專利名稱：普豐概率實驗演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種概率演示儀，可用于概率論的教學(xué)中，用來演示普豐概率實驗。
背景技術(shù)：
在概率論的教學(xué)中，往往會由于知識本身的抽象性而使得學(xué)生無法對概率形成比較直觀的概念，因此需要使用教學(xué)儀器來演示概率的分布或其形成的過程，使學(xué)生對概率分布形成直觀的理解，達(dá)到更好的教學(xué)效果。法國科學(xué)家普豐(Buffon)在1777年出版了一本名叫《或然性的算術(shù)試驗》，在這本書，他介紹了著名的“投針實驗”，該實驗是在一個水平面上畫上一些平行線，使它們相鄰兩條直線之間的距離都為a，然后，把一個長為1(1 < a)的均勻小針任意拋到這一平面上去。如果針與這組平行線中的任一條直線相交，則該次扔出被認(rèn)為是有利的，否則則認(rèn)為是不利的。如果投針的次數(shù)為n，有利的扔出次數(shù)為m，那么當(dāng)η相當(dāng)大時，得到普豐實驗公式
Γπ2nlπ =——
ma這樣，只需實際去進行大量次數(shù)的這樣的實驗，并計算有利的次數(shù)，就可以通過上面的公式求出η的近似值。扔的次數(shù)越多，由此能求出越為精確的η的值。這就是利用概率求η值的方法。對于這個很有意思的普豐實驗，歷代有很多人對它進行了模擬，并得到了一些不錯的結(jié)果。對于如何實現(xiàn)這個實驗，前人在相關(guān)文獻中提的很少。法國科學(xué)家普豐(Buffon) 先生是在宴請賓客時，在客人不知情的情況下請客人將長度相同的小針隨便扔到畫有間距相同的平行線的地板上，最后統(tǒng)計投針次數(shù)和針與平行線的長度計算得到η的結(jié)果。其他實驗者對于如何實現(xiàn)普豐實驗在文獻中均沒有提及。在現(xiàn)實中對普豐先生所做的普豐概率實驗進行模擬有很多的困難。首先，在現(xiàn)實生活中找很多對本實驗毫不知情的實驗者來做這個實驗非常困難。如果一直讓幾個人重復(fù)投針，小針在接針盤上的分布必然受個人習(xí)慣的影響，小針可能在接針盤的某幾個區(qū)域比較集中，并且小針的分布可能有一定的方向性，無法滿足小針的隨機均勻分布條件。其次， 人為投針必然影響到投針的效率，重復(fù)多次實驗需要耗費很多時間。為了既滿足本實驗的隨機均勻條件，同時提高實驗的效率，有必要設(shè)計一種實驗儀器，用機器代替人力對普豐概率實驗進行有效地模擬，提高了實驗效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服人投針時個人習(xí)慣對于實驗結(jié)果的影響，提供一種隨機均勻狀態(tài)下的普豐概率實驗演示儀器，用機器代替人力對普豐實驗進行有效地模擬，成功再現(xiàn)普豐實驗投針隨機過程便于學(xué)生理解，提高教學(xué)質(zhì)量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括支撐桿6-3、圓形底板12、垂直圓筒7;支撐桿設(shè)為四個，并固定在圓形底板12上，構(gòu)成支架結(jié)構(gòu)6 ；垂直圓筒7固定在支架結(jié)構(gòu)6的中間；所述垂直圓筒7上固定有水平圓形空心頂板14，該頂板14上面固定有電磁振動盤 1和電路控制板4，電磁振動盤1用來存放實驗使用的小針15，水平圓形空心頂板14的中間空心部分穿過一個撒針軸2 ；撒針軸的下端通過軸承安裝有轉(zhuǎn)動臂3，轉(zhuǎn)動臂3可繞撒針軸 2轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動臂3的下端連接有轉(zhuǎn)動爪5 ；撒針軸2、轉(zhuǎn)動臂3、轉(zhuǎn)動爪5和垂直圓筒7構(gòu)成小針運行通道，小針在其中形成多級隨機，即小針在運動過程中的位置和姿態(tài)；所述圓形底板12上放有護欄8，護欄8與支架結(jié)構(gòu)6通過護欄調(diào)節(jié)裝置10連接， 護欄中間放有水平接針盤9，用于統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，護欄8用于將彈出水平接針盤9上的部分小針反彈回來，以增加有效的實驗數(shù)據(jù)和一級隨機。