[实用新型]一种空间解析几何曲面演示教具

说明书

一种空间解析几何曲面演示教具，它涉及教具技术领域；底座坐标板上固定有第一侧板坐标板和第二侧板坐标板，顶板上安装有微型电机，微型电机的输出轴上连接有丝杆，丝杆的底部通过小轴承与底座坐标板连接；曲面模型组件下方的丝杆上旋设有防松螺母，防松螺母的上表面设置有垫片，垫片与曲面模型组件的底部设置有弹簧；第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条分别固定在固定螺母上，第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条上下设置，并分别通过固定螺母旋接在丝杆上。本实用新型可直观地观察到曲面模型的演示，有助于提高学习效率，多个模型可替换安装，仅需一个空间坐标系和丝杆旋转机构，功能多样，减小存放空间。

技术领域

本实用新型涉及教具技术领域，具体涉及一种空间解析几何曲面演示教具。

背景技术

解析几何是通过坐标系建立点与实数对(坐标)之间的一一对应关系，以及曲线与方程之间的一一对应关系，然后借助解析式来研究几何对象之间的关系与性质的一门几何学分支学科，广泛应用于高等数学、物理学、力学、当代工程技术等领域。解析几何包括平面解析几何、空间解析几何两部分。

解析几何是中学学习的难点，需要较强的空间想象力，单纯地依靠老师讲授、孩子枯燥的想象确实是比较困难的，我们需要把空间想象变为实体的动态模型，才能有助于学习效率的提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的空间解析几何曲面演示教具。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含底座坐标板、第一侧板坐标板、第二侧板坐标板、顶板、丝杆、曲面模型组件、防松螺母、垫片、弹簧、小轴承和微型电机；所述的底座坐标板上固定有第一侧板坐标板和第二侧板坐标板，且第一侧板坐标板与第二侧板坐标板垂直固定，底座坐标板、第一侧板坐标板和第二侧板坐标板形成空间直角坐标系；所述的第一侧板坐标板和第二侧板坐标板的上端固定有顶板，顶板上安装有微型电机，微型电机的输出轴上连接有丝杆，丝杆的底部通过小轴承与底座坐标板连接；所述的曲面模型组件下方的丝杆上旋设有防松螺母，防松螺母的上表面设置有垫片，垫片与曲面模型组件的底部设置有弹簧，弹簧套设在丝杆上；所述的曲面模型组件包含第一单叶双曲面圆弧钢条、第二单叶双曲面圆弧钢条和固定螺母；所述的第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条分别固定在固定螺母上，第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条上下设置，并分别通过固定螺母旋接在丝杆上。

进一步地，所述的第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条替换为椭球曲面钢条或椭球抛物面钢条，且椭球曲面钢条和椭球抛物面钢条分别固定在固定螺母上。

进一步地，所述的第一单叶双曲面圆弧钢条的固定螺母侧壁设置有定位螺丝孔。

进一步地，所述的第一侧板坐标板和第二侧板坐标板分别与底座坐标板通过插柱连接。

进一步地，所述的丝杆的底部与底座坐标板上的小轴承插接。

本实用新型的工作原理为：安装时，将第一单叶双曲面圆弧钢条与第二单叶双曲面圆弧钢条上下紧靠安装在丝杆上，两段圆弧钢条形成一段连续的圆弧，微型电机带动第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条一起转动时，形成单叶双曲面模型，能够直观地演示单叶双曲面，底座坐标板、第一侧板坐标板和第二侧板坐标板上的坐标方便观察曲面参数；当演示双叶双曲面时，将防松螺母下调，并将第二单叶双曲面圆弧钢条下移，与第一单叶双曲面圆弧钢条分离，用螺丝在定位螺丝孔的位置将第一单叶双曲面圆弧钢条的固定螺母与丝杆锁紧，再启动微型电机，分离的第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条一起转动时，形成双叶双曲面模型；演示椭球曲面和椭球抛物面时，将第一侧板坐标板和第二侧板坐标板底部的插柱拔出底座坐标板，并拔出丝杆，拆除防松螺母以及第一单叶双曲面圆弧钢条和第二单叶双曲面圆弧钢条，更换椭球曲面钢条或椭球抛物面钢条，再套上弹簧，旋上防松螺母，通过防松螺母上方的弹簧达到预紧防松的效果，装上底座坐标板，启动微型电机，即可演示椭球曲面和椭球抛物面。