16上开设有第二滑槽17，矩形板16上滑动连接有滑块18，滑块18与第二滑槽17相配合，滑块18上表面与倾斜板5下表面最左侧接触，操作人员通过左右滑动滑块18调整倾斜板5的不同角度，操作人员向右滑动滑块18，倾斜板5倾斜角度变大，操作人员向左滑动滑块18，倾斜板5倾斜角度变小，使得本发明的一种数学概率演示系统能够测量处于不同角度硬币的正反方向的概率大小，增加测量数据中的一个角度变量，提高概率演示系统的实用性能。
35.作为本发明的一种实施方式，所述矩形板16上且位于滑块18两侧设有第三滑槽19，所述矩形板16上滑动连接有凹形块20，所述凹形块20与第三滑槽19相配合，所述凹形块20通过第二转动轴21与倾斜板5转动连接。
36.通过采用上述技术方案，通过设置矩形板16上且位于滑块18两侧设有第三滑槽19，矩形板16上滑动连接有凹形块20，凹形块20与第三滑槽19相配合，凹形块20与倾斜板5转动连接，一方面通过凹形块20对倾斜板5固定，另一方面，操作人员通过左右移动凹形块20，使得凹形块20的左右滑动带动倾斜板5的左右移动，倾斜板5的左右移动带动通孔14左右移动，使得十字杆7能够击打处于通孔14处硬币的不同位置，操作人员向左移动凹形块20，十字杆7击打硬币右半部分，操作人员向右移动凹形块20，十字杆7击打硬币左半部分，使得本发明的一种数学概率演示系统能够测量击打硬币不同位置后硬币的正反方向的概率大小，进一步提高概率演示系统的实用性能。
37.作为本发明的一种实施方式，所述矩形板16上套设有橡胶圈22，所述橡胶圈22左侧壁与凹形块20右侧壁接触。
38.通过采用上述技术方案，通过设置矩形板16上套设有橡胶圈22，橡胶圈22左侧壁与凹形块20右侧壁接触，使得橡胶圈22对凹形块20进行限位，避免由于倾斜板5的重力带动凹形块20向右滑动而造成十字杆7对硬币的击打点不同，从而影响概率统计数据的精确性。
39.作为本发明的一种实施方式，所述圆柱筒9内表面底端转动连接有第一锥齿轮23，所述第一锥齿轮23内部开设有通孔，所述弹簧8贯穿第一锥齿轮23，所述第一锥齿轮23上表面两侧均固定连接有倒l形杆件24，两根所述倒l形杆件24长度不同，所述倒l形杆件24倒钩端均与弹簧8卡接，所述第一锥齿轮23右侧啮合有第二锥齿轮25，所述第二锥齿轮25中心固定连接有第三转动轴26，所述第三转动轴26向右贯穿圆柱筒9，所述第三转动轴26右端固定连接有第一连杆27，所述第一连杆27上端铰接有第二连杆28，所述l形底板10上开设有卡槽29，所述卡槽29位于第二连杆28下方。
40.通过采用上述技术方案，通过设置圆柱筒9内表面底端转动连接有第一锥齿轮23，弹簧8贯穿第一锥齿轮23，第一锥齿轮23上表面两侧均固定连接有倒l形杆件24，倒l形杆件24长度不同，倒l形杆件24倒钩端均与弹簧8卡接，第一锥齿轮23右侧啮合有第二锥齿轮25，第二锥齿轮25中心固定连接有第三转动轴26，第三转动轴26向右贯穿圆柱筒9，转动轴右端
固定连接有第一连杆27，第一连杆27上端铰接有第二连杆28，所述l形底板10上开设有卡槽29，所述卡槽29位于第二连杆28下方，操作人员转动第一连杆27，第一连杆27带动第三转动轴26转动，第三转动轴26带动第二锥齿轮25转动，第二锥齿轮25带动第一锥齿轮23转动，第一锥齿轮23带动两侧l形杆件转动，由于两侧倒l形杆件24转动，使得不同长度的倒l形杆件24在弹簧8上的卡接点变化，当卡接点相对于弹簧向上运动时，使得弹簧8向下得到一定程度的压缩，从而改变弹簧8的长度，第一连杆27转动圈数越多，弹簧8越短，弹簧8的弹性势能的越小，从而使得十字杆7对硬币的击打力度不同，当第一连杆27转动一定圈数后，操作人员将第二连杆28下压，使得第二连杆28末端卡进卡槽29，使得弹簧8长度得到固定，避免第一连杆27回转，使得本发明的一种数学概率演示系统能够测量以力度为变量的抛硬币正反面的概率，更进一步提高概率演示系统的实用性能。
41.作为本发明的一种实施方式，所述倾斜板5右侧设有毛垫30，所述毛垫30下表面与l形底座上表面接触。
42.通过采用上述技术方案，通过设置倾斜板5右侧设有毛垫30，当硬币落在毛垫30上时，由于毛垫30表面柔软的毛能够对硬币进行缓冲，减小硬币被抛起落下后由于自身的重力与地面相互作用被再次弹起的可能性，影响数据的精确性。
43.作为本发明的一种实施方式，所述无轴绞龙2叶片与叶片之间的间隙大于硬币宽度一毫米至两毫米。
44.通过采用上述技术方案，可保证硬币能放置与绞龙叶片与叶片之间间隙的同时保证降低硬币的倾斜角度，从而使硬币不会与壳体1内底部发生卡死。
45.工作原理：操作人员先通过移动滑块18将倾斜板5调至所需的角度，再转动第一连杆27，将弹簧8调至所需的高度，通过观察十字杆7的高度变化来改变弹簧8的高度变化，而后启动电机4，电机4启动带动第一带轮301转动，第一带轮301带动第二带轮302转动，第二带轮302带动无轴绞龙2转动，将硬币从第一长方形槽11投进壳体1中，将硬币从第一长方形槽11投进壳体1中，无轴绞龙2旋转过程中可将硬币输送至第二长方形槽12，硬币从第二长方形槽12中下落通过导管13落至倾斜板5上，硬币掉落后，掉落后的硬币在倾斜板5上向右下方滑落至通孔14，同时由于电机4的转动带动凸轮6的转动，当凸轮6转动至与十字杆7接触时，凸轮6继续转动从而向下按压十字杆7，使得十字杆7挤压弹簧8，当凸轮6开始远离十字杆7时，十字杆7受到的向下的作用力消失，使得弹簧8通过弹力恢复，弹簧8恢复时释放弹力势能，使得十字杆7在弹簧8的带动下向上弹起，十字杆7向上运动的过程中，击打到处于通孔14处的硬币，使得硬币被抛出，无需人工抛出硬币，避免人工抛掷硬币无法保证抛硬币时使用的力与抛掷高度相同，提高了概率统计的精确性同时又可持续性进行硬币抛掷，间隔时间也可保持一致，从而提高概率统计的精确性。
46.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。