專利名稱：裝配式立體幾何框架模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用具，它是供高中學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何時(shí)使用的學(xué)具，也可供教師在教學(xué)中使用。
傳統(tǒng)的立體幾何框架模型(一種由線型材料連結(jié)起來構(gòu)成的模型)大多是鐵絲經(jīng)焊接制成的。也有些教師借用理化教具中有關(guān)分子排列的結(jié)構(gòu)模型的材料，用實(shí)心的細(xì)桿插入圓球形接頭中固定的孔洞，構(gòu)成立體幾何的框架式模型；還有的教師用橡皮泥粘結(jié)竹扦子的方法，構(gòu)成立體幾何的框架式模型。這些立體幾何教具在教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用，但是還各有其缺陷；由鐵絲焊接成的框架模型，形狀、大小固定，不能裝拆，不能根據(jù)使用者需要裝配成新的模型；利用理化教具中的分子排列結(jié)構(gòu)模型的材料構(gòu)成的立幾框架模型，由于圓球形接頭中孔洞的位置和方向是固定的，因此構(gòu)成的模型是極有限的，一般來說，只能借用來構(gòu)成正方體的框架模型；由橡皮泥與竹扦子粘結(jié)構(gòu)成的立幾框架模型，粘結(jié)點(diǎn)太大，容易脫落，構(gòu)造粗糙，演示效果不理想，并且還不能構(gòu)成較復(fù)雜的模型。以上這些模型還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是它們都只是供教師課堂教學(xué)中演示用的，由于造價(jià)大、重量大、體積大和攜帶不便或?qū)嵱眯Ч焕硐氲仍?，這些模型不可能成為供學(xué)生使用的理想的學(xué)習(xí)用具。
本實(shí)用新型的目的是為學(xué)生(包括教師)提供一套便于攜帶，使用方便的裝配式立體幾何框架模型。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用空心細(xì)管、多頭可變向接頭(一種能插上多根空心管，并可使插上的空心管指向任意方向的接頭)作為部件，以套插的形式構(gòu)成立體幾何框架模型。
具體說來，可以采用下面的方案實(shí)現(xiàn)。
空心細(xì)管可選用內(nèi)徑為1.5mm，外徑為3mm，長為30mm至200mm的彩色塑料空心管，該空心管要有一定硬度和韌性。
多頭可變向接頭可由多根長為35mm，直徑為0.6mm的普通鐵絲，一頭分別在離端點(diǎn)10mm處作180°的彎曲(如


圖1)，另一頭連結(jié)(焊接或粘合)起來而成(如圖2)。鐵絲可以繞著連結(jié)點(diǎn)向空間的任意方向掰開，鐵絲的彎頭處可套上空心塑料管(如圖3)。因?yàn)閺濐^具有一定的彈性，空心塑料管的內(nèi)孔有一定的漲縮性，所以空心塑料管套入鐵絲彎頭后不易脫落，而用一些力又可拔出。
多頭可變向接頭還可以由金屬材料經(jīng)沖床加工和由塑料經(jīng)注塑等方法制得。
以上兩種部件在包裝上分為兩類一類是定長部件，即針對某一些選定的模型，把根據(jù)計(jì)算確定了各段長度尺寸的彩色空心塑料管配以若干個(gè)多頭可變向接頭分裝在各個(gè)小袋內(nèi)，各小袋內(nèi)還分別有所要裝配成的立幾框架模型的平面直觀圖和簡要的說明，打開小袋取出部件可直接裝配成立幾框架模型；另一類是預(yù)備部件，有長度一律(例如都為20cm)的彩色空心塑料管若干根和多頭可變向接頭若干個(gè)，使用者可以根據(jù)需要，任意剪取適當(dāng)長的空心塑料管來制作自己設(shè)計(jì)的框架模型。
以下結(jié)合附圖敘述實(shí)施例。
制作空間框架模型的一個(gè)實(shí)例要裝配出如圖5所示的模型，只要取出相應(yīng)的小袋，袋內(nèi)有50mm長的蘭色空心塑料管12段，70mm長的黃色空心塑料管2段，85mm長的紅色空心塑料管1段和多頭可變向接頭8個(gè)。把12段50mm長的空心塑料管與8個(gè)多頭可變向接頭套插成正方體框架模型(如圖4)，把2段70mm長和一段85mm長的空心塑料管分別套插在圖4中A′C′、B′C及BD′處的鐵絲頭上，即裝配成如圖5的彩色框架模型。
用定長部件還可裝配成如圖6至
圖11的立幾框架模型，使用預(yù)備材料則可裝配出使用者自己設(shè)計(jì)的立幾框架模型。
利用裝配式立體幾何框架模型還可組成立體幾何中另一類有關(guān)點(diǎn)線面的演示模型?，F(xiàn)舉一個(gè)實(shí)例如下剪取適當(dāng)長的三段空心塑料管，與一個(gè)多頭可變向接頭進(jìn)行套插，把套插好的空心塑料管繞連結(jié)點(diǎn)掰開構(gòu)成
圖12的模型。另外剪取如
圖13的兩塊紙片，把細(xì)縫對插構(gòu)成兩個(gè)平面相交的模型，把
圖12的模型放到這個(gè)相交平面上成
圖14的形狀，把
圖14中的平面α繞交線CD轉(zhuǎn)動，當(dāng)平面α與AB貼緊時(shí)(如
圖15)，平面α丄平面β。
圖14和
圖15演示了兩個(gè)平面垂直的判定定理，即“如果一個(gè)平面經(jīng)過另一個(gè)平面的一條垂線，那么這兩個(gè)平面互相垂直”。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果本實(shí)用新型，主要作為學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何時(shí)用的學(xué)具，改變了傳統(tǒng)模型只供教師上課演示用，學(xué)生在課上沒有親自實(shí)踐機(jī)會，在課后更沒有接觸機(jī)會的狀況；本實(shí)用新型能清楚地顯示空間點(diǎn)線面的關(guān)系；本實(shí)用新型造價(jià)低、重量輕、體積小，又可裝拆，便于攜帶，因此實(shí)用性很強(qiáng)；本實(shí)用新型在使用時(shí)還帶有一定的創(chuàng)造性，有利于發(fā)展學(xué)生的思維。借助于這些模型，學(xué)生在課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外復(fù)習(xí)時(shí)都能把圖形、理論與模型緊密結(jié)合起來，使學(xué)生在自己動手做和實(shí)際觀察的過程中，增強(qiáng)對空間概念、定理、性質(zhì)和公式的理解能力和記憶能力，培養(yǎng)空間想象能力，提高平面直觀圖形的識圖能力和作圖能力，有利于學(xué)習(xí)，有利于大面積提高中學(xué)立體體幾何的教學(xué)質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種立體幾何框架模型，其特征在于它的主要部件是空心管和多頭可變向接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體幾何框架模型，其特征在于它是利用空心管與多頭可變向接頭套插而構(gòu)成的一種可裝拆的模型。
專利摘要裝配式立體幾何框架模型是供學(xué)生使用的學(xué)習(xí)用具。也可供教師作講課時(shí)的教具使用。它的部件主要是彩色空心管和多頭可變向接頭。利用這些部件。能很順利地裝配出一套立體幾何框架模型。具有便于攜帶、成本低、裝拆方便和使用率高等特點(diǎn)。這些模型清楚地顯示了空間點(diǎn)線面的關(guān)系。使學(xué)生在課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外復(fù)習(xí)時(shí)都能做到圖形、理論和模型緊密結(jié)合，有利于提高立體幾何的教學(xué)質(zhì)量。
文檔編號G09B23/00GK2069591SQ8921821
公開日1991年1月16日 申請日期1989年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月17日
發(fā)明者陳學(xué)禮 申請人:陳學(xué)禮