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的電磁振動盤1包括圓柱形底盤1-3、圓錐體 1-1、旋轉(zhuǎn)臺1-2和長方體小槽1-4，圓錐體1-1固定在圓柱形底盤1-3的上表面，旋轉(zhuǎn)臺1-2 的底部固定在圓柱形底盤1-3上表面，且外邊沿固定在圓柱形底盤1-3上邊沿，長方體小槽 1-4內(nèi)側(cè)嵌入圓柱形底盤1-3上邊緣，且與旋轉(zhuǎn)臺上表面共面，長方體小槽1-4外側(cè)位于支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線上。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的撒針軸2包括圓錐臺2-1和圓柱體2-2，圓錐臺下端與圓柱體上端固定，且兩者的軸線與支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線重合，構(gòu)成小針運行通道。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的轉(zhuǎn)動臂3包括空心長方體3-1、隔板3-2和兩個單臂3-3，空心長方體軸線與支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線重合，兩個單臂固定在空心長方體 3-1下表面，且與空心長方體3-1中心軸對稱，隔板3-2固定在兩單臂的對稱面上且它的長邊為兩單臂在對稱面上結(jié)合部分的下邊，它們構(gòu)成小針運行通道。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的轉(zhuǎn)動爪5設(shè)為兩個，每個轉(zhuǎn)動爪包括圓柱軸5-1、圓柱臺5-2和八個轉(zhuǎn)動葉5-3，該圓柱軸固定在轉(zhuǎn)動臂3下端，其軸線垂直于水平面，該圓柱臺安裝在圓柱軸5-1下端，通過電路控制繞圓柱軸5-1轉(zhuǎn)動，該八個轉(zhuǎn)動葉均勻固定在圓柱臺5-2下底面的圓周上，且它們與圓柱軸5-1軸線構(gòu)成不同的夾角；兩個轉(zhuǎn)動爪 5與支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線對稱。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的電路控制板4上設(shè)有均勻度控制按鈕4-1、 撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-2和出針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-3，均勻度控制按鈕用4-1用以控制轉(zhuǎn)動爪5 的轉(zhuǎn)速，撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-2用于控制轉(zhuǎn)動臂3的轉(zhuǎn)速，出針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-3用于控制電磁振動盤1中小針沿長方體小槽1-4的運動速率。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的水平接針盤9包括三組不同顏色的平行線 9-1、9-2、9-3和底板9-4，用來統(tǒng)計落在水平接針盤上的小針的個數(shù)及小針與平行線的交點數(shù)。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的護欄調(diào)節(jié)裝置10包括豎直調(diào)節(jié)栓10-1和調(diào)節(jié)螺母10-2，通過調(diào)節(jié)螺母10-2調(diào)節(jié)豎直調(diào)節(jié)栓10-1，使護欄8上下移動，以收集實驗后落在水平接針盤12上的小針。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的圓形底板12外邊緣安裝有水平儀13，根據(jù)水平儀13的顯示調(diào)節(jié)支撐桿6-3底部安裝的水平調(diào)節(jié)螺旋栓11確保圓形底板12和水平
