[发明专利]一种多比例概率演示装置

说明书

本发明涉及一种多比例概率演示装置，包括底座，底座上方固定有壳体，壳体下端开口，壳体上固定有进料斗，壳体中部转动连接有圆环，圆环内缘面固定有档杆，底座上转动连接有一个竖杆，竖杆上端固定一个圆盘，圆盘上开设有多个通孔，每个通孔内都固定有一个圆柱块，圆柱块下端面开有三个出球孔，上端面开有数量不少于三个的进球孔，每个出球孔至少与一个进球孔连通且每个进球孔只与一个出球孔连通，壳体正下方位置有三个固定在底座上的圆筒；本发明通过档板和档杆对小球下落方式的影响增加演示的随机性，对不同概率比的圆柱块进行切换能对多种结果进行演示，采用同种规格的小球使后续统计更加直观。

技术领域

本发明涉及数学教学领域，具体是一种多比例概率演示装置。

背景技术

概率是一个抽象而又难以理解的概念，在为学者讲解时，很难达到预期的效果，为了帮助学者的理解，通常以实物或直观教具进行演示，进而通过实际的观察对抽象知识进行理解；

对于概率演示，现有的部分方法和存在不足如下：

抛硬币：手动多次抛掷硬币，并对硬币的正反面分别进行记录，浪费时间，且反复操作无法勾起学习的好奇心；硬币只有正反两面又使实验的结果比较单调；

旋转盘：将转盘的板面分成若干份，通过手动或机械拨动转盘旋转，停止旋转后记录下每次停止所在的区域，由于需要停止旋转后进行记录，每一次旋转都需要花费较长的时间，且旋转时容易受人为因素控制，每个人的施力大小容易相近，导致实验概率不准确；

摸球游戏（其中的部分形式）：将若干不同颜色或不同标号且大小相等的球置于一个容积内，为了达到每次取球的概率相等，需要将随机取出的球记录之后放回容积内，然后经过多次重复取球-记录-放回；随达到概率的随机取样和概率的简单分配，但是重复操作影响学习的积极性，达不到理想的效果；

在上述的概率演示实验中，都或多或少存在一些缺陷，比如：演示方式单一，一个装置只能对一种结果进行演示；装置倾斜度容易对试验结果造成影响；由于需要重复计数且每次计数都有间隔，容易出现误记从而导致计数误差等。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种多比例概率演示装置，降低了概率演示时倾斜度对实验结果的影响，解决了实验结果不直观和无法对多种比例进行演示的问题。

其解决的技术方案是，一种多比例概率演示装置，包括底座，底座为水平放置的平板，底座上方固定有壳体，壳体为下端开口的圆柱形壳体，壳体上端中部固定有进料斗，进料斗内能盛放多个形状大小完全相同且具有一定弹性的小球，小球能通过进料斗逐个进入壳体内，壳体腔体中部转动连接有水平放置的圆环，圆环内缘面固定有档杆，圆环能在壳体内绕自身轴线旋转，圆环旋转时档杆能撞击从进料斗下落的小球；

底座上端面转动连接有一个能绕自身轴线旋转的竖杆，竖杆上端固定一个圆盘，圆盘为与竖杆同轴的圆柱形块，圆盘上开设有多个贯穿上下端面的通孔，通孔绕圆盘轴线圆周均布，所有通孔随圆盘旋转到壳体下方时都能与壳体下端开口对应，且圆盘处于任意通孔与壳体下端开口对应位置时能被固定，每个通孔内都固定有一个可拆卸的圆柱块，圆柱块下端面开有三个出球孔，上端面开有数量不少于三个的进球孔，每个圆柱块上进球孔出球孔的连通方式各不相同，每个出球孔至少与一个进球孔连通且每个进球孔只与一个出球孔连通，进球孔、出球孔及其连通管路的孔径均大于小球直径，壳体正下方位置有三个固定在底座上的圆筒，圆筒为竖直放置且上端开口的圆柱壳体，圆柱块随圆盘转动到壳体正下方时，沿出球孔排出的小球能分别掉落在三个圆筒内。

所述的进料斗下端出料口固定有竖管，竖管左侧固定有竖直方向的直杆，直杆上固定有上下两层水平放置的挡板，每层挡板由两个中心对称放置且圆心与直杆轴线重合的1/4圆板构成，上下两层挡板间隔稍大于小球直径且两层挡板水平方向夹角90°设置，竖管中部开有水平方向的通槽，下层挡板旋转到竖管位置时能封堵竖管下端开口，上层挡板旋转到竖管位置时能通过通槽插入竖管内部并截断竖管内部管路，挡板的旋转速度小于小球的下落速度。

所述的壳体上端固定有第一电机，第一电机转轴与直杆固定连接，第一电机能带动直杆旋转。