用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法技术

本发明专利技术公开了用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法，涉及数学教学领域。为了解决传统的教具只能对一种形态的抛物面进行演示教学，不能调整抛物面的角度，不能看清第一抛物线的运动轨迹的问题。用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，包括支撑底座，所述支撑底座下安装有移动机构，支撑底座的两侧安装有支撑机构，支撑机构的外侧安装有升降机构，支撑机构的两侧安装有旋转机构，旋转机构与双曲抛物线机构连接。本发明专利技术方便学生对该教具的观察和学习，提高了教学的多样化，便于学生的认知和学习，方便对第一抛物线的不同面进行演示教学，使学生对知识点的理解更加透彻。解更加透彻。解更加透彻。

【技术实现步骤摘要】
用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法


[0001]本专利技术涉及数学教学领域，特别涉及用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法。

技术介绍

[0002]在高等数学中，曲面是较为抽象和难于理解的知识点，其中比较具有代表性的便是抛物面，抛物面包括椭圆抛物面和双曲抛物面，双曲抛物面又称为马鞍面，形状类似于马鞍，让一条开口向下的抛物线在另一条开口向上的抛物线上滑动，便形成了马鞍面，双曲抛物面，是一种二次曲面，可以看成由两条位于互相垂直的平面上的有公共对称轴及顶点，但开口方向相反的抛物线，其中一条抛物线使其顶点始终沿着另一条抛物线作平行移动而形成，形状类似于马鞍，又叫马鞍面，是高等数学教学中的重要内容。
[0003]申请号为CN201911356972.3公开了一种双曲抛物面演示教具，通过支撑部分来展示双曲抛物面的结构，使用户能够直观、形象的认识双曲抛物面的同时，还能够展示双曲抛物面的形成过程，帮助用户进一步了解和认识双曲抛物面，该装置在使用时还存在以下不足：
[0004]1、通过支撑部分来对抛物面进行支撑，支撑部不能进行调整，只能对一种形态的抛物面进行演示教学，实用性不强；
[0005]2、通过支撑部分来展示双曲抛物面的结构，仅能固定展示抛物面，不能调整抛物面的形状和角度，使得教学不具备多样化，教学效果较差；
[0006]3、通过支撑部分来展示双曲抛物面的结构，使得抛物面固定在支撑部分上，不能够清晰的看清第一抛物线的运动轨迹，不利于学生对知识点的理解。
专利技术内容
[0007]本专利技术的目的在于提供用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法，通过移动机构方便将该教具移动至任意位置，提高了该装置的灵活性，方便学生对该教具的观察和学习，提高了该装置的实用性，旋转机构方便调整双曲抛物线机构的演示角度，提高了教学的多样化，通过摇动把手方便对连接杆进行旋转，达到调整活动杆上升的高度，操作简单，使用方便，达到对第二抛物线进行形态的变化，提高了教学的多样化，使学生能够直观、形象的认识双曲抛物面，便于学生的认知和学习，通过第二驱动电机启动，促使固定环旋转，达到对固定环上固定的第一抛物线进行旋转的目的，方便对第一抛物线的不同面进行演示教学，能够更加清晰的看清第一抛物线的运动轨迹，能够进行直观、有效的演示，使学生对知识点的理解更加透彻，提高教学质量，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，包括支撑底座和移动机构，所述支撑底座的下表面安装有移动机构，支撑底座上表面的两侧均固定安装有支撑机构，支撑机构的外侧通过固定框安装有升降机构，支撑机构的顶部两侧均安装有旋转机构，旋
转机构穿过支撑机构与双曲抛物线机构连接。
[0010]进一步地，所述移动机构共设置四组，呈矩形阵列安装在支撑底座的下表面，移动机构包括移动轮、支撑杆和刹车装置，支撑杆固定支撑底座的底部，支撑杆远离支撑底座的一端安装在移动轮上，移动轮上设有刹车装置。
[0011]进一步地，所述旋转机构包括第一驱动电机、第一齿轮、固定轴、支撑件、主动轴和第二齿轮，第一驱动电机的输出端与主动轴安装在一起，主动轴的外表面固定有第二齿轮，第二齿轮上啮合有第一齿轮，第一齿轮固定在固定轴的外表面，固定轴穿过支撑机构与双曲抛物线机构连接，主动轴和固定轴通过支撑件连接在一起。
[0012]进一步地，所述支撑机构包括安装座、加强块、活动杆、凹槽和固定杆，安装座固定在支撑底座的上表面，安装座上固定有固定杆，固定杆的外侧安装有加强块，固定杆上设有安装槽，安装槽内安装有活动杆，固定杆与升降机构连接处设有凹槽。
[0013]进一步地，所述升降机构包括把手、主动齿轮、第一齿条、连接杆、从动齿轮和第二齿条，第一齿条和第二齿条分别固定在两组支撑机构上，第一齿条上啮合有主动齿轮，第二齿条上啮合有从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮固定安装在连接杆的两端，连接杆靠近主动齿轮的一端安装在把手上。
[0014]进一步地，所述双曲抛物线机构包括第一抛物线、安装件、固定件和第二抛物线，第二抛物线的两侧均安装有安装件，第二抛物线上等距离安装有若干固定件，固定件内固定安装有第一抛物线。
[0015]进一步地，所述第二抛物线包括左抛物线、安装块、连接件和右抛物线，左抛物线和右抛物线尺寸一致，左抛物线的右侧设有安装块，右抛物线的左侧设有连接件，连接件活动安装在安装块内。
[0016]进一步地，所述固定件包括固定座、电动伸缩杆、固定环、连接轴、固定夹块和安装孔，固定座上设有安装孔，安装孔的尺寸与第二抛物线的尺寸相匹配，固定座的顶部安装有上设有连接轴，连接轴的顶部固定安装有固定环，固定环的内壁上等距离安装有四组电动伸缩杆，电动伸缩杆远离固定环内壁的一端固定在固定夹块上。
