[发明专利]一种数学概率学教学演示教具

说明书

本发明涉及数学教学教具技术领域，具体是一种数学概率学教学演示教具，模拟针为圆柱体，圆柱体的两端细于中间部位；投针板正反两面都设有若干线性阵列分布的平行线，平行线的两端均分别设有激光发射器和激光接收器；投针板设置在翻转装置上，翻转装置驱动投针板翻转；投针板下方设置有箱体，箱体底部设置有出针口；竖直搬运装置设置在出针口处，水平输送装置设置在竖直搬运装置上方，水平进给装置设置在竖直搬运装置一侧，水平输送装置上设置有模拟针固定装置，模拟针的长度小于两平行线之间的距离，激光接收器与计数芯片电连接，水平进给装置通过传感器与计数芯片连接，计数芯片与显示数码管电连接，能够自动完成投针实验。

技术领域

本发明涉及数学教学教具技术领域，尤其涉及一种数学概率学教学演示教具。

背景技术

概率，又称或然率、机会率、机率(几率)或可能性，它是概率论的基本概念。概率是对随机事件发生的可能性的度量，一般以一个在0到1之间的实数表示一个事件发生的可能性大小。越接近1，该事件更可能发生；越接近0，则该事件更不可能发生，其是客观论证，而非主观验证。

概率实验一般包括摸球游戏，掷硬币，转转盘，投针试验，掷图钉和掷瓶盖等实验，1777年法国科学家(Buffon，Georges Louis，1707─1788)，蒲丰提出的一种计算圆周率的方法即随机投针法，即著名的蒲丰投针问题。记载于蒲丰1777年出版的著作中：“在平面上画有一组间距为d的平行线，将一根长度为L(Ld)的针任意掷在这个平面上，求此针与平行线中任一条相交的概率。”蒲丰证明了这个概率是P＝2L/πd，(其中L是针的长度，d是平行线间的距离，π是圆周率)。蒲丰投针实验是一个用几何形式表达概率问题的例子，它使用随机实验处理确定性数学问题，为概率论的发展起到一定的推动作用。这里采用的方法：设计一个适当的试验，它的概率与我们感兴趣的一个量(如π)有关，然后利用试验结果来估计这个量，这一方法促进了具有广泛应用性的蒙特卡罗方法(Monte Cdrlo method)的发展。

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，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。

现有技术中所存在的一些实验装置都或多或少存在一些缺陷，比如计数容易出现误记从而导致计数误差。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种数学概率学教学演示教具，能够自动完成投针实验并计数，根据计数计算出概率值。

本发明是通过以下技术方案实现的：