專利名稱：多功能數(shù)學尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種學習和教學演示用具。
就本人所知，現(xiàn)有的各種學生用三角板、量角器或多功能數(shù)學尺(板)，僅能作為一種作圖和量度的學習用具，不能作為學習立體幾何的演示用具；另外，現(xiàn)有的尺面設(shè)計，有的雖給出了作園、橢園和立體幾何圖形底面的多邊形?？祝珱]有相應給出確定它們園心、中心和高線的標記，使用不便。
本實用新型的目的在于向?qū)W生提供一種既具備現(xiàn)有三角板、量角器和一般多功能數(shù)學尺(板)之功能，又具備立體幾何教學演示功能的數(shù)學尺，以啟發(fā)學生思維，提高空間想象能力，降低立體幾何的學習難度。另外，當利用尺面上的圖形作園、橢園、園錐、正棱錐等立體幾何圖形時，可正確方便地定出相應圖形的園心、底面中心、頂點和高線。
本實用新型由甲、乙兩把可以互相插接的尺板構(gòu)成(參見附


圖1、附圖2)，甲尺尺面除有直線刻度和一般中學生常用的數(shù)學作圖模孔外，其設(shè)計特點在于(1)尺面上有若干用以構(gòu)成立體幾何模型線條的穿線孔1及供乙尺插接成不同角度的座孔2；(2)將尺面上正六邊形、正五邊形、正方形、正三角形的直觀圖7各?？字行呐旁谕恢本€5上，并給出確定各模孔圖形中心的標記刻線6；(3)分別給出了可畫兩只大小不同的園和橢園的弧環(huán)的園心8和9；乙尺尺面除有一般量角器之刻度外，其特點在于尺的一條邊緣帶有可以與甲尺相插接的榫頭3，同時在尺面上也分布了若干用以構(gòu)成立體幾何模型線條的穿線孔4。
利用本實用新型，可使甲、乙兩尺組合成60°、90°、120°的兩面角，用一根或幾根軟絲或普通線將甲、乙兩尺面上的小孔作適當穿孔或連接，就可構(gòu)造出若干立體幾何模型。立體幾何教學中的基本概念、基本知識和基本定理(如異面直線和它所成之角，異面直線間的距離，直線在平面上的射影，直線與平面所成之角，直線與平面垂直，三垂線定理，線段射影定理，二面角及其平面角，兩平面垂直及其性質(zhì)等)均能由該尺給出空間模型。
本實用新型的優(yōu)點在于改變了以往三角板、量角器或多功能數(shù)學尺只能作為測量和作圖工具使用的單一性，把數(shù)學尺(板)發(fā)展為不僅具備前述功能，而且可以作為教學演示工具，具有啟發(fā)思維，幫助學習的功能，它對提高學生空間想象能力，理解和掌握立體幾何中各種概念具有良好作用，效果顯著。另外，能使學生在作園、橢園、園錐、正棱錐和幾何體底面圖形時，能分別正確方便地定出園心、頂點、高線和底面中心。
圖1是甲尺的示意圖。
圖2是乙尺的示意圖。
甲、乙兩尺均為矩形尺板，甲尺的長邊邊緣標有直線刻度，中部和一側(cè)集中排有各種中學生常用的數(shù)學作圖圖形，如園、橢園、三角形、作立體幾何圖形底面的多邊形、二次曲線、指數(shù)曲線、對數(shù)和正余弦曲線等，甲尺的另一側(cè)設(shè)計有供乙尺插接的座孔2和若干個穿線孔1；乙尺尺面除有一般量角器之刻度外，也有若干穿線的小孔4，并在底邊帶有可插入甲尺座孔2的榫頭3。
當利用甲尺畫棱錐體的三角形、正方形、正五邊形或正六邊形底面直觀圖時，只要從中心線5上取一點，便可得到所畫正錐體的頂點；同時，利用每一底面直觀圖形中心的標記刻線6，使它們相交，便可得到各底面圖形的中心；連接頂點和底面中心，便可得到所畫錐體的高線。
當利用半園和半橢園弧環(huán)作園或橢園時，利用筆尖插入孔8和9，則能分別得到園和橢園的園心。
