[发明专利]数学概率演示装置

说明书

本发明涉及数学概率演示装置，有效的解决了现有的投针实验装置工作量大，人为误差大的问题；其解决的技术方案是包括模拟针棒，导向装置，投针装置，投针装置包括固定壳，固定壳外侧连接有扇叶，每两个扇叶之间的空腔形成投针腔，四个投针腔的两侧均封闭且与固定壳一体连接，第一投针腔内开设有竖向朝向圆心方向的第一投针孔，第二投针腔内开设有倾斜朝向圆心方向的第二投针孔，第四投针腔内开设有倾斜朝向圆心方向的第四投针孔，第一投针孔、第二投针孔、第四投针孔均相互连通，第四投针腔的开口处设有阻挡板，阻挡板并未将第四投针腔封闭，固定壳外壁上经第一转轴连接有第一驱动电机；落地箱，实验操作性较强。

技术领域

本发明涉及数学教学技术领域，特别是一种数学概率演示装置。

背景技术

概率与统计是数学教学的基本内容之一，是近代数学的重要组成部分，但是往往概率与统计在学习时，由于其过于抽象性导致学生不能很好的理解，尤其是现在教学老师讲将概率事件的时候，老师只能通过黑板书写授课的方式给学生们讲解，同学不是能理解透彻，在教学过程中缺少一些针对概率与数学统计的辅助性教学用具，因此，导致学生学习效率低下。

在数学概率实验中，存在多种常见的概率实验，比如最常见的抛硬币实验，而本发明中将介绍另外一种概率实验装置。

18世纪，布丰提出以下问题：设我们有一个以平行且等距木纹铺成的地板，现在随意抛一支长度比木纹之间距离小的针，求针和其中一条木纹相交的概率。并以此概率，布丰提出了一种计算圆周率的方法—随机投针法，这就是蒲丰投针问题。

该实验的基本原理及步骤是：

1、取一张白纸，在上面画上许多条间距为a的平行线。

2、取一根长度为l（l≤a）的针，随机的向画有平行直线的纸上掷n次，观察针与直线相交的次数，记为m。

3、计算针与直线相交的概率。

布丰本人证明了，这个概率是：p=2l/πa（其中π是圆周率）。

布丰还发现：有利的扔出与不利的扔出两者次数的比，是一个包含π的表示式。如果针的长度等于a/2，那么有利扔出的改为1/π。扔的次数越多，由此能求出越为精确的π的值。

该概率实验有着重要的数学意义，它不仅可以表示数学概率的一部分，还可以通过概率实现计算出π的值，因此，布丰的投针概率实验是数学概率中很重的一个概率实验，学生可以从该实验中学习到很多数学概率和π值的计算。

但是对于布丰提出的投针实验，还没有专门的一套概率装置来演示该概率事件，大多数都是采用传统的投针方法，即：在白纸上画线，然后向直线上抛针，一个一个对抛针后的结果进行计数。

对于该概率演示装置，现有情况存在以下不足：

1、没有专门的投针概率演示装置，都是采用传统的投针实验。

2、为了更好的表达概率和计算π值，需要大量计数，人为投针造成工作量大。

3、计数出现人为误差。

4、人为的抛针，不可避免存在人为的控制针的落地位置，从而影响概率和π值。

5、随机性不可靠。

鉴于此，本发明提供一种数学概率演示装置，来解决布丰所提出投针概率实验问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种数学概率演示装置，有效的解决了现有的投针实验装置工作量大，人为误差大的问题。

本发明包括模拟针棒，所述模拟针棒为长度均匀的圆柱体棒体；

导向装置，所述导向装置为竖向方向固定的通管，所述模拟针棒可通过通管；