一種直線與圓位置關(guān)系演示教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，屬于幾何演示教具。該教具包括基板、橫桿、相切指示燈、相離指示燈以及相交指示燈；所述基板正面設(shè)有圓環(huán)，基板頂部設(shè)有頂板；所述橫桿通過至少一根伸縮桿與頂板連接；所述圓環(huán)上設(shè)有光電開關(guān)；在基板上位于圓環(huán)圓心處設(shè)有磁性開關(guān)；所述橫桿上設(shè)有一個磁鐵；所述磁性開關(guān)、光電開關(guān)和磁鐵位于同一豎直線上；所述磁性開關(guān)的檢測距離與圓環(huán)半徑相等。本實用新型能自動判斷出橫桿與圓環(huán)的位置關(guān)系，并通過不同的指示燈表示出來，演示十分方便。本實用新型還具有一定的趣味性，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【專利說明】一種直線與圓位置關(guān)系演示教具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，屬于幾何演示教具。

【背景技術(shù)】
[0002]直線與圓的位置關(guān)系有三種:相切、相離和相交。當(dāng)直線與圓相切時，直線與圓有一個交點，同時，直線到圓心的距離等于圓的半徑；當(dāng)直線與圓相離時，直線與圓沒有交點，同時，直線到圓心的距離大于圓的半徑；當(dāng)直線與圓相交時，直線與圓有兩個交點，同時，直線到圓心的距離小于圓的半徑。在中學(xué)數(shù)學(xué)課上，老師需要將直線與圓的三種位置關(guān)系及判斷方法教給學(xué)生，然而，由于缺乏專門的演示教具，老師只能在黑板上畫出圓形，然后通過平移直尺的方法將直線與圓的三種位置關(guān)系展示給學(xué)生，不但操作麻煩，而且缺乏趣味性。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對【背景技術(shù)】中的問題，提出一種直線與圓位置關(guān)系演示教具。
[0004]本實用新型為解決以上問題，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，包括基板、橫桿、相切指示燈、相離指示燈以及相交指示燈；所述基板正面設(shè)有圓環(huán)，基板頂部設(shè)有頂板；所述橫桿通過至少一根伸縮桿與頂板連接；所述圓環(huán)上設(shè)有光電開關(guān)；在基板上位于圓環(huán)圓心處設(shè)有磁性開關(guān)；所述橫桿上設(shè)有一個磁鐵；所述磁性開關(guān)、光電開關(guān)和磁鐵位于同一豎直線上；所述磁性開關(guān)的檢測距離與圓環(huán)半徑相等；所述相切指示燈通過光電開關(guān)的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈依次通過光電開關(guān)的常閉觸點和磁性開關(guān)的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈依次通過光電開關(guān)的常閉觸點和磁性開關(guān)的常開觸點與電源連接。
[0006]進一步地，所述伸縮桿包括外空心管和內(nèi)空心管，所述內(nèi)空心管外徑小于外空心管內(nèi)徑，內(nèi)空心管一端與橫桿連接，內(nèi)空心管另一端伸入外空心管一端，所述外空心管另一端與頂板連接。
[0007]作為方案優(yōu)化，所述橫桿和頂板之間還連有彈簧。
[0008]技術(shù)效果:
[0009]1、本實用新型能自動判斷出橫桿與圓環(huán)的位置關(guān)系，并通過不同的指示燈表示出來，演示十分方便。
[0010]2、本實用新型具有一定的趣味性，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
[0011]3、通過伸縮桿對橫桿的移動進行導(dǎo)向，橫桿在上下運動時不會發(fā)生水平位移，保證了演示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是橫桿與圓環(huán)相切時的狀態(tài)圖。
[0014]圖3是橫桿與圓環(huán)相離時的狀態(tài)圖。
[0015]圖4是橫桿與圓環(huán)相交時的狀態(tài)圖
[0016]圖1?圖4中標(biāo)號名稱:1、基板；2、圓環(huán)；3、頂板；4、橫桿；5、彈簧；6、光電開關(guān)；7、磁性開關(guān)；8、磁鐵；9、相切指示燈；10、相離指示燈；11、相交指示燈；12、外空心管；13、內(nèi)空心管。

【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細地介紹:
[0018]本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括基板1、橫桿4、相切指示燈9、相離指示燈10以及相交指示燈11 ;所述基板I正面設(shè)有圓環(huán)2，基板I頂部設(shè)有頂板3 ;所述橫桿4通過至少一根伸縮桿與頂板3連接；所述圓環(huán)2上設(shè)有光電開關(guān)6 ;在基板I上位于圓環(huán)2圓心處設(shè)有磁性開關(guān)7 ;所述橫桿4上設(shè)有一個磁鐵8 ;所述磁性開關(guān)7、光電開關(guān)6和磁鐵8位于同一豎直線上；所述磁性開關(guān)7的檢測距離與圓環(huán)2半徑相等；所述相切指示燈9通過光電開關(guān)6的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈10依次通過光電開關(guān)6的常閉觸點和磁性開關(guān)7的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈11依次通過光電開關(guān)6的常閉觸點和磁性開關(guān)7的常開觸點與電源連接。
