一種取球統計概率的數學教具的製作方法
2023-09-22 05:26:15
本實用新型涉及教學領域，尤其涉及一種取球統計概率的數學教具。
背景技術：
概率是比較抽象的概念，在統計學概率課程中，如果能藉助概率教具演示配合講解，能使學生更容易理解和掌握。而目前，因沒有適合教學用的概率教具，學生只能靠教師講解去理解概率理論，這種授課的方式使得學生對概率的理解和掌握程度不高，教師在講解的過程中也十分的吃力，在教學中對於小球統計的計算問題較多，如何用更直觀的教具對學生進行教學。因此，急需一種取球統計概率的數學教具進行配合教學。
現有技術存在缺陷，需要改進。
技術實現要素：
為了解決現在技術存在的缺陷，本實用新型提供了一種取球統計概率的數學教具。
本實用新型提供的技術文案，一種取球統計概率的數學教具，包括球箱、樣本箱、統計裝置、顯示裝置和控制面板；所述球箱設置為多個，多個球箱內分別設置不同顏色的小球，所述多個球箱均與樣本箱通過管道連接，所述樣本箱底部設置一取樣孔，所述取樣孔一次僅允許通過一個小球，所述統計裝置包括入球計數器和出球計數器，所述多個球箱與樣本箱之間的管道上均設置入球計數器，所述入球計數器前端均設置進球閥，所述取樣孔下方設置分支管，所述分支管分別與多個球箱連接，所述分支管上設置出球計數器，所述出球計數器前端設置出球閥，所述出球計數器上還設置球色識別單元；所述分支管的分支處設置撥片，撥片驅動裝置與球色識別單元連接，所述統計裝置、進球閥、出球閥和顯示裝置均與控制面板連接，所述顯示裝置與控制面板均固定於樣本箱的側面。
優選地，所述控制面板包括按鍵模塊和單片機，所述按鍵模塊、統計裝置、進球閥、出球閥和顯示裝置均與單片機連接。
優選地，所述小球設置為透明小球，所述球色識別單元包括發光管和色敏傳感器，所述發光管和色敏傳感器分別嵌於分支管輸入端相對的管內壁上。
優選地，所述樣本箱內設置攪拌裝置，所述攪拌裝置由步進電機驅動。
優選地，所述樣本箱下部設置為半圓，所述攪拌裝置為攪拌棒，所述攪拌棒前端設置一片狀攪拌齒，所述攪拌棒的尾端固定於樣本箱半圓的圓心處，所述攪拌棒的尾端連接步進電機的輸出軸。
優選地，所述取樣孔設置於樣本箱半圓的最低點，所述出球閥固定於取樣孔處，所述出球閥與樣本箱構成光滑弧面。
優選地，所述撥片驅動裝置設置為直流電機，所述撥片上設置一圓筒，撥片轉動，圓筒分別與分支管的各分支通道相通。
相對於現有技術的有益效果，本實用新型具有以下有益效果：
1.本實用新型能夠直觀地觀察到隨機取球的情況，讓學生不僅能夠清楚地看到取球的概率，還能夠直觀地看到此概率是如何得到，使教學內容更簡單易懂；
2.通過顯示裝置讓學生和老師能夠清晰明了了看到每一次取球的結果以及通過此結果計算得到的概率；
3.通過攪拌裝置使各色球混合均勻，保證取球的隨機性，使取球結果更加接近理論概率值；
4.本實用新型結構簡單，通過控制面板設置樣本箱內各色球的數量及取球數且自動完成整個取球計算任務；
5.本實用新型通過球色識別單元能夠自動識別各色球，通過統計裝置統計數量，識別後的各色球通過管道進入對應的球箱裡，實現了小球的自動回收，方便進行下次實驗。
本實用新型結構簡單，操作方便，實現了自動放球、自動取球、自動回收球，並能夠統計與顯示，方便教學，具有良好的市場應用價值。
附圖說明
圖1為本實用新型整體結構示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，上述各技術特徵繼續相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本實用新型說明書記載的範圍；並且，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
為了便於理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行更詳細的說明。附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本說明書所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用於限制本實用新型。
下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。