5接針盤9的水平。上述普豐概率實驗演示儀，其中所述的支架結(jié)構(gòu)6包括水平固定桿6-1、固定螺母 6-2和支撐桿6-3，該水平固定桿的一端通過固定螺母6-2連接圓筒7，水平固定桿6_1的另一端與支撐桿6-3相固定。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下優(yōu)點1)由于本發(fā)明設(shè)計并制作出了普豐概率實驗演示儀，使得普豐概率實驗的教學(xué)變得更加直觀和形象，可以直觀觀察體會隨機過程，以及統(tǒng)計的意義，將抽象的概念具體到實物上，便于理解。2)由于本發(fā)明在設(shè)計過程中通過電磁振動盤均勻出針構(gòu)建均勻條件，通過撒針軸、轉(zhuǎn)動臂、轉(zhuǎn)動爪和圓筒形成小針下行通道構(gòu)建多級隨機條件，從而第一次成功用機器構(gòu)建了普豐概率實驗所需的隨機均勻分布實驗條件，克服了人為投針個人習(xí)慣對實驗結(jié)果的影響，采用機器代替人力完成隨機均勻分布條件的構(gòu)建，節(jié)省了大量人力，提高了實驗效率。3)由于本發(fā)明在圓形底板上放有護欄，護欄中間放有水平接針盤用于統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，該護欄可以將彈出水平接針盤的部分小針反彈回水平接針盤，既增加了有效的實驗數(shù)據(jù)，又增加了一級隨機。4)由于本發(fā)明在圓形底板上安裝了水平儀，可以通過調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺旋栓確保水平接針盤的水平。


圖1是本發(fā)明普豐概率實驗演示儀的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的頂面視圖；圖3是圖1的上半部分結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明中的轉(zhuǎn)動臂和轉(zhuǎn)動爪結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明中的電路控制板正面視圖；圖6是本發(fā)明中的水平接針盤結(jié)構(gòu)圖；圖7是圖1的下半部分結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明中的支架結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式本發(fā)明是根據(jù)普豐實驗公式和普豐概率實驗所需要的隨機均勻分布實驗條件，設(shè)計出滿足實驗條件的部件，并將它們按照一定關(guān)系組合起來形成普豐概率實驗演示儀。參照圖1，本發(fā)明包括支撐桿6-3、圓形底板12、垂直圓筒7 ；支撐桿設(shè)為四個，并固定在圓形底板12上，構(gòu)成支架結(jié)構(gòu)6，用來支撐整個普豐概率實驗演示儀；所述圓形底板 12上放有護欄8，護欄8與支架結(jié)構(gòu)6通過護欄調(diào)節(jié)裝置10連接，護欄中間放有水平接針盤9，用于統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，護欄用于將落在水平接針盤上的部分小針反彈回來，以增加有效的實驗數(shù)據(jù)和一級隨機，即小針在運動過程中的位置和姿態(tài)；所述垂直圓筒7固定在支架結(jié)構(gòu)6的中間，用來將下行過程中的小針反彈到水平接針盤9上，形成一級隨機；垂直圓筒 7上固定有水平圓形空心頂板14，該頂板14它的中間空心部分穿過一個撒針軸2 ；撒針軸的下端通過軸承安裝有轉(zhuǎn)動臂3，轉(zhuǎn)動臂3可繞撒針軸2轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動臂的下端連接有轉(zhuǎn)動爪 5，撒針軸2、轉(zhuǎn)動臂3、轉(zhuǎn)動爪5構(gòu)成小針的下行通道，形成多級隨機；頂板14上面固定有電磁振動盤1和電路控制板4，電磁振動盤1用于存放小針15，電路控制板4用于控制電磁振動盤1、轉(zhuǎn)動臂3和轉(zhuǎn)動爪5的動作。參照圖2和圖3，所述的電磁振動盤1，包括圓柱形底盤1-3、圓錐體1_1、旋轉(zhuǎn)臺 1-2和長方體小槽1-4，圓錐體1-1固定在圓柱形底盤1-3的上表面，旋轉(zhuǎn)臺1-2的底部固定在圓柱形底盤1-3上表面，且外邊沿固定在圓柱形底盤1-3上邊沿，長方體小槽1-4內(nèi)側(cè)嵌入在圓柱形底盤1-3的上邊緣，且與旋轉(zhuǎn)臺上表面共面，長方體小槽1-4的外側(cè)位于支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線上。