一种正弦函数教学演示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种正弦函数教学演示装置，其包括工作台、固定板、曲柄摇杆机构；所述曲柄摇杆机构包括摇杆、连杆、曲柄，所述摇杆和曲柄的一端相间隔一定距离铰接在固定板板面的两侧，摇杆和曲柄的铰接点处在同一水平；摇杆和曲柄的另一端铰接在连杆上，连杆始终保持水平状态；在所述连杆的端部靠近曲柄的位置安装有红外指示灯；在固定板的后方安装有伺服电机A，伺服电机A的输出轴安装有带轮，通过皮带传送的方式带动曲柄转动；在工作台上还竖直设置有可来回移动的显示板，红外指示灯的光点投影在显示板上。本设计方案通过红外指示灯的光点的上下往复运动与显示板的滑动相互配合，使得红外指示灯的光点在板体上呈现正弦函数的运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种正弦函数教学演示装置
本技术涉及数学教学设备
，具体涉及一种正弦函数教学演示装置。
技术介绍
正弦函数是三角函数中的一个重要内容，它是以角度或弧度为自变量，角度对应任意角终边与单位圆交点坐标为因变量的函数。目前，在学习正弦函数时，基本是通过文字公式或图片进行描述讲解，学生们不能直观地、形象地易理解正弦函数这一数学概念。因此有必要设计一种正弦函数教学演示装置来进行辅助教学，向学生演示正弦函数轨迹的产生原理。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本技术针对上述技术问题提供一种正弦函数教学演示装置，以直观地、形象地描述正弦函数轨迹的产生原理。为实现上述目的本技术采用如下技术方案：一种正弦函数教学演示装置，其包括工作台、竖直安装在所述工作台上的一块固定板、设置在固定板上一个曲柄摇杆机构；所述曲柄摇杆机构包括摇杆、连杆、曲柄，所述摇杆和曲柄的一端相间隔一定距离铰接在固定板板面的两侧，摇杆和曲柄的铰接点处在同一水平；摇杆和曲柄的另一端铰接在连杆上，连杆始终保持水平状态；在所述连杆的端部靠近曲柄的位置安装有红外指示灯；在固定板的后方安装有伺服电机A，伺服电机A的输出轴安装有带轮，通过皮带传送的方式带动曲柄转动；在工作台上还竖直设置有可来回移动的显示板，红外指示灯的光点投影在显示板上。进一步地，所述摇杆、曲柄的结构和尺寸相同。进一步地，所述显示板包括板体、设置在板体下方的滑块；在曲柄摇杆机构运动过程中，红外指示灯的光点投影在板体上；板体下方的滑块滑动嵌入到导轨中，所述滑块上横穿有一根螺纹导杆，在螺纹导杆的一端连接有伺服电机B。进一步地，显示板的板体上分布有网格。进一步地，导轨为棱柱体，其内部是与显示板下部的滑块相配合的滑槽，滑槽的上部开口。本技术与现有技术相比的有益效果：(1)本技术装置在工作台上设置曲柄摇杆机构，利用曲柄摇杆机构实现正弦函数运功，为显示正弦函数运动的轨迹，在曲柄摇杆机构上安装红外指示灯，并在红外指示灯的光点投影方向上设置可来回移动的显示板，通过红外指示灯的光点的上下往复运动与显示板的滑动相互配合，使得红外指示灯的光点在板体上呈现正弦函数的运动轨迹。(2)所述摇杆和曲柄的一端相间隔一定距离铰接在固定板板面的两侧，确保摇杆和曲柄运动时不发生碰撞；摇杆和曲柄的铰接点处在同一水平，摇杆和曲柄的另一端铰接在连杆上，连杆在运动过程中始终保持水平状态，保证红外指示灯的光点做上下往复运动。(3)显示板的板体上分布有网格，以便直观地显示红外指示灯的光点投影位置；导轨的滑槽的上部开口，对显示板的板体让位。附图说明图1是正弦函数教学演示装置轴测图；图2是正弦函数教学演示装置主视图；图3是正弦函数教学演示装置左视图；图4是正弦函数教学演示装置俯视图；图5是正弦函数教学演示装置的显示板的主视图；图6是正弦函数教学演示装置的显示板的轴测图；图7是正弦函数教学演示装置的导轨的主视图；图8是正弦函数教学演示装置的导轨的左视图；图9是正弦函数教学演示装置的导轨的轴测图；图10是正弦函数教学演示装置的运动原理图。附图标记：1.工作台；2.固定板；3.摇杆；4.连杆；5.曲柄；6.红外指示灯；7.伺服电机A；8.带轮；9.伺服电机B；10.螺纹导杆；11.显示板；110.板体；111.滑块；12.导轨。具体实施方式下面结合附图，对本技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本技术的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”方向皆以对应附图的位置为基准。这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本技术具体技术方案的限制。