專利名稱:多功能幾何智力教具的制作方法
本實(shí)用新型屬于幾何教具。
現(xiàn)有的幾何教具一般為圖形，固定形狀的幾何體。中國(guó)專利GG 85203020公開了一種套管配接式幾何體教學(xué)用具，設(shè)置一套尺寸成比例、形狀不一的平面線材框架作為零部件，采用套管連接方式，交叉配接出多種幾何體模型。GG 85200559 公開了一種柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)插片式多用立體幾何演示模型。1986年教師節(jié)福建省漳州市教學(xué)成果展覽會(huì)上展覽了一種由薄鐵板、開牙大鐵絲、松緊繩、螺母等元件隨時(shí)組裝、拆卸的組合式立體幾何教學(xué)模型。
上述教具的功能較少，費(fèi)時(shí)費(fèi)料，特別是平面幾何與立體幾何的變化關(guān)系難以理解和掌握。
本實(shí)用新型的目的是提供一套多功能疊合式幾何智力教具，可以簡(jiǎn)便地隨時(shí)變換各種平面幾何和立體幾何圖形。
本實(shí)用新型包括軸、母線、輔助繩(帶)和緊固件等，以棍(棒)狀作為軸、一族可以疊合在一起的相同或相似的平面框架圖形作為母線，每族母線的一相同邊或直徑或半徑或線段的中點(diǎn)位于軸上，或者說(shuō)每族母線的一相同邊或直徑或半徑或線段的中點(diǎn)由相應(yīng)的軸代替。每族母線的尺寸相同或略有差別，以便疊合和安裝在軸的兩端，并可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，任意展開或疊合，構(gòu)成相應(yīng)的幾何圖形及其變換。母線選用窄薄板材料或線材。母線上可以設(shè)若于小孔，輔助繩(帶)可以穿過這些小孔，對(duì)圖形的構(gòu)成起輔助作用。軸的兩端有緊固體，緊固體采用有葉柄的螺母，以便隨時(shí)變換和固定所需的圖形。
本實(shí)用新型還可增設(shè)一些輔助邊框和底座等。
以下列出六種典型的母線和相應(yīng)的教具，它們是a)、直角三角形族——一直角邊在軸上的一族直角三角形。
b)、直角梯形族——直角腰在軸上的一族直角梯形。
c)、矩形族——一邊在軸上的一族矩形。
d)、半園族——直徑在軸上的一族半園。
e)、扇形族——半徑在軸上的一族扇形( 1/4 園)。
f)、直線族－－中點(diǎn)在軸上的一族線段。
等等。
眾所周知，在同一個(gè)平面內(nèi)，若有一條定直線a和一條動(dòng)線l，則當(dāng)這個(gè)面繞著a旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，動(dòng)線l所形成的面稱旋轉(zhuǎn)面，定直線a稱旋轉(zhuǎn)面的軸，動(dòng)線l稱旋轉(zhuǎn)面的母線，封閉的旋轉(zhuǎn)面所圍成的立體稱旋轉(zhuǎn)體。
每族母線的數(shù)目可為2至10根，以4至6根為最佳。
以下以直角梯形族為例說(shuō)明本實(shí)用新型的功能。
直角梯形繞著它的一條直角腰旋轉(zhuǎn)一周可得園臺(tái)，直角腰即為園臺(tái)的軸。從所得的園臺(tái)即可清楚、直觀地認(rèn)識(shí)和理解園臺(tái)的有關(guān)概念，例如園臺(tái)的高、軸、母線、側(cè)面、截面(含軸截面、中截面)、底面、側(cè)面積、全面積、體積等；可以學(xué)習(xí)和掌握?qǐng)@臺(tái)的性質(zhì)，例如(1)園臺(tái)的兩個(gè)底面是兩個(gè)園，它們所在的平面平行；(2)園臺(tái)的軸經(jīng)過兩個(gè)底面的園心，并且和底面垂直，連結(jié)兩個(gè)底面園心的線段的長(zhǎng)等于園臺(tái)的高；(3)園臺(tái)的母線都相等，各條母線的延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)；(4)園臺(tái)的上、下底面園心的連結(jié)線段，一條母線和經(jīng)過這條母線的端點(diǎn)的上、下底面的半徑組成一個(gè)直角梯形；等等。
