專利名稱:組合式幾何演示教具的制作方法
本實用新型屬幾何教具，亦可作為智力玩具。
中學(xué)幾何課本研究平面及空間點、線、面之間的關(guān)系及幾何形狀、幾何體的概念、性質(zhì)及其相互關(guān)系，由于這些內(nèi)容比較抽象，缺乏合適的教具，因而給教學(xué)帶來很大困難。
目前自制或購買的教具模型如圓柱體、圓錐體和圓臺等用途單一，趣味性差，在教學(xué)中只可一具一用，使用攜帶均不方便。
中國專利公開了一種申請?zhí)枮?5203020的套管配接式幾何體教學(xué)用具，是用一套尺寸成比例形狀不一的平面線材框架作為零部件，采用套管連接的方式，交叉配接出各種幾何模型，這種教學(xué)用具連接復(fù)雜，靈活性差只能表示多種幾何模型，而不能進行直觀演示各種旋轉(zhuǎn)體的定義等。
中國專利還公開了申請?zhí)枮?5200559多用立體幾何演示模型，是利用一透明立方體小盒和棱錐狀小盒及各種插片來演示立體幾何中點、線、面和面、面之間關(guān)系的，但這種模型制作復(fù)雜、材料昂貴且演示范圍有限。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可拼可拆、組合靈活制作成本較低的組合式教具。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，用塑料、木質(zhì)或金屬材料制作如下部件1、側(cè)面留有矩形連接孔，一個銳角為30°，另一個60°的銳角平分線三分之一處留有圓形連接孔的直角三角形1共12個。
或可制作6個邊長等于直角三角形、斜邊邊長的正三角形或腰長等于直角三角形1斜邊邊長，頂角為120°的6個等腰三角形代替上述直角三角形。
2、側(cè)面留有矩形連接孔，兩條直角邊邊長之比為14，其短直角邊邊長等于直角三角形1，30°角所對邊的邊長，長直角邊所在的側(cè)面留有連接槽的直角三角形2，共8個。
3、弓形的側(cè)面開有矩形連接孔，弦長等于直角三角形1斜邊的邊長，弧長所對的圓心角為60°，共6個。
4、一組半圓環(huán)，總計2個，由軸及固定在軸兩端可以繞軸轉(zhuǎn)動，從而能進行開合的兩個半圓弧組成，其中軸長等于半圓直徑長。在軸的中部留有連接孔以使兩個半圓環(huán)能進行連接。
5、伸縮環(huán)用塑料或皮革制成帶狀，長度為半圓環(huán)直徑的 3/2 π倍，一端有小突起，另一端均勻地制作若干個連接孔，使兩端可連接，從而能演示不同大小的圓或橢圓。
6、制做若干個矩形連接片，一根長度為直角三角形2長直角邊二倍的直立軸，兩個長度等于直角三角形2長直角邊邊長，側(cè)面帶有插片的空心軸套及一個邊長等于直角三角形1，60°角平分線長度三分之一的正六邊形軸座，在六個頂角分別制有圓形連接柱。
本實用新型矩形連接片的大小、形狀與三角形或弓形側(cè)面的矩形連接孔相匹配，用于連接三角形或弓形，使若干個三角形或弓形連接組合成多種幾何演示模型。
上述所有的三角形、弓形的厚度相同。
用這些基本構(gòu)件進行拼接、組合即可演示平面及立體幾何中多種模型、概念、性質(zhì)和點、線、面間的相互關(guān)系。
本實用新型由于采用了組合式結(jié)構(gòu)，因而比現(xiàn)有教具具有較大的靈活性，即可表示多種模型，又可演示不同的空間組合關(guān)系，可達到一具多用的目的，同時亦能作為玩具使用。
1、直角三角形 2、直角三角形 3、弓形 4、直立軸 5、軸座 6、矩形連接片 7、軸套 8、半圓弧 9、軸 10、伸縮環(huán) 11、矩形連接孔 12、圓形連接孔圖1是直角三角形1的示意圖；圖2是直角三角形2；圖3是弓形；圖4是軸與軸座；圖5是矩形連接片；圖6是軸套；