[0019]所述伸縮桿包括外空心管12和內(nèi)空心管13，所述內(nèi)空心管13外徑小于外空心管
12內(nèi)徑，內(nèi)空心管13 —端與橫桿4連接，內(nèi)空心管13另一端伸入外空心管12 —端,所述外空心管12另一端與頂板3連接。伸縮桿用于對橫桿4起導(dǎo)向作用，避免橫桿4在上下運動時發(fā)生水平位移。
[0020]所述橫桿4和頂板3之間還連有彈簧5，用于對橫桿4提供復(fù)位力。
[0021]所述相切指示燈9、相離指示燈10和相交指示燈11可采用不同顏色的LED指示燈。
[0022]所述光電開關(guān)6采用南京曼吉思電氣有限公司型號為MJS-FS50-JK的漫反射光電開關(guān)。當(dāng)橫桿4到達光電開關(guān)6所在的位置時，光電開關(guān)6發(fā)出的光束會被橫桿4反射回去，光電開關(guān)6的常開觸點閉合，常閉觸點斷開；當(dāng)橫桿4離開光電開關(guān)6所在的位置時，光電開關(guān)6發(fā)出的光束不會被反射回去，光電開關(guān)6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合。
[0023]所述磁性開關(guān)7采用無錫森姆斯科技有限公司的型號為FD-35-3A的三線磁性開關(guān)，其具有一個常開觸點和一個常閉觸點。當(dāng)磁鐵進入磁性開關(guān)的檢測距離時，磁性開關(guān)的常開觸點閉合，常閉觸點斷開；當(dāng)磁鐵離開磁性開關(guān)的檢測距離時，磁性開關(guān)的常閉觸點閉合，常開觸點斷開。
[0024]演示時，老師可以將橫桿4上下移動。當(dāng)橫桿4到達光電開關(guān)6所在的位置時(如圖2所示)，光電開關(guān)6的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，此時，相切指示燈9與電源接通并點亮，以表示橫桿4 (代表直線)與圓環(huán)2 (代表圓形)相切；當(dāng)橫桿4到達光電開關(guān)6上方時(如圖3所示)，光電開關(guān)6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合，同時，磁鐵離開磁性開關(guān)的檢測距離，磁性開關(guān)的常閉觸點閉合，此時，相離指示燈10與電源接通并點亮，以表示橫桿4(代表直線)與圓環(huán)2 (代表圓形)相離。當(dāng)橫桿4到達光電開關(guān)6下方時(如圖4所示)，光電開關(guān)6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合，同時，磁鐵進入磁性開關(guān)的檢測距離，磁性開關(guān)的常開觸點閉合，此時，相交指示燈11與電源接通并點亮，以表示橫桿4 (代表直線)與圓環(huán)2 (代表圓形)相交。
【權(quán)利要求】
1.一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，其特征在于:包括基板(I)、橫桿(4)、相切指示燈(9)、相離指示燈(10)以及相交指示燈(11);所述基板(I)正面設(shè)有圓環(huán)(2)，基板(I)頂部設(shè)有頂板(3);所述橫桿(4)通過至少一根伸縮桿與頂板(3)連接；所述圓環(huán)(2)上設(shè)有光電開關(guān)(6);在基板(I)上位于圓環(huán)(2)圓心處設(shè)有磁性開關(guān)(7);所述橫桿(4)上設(shè)有一個磁鐵(8);所述磁性開關(guān)(7)、光電開關(guān)(6)和磁鐵(8)位于同一豎直線上；所述磁性開關(guān)(7)的檢測距離與圓環(huán)(2)半徑相等；所述相切指示燈(9)通過光電開關(guān)(6)的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈(10)依次通過光電開關(guān)(6)的常閉觸點和磁性開關(guān)(7)的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈(11)依次通過光電開關(guān)(6)的常閉觸點和磁性開關(guān)(7)的常開觸點與電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，其特征在于:所述伸縮桿包括外空心管(12)和內(nèi)空心管(13)，所述內(nèi)空心管(13)外徑小于外空心管(12)內(nèi)徑，內(nèi)空心管(13) —端與橫桿(4)連接，內(nèi)空心管(13)另一端伸入外空心管(12) —端，所述外空心管(12)另一端與頂板(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線與圓位置關(guān)系演示教具，其特征在于:所述橫桿(4)和頂板(3)之間還連有彈簧(5)。
【文檔編號】G09B23/04GK204117435SQ201420716233
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】趙青 申請人:趙青