同理可得多棱臺(tái)和正棱臺(tái)的性質(zhì)。
本實(shí)用新型一套六組，只要松動(dòng)緊固體，變動(dòng)母線的位置，增減輔助軟繩(帶)的尺寸，即可構(gòu)成各式各樣的平面幾何圖形和立體幾何圖形，在課堂上就可以隨時(shí)進(jìn)行圖形變換，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和空間想象能力，提高幾何課教學(xué)質(zhì)量有實(shí)際的意義。本實(shí)用新型省材省時(shí)，制作方便，與利用一些平面線材框架散裝體隨時(shí)組裝拆卸的演示教具相比，本實(shí)用新型的空間概念清晰，幾乎可以構(gòu)成中學(xué)幾何課本及習(xí)題中的絕大部分平面圖形和幾何體。
附圖1－6給出本實(shí)用新型主要的六組幾何教具結(jié)構(gòu)示意圖，分別是1)、直角三角形族；2)、直角梯形族；3)、矩形族；4)、半園族；5)、扇形( 1/4 園)族；6)、直線族。其中1為軸，2為母線，3為緊固體。
實(shí)施例由附圖所示六組組成，直角三角形族的另一直角邊(非軸)長(zhǎng)度為斜邊的一半，約15cm。直角梯形族的兩底長(zhǎng)度分別選10cm和15cm，非直角腰20cm。矩形族的寬和長(zhǎng)分別約為15cm和30cm。半園族和扇形族的半徑選為15cm。直線族的長(zhǎng)度為30cm。母線均采用厚0.5mm、寬6mm的薄金屬板材電鍍而成，并在若干等分點(diǎn)鉆小孔，以便穿引松緊繩(帶)。每族母線設(shè)五根或六根。軸用金屬材料制成，兩端帶螺紋，以便裝上母線并加緊固螺母。軸的一頭可以插在塑料底座上。
權(quán)利要求
1.一種幾何教具，包括軸、母線、輔助繩(帶)和緊固體，其特征是母線是一族可以疊合在一起的相同或相似的平面框架圖形，母線裝在軸的兩端，軸的兩端設(shè)有緊固體。
2.如權(quán)利要求
1所述的幾何教具，其特征是母線是a)、一直角邊在軸上的一族直角三角形，b)、直角腰在軸上的一族直角梯形，c)、一邊在軸上的一族矩形，d)、一直徑在軸上的一族半園，e)、一半徑在軸上的一族扇形( 1/4 園)，f)、中點(diǎn)在軸上的一族線段。
3.如權(quán)利要求
1所述的幾何教具，其特征是母線上設(shè)有孔。
4.如權(quán)利要求
1至3所述的幾何教具，其特征是每族母線的數(shù)目為2至10根，以4至6根為最佳。
專利摘要
多功能幾何智力教具。本實(shí)用新型屬于幾何教具，它提供一套多功能疊合式幾何智力教具，包括軸、母線、輔助繩(帶)和緊固件。軸為棍(棒)狀，母線是一族相同或相似的平面框架圖形，有一相同邊或直徑或半徑或線段的中點(diǎn)位于軸上，母線為窄薄板材或條狀，可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)任意展開或疊合，構(gòu)成相應(yīng)的幾何圖形及其變換。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和空間想象能力，提高幾何課的教學(xué)質(zhì)量有突出的效果。
文檔編號(hào)G09B23/00GK87207030SQ87207030
公開日1988年1月20日 申請(qǐng)日期1987年5月5日
發(fā)明者黃庭燎 申請(qǐng)人:黃庭燎導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan