量算尺的製作方法

2023-06-22 16:55:16 1

專利名稱：量算尺的製作方法
技術領域：
本發明屬教學器材技術領域，涉 及量算尺。該量算尺用於幾何圖形教學中，特別適用於中小學生在學習幾何圖形時進行量、算、畫、測。
背景技術：
現有幾何圖形教學器材有半圓規、圓規、三角板、直尺等功能單一的工具，量與算、形與數是分離的，計算三角函數時還需要用數學用表和計算器。幾何圖形教學既不直觀，也不方便。

發明內容
本發明的目的，就是針對現有技術存在的上述缺點，首創一種量算尺，將量與算結合，形與數融合一體，使幾何圖形教學更加直觀、方便。本發明提供的量算尺，根據勾股定理和函數原理，由一個帶平尺的半圓規、一根斜尺和一根垂尺組成。半圓規略大於半圓，在半圓規直徑下方留有做平尺的部分，中間沿半圓規弧度刻度和直徑挖空成月牙形，半圓規弧度刻度在內側，起於平尺「10」點，按逆時針方向止於平尺「O」點，半圓規90°弧處的刻度線用作重錘線為虛線。在半圓規的直徑下方刻上平尺刻度，半圓規的直徑用於平尺的部分的中點即半圓規圓心外側有一小孔，用於安裝由垂尺及重錘線、小重錘構成的垂直線尺進行測量物體高度。斜尺、垂尺上刻有一根中心線，斜尺中心線外側有一條與之平行的漏空槽，用於畫圓或畫弧。斜尺、垂尺、平尺長度相等並略短於半圓規直徑長度。斜尺中心線「O」點處和「10」點處各有一小孔，「10」點處小孔用於安裝垂尺求三角函數值，斜尺中心線「O」點處與平尺「O」點處相交並通過空心鉚釘鉸接在一起，斜尺可以360°自由轉動。斜尺與平尺、半圓規連成一體。垂尺中心線「O」點處、中點處和「10」點處各有一小孔。垂尺是活動的，可與斜尺、平尺一起求三角函數值；還可配上小鉤、重錘線、小重錘構成垂直線尺，與半圓規、斜尺、平尺一起測量物體高度。斜尺、垂尺、平尺上的刻度數均為10，精確到O. I。本發明量算尺用透明塑料或有機玻璃做成。透明塑料量算尺的製作按如下步驟進行I、製作模具製作澆注帶平尺的半圓規、斜尺、垂尺等部件用的鋼模。2、澆注部件用鋼模在注塑機上澆注出帶平尺的半圓規、斜尺、垂尺，再將半圓規90°弧處的刻度線、用於平尺的半圓規直徑、斜尺中心線、垂尺中心線及其它刻度線、數字塗成黑色。平尺中點外側和「O」點處分別打上小孔，斜尺中心線「O」點處和「10」點處分別打上小孔，垂尺中心線「O」點處、中點、「10」點處下端分別打上小孔。3、組裝用空心鉚釘將斜尺中心線「O」點處與平尺「O」點處鉸接在一起，斜尺、平尺與半圓規連成一體。平尺中點外側小孔、斜尺中心線「10」點處小孔、垂尺中心線「O」點處小孔、中點處小孔、「10」點處下端小孔均安上空心鉚釘。將小鉤、重錘線、小重錘安裝在一起。與現有技術相比本發明的優點是量算尺將量與算結合，形與數融合一體，使幾何圖形教學更加直觀、方便。中小學生在學習幾何圖形時，不用數學用表和圓規、三角板、直尺、平板儀就能進行量、算、畫、測。


圖I量算尺結構示意圖。圖2垂尺構成垂直線尺示意圖。圖3量算尺量出三角函數值示意圖。
圖4量算尺解任意三角形示意圖。圖5量算尺畫正多邊形示意圖。圖6量算尺測量物體高度示意圖。圖中A.半圓規B.斜尺C.垂尺D.平尺E.小孔F.漏空槽G.小鉤
H.重錘線I.小重錘。
具體實施例方式為進一步描述本發明，下面結合附圖、實施例和使用方法對本發明量算尺作進一步描述。如圖I所示，量算尺由一個帶平尺(D)的半圓規(A)、一根斜尺(B)和一根垂尺(C)組成。半圓規(A)略大於半圓，在半圓規直徑下方留有做平尺(D)的部分，中間沿半圓規弧度刻度和直徑挖空成月牙形，半圓規弧度刻度在內側，起於平尺「10」點，按逆時針方向止於平尺「O」點，半圓規(A)90°弧處的刻度線用作重錘線為虛線。在半圓規(A)的半圓直徑下方刻上平尺(D)刻度，半圓直徑用於平尺(D)的部分的中點即半圓規圓心外側有一小孔(E)，用於安裝由垂尺及重錘線、小重錘構成的垂直線尺進行測量物體高度。斜尺(B)、垂尺(C)上刻有一根中心線，斜尺中心線外側有一條與之平行的漏空槽(F)，用於畫圓。斜尺(B)、垂尺(C)、平尺(D)長度相等並略短於半圓規(A)直徑長度。斜尺(B)中心線「O」點處和「10」點處各有一小孔(E)，「10」點處小孔用於安裝垂尺求三角函數值，斜尺⑶中心線「O」點處與平尺(D) 「O」點處相交並通過空心鉚釘鉸接在一起，斜尺可以360°自由轉動。斜尺(B)、平尺(D)與半圓規㈧連成一體。垂尺(C)中心線「O」點處、中點處和「10」點處各有一小孔(E)。垂尺(C)是活動的，可與斜尺(B)、平尺(D)—起求三角函數值；如圖2所示，還可配上小鉤(G)、重錘線(H)、小重錘(I)構成垂直線尺，與半圓規(A)、斜尺(B)、平尺(D) 一起測量物體高度。斜尺(B)、垂尺(C)、平尺(D)上的刻度數均為10，精確到O. I。本發明量算尺用透明塑料或有機玻璃做成。透明塑料量算尺的製作按如下步驟進行第一步，製作模具。製作澆注帶平尺(D)的半圓規㈧、斜尺⑶、垂尺(C)等部件用的鋼模。斜尺⑶、垂尺(C)、平尺(D)上的刻度數均為10釐米，精確到毫米。第二步，澆注部件。用鋼模在注塑機上澆注出帶平尺(D)的半圓規(A)、斜尺(B)、垂尺(C)，再將半圓規(A)90°弧處的刻度線、用於平尺(D)的半圓規直徑、斜尺(B)中心線、垂尺(C)中心線及其它刻度線、數字塗成黑色。平尺(D)中點外側和「O」點處分別打上小孔(E)，斜尺(B)中心線「O」點處和「10」點處分別打上小孔(E)，垂尺(C)中心線「O」點處、中點、「10」點處下端分別打上小孔(E)。第三步，組裝。用空心鉚釘將斜尺⑶中心線「O」點處與平尺(D)「0」點處鉸接在一起，斜尺(B)、平尺(D)與半圓規(A)連成一體。平尺(D)中點外側小孔、斜尺(B)中心線「10」點處小孔、垂尺(C)中心線「O」點處小孔(E)、中點處小孔(E)、「10」點處下端小孔(E)均安上空心鉚釘。如圖2所示，將小鉤(G)、重錘線(H)、小重錘(I)安裝在一起。量算尺主要使用方法如下 I、直接量出三角函數值題求36°三角函數值。解首先用戴帽螺杆和螺母把垂尺(C)中心線「O」點處與斜尺⑶中心線「10」點處，通過小孔(E)連接在一起。如圖3所示，應用三角函數定理，將量算尺的斜尺(B)中心線對準半圓規(A)上的72°，再將垂尺(C)移到跟平尺(D)相垂直位置，即垂尺(C)中心線與平尺(D)垂直相交，便形成銳角36°的直角三角形。則直角三角形斜邊為10，對邊為3.1，鄰邊為9. 5，其三角函數值為正弦對邊斜邊=4. 9 10=0. 49餘弦鄰邊斜邊=8. 7 10=0. 87正切對邊鄰邊=4. 9 :8. 7 O. 56餘切鄰邊對邊=8. 7 :4. 9 ^ I. 782、解任意三角形題已知任意三角形的兩邊長分別為5:7，其夾角為30°，求第三邊長。解先將垂尺(C)與斜尺⑶連接的戴帽螺杆鬆開，以方便下面使用垂尺(C)。