[发明专利]一种数学模型演示教具

说明书

本发明属于数学模型演示教具技术领域，具体的说是一种数学模型演示教具，包括模型面板；模型面板的顶部固定设有提手；模型面板的正面开设有安装槽；安装槽的内部固定设有书写板；书写板的表面绘制有坐标系；坐标系上绘制有刻度线；书写板的正面活动设有椭圆环；本发明采用已经成型好的椭圆环，通过连接杆可带动椭圆环在竖直平面内转动，进而当连接杆位于坐标系的X轴时，椭圆环所形成的曲线为焦点在X轴上的标准椭圆曲线方程，而当连接杆转动至Y轴时，椭圆环所形成的曲线为焦点在Y轴上的椭圆曲线方程，此时可在书写板表面的椭圆环的相应位置以及在坐标系上标注出已知的参数，便于下一步的求解，有助于学生对求解过程的理解。

技术领域

本发明属于数学模型演示教具技术领域，具体的说是一种数学模型演示教具。

背景技术

椭圆是指数学上平面内到定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点P的轨迹曲线。椭圆是圆锥曲线的一种，即圆锥与平面的截线。

椭圆的标准方程共分两种情况：

当焦点在x轴时，椭圆的标准方程是：x^2/a^2+y^2/b^2＝1，(ab0)；

当焦点在y轴时，椭圆的标准方程是：y^2/a^2+x^2/b^2＝1，(ab0)；

其中a^2-c^2＝b^2；

在进行标准椭圆方程的求解时，每次都需要画出方程的大致图形，也就是坐标轴、椭圆曲线以及椭圆方程的焦点，因此比较麻烦，尤其是对于一些刚代课的新手数学老师而言，绘制椭圆曲线比较费时，且不太标准，会影响授课的效果；且对于焦点在X轴以及焦点在Y轴上的椭圆的曲线形状不同，因此在进行椭圆方程的讲解时往往是多次的绘制椭圆曲线，然后在讲解完一道题后再擦掉重新绘制，比较浪费讲解的时间。

为此，本发明提出了一种数学模型演示教具来解决上述问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决在进行标准椭圆方程的求解时，每次都需要画出方程的大致图形，因此比较麻烦且浪费时间，同时影响授课效果的问题，本发明提出的一种数学模型演示教具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种数学模型演示教具，包括模型面板；所述模型面板的顶部固定设有提手；所述模型面板的正面开设有安装槽；所述安装槽的内部固定设有书写板；所述书写板的表面绘制有坐标系；所述坐标系上绘制有刻度线；所述书写板的正面活动设有椭圆环；所述椭圆环上的长轴的位置处固定设有连接杆；所述连接杆的长度大于椭圆环长轴的长度；所述连接杆的中部通过转动柱活动连接与书写板的表面，且转动柱位于坐标系的原点处；所述转动柱与连接杆的中部固连；转动柱的内侧端伸入书写板内部的动力腔内与加速圆齿轮的一个转轴固连；所述加速圆齿轮的另一个转轴活动连接在动力腔的内壁；所述动力腔的内部位于加速圆齿轮的下方活动设有主动圆齿轮；位于所述主动圆齿轮后侧的转轴活动连接在动力腔的内壁，位于主动圆齿轮前侧的转轴伸出模型面板的表面与转盘的内侧面中心位置固连；所述转盘的边缘均匀设有拨动杆；所述加速圆齿轮和主动圆齿轮之间通过齿轮皮带传动连接；所述转盘转动时，椭圆环和连接杆绕坐标系的原点在竖直平面内转动；所述模型面板的正面靠近下方的位置处固定设有笔筒；所述连接杆的内侧面设有用于对书写板表面清洁的清洁棉垫；

工作时，在进行标准椭圆方程的求解时每次都需要画出方程的大致图形，也就是坐标轴、椭圆曲线以及椭圆方程的焦点，因此比较麻烦，尤其是对于一些刚代课的新手数学老师而言，绘制椭圆形状比较费时，且不太标准，会影响授课的效果；本发明采用已经成型好的椭圆环，通过连接杆可带动椭圆环在竖直平面内转动，进而当连接杆位于坐标系的X轴时，椭圆环所形成的曲线为焦点在X轴上的标准椭圆曲线方程，而当连接杆转动至Y轴时，椭圆环所形成的曲线为焦点在Y轴上的椭圆曲线方程，此时可在书写板表面的椭圆环的相应位置以及在坐标系上标注出已知的参数，便于下一步的求解，有助于学生对求解过程的理解；且对于不同的椭圆标准方程的求解只需通过转动连接杆实现椭圆环的转动即可，而不需要重新绘制椭圆环；