[实用新型]一种三维莫比乌斯带演示装置

说明书

本实用新型涉及一种三维莫比乌斯带演示装置。所述三维莫比乌斯带演示装置包括莫比乌斯带、手柄、展示台、支撑架；所述莫比乌斯带为三棱柱形莫比乌斯带，其表面内凹形成有首尾连通的导槽；所述手柄的一端嵌入所述导槽内，所述手柄在外力作用下能够沿导槽的延伸方向移动；所述莫比乌斯带通过支撑架固定于展示台上，莫比乌斯带与展示台之间的最小距离大于所述手柄中伸出导槽的部分的长度。本实用新型三维莫比乌斯带演示装置，其手柄在工作人员操控下能够沿导槽的任一延伸方向一直移动，直至回到原点，从而直观展示三维莫比乌斯带的特性和原理。

技术领域

本实用新型涉及演示装置技术领域，具体是涉及一种三维莫比乌斯带演示装置。

背景技术

公元1858年，两名德国数学家莫比乌斯和Johann Benedict Listing分别发现，一个扭转180度后再两头粘接起来的纸条，具有魔术般的性质。与普通纸带具有两个面(双侧曲面) 不同，这样的纸带只有一个面(单侧曲面)，一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘！这一神奇的单面纸带被称为“莫比乌斯带”。作为一种典型的拓扑图形，莫比乌斯带引起了许多科学家的研究兴趣，并在生活和生产中有了一些应用。例如，动力机械的皮带就可以做成“莫比乌斯带”状，这样皮带就不会只磨损一面。

目前，在科技馆的展品中，莫比乌斯带展品的展示大多数为二维的带状的莫比乌斯带。由于莫比乌斯带本身具有奇妙特性，二维状态下的莫比乌斯带较为抽象，不利于参观者理解莫比乌斯带的特性及原理。其次，如没有相关的动态辅助设施帮助理解，则莫比乌斯带给参观者的感受多为抽象且枯燥，缺乏趣味。再者，展品缺乏动态辅助设施，参观者无法亲身参与及直观地理解莫比乌斯带的特性及科学原理，难以引起参观者的兴趣。因此，需要提供一种动态的三维的莫比乌斯带演示装置来解决上述问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三维莫比乌斯带演示装置。

所述三维莫比乌斯带演示装置包括莫比乌斯带、手柄、展示台、支撑架；所述莫比乌斯带为三棱柱形莫比乌斯带，其表面内凹形成有首尾连通的导槽；所述手柄的一端嵌入所述导槽内，所述手柄在外力作用下能够沿导槽的延伸方向移动；所述莫比乌斯带通过支撑架固定于展示台上，莫比乌斯带与展示台之间的最小距离大于所述手柄中伸出导槽的部分的长度。

在一种实施方式中，所述导槽的横截面呈梯形，其槽口宽度小于槽底宽度；所述手柄嵌入所述导槽内的一端的横截面为梯形，并与导槽的横截面适配。

在一种实施方式中，所述莫比乌斯带水平布置，所述支撑架包括三竖立且呈环形阵列分布的支撑杆，各所述支撑杆上端与莫比乌斯带固定连接，下端与展示台固定连接。

在一种实施方式中，所述莫比乌斯带设有平齐于其横截面的对接口，所述莫比乌斯带的一端能够相对另一端旋转。

在一种实施方式中，所述三维莫比乌斯带演示装置还包括电源，以及布置于莫比乌斯带表面的若干电灯；所述电灯沿导槽的延伸方向等距离分布，所述手柄嵌入所述导槽内的一端设置有导体，所述手柄移动至与相应电灯距离最小位置时，所述导体的两端与伸出导槽的槽壁的相应两电触头接触，以连通该电灯与电源之间的电路，所述手柄离开与该电灯距离最小位置时，所述导体的两端与该两电触头分离，该电灯与电源之间的电路断开。

在一种实施方式中，所述电灯为LED灯。

本实用新型三维莫比乌斯带演示装置，其手柄在工作人员操控下能够沿导槽的任一延伸方向一直移动，直至回到原点，从而直观展示三维莫比乌斯带的特性和原理。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：