專利名稱：可拆展的嵌卡幾何體模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于教學(xué)演示用具，涉及到立體幾何教學(xué)中的幾何體模型。
中學(xué)數(shù)學(xué)教育中，立體幾何一直是個難點。實踐證明，利用實物模型是培養(yǎng)學(xué)生空間概念的有效途徑。就幾何體的教學(xué)模型而言，常用的是固定框架式模型，用金屬材料焊接而成，為了運輸方便，中國專利CN87208950公開了一種固定式幾何體教學(xué)模型平面預(yù)制框，運到使用地后再折成立體狀連接成模型。這種預(yù)制框雖解決了運輸問題，但固定式模型的其他缺點仍然保留。這些缺點有模型折件數(shù)多，造價貴，收藏占地，攜帶不便。為克服固定式幾何體模型的缺點，中國專利CN85203020提出了套管配接式幾何體教學(xué)用具，采用一套平面線材框架及套管，配接出多種幾何體模型。但套管配接不夠簡便，不符合課堂教學(xué)的快速裝配原則。
本實用新型的目的是設(shè)計一種構(gòu)件簡單，攜帶方便，組裝快速的幾何體模型。
本實用新型的特征是幾何體模型由平面元件嵌卡而成，而平面元件的連接靠其本身所帶的嵌槽，只要把平面元件的線條卡在嵌槽內(nèi)就實現(xiàn)了連接，稍有力一掰，即可將平面元件拆下。平面元件用塑料制成，特別是采用高壓聚乙烯塑料制作。利用高壓聚乙烯良好的韌性和彈性，不但能使平面元件的嵌槽具有彈性，而且可將某些平面元件反復(fù)拆展，為了增加平面元件某些線條的強度，可以在這些線條中間插入增強筋。
下面結(jié)合實施例進一步說明本實用新型的設(shè)計方案。
實施例1幾何體正棱錐(一般只需演示三棱錐、四棱錐、五棱錐)由等腰三角形嵌卡而成，等腰三角形的一腰帶嵌槽，見圖1。用三個相同的等腰三角形嵌卡成正三棱錐，用四個相同的等腰三角形嵌卡成正四棱錐。平面元件不帶嵌槽的另兩邊可用增強筋增強。
實施例2正棱臺的平面元件是一腰帶嵌槽的等腰梯形，見圖2。三個等腰梯形嵌卡成正三棱臺，四個等腰梯形嵌卡成正四棱臺。
實施例3斜棱柱的平面元件是一邊帶嵌槽的平行四邊形，且平行四邊形的四角處塑料較薄，可適度變形，見圖3。三個平行四邊形組成三棱柱，四個平行四邊形組成四棱柱，五個平行四邊形組成五棱柱。
實施例4直棱柱的平面元件為多邊形及橫邊帶嵌槽的工字形，且工字形豎桿中間有一條V形豎槽，使帶嵌槽的橫邊可在60－180度的范圍折展，用兩個全等三角形及三個工字形組成直三棱柱，用二個全等四邊形及四個工字形組成直四棱柱，用二個全等五邊形及五個工字形組成直五棱柱。
實施例5圓錐的平面元件為帶嵌槽的扇形，這實質(zhì)上是圓錐的側(cè)面展開圖，見圖5。利用塑料的韌性和彈性，很容易將扇形彎曲嵌卡成圓錐。
實施例6圓臺的平面元件為帶嵌槽的局部圓環(huán)，亦即圓臺的側(cè)面展開圖，見圖6。
實施例7圓柱的平面元件為帶嵌槽的長方形，見圖7。
實施例8球冠的平面元件為圓和帶嵌槽的圓弧，見圖8。
實施例9正八面體是在正四棱錐的基礎(chǔ)上增加一個平面元件，此平面元件為頂點相連的兩個等腰三角形，兩頂點相連處塑料較薄，使兩個三角形可拆展，且兩個等腰三角形的底邊均帶嵌槽，以便卡在正四棱錐上。見圖9。
實施例10為演示圓臺的高、上下底半徑等輔助線，可用一個斜腰帶嵌槽的直角梯形卡在圓臺的母線上，見圖6。



圖1為正棱錐的平面元件等腰三角形及由

嵌卡而成的三棱錐的示意圖，其中1為嵌槽，幾何體的“X”處表示嵌卡部位(以下各圖與此相同)。
圖2為正棱臺的平面元件等腰梯形及由此嵌卡而成的正四棱臺的示意圖，其中平面元件帶“.”的線段為嵌槽簡略表示(以下各圖與此相同)。
圖3為斜棱柱的平面元件及由此嵌卡而成的斜四棱柱的示意圖。
圖4為直棱柱的工字形平面元件及由此嵌卡而成的直五棱柱的示意圖，其中1為嵌槽，2為V形豎槽，B為工字形折成一定角度的示意圖。
圖5為圓錐的平面元件及由此嵌卡而成的幾何體的示意圖。
圖6為圓臺的平面元件及由此嵌卡而成的幾何體的示意圖，其中3為輔助線平面元件(直角梯形)。
圖7為圓柱體的平面元件及由此嵌卡成的幾何體的示意圖。
圖8為球冠的平面元件及由此嵌卡成的幾何體的示意圖。
圖9為正八面體的添加平面元件及折起后嵌卡成正八面體的示意圖。
本實用新型全部采用平面元件構(gòu)造幾何體，一般無須專用聯(lián)接件，裝拆快捷，攜帶方便，只用一個盒子可裝下全部平面元件。采用本實用新型，不僅可構(gòu)造嵌卡成各種幾何體，而且可以方便靈活地給各幾何體添加輔助線，對演示各幾何體的平面展開圖更為便利。采用高壓聚乙烯等塑料為材料制作平面元件，成型容易，造價低廉，重量輕。本實用新型不僅適合教師，且縮小后亦可成為學(xué)生的學(xué)具，有助于提高立體幾何教學(xué)質(zhì)量。
權(quán)利要求1.利用平面元件組裝的可拆展的幾何體模型，其特征是由塑料制作的平面元件帶有嵌槽；平面元件需變形的部位塑料較薄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是正棱錐的平面元件是一腰帶嵌槽的等腰三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是正棱臺的平面元件為一腰帶嵌槽的等腰梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是斜棱柱的平面元件為一邊帶嵌槽的平行四邊形，且平行四邊形的四角處塑料較薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何模型，其特征是直棱柱的平面元件為正多邊形及橫邊帶嵌槽豎邊中間塑料較薄的工字形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是圓椎的平面元件為帶嵌槽的扇形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是圓臺的平面元件為帶嵌槽的圓環(huán)形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是圓柱的平面元件為帶嵌槽的長方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的幾何體模型，其特征是球冠的平面元件為圓和帶嵌槽的圓弧形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9的幾何體模型，其特征是平面元件由高壓聚乙烯材料制造。
專利摘要可拆展的嵌卡幾何體模型屬于數(shù)學(xué)教學(xué)演示用具。本實用新型采用由高壓聚乙烯等塑料制作的自身帶嵌槽的平面元件，而不用專用聯(lián)接件，即可嵌卡組裝成各種幾何體，可以給各幾何體添加輔助線，可以演示幾何體的平面展開圖。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成型容易，造價低，重量輕，攜帶方便，裝拆幾何體快捷，適合于教師、學(xué)生演示幾何體。
文檔編號G09B23/04GK2064917SQ9020379
公開日1990年10月31日 申請日期1990年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月27日
發(fā)明者余克堅 申請人:余克堅