實驗時，小針會在電磁引力的作用下從圓錐體1-1底部沿著旋轉(zhuǎn)臺 1-2向上運動，最后沿著長方體小槽1-4均勻運動并在小槽外側(cè)落入撒針軸2，它保證小針的均勻分布。所述撒針軸2包括圓錐臺2-1和圓柱體2-2，圓錐臺2_1下端與圓柱體2_2上端固定，且兩者的軸線與支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線重合，構(gòu)成小針運行通道，小針在撒針軸中不規(guī)則運動后進入轉(zhuǎn)動臂3，形成第一級隨機。參照圖4，所述轉(zhuǎn)動臂3包括空心長方體3-1、隔板3-2和兩個單臂3_3，其中空心長方體3-1軸線與支架結(jié)構(gòu)6的中心軸線重合，并通過軸承安裝在撒針軸2下端，可繞撒針軸2轉(zhuǎn)動；兩個單臂3-3固定在空心長方體3-1下表面，且與空心長方體3-1中心軸對稱； 隔板3-2固定在兩單臂的對稱面上，且它的長邊為兩單臂在對稱面上結(jié)合部分的下邊，它們構(gòu)成小針運行通道。小針經(jīng)過空心長方體3-1的端口 3-4碰撞隔板3-2，各有50%的概率落入左右兩臂，形成第二級隨機；小針在轉(zhuǎn)動的單臂3-3中不規(guī)則運動后從端口 3-5飛去， 形成第三級隨機。所述的轉(zhuǎn)動爪5設(shè)為兩個，每個轉(zhuǎn)動爪包括圓柱軸5-1、圓柱臺5-2和八個轉(zhuǎn)動葉 5-3，該圓柱軸固定在轉(zhuǎn)動臂3的下端，其軸線垂直于水平面，該圓柱臺通過軸承安裝在圓柱軸5-1的下端，通過電路控制可繞圓柱軸5-1轉(zhuǎn)動，該八個轉(zhuǎn)動葉均勻固定在圓柱臺5-2 下底面的圓周上，且它們與圓柱軸5-1軸線構(gòu)成不同的夾角；兩個轉(zhuǎn)動爪5與支架結(jié)構(gòu)6的
中心軸線對稱。小針從單臂端口飛出后會有I的概率與八個轉(zhuǎn)動葉其中之一碰撞，由于轉(zhuǎn)動
O
葉與圓柱軸5-1軸線夾角不同，這就形成了第四級隨機。 參考圖5，所述的電路控制板4上設(shè)有均勻度控制按鈕4-1、撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-2 和出針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-3，均勻度控制按鈕用4-1用以控制轉(zhuǎn)動爪5的轉(zhuǎn)速，撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-2用于控制轉(zhuǎn)動臂3的轉(zhuǎn)速，出針?biāo)俣瓤刂瓢粹o4-3用于控制電磁振動盤1中小針沿長方體小槽1-4的運動速率。小針離開轉(zhuǎn)動爪后，會碰撞垂直圓筒7后落在水平接針盤 12，形成第五級隨機。落在水平接針盤12上的部分小針會被護欄8反彈回來，形成第六級隨機。由這六級隨機可以保證小針在水平接針盤12上隨機分布。參考圖6，所述的水平接針盤9包括三組不同顏色紅、黃、白的平行線9-1、9-2、9-3 和藍(lán)色底板9-4，用來統(tǒng)計落在水平接針盤上的小針的個數(shù)及小針與三組平行線的交點數(shù)， 將小針個數(shù)和交點數(shù)代入普豐實驗公式即可得到圓周率η。參考圖7，所述的護欄調(diào)節(jié)裝置10包括豎直調(diào)節(jié)栓10-1和調(diào)節(jié)螺母10-2，通過調(diào)節(jié)螺母10-2調(diào)節(jié)豎直調(diào)節(jié)栓10-1，使護欄8上下移動，以收集實驗后落在水平接針盤12上的小針。所述的圓形底板12外邊緣安裝有水平儀13，根據(jù)水平儀13的顯示調(diào)節(jié)支撐桿 6-3底部安裝的水平調(diào)節(jié)螺旋栓11確保圓形底板12和水平接針盤9的水平。參考圖8，所述的支架結(jié)構(gòu)6包括水平固定桿6-1、固定螺母6-2和支撐桿6_3，該水平固定桿的一端通過固定螺母6-2連接垂直圓筒7，水平固定桿6-1的另一端與支撐桿 6-3相固定。擰開固定螺母6-2可將垂直圓筒7和支架結(jié)構(gòu)6分開，便于實驗儀器的拆卸和運輸。