圖3為甲尺各穿線小孔的分布位置示意及編號。按圖中x、y座標系定位，各小孔的座標位置分別為1(－40，38)、2(－37.5，45)、3(－25，－25)、4(－25，－12.5)、5(－25，25)、6(－25，29)、7(－25，38.5)、8(－25，50)、9(－21.5，12.5)、10(－21.5，37.5)、11(－16.5，19)、12(－12.5，21.5)、13(－12.5，43)、14(－12，11)、15(－10，35)、16(－8，19)、17(0，－25)、18(0，－22)、19(0，－15)、20(0，14)、21(8.5，16.5)、22(0，25)、23(0，30)、24(0，43)、25(0，50)、26(12.5，21.5)、27(12.5，43)、28(16.5，19)、29(21.5，12.5)、30(21.5，37.5)、31(25，－24)、32(25，－12.5)、33(25，25)、34(25，29)、35(25，38.5)、36(25，50)、37(40，23.5)、38(40，43)、39(－6.5，24.5)。
圖4為乙尺各穿線小孔的分布位置示意及編號。按圖中x、y座標系定位，各小孔的座標位置分別為41(－40，35.5)、42(－40，47)、43(－25，25)、44(－25，30)、45(－25，50)、46(－21.5，12.5)、47(－17.5，17.5)、48(－12.5，21.5)、49(－8.5，33.5)、50(－8，38)、51(0，14.5)、52(0，25)、53(0，28)、54(0，50)、55(0，60)、56(8.5，33.5)、57(8，38)、58(12.5，21.5)、59(17.5，17.5)、60(21.5，12.5)、61(25，25)、62(25，30)、63(25，50)、64(40，35.5)、65(40，47)、66(－25，0)、67(－10，0)、68(0，0)、69(10，0)、70(25，0)、71(－12.5，0)。
圖5、圖6和圖7分別為甲、乙兩尺插接成60°、90°和120°三種典型兩面角時，按圖中孔號穿引或連接后，構(gòu)成各種不同立體幾何概念和習題圖形的實施例。
圖5表示兩側(cè)面與底面成60°夾交的底面為矩形的四棱錐及其高線。
圖6表示有二個側(cè)面與底面垂直的底面為矩形的四棱錐。
圖7表示在相交成120°夾角的兩平面上，兩點間的位置關(guān)系。
權(quán)利要求1.一種可以作為學習和教學演示用途的多功能數(shù)學尺，它是由甲、乙兩把類似于現(xiàn)有三角板、量角器和多功能數(shù)學尺的尺板組成，尺面除帶有直線、角度和中學生常用數(shù)學作圖圖形外，其特征是甲、乙兩尺可以互相連接，以構(gòu)成二面角，尺面上分別有若干穿線孔，借助線條從孔中穿引或連接，以線條構(gòu)成立體幾何模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)學尺，其特征是甲、乙兩尺尺面有用以互相插接的座孔和榫頭，或是鉸接的凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)學尺，其特征是尺面上畫正三角形、正方形、正五邊形和正六邊形直觀圖的圖形中心排在同一條直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)學尺，其特征是尺面上供畫園和橢園的半園弧環(huán)分別有它們的園心孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)學尺，其特征是在尺面上給出的小等腰直角三角形圖型，在兩直角邊上給出刻度。
專利摘要本實用新型是一種學生學習和教學演示用具，它是在現(xiàn)有三角板、量角器和多功能數(shù)學尺(板)的基礎(chǔ)上，改變尺面設(shè)計，在保持原有功能的前提下，變成一組可以互相插接，利用普通線、繩在尺面特定小孔之間作適當穿引后，能構(gòu)成立體幾何模型的教具。同時尺面巧排了中學生常用數(shù)學作圖圖形，能幫助學生提高作圖效率和確定某些作圖圖形的中心。
文檔編號G09B23/04GK2034314SQ88207610
公開日1989年3月15日 申請日期1988年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月22日
發(fā)明者常家泰, 沈蓮芬, 常一民 申請人:常家泰