超幻方教具制造技术

本实用新型专利技术为一种超幻方教具。该教具包含ｎ↑［２］个前后表面标记数字的组排单元，它是由三块正方形薄片移位胶合构成，本教具还含支承数字方阵的正方形框架，框架和各组排单元由凸台和凹槽相互卡接连为一体，本教具还含（ｎ－１）／２个计算卡片。本实用新型专利技术结构简单，卡接牢固，完全可以做悬挂教具使用，增强前后面超幻方内在联系的直观感觉，通过计算卡片可以由已给出的任意两行或两列上的２ｎ个数求得其余（ｎ－２）ｎ个数，有利于青少年的智力提高。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术为一种超幻方数学教具。中国专利CN91205119.1公开了一种智力游戏超幻方组排赛具。该专利是由本专利技术人所设计的一种主要用于庆祝活动的赛具，它由盒底、盒盖和数字小方块组成，在盒底和盒盖的边框上均匀地标记n阶的行列数，凹进的底部于每列的行与行之间均匀地布置n(n－1)个定位块，带定位缺口的n2个数字小方块组排在定位块中间，小方块中间开有扁平十字型通槽，并于正反两面标记有组排超幻方的数字。该赛具结构复杂，每个组排的数字小方块为一个独立单元，不能互相衔接，不适用于做悬挂教具，更无法直观显示组排成超幻方的两面方阵的对应关系。本技术的目的是设计一种主要作为教具使用的超幻方排列工具。简化小方块的结构，使n2个小方块相互密切卡接成一个整体的数字方阵，简化支承数字方阵的支承结构，使其具备多种使用方式，满足悬挂使用的要求。本技术采用如下方案实现其专利技术目的。技术的超幻方教具，它包含n2个前后表面标记数字的组排单元和固着n2个组排单元组成数字方阵的支承架。该组排单元是由三块正方形薄片胶合组成，其中前后两块薄片对正放置，中间薄片的放置位置是使中间薄片的对角线沿前后两块薄片相对应的对角线平移，使中间薄片相邻两个侧面凸出由前后薄片组成的相应侧面，中间薄片的另外两个相邻侧面凹进由前后两个薄片组成的相应侧面，相邻组排单元利用中间薄片所形成的凸台和凹槽卡接后形成n阶数字方阵，该方阵置于正方形框架构成的支承架中，该支承架相邻的两个边框构成的直角内侧面设置于组排单元凸台相对应的凹槽，另外相邻两个边框构成直角的内侧面设置与组排单元凹槽相对应的凸台，整体框架的内边长为组排单元边长的整数倍，本技术还包含(n－1)／2个带4孔计算卡片，其中两孔占方阵中的一行，另两孔占方阵中的一列。本技术为了使其支承方阵的正方形框架紧固连接，可制成三个边框联为一体，第四个边框为活动边框。本技术为了使该教具便于组合成不同阶的方阵，正方形框架设计成由4个直角架和4个边框构成，直角架与边框相连接处设置匹配的带棱销子和销孔。本技术的超幻方教具，把全部n2个组排单元密切卡接成一个整体的数字方阵，而且又通过框架的凹台和凸槽地卡接，使数字方阵与框架组成紧固为一体的数板，使之携带和吊挂都很方便，而且使教具的直观感增强，也就是当正面组成超幻方后，反面必定自然形成超幻方，借以使体现正反两面由和数以及特定数字所代表的意义之间的某种内在联系一目了然。本教具组成多阶化的框架，克服了已有技术因有底和盖而只适用于一个阶数的不足之处，更便于数字方阵阶数的扩大。本技术利用带4孔计算卡片，就可以根据所给出的超幻方的任意两行以及任意两列上的2n个数字，均可以直接而快速地计算出其余(n－2)n个数字，这就使小学二、三年级的学生，巧解了一个既便运用高等数学都难以解答的不定方程，因此本技术是一种对青少年智力开发效果显著的教具。本技术的附图说明如下图1为组排单元数字方块的主视图；图2为组排单元数字方块的侧视图；图3为含有一活动边框的框架主视图；图4为图3中A－A剖视图；图5为由4个直角架和4个边框组成的正方形框架的主视图；图6为7阶和11阶数字方阵共用计算卡片；图7和图8为7阶数字方阵使用计算卡片；图9为一种7阶超幻方数字方阵；图10～图13均为11阶数字方阵使用计算卡片；图14为一种11阶超幻方数字方阵。本技术采用7阶数字方阵，三边连为一体、一边为活动边框的方形框架，三块计算卡片为一实施例；采用11阶方阵，由4个直角架和4个边框组成的正方形框架，5块计算卡边为另一实施例，进而详细说明本技术的结构。实施例一本实施例由72个组排单元数字块组成7阶超幻方数字方阵。每个组排单元数字块如图1和图2所示，是由三块正方形薄片(1、2、5)组成，边长为b、厚度为t，其中前片(2)和后片(5)对正放置，中间薄片(1)放置的位置是以前后薄片(2、5)的一组对角线为基准线，使中间薄片(1)的相应对角线沿基准线平移，平移距离为a，使中间薄片(1)相邻两个侧面凸出由前后两薄片(2、5)组成的相应侧面，那么中间薄片(1)的另外两个相邻侧面就凹进由前后薄片(2、5)组成的相应侧面，凸出的部分称其为凸台(3)，凹进的部分称其为凹槽(4)。