上述支架結(jié)構(gòu)6采用不銹鋼金屬制造，保證這個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；撒針軸2、轉(zhuǎn)動臂、 轉(zhuǎn)動爪3、垂直圓筒7和圓形底板12均采用透明有機玻璃制造，既輕便，又可以直觀的觀察實驗過程；小針采用不銹鋼制作，保證了它的耐用性；水平接針盤9用藍(lán)色有機玻璃制作， 既美觀，又容易識別，便于統(tǒng)計小針個數(shù)和雨平行線的交點數(shù)。使用時，將若干根小針15放入電磁振動盤1內(nèi)，接通電路，這些小針會在電磁引力的作用下從圓錐體1-1底部沿著旋轉(zhuǎn)臺1-2向上運動，然后沿著長方體小槽1-4均勻運動并在小槽外側(cè)落入撒針軸2，在撒針軸2中不規(guī)則運動后從轉(zhuǎn)動臂3的端口 3-4進入轉(zhuǎn)動臂 3，接著在轉(zhuǎn)動臂3中進行不規(guī)則運動后，從端口 3-5飛出后會碰撞轉(zhuǎn)動爪5的轉(zhuǎn)動葉5-3， 接著碰撞垂直圓筒7后落入水平接針盤9，部分彈出的水平接針盤9的小針會被護欄8反彈回水平接針盤9。待小針撒落完畢后統(tǒng)計落在接針盤上的小針數(shù)和與三組平行線的交點
2nl
數(shù)，將小針數(shù)η和小針與三組平行線的交點數(shù)m帶入普豐實驗公式;r =—即可得到圓周率
ma
JI 。實驗驗證本實驗將2700根小針放入電磁振動盤1，落在接針盤上的小針數(shù)為 2655，與紅、黃、藍(lán)線的交點數(shù)分別為1409、1411、1408。本實驗小針長度1為50mm，平行線的間距a為60mm，代入普豐實驗關(guān)于π的計算公式，得到紅、黃、藍(lán)平行線的圓周率值分別為3. 141,3. 136,3. 143，將通過實驗數(shù)據(jù)計算得到的圓周率與理論值π進行對比，發(fā)現(xiàn)普豐實驗計算值和理論值有很高的吻合度，這也說明了該演示儀的正確性。
8
權(quán)利要求
1.一種普豐概率實驗演示儀，其特征在于包括支撐桿(6-3)、圓形底板(12)、垂直圓筒 (7)；支撐桿設(shè)為四個，并固定在圓形底板(12)上，構(gòu)成支架結(jié)構(gòu)(6)；垂直圓筒(7)固定在支架結(jié)構(gòu)(6)的中間；所述垂直圓筒(7)上固定有水平圓形空心頂板(14)，該頂板(14)上面固定有電磁振動盤(1)和電路控制板(4)，電磁振動盤(1)用來存放實驗使用的小針(15)，水平圓形空心頂板(14)的中間空心部分穿過一個撒針軸O)；撒針軸O)的下端通過軸承安裝有轉(zhuǎn)動臂 (3)，轉(zhuǎn)動臂(3)可繞撒針軸(2)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動臂(3)的下端連接有轉(zhuǎn)動爪(5)；撒針軸⑵.轉(zhuǎn)動臂C3)、轉(zhuǎn)動爪( 和垂直圓筒(7)構(gòu)成小針運行通道，小針在其中形成多級隨機，即小針的運動過程中的位置和姿態(tài)；所述圓形底板(12)上放有護欄(8)，護欄(8)與支架結(jié)構(gòu)(6)通過護欄調(diào)節(jié)裝置(10) 連接，護欄中間放有水平接針盤(9)，用于統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，護欄(8)用于將彈出水平接針盤 (9)上的部分小針反彈回來，以增加有效的實驗數(shù)據(jù)和一級隨機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述電磁振動盤(1)包括圓柱形底盤(1-3)、圓錐體(1-1)、旋轉(zhuǎn)臺(1-2)和長方體小槽(1-4)，圓錐體(1-1)固定在圓柱形底盤(1-3)的上表面，旋轉(zhuǎn)臺(1-2)的底部固定在圓柱形底盤(1-3)上表面，且外邊沿固定在圓柱形底盤(1-3)上邊沿，長方體小槽(1-4)內(nèi)側(cè)嵌入圓柱形底盤(1-3)上邊緣，且與旋轉(zhuǎn)臺上表面共面，長方體小槽(1-4)外側(cè)位于支架結(jié)構(gòu)(6)的中心軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述撒針軸(2)包括圓錐臺和圓柱體0-2)，圓錐臺(2-1)下端與圓柱體(2-2)上端固定，且兩者的軸線與支架結(jié)構(gòu)(6)的中心軸線重合，構(gòu)成小針運行通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)動臂(3)包括空心長方體(3-1)、隔板(3-2)和兩個單臂(3-3)，空心長方體軸線與支架結(jié)構(gòu)(6)的中心軸線重合，兩個單臂固定在空心長方體(3-1)下表面，且與空心長方體(3-1)中心軸對稱，隔板(3-2)固定在兩單臂的對稱面上且它的長邊為兩單臂在對稱面上結(jié)合部分的下邊，它們構(gòu)成小針運行通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)動爪(5)設(shè)為兩個，每個轉(zhuǎn)動爪包括圓柱軸(5-1)、圓柱臺(5- 