除非特别说明，附图标记中相同的标号所代表的为同一种结构。参见图1～4，一种正弦函数教学演示装置，在工作台1上竖直安装一块固定板2，所述固定板2上设置有一个曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括摇杆3、连杆4、曲柄5，所述摇杆3、曲柄5的结构和尺寸相同，所述摇杆3和曲柄5的一端相间隔一定距离铰接在固定板2板面的两侧，确保两者的转动不发生碰撞，摇杆3和曲柄5的铰接点处在同一水平；摇杆3和曲柄5的另一端铰接在连杆4上，连杆4在运动过程中保持水平。在所述连杆4的端部靠近曲柄5的位置安装有红外指示灯6。在固定板2的后方安装有伺服电机A7，伺服电机A7的输出轴安装有带轮8，通过皮带传送的方式带动曲柄5转动，进而实现曲柄摇杆机构的运动。作为本技术方案的进一步设计，参见图1～9，在工作台1上还竖直设置有显示板11；参见图5～6，所述显示板11包括上部的板体110和下部的滑块111；显示板11设置在红外指示灯6的光点照射的方向上，使得红外指示灯6的光点投影到显示板11的板体110上，板体110上分布有网格，以便直观地显示红外指示灯6的光点投影位置；在曲柄摇杆机构运动过程中，红外指示灯6的光点在板体110上做上下往复运动。显示板11下部的滑块111嵌入到导轨12中，实现显示板11在导轨12中能够滑动，为此，将一根螺纹导杆10与滑块111螺纹连接，在螺纹导杆10的一端连接伺服电机B9，通过控制伺服电机B9转动螺纹导杆10，进而实现显示板11在导轨12中的滑动。参见图7～9，所述导轨为棱柱体，其内部是与显示板11下部的滑块111相配合的滑槽，滑槽的上部开口，对显示板11的板体110让位。此设计方案是采用曲柄摇杆机构先实现红外指示灯6的光点在板体110上做上下往复运动，其次通过导轨12与螺纹导杆10实现显示板11的滑动，红外指示灯6的光点的上下往复运动与显示板11的滑动相互配合，使得红外指示灯6的光点在板体110上呈现正弦函数的运动轨迹。进一步地，在摇杆3、曲柄5上分布有不同间隔的用于铰接连杆4的通孔，连杆4铰接在摇杆3和曲柄5不同位置的通孔上时，摇杆3和曲柄5的转动半径也就有所不同，造成红外指示灯6的光点上下往复运动的最远距离变化，最终形成不同峰值的正弦函数运动轨迹。如图10所示，在本装置的运动原理图中，BE等于装置中曲柄5的长度，即等于旋转半径r，设伺服电机A7的转速为n，其中Sin∠EBF＝EF/BE＝Sinθ，EF＝E’F’。则图10中点E的线速度为V1＝2πnr，角速度ω＝θ/t＝2πn，V2＝V1*sinθ＝2πnr*sinθ；V3＝V1*cosθ＝2πnr*cosθ；其中点E等价于红外指示灯6的光点，由此可知为使得红外指示灯6的光点在板体110上呈现正弦函数的运动轨迹，则令显示板11在导轨12上的移动速度为V2＝2πnr*sinθ＝2πnr*sin(2πnt)，由此红外指示灯6的光点在板体110上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正弦函数教学演示装置，其特征在于：包括工作台、竖直安装在所述工作台上的一块固定板、设置在固定板上一个曲柄摇杆机构；所述曲柄摇杆机构包括摇杆、连杆、曲柄，所述摇杆和曲柄的一端相间隔一定距离铰接在固定板板面的两侧，摇杆和曲柄的铰接点处在同一水平；摇杆和曲柄的另一端铰接在连杆上，连杆始终保持水平状态；在所述连杆的端部靠近曲柄的位置安装有红外指示灯；在固定板的后方安装有伺服电机A，伺服电机A的输出轴安装有带轮，通过皮带传送的方式带动曲柄转动；在工作台上还竖直设置有可来回移动的显示板，红外指示灯的光点投影在显示板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种正弦函数教学演示装置，其特征在于：包括工作台、竖直安装在所述工作台上的一块固定板、设置在固定板上一个曲柄摇杆机构；所述曲柄摇杆机构包括摇杆、连杆、曲柄，所述摇杆和曲柄的一端相间隔一定距离铰接在固定板板面的两侧，摇杆和曲柄的铰接点处在同一水平；摇杆和曲柄的另一端铰接在连杆上，连杆始终保持水平状态；在所述连杆的端部靠近曲柄的位置安装有红外指示灯；在固定板的后方安装有伺服电机A，伺服电机A的输出轴安装有带轮，通过皮带传送的方式带动曲柄转动；在工作台上还竖直设置有可来回移动的显示板，红外指示灯的光点投影在显示板上。


2.根据权利要求1所述的一种正弦函数教学演示装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨巍，李建军，
申请(专利权)人：李建军，杨巍，
类型：新型
国别省市：广西;45