[实用新型]一种垂线性质教学演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂线性质教学演示装置，属于教学演示装置。

背景技术

在中学数学课堂上，老师需要对垂线性质的知识点进行教学，其中包括：连接直线外一点与直线上各点的所有线段中，垂线段最短。然而，由于缺乏专门的教学演示装置，老师只能先在黑板上画出直线和直线外一点，然后用直尺代表线段在黑板上转动，并让学生观看点到直线之间直尺长度的变化，这种演示方式既不方便，也不直观，不利于学生理解所学内容。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中的问题，提出一种垂线性质教学演示装置。

本实用新型为解决以上问题，采用如下技术方案：

一种垂线性质教学演示装置，包括基板、条形板、电机、直杆、一端敞开一端封闭的圆管、设于圆管内的弹簧，以及用于控制电机正反转的电机控制器；所述电机设于基板上；所述条形板与基板垂直连接；所述电机输出轴与圆管敞开一端垂直连接；所述圆管敞开一端外侧设有测距传感器；所述直杆一端从圆管敞开一端伸入，并与弹簧一端连接；所述弹簧另一端与圆管封闭一端连接。

作为方案优化，所述基板上还设有用于遮挡圆管的幕帘。

优选地，所述测距传感器采用数显激光测距传感器。

技术效果：

1、本实用新型便于老师对垂线性质进行演示教学，演示效果较为直观，有利于学生理解所学内容。

2、本实用新型能在直杆转动时，实时显示出直杆伸出圆管部分的长度，便于学生进行观看。

3、本实用新型结构合理，操作方便，适合在各个学校进行推广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是直杆和条形板之间的夹角为锐角时的状态图。

图3是直杆和条形板之间的夹角为直角时的状态图。

图1~图3中标号名称：1、基板；2、条形板；3、电机；4、圆管；5、直杆；6、弹簧；7、测距传感器；8、电机控制器；9、幕帘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细地介绍：

本实用新型的结构如图1所示，包括基板1、条形板2、电机3、直杆5、一端敞开一端封闭的圆管4、设于圆管4内的弹簧6，以及用于控制电机3正反转的电机控制器8；所述电机3设于基板1上；所述条形板2与基板1垂直连接；所述电机3输出轴与圆管4敞开一端垂直连接；所述圆管4敞开一端外侧设有测距传感器7；所述直杆5一端从圆管4敞开一端伸入，并与弹簧6一端连接；所述弹簧6另一端与圆管4封闭一端连接。

所述基板1上还设有幕帘9，用于将无需学生观看的圆管4遮挡住，从而更好的突出演示重点。

所述直杆5的截面为圆形，直杆5外径等于圆管4内径，直杆5外壁与圆管4内壁之间滑动配合。所述弹簧6始终工作与压缩状态，并持续将直杆5向条形板2方向推压，从而使直杆在转动过程中，一端总能抵住条形板2。

所述测距传感器7采用美国邦纳公司生产的Q4X系列数显激光测距传感器，测距传感器7的测距方向与直杆5向条形板2的延伸方向一致，测量结束点到条形板2为止，所测距离为直杆5伸出圆管4部分的长度，测量距离结果会通过其自带的数显模块进行显示。

所述电机控制器8采用欣灵电气股份有限公司型号为HHD7-G的电机正反转控制器，通过电机控制器8上的按钮，可以控制电机3正转、反转和停止。

演示时，老师只需通过电机控制器8控制电机转动，电机转动时带动圆管4和直杆5一起转动：当直杆5和条形板2之间的夹角由锐角逐渐向直角增大时，直杆5将弹簧6逐渐压缩，直杆5伸出圆管4部分的长度逐渐变短，测距传感器7上的显示值逐渐减小（如图2所示）；当直杆5和条形板2之间的夹角到达90度时，直杆5伸出圆管4部分的长度逐渐最短，此时，测距传感器7上的显示值最小（如图3所示）。在演示过程中，条形板代表“直线”，电机输出轴代表“直线外一点”，直杆伸出圆管部分代表“点和直线之间的线段”。通过演示实验，学生可以直观的看出连接直线外一点与直线上各点的所有线段中，垂线段最短这一性质。