和八個轉(zhuǎn)動葉(5-3)，該圓柱軸固定在轉(zhuǎn)動臂(3)下端，其軸線垂直于水平面，該圓柱臺安裝在圓柱軸(5-1)下端，通過電路控制繞圓柱軸(5-1)轉(zhuǎn)動，該八個轉(zhuǎn)動葉均勻固定在圓柱臺(5- 下底面的圓周上，且它們與圓柱軸 (5-1)軸線構(gòu)成不同的夾角；兩個轉(zhuǎn)動爪(5)與支架結(jié)構(gòu)(6)的中心軸線對稱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述電路控制板(4)上設(shè)有均勻度控制按鈕G-1)、撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o(4- 和出針?biāo)俣瓤刂瓢粹oG-3)，均勻度控制按鈕用用以控制轉(zhuǎn)動爪(5)的轉(zhuǎn)速，撒針?biāo)俣瓤刂瓢粹o(4-2)用于控制轉(zhuǎn)動臂 (3)的轉(zhuǎn)速，出針?biāo)俣瓤刂瓢粹o(4-3)用于控制電磁振動盤⑴中小針沿長方體小槽(1-4) 的運動速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述水平接針盤(9)包括三組不同顏色的平行線(9-1)、(9-2)、(9-3)和底板(9-4)，用來統(tǒng)計落在水平接針盤上的小針的個數(shù)及小針與平行線的交點數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述護欄調(diào)節(jié)裝置(10)包括豎直調(diào)節(jié)栓(10-1)和調(diào)節(jié)螺母(10-2)，通過調(diào)節(jié)螺母(10- 調(diào)節(jié)豎直調(diào)節(jié)栓 (10-1)，使護欄(8)上下移動，以收集實驗后落在水平接針盤(12)上的小針。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于圓形底板(12)外邊緣安裝有水平儀(13)，根據(jù)水平儀(1 的顯示調(diào)節(jié)支撐桿(6- 底部安裝的水平調(diào)節(jié)螺旋栓(11)確保圓形底板(1 和水平接針盤(9)的水平。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的普豐概率實驗演示儀，其特征在于所述支架結(jié)構(gòu)(6)包括水平固定桿(6-1)、固定螺母(6- 和支撐桿(6-3)，該水平固定桿的一端通過固定螺母 (6-2)連接圓筒(7)，水平固定桿(6-1)的另一端與支撐桿(6-3)相固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種普豐概率實驗演示儀，主要解決現(xiàn)有個人習(xí)慣對于實驗結(jié)果影響的問題，用機器代替人力對普豐概率實驗條件進行有效的模擬。該演示儀包括支架結(jié)構(gòu)(6)、圓形底板(12)和垂直圓筒(7)；電磁振動盤(1)位于垂直圓筒(7)上方的空心頂板(14)上，頂板中間穿過撒針軸(2)，撒針軸的下端安裝有轉(zhuǎn)動臂(3)，轉(zhuǎn)動臂的下端連接有轉(zhuǎn)動爪(5)；撒針軸、轉(zhuǎn)動臂、轉(zhuǎn)動爪和垂直圓筒構(gòu)成實驗小針運行通道；圓形底板(12)上放有水平接針盤(9)，小針從電磁振動盤出去，經(jīng)過小針運行通道，落在水平接針盤上，統(tǒng)計小針數(shù)和與三組平行線的交點數(shù)，得到圓周率的結(jié)果。本發(fā)明將抽象概念具體到實物，使概率論的教學(xué)更加形象，便于理解。
文檔編號G09B23/02GK102522031SQ201210008618
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月3日
發(fā)明者付森, 劉國林, 梁昌洪, 熊威, 賀之莉, 黃鍇 申請人:西安電子科技大學(xué)