如圖1所示，實施例一，一種取球統計概率的數學教具，包括球箱1、樣本箱3、統計裝置、顯示裝置7和控制面板8；所述球箱1設置為多個，多個球箱1內分別設置不同顏色的小球2，所述多個球箱1均與樣本箱3通過管道4連接，所述樣本箱3底部設置一取樣孔，所述取樣孔一次僅允許通過一個小球2，所述統計裝置包括入球計數器和出球計數器，所述多個球箱1與樣本箱3之間的管道4上均設置入球計數器，所述入球計數器前端均設置進球閥，所述取樣孔下方設置分支管5，所述分支管5分別與多個球箱1連接，所述分支管5上設置出球計數器，所述出球計數器前端設置出球閥，所述出球計數器上還設置球色識別單元。所述分支管5的分支處設置撥片，撥片驅動裝置與球色識別單元連接，所述統計裝置、進球閥、出球閥和顯示裝置7均與控制面板8連接，所述顯示裝置7與控制面板8均固定於樣本箱3的側面；優選地，所述控制面板8包括按鍵模塊和單片機，所述按鍵模塊、統計裝置、進球閥、出球閥和顯示裝置7均與單片機連接；優選地，所述小球2設置為透明小球2，所述球色識別單元包括發光管和色敏傳感器，所述發光管和色敏傳感器分別嵌於分支管5輸入端相對的管內壁上；優選地，所述樣本箱3內設置攪拌裝置6，所述攪拌裝置6由步進電機驅動；優選地，所述樣本箱3下部設置為半圓，所述攪拌裝置6為攪拌棒，所述攪拌棒前端設置一片狀攪拌齒，所述攪拌棒的尾端固定於樣本箱3半圓的圓心處，所述攪拌棒的尾端連接步進電機的輸出軸；優選地，所述取樣孔設置於樣本箱3半圓的最低點，所述出球閥固定於取樣孔處，所述出球閥與樣本箱3構成光滑弧面；優選地，所述撥片驅動裝置設置為直流電機，所述撥片上設置一圓筒，撥片轉動，圓筒分別與分支管5的各分支通道相通。
例如，所述球箱1設置為三個，分別為紅球箱1、黃球箱1和藍球箱1，各球箱1內分別裝有相對應顏色小球2若干，三種顏色小球2除顏色不同外其他均相同，三個球箱1均通過管道4與球箱1下方的樣本箱3連接，管道4內直徑略大於小球2直徑，三個球箱1下方的管道4均設置一個進球閥和入球計數器，所述進球閥用於限制小球2通過，所述入球計數器為光電計數器，所述光電計數器用地統計各個球箱1落入樣本箱3內的小球2個數；所述樣本箱3上部為矩形，下部為半圓形，所述矩形的長為半圓形的直徑，寬為半圓形的半徑，所述半圓形的圓心上設置一攪拌棒，所述攪拌棒前端設置一片狀攪拌齒，所述攪拌棒的尾端固定於樣本箱3半圓的圓心處，所述攪拌棒的尾端連接步進電機的輸出軸，由步進電機實現對樣本箱3內各色球的攪拌，使混合均勻，樣本箱3底部設置取樣孔，所述取樣孔一次僅允許通過一個小球2，取樣孔下方設置四通分支管5，四通分支管5與樣本箱3連接的分支上設置出球閥和出球計數器，出球閥用於限制小球2通過，出球計數器亦採用光電計數器，用於統計出球個數，出球計數器上還設置發光管和色敏傳感器，發光管發出白光照射透明小球2，使各色小球2發出不同色光，由色敏傳感器感受不同色光，並傳輸給與之連接的單片機，由單元機上的計數器統計各色小球2和數量，分支管5的分支處設置撥片所述撥片上設置一圓筒，撥片轉動，圓筒分別與分支管5的與球箱1連接的分支通道相通，與球箱1連接的分支通道內還設置一推動器，推動器用於推動各小球2回到球箱1內；優選地，與球箱1連接的分支通道內還設置吹氣裝置，所述吹氣裝置用於將分支通道內的小球2吹入球箱1內。
如教材上有例題如下：
袋中有九個紅球，三個黃球，從中任取三個球，問：
（1）三個球中恰有一個黃球的概率；
（2）三個球中至少有一個白球的概率。
針對上述例題，實驗時，通過控制面板8設置紅球箱1的入球計數器次數為九，則樣本箱3內進入九個紅球，控制面板8設置黃球箱1的入球計數器次數為三，則樣本箱3內又進入三個黃球；設置樣本箱3下方的出球計數器次數為三，則取三個小球2，實驗次數設置為一百次；開始進行實驗，每次實現取出的三個小球2，下次實驗之前由球箱1對樣本箱3進行相同顏色與各數的補充，實驗一百次後，樣本箱3內的所有小球2均進入各色球箱1，顯示裝置7為顯示屏，顯示屏對每次統計結果進行顯示，所述按鍵模塊對顯示屏上的結果進行翻頁。
實施例二，與實施例一不同之處在於，所述小球2設置為非透明的，所述小球2外面貼覆有色反光貼紙，所述發光管與色敏傳感器設置於同側。
需要說明的是，上述各技術特徵繼續相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本實用新型說明書記載的範圍；並且，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。