[0017]进一步地，所述连接轴穿过固定座的顶部延伸至固定座的内部，连接轴的底部外壁上固定有第二锥齿轮，第二锥齿轮上啮合有第一锥齿轮，第一锥齿轮固定在旋转轴的外表面，旋转轴远离第一锥齿轮的一端与第二驱动电机的输出端连接，第二驱动电机固定在固定座的外壁上。
[0018]本专利技术提供另一种技术方案：用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具的使用方法，包括以下步骤：
[0019]步骤一：通过移动机构将该教具移动至合适的点，并通过刹车装置进行固定。
[0020]步骤二：摇动把手，使连接杆旋转，连接杆上固定的主动齿轮和从动齿轮随连接杆的转动而转动，使得与主动齿轮和从动齿轮啮合的第一齿条和第二齿条随齿轮的转动而上升，调整与第一齿条和第二齿条连接的支撑机构的高度。
[0021]步骤三：调整到合适的高度时停止转动把手，将第一抛物线穿过固定环，同时启动电动伸缩杆使得固定夹块向第一抛物线靠近，将第一抛物线固定住，此时可对第一抛物线和第二抛物线进行教学演示。
[0022]步骤四：启动第一驱动电机，使得主动轴转动，主动轴上固定的第二齿轮随之转
动，带动与第二齿轮啮合的第一齿轮转动，与第一齿轮连接的固定轴随之转动，使得左抛物线和右抛物线分别转动，根据转动的角度调整第二抛物线的曲线弧度，对不同形态的第二抛物线进行演示教学。
[0023]步骤五：连接轴穿过固定座的顶部延伸至固定座的内部，连接轴的底部外壁上固定有第二锥齿轮，第二锥齿轮上啮合有第一锥齿轮，第一锥齿轮固定在旋转轴的外表面，旋转轴远离第一锥齿轮的一端与第二驱动电机的输出端连接，第二驱动电机固定在固定座的外壁上。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]1、本专利技术的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具及方法，现有技术中通过支撑部分来对抛物面进行支撑，支撑部不能进行调整，只能对一种形态的抛物面进行演示教学，本专利技术的移动机构方便将该教具移动至任意位置，提高了该装置的灵活性，设置的升降机构用来调整该教具的演示高度，方便学生对该教具的观察和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，包括支撑底座(1)和移动机构(6)，其特征在于，所述支撑底座(1)的下表面安装有移动机构(6)，支撑底座(1)上表面的两侧均固定安装有支撑机构(3)，支撑机构(3)的外侧通过固定框(7)安装有升降机构(4)，支撑机构(3)的顶部两侧均安装有旋转机构(2)，旋转机构(2)穿过支撑机构(3)与双曲抛物线机构(5)连接。2.如权利要求1所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述移动机构(6)共设置四组，呈矩形阵列安装在支撑底座(1)的下表面，移动机构(6)包括移动轮、支撑杆和刹车装置，支撑杆固定支撑底座(1)的底部，支撑杆远离支撑底座(1)的一端安装在移动轮上，移动轮上设有刹车装置。3.如权利要求1所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述旋转机构(2)包括第一驱动电机(21)、第一齿轮(22)、固定轴(23)、支撑件(24)、主动轴(25)和第二齿轮(26)，第一驱动电机(21)的输出端与主动轴(25)安装在一起，主动轴(25)的外表面固定有第二齿轮(26)，第二齿轮(26)上啮合有第一齿轮(22)，第一齿轮(22)固定在固定轴(23)的外表面，固定轴(23)穿过支撑机构(3)与双曲抛物线机构(5)连接，主动轴(25)和固定轴(23)通过支撑件(24)连接在一起。4.如权利要求1所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述支撑机构(3)包括安装座(31)、加强块(32)、活动杆(33)、凹槽(34)和固定杆(35)，安装座(31)固定在支撑底座(1)的上表面，安装座(31)上固定有固定杆(35)，固定杆(35)的外侧安装有加强块(32)，固定杆(35)上设有安装槽，安装槽内安装有活动杆(33)，固定杆(35)与升降机构(4)连接处设有凹槽(34)。5.如权利要求1所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述升降机构(4)包括把手(41)、主动齿轮(42)、第一齿条(43)、连接杆(44)、从动齿轮(45)和第二齿条(46)，第一齿条(43)和第二齿条(46)分别固定在两组支撑机构(3)上，第一齿条(43)上啮合有主动齿轮(42)，第二齿条(46)上啮合有从动齿轮(45)，主动齿轮(42)和从动齿轮(45)固定安装在连接杆(44)的两端，连接杆(44)靠近主动齿轮(42)的一端安装在把手(41)上。6.如权利要求1所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述双曲抛物线机构(5)包括第一抛物线(51)、安装件(52)、固定件(53)和第二抛物线(54)，第二抛物线(54)的两侧均安装有安装件(52)，第二抛物线(54)上等距离安装有若干固定件(53)，固定件(53)内固定安装有第一抛物线(51)。7.如权利要求6所述的用于大学老师数学教学的双曲抛物面离散模型教具，其特征在于，所述第二抛物线(54)包括左抛物线(541)、安装块(542)、连接件(543)和右抛物线(544)，左抛物线(541)和右抛物线(544)尺寸一致...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞娟，
申请(专利权)人：平顶山学院，
类型：发明
国别省市：