相邻的组排单元利用中间薄片(1)与前后薄片(2、5)构成的凸台(3)和凹槽(4)卡接后形成7阶数字方阵，该方阵的相邻两个侧面带有由每个组排单元的凸台(3)串接而成的凸台，方阵的另两个侧面带有由组排单元的凹槽(4)串接而成的凹槽。方阵的支承框架如图3和图4所示，是一个正方形的框架，框内对边距为组排单元的正方形薄片边长b的7倍，边框(6、7和11)连为一体，边框(12)为活动框，边框(6、7)内边带有深度为a、宽度为t的凹槽(8)，边框(11)和活动边框(12)的内边带有高为a、宽为t的凸台(10)和(9)，边框(7)和(11)与活动边框(12)相卡接部位要给活动边框(12)贯穿全长的凸台(9)留有空位。方阵和边框通过凸台和凹槽紧密卡接后形成一体，即为超幻方教具。7阶超幻方有3块计算卡片，如图6～图8所示。卡片表面分割成与组排单元小方块的大小相等的正方形，两个方孔和两个圆孔分别占据同一行和同一列的4个正方形的位置。4个孔的位置是根据超方所独具的菱形对角对互等的普遍规律性设计的，不论将该卡片放在方阵的任何一个位置上，只要不颠倒行与列，即两个方孔占一行，两个圆孔占一列，结果始终是两个方孔内的数字和等于两个圆孔内的数字和。本实施例给出一超幻方数字方阵如图9所示，就可以利用所给出的计算卡片验算其规律性，也可以只给出任意两行或任意两列的2×7个数字方块，均可以直接而快速地计算出其它的5×7个数字方块，由此可以作为填空补位教具。实施例二本实施例的组排单元结构与实施例一完全相同，只是由11×11块组排单元组成11阶方阵。它的支承框架如图5所示，它由4个直角框(13)和4条边框(16)组成，每个直角框(13)和边框(16)都设计与实施例一相应的凸台(18)和凹槽(17)，直角框的内边长为2b，边框长为7b，考虑到直角框(13)和边框(16)连接的稳定性，它们的相互连接处制成截面为方形的销子(15)和销孔(14)的连接结构。该实施例有5块计算卡片，如图7、图10～图13，其结构与实施例一同，并可利用图14所示的11阶数字方阵验证其实用性。本技术所有构件均可用塑料制造，各件的连接可采用胶粘。权利要求1.一种超幻方教具，它包含n2个前后表面标记数字的组排单元和固着n2个组排单元组成数字方阵的支承物，其特征在于该组排单元是由三块正方形薄片胶合组成，其中前后两块薄片(2、5)对正放置，中间薄片(1)的放置位置是使中间薄片(1)的对角线沿前后两块薄片(2、5)相对应的对角线平移，使中间薄片(1)相邻两个侧面凸出由前后薄片(2、5)组成的相应侧面，中间薄片(1)的另外两个相邻侧面凹进由前后两个薄片(2、5)组成的相应侧面，相邻组排单元利用中间薄片(1)所形成的凸台(3)和凹槽(4)卡接后形成n阶数字方阵，该方阵置于正方形框架构成的支承物中，相邻的两个边框(6、7)构成直角的内侧面设置于组排单元凸台(3)相对应的凹槽(8)，另外相邻两个边框(11、12)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超幻方教具，它包含ｎ↑［２］个前后表面标记数字的组排单元和固着ｎ↑［２］个组排单元组成数字方阵的支承物，其特征在于该组排单元是由三块正方形薄片胶合组成，其中前后两块薄片（２、５）对正放置，中间薄片（１）的放置位置是使中间薄片（１）的对角线沿前后两块薄片（２、５）相对应的对角线平移，使中间薄片（１）相邻两个侧面凸出由前后薄片（２、５）组成的相应侧面，中间薄片（１）的另外两个相邻侧面凹进由前后两个薄片（２、５）组成的相应侧面，相邻组排单元利用中间薄片（１）所形成的凸台（３）和凹槽（４）卡接后形成ｎ阶数字方阵，该方阵置于正方形框架构成的支承物中，相邻的两个边框（６、７）构成直角的内侧面设置于组排单元凸台（３）相对应的凹槽（８），另外相邻两个边框（１１、１２）构成直角的内侧面设置与组排单元凹槽（４）相对应的凸台（１０），整体框架的内边长为组排单元边长的整数倍，本实用新型还包含（ｎ－１）／２个带４孔计算卡片，其中两孔占方阵中的一行，另两孔占方阵中的一列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张德学，
申请(专利权)人：张德学，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]