因為圓周角等於同弧圓心角的一半，所以如圖4所示，將量算尺的斜尺⑶中心線對準半圓規(A)上的60°，將垂尺(C)上中心線「O」點處與斜尺⑶中心線「7」處相交，垂尺(C)上中心線另一端與平尺(D) 「5」處相交，垂尺(C)上中心線與平尺(D)相交點讀數3. 6為第三邊長。3、畫各種幾何圖形題作邊長為2的正九邊形。解邊長為2的正九邊形實際上是九個底邊為2的等腰三角形，根據圓和三角形的定理其頂角即圓心角為40°，腰邊夾角為70°。如圖5所示，先在紙上畫一直線，取長度為2的線段ab，量算尺的斜尺⑶「O」點對準a，斜尺⑶中心線對準半圓規㈧上的140°作直線。再將半圓規(A)的圓心對準b，用垂尺(C) 一端對準b，另一端對準半圓規(A)上的110°作直線。兩直線相交，交點為所作正九邊形圓心點。將斜尺(B)的「O」點對準交點，用圖釘固定。筆尖在斜尺(B)的漏空槽(F)內，以交點到線段ab任一端距離為半徑作圓。再用上述方法以線段ab長為單位將圓周分為9等份，連接相鄰兩點，即作成正九邊形。由於幾何圖形都由各種三角形、弧形和圓組成的，因此量算尺能畫各種幾何圖形。4、測量物體高度
題已知從測量點到大樹30步即20米距離，求樹高。解用戴帽螺杆穿過構成垂直線尺的垂尺(C)的小孔(E)和半圓規(A)圓心外側小孔(E)，將垂直線尺從半圓規(A)反面安裝上去，讓垂直線尺的垂尺(C)中心線與半圓規(A)90°弧處的重錘線重疊，與平尺(D)垂直，平尺(D)變成水平尺。如圖6所示，用斜尺(B)作為視角線，與半圓規㈧相交得到斜尺⑶與平尺(D)的夾角即仰視角30°，其正切、餘切分別為5和8. 6，根據相似三角形定理求得高11. 6米，再加上人眼到地面高度，即為樹高 。
權利要求
1.一種量算尺，其特徵在於由ー個帶平尺的半圓規、一根斜尺和一根垂尺組成，半圓規略大於半圓，其直徑下方有平尺，斜尺、垂尺、平尺長度相等並略短於半圓規直徑長度，斜尺與平尺通過空心鉚釘鉸接，並與半圓規連成一體，垂尺是活動的；量算尺用透明塑料或有機玻璃做成，透明塑料量算尺的製作按如下步驟進行 (1).製作模具，包括製作澆注帶平尺的半圓規、斜尺、垂尺等部件用的鋼模； (2).澆注部件，包括澆注出帶平尺的半圓規、斜尺、垂尺，再塗色、打小孔； (3).組裝，包括將斜尺、平尺與半圓規連成一體。
2.權利要求I所述的量算尺，其特徵在於所述半圓規中間沿半圓規弧度刻度和直徑挖空成月牙形，半圓規弧度刻度在內側，起於平尺「 10」點，按逆時針方向止於平尺「O」點。
3.權利要求I所述的量算尺，其特徵在於所述斜尺、垂尺上刻有一根中心線，斜尺中心線外側有一條與之平行的漏空槽。
4.權利要求I所述的量算尺，其特徵在於所述斜尺、垂尺、平尺上的刻度數均為10，精確到O. I。
全文摘要
本發明公開了一種量算尺，其特徵在於由一個帶平尺的半圓規、一根斜尺和一根垂尺組成。半圓規略大於半圓，其直徑下方有平尺，半圓規中間沿半圓規弧度刻度和直徑挖空成月牙形，半圓規弧度刻度在內側，起於平尺「10」點，按逆時針方向止於平尺「0」點。斜尺、垂尺、平尺長度相等並略短於半圓規直徑長度，斜尺與平尺通過空心鉚釘鉸接，並與半圓規連成一體，垂尺是活動的。量算尺將量與算結合，形與數融合一體，使幾何圖形教學更加直觀、方便。中小學生在學習幾何圖形時，不用數學用表和圓規、三角板、直尺、平板儀就能進行量、算、畫、測。
文檔編號B43L13/00GK102628666SQ201110445540
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者馮耿 申請人:馮耿