圖7至圖14為上述部件組合演示的部分圖形。
圖7是用直角三角形2組合的矩形；圖8是用直角三角形2組合的等腰三角形；圖9是用直角三角形1與弓形組合的圓形。
圖10是用直角三角形1組合的正三角形；圖11是用直角三角形1組合的正六邊形。
圖12是用直角三角形2或1演示的任意空間二面角及其平面角。
圖13是用正三角形與弓形及直角三角形2演示圓臺定義。
圖14是用直角三角形1、弓形、直角三角形2軸、軸座及軸套演示圓柱體定義；圖15是半圓環(huán)的主視圖與俯視圖；圖16是伸縮環(huán)展開示意圖；圖17是用兩個半圓環(huán)及伸縮環(huán)演示球體。
本實用新型將結(jié)合實施例做進一步說明。
圖14是用本實用新型所作的圓柱體定義演示。
12個直角三角形1與6個弓形3通過矩形連接片6與矩形連接孔11連接，組合成半徑為一個半徑等于直角三角形1斜邊長的圓盤即圓柱體的下底面。8個直角三角形2通過矩形連接片6與矩形連接孔連接組合為一個矩形，其寬等于圓盤的半徑長，矩形長為圓盤半徑的4倍即圓柱體的高。軸4與軸座5通過圓盤三角形1上的連接孔與軸座5的連接柱固定于圓盤上，軸套7套在軸4上其一側(cè)的插板插入構(gòu)成矩形的直角三角形2側(cè)面的槽內(nèi)，通過矩形繞軸轉(zhuǎn)動即可演示圓柱體定義。
若將上述矩形改為三角形即可演示圓錐體定義。同理可演示圓臺定義等。
圖16是本實用新型組合的球體演示。
將半圓環(huán)兩軸9通過中部連接孔垂直固定，然后將半圓環(huán)8分別固定在軸上并展開成兩個互相垂直的圓。將伸縮環(huán)10連接為一個半徑等于半圓環(huán)半徑的圓，套在兩軸的兩端點，此三個圓兩兩垂直即可演示空間球體。
權(quán)利要求
1.一種組合式幾何演示教具包括三角形、弓形及連接部件，其特征是①有兩組側(cè)面留有矩形連接孔的直角三角形1、直角三角形2、直角三角形1的一個銳角為30°，在另一個60°的銳角角平分線三分之一處留有圓形連接孔，共12個，直角三角形2兩條直角邊邊長之比為1∶4，其短直角邊邊長等于直角三角形130°角所對邊的邊長，共8個，②有側(cè)面開有矩形連接孔的弦長等于直角三角形1斜邊的邊長，弧長所對的園心角為60°的弓形3，共6個，③有軸及可繞軸轉(zhuǎn)動的能夠開合的兩個半園弧組成的半園環(huán)兩個及一個周長可調(diào)的伸縮環(huán)，④連接部件由矩形連接片、軸4、軸座5和軸套7組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合式幾何演示教具，其特征在于所述的三角形、弓形的厚度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組合式幾何演示教具，其特征在于直角三角形1可分別由6個正三角形或6個頂角為120°的等腰三角形代替，其中正三角形的邊長或等腰三角形兩腰的長度應(yīng)等于弓形的弦長。
專利摘要
一種組合式幾何演示教具，由兩組直角三角形，一組弓形及連接片、軸座、軸套組成。用這些部件可拼接、組合或演示多種不同的平面幾何圖形或空間點、線、面的關(guān)系。為現(xiàn)行幾何課本中的概念、性質(zhì)提供了具體的直觀演示。是開發(fā)青少年智力的有效工具。
文檔編號G09B23/00GK87208309SQ87208309
公開日1988年4月6日 申請日期1987年5月20日
發(fā)明者葉舜華 申請人:葉舜華導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan