輪盤式計算器及使用方法

2023-05-06 07:27:36 2

專利名稱：輪盤式計算器及使用方法
技術領域：
本發明涉及一種教學用具，特別涉及到一種輪盤式計算器及使用方法。
背景技術：
目前，現有的幼兒教學用具僅僅是以傳統的筆算、珠算等，其教具不夠直觀，抽象 的數字使幼兒學習時容易產生厭學、牴觸，甚至反感情緒；筆算費時費力，珠算對幼兒來講， 難懂、難記，不便掌握，而且心算效率低。

發明內容
本發明的目的是提供一種輪盤式計算器及使用方法，它形象直觀、操作方便、便於 掌握、便於攜帶。主要用於幼兒認知數字和計算加減的教學目的，它可以快速提升幼兒認知 數字和計算加減的能力，適於全民對幼兒數學的普及教育。本發明的目的是這樣實現的一種輪盤式計算器，包括固定盤、轉動盤、螺栓和螺 母，其特徵是在一個螺栓上裝有一個固定盤和轉動盤，固定盤和轉動盤通過螺母與螺栓固 定，固定盤與螺栓為靜配合，轉動盤與固定盤的配合為動配合；在固定盤和轉動盤上設有帶 射線等份刻度相同數字，固定盤和轉動盤射線刻度能夠重合，並能互換，運動所產生的軌跡 距離能算出和數和差數。所述的固定盤和轉動盤可以採用無毒材料的紙質，或無毒化學品的聚乙烯，或無 毒金屬的鋁、鐵、銅，或人造板材材料製作。所述的固定盤可以簡稱為定盤。所述的轉動盤可以簡稱為動盤。每個刻度代表一個數字，固定盤上的刻度數字按順時針從0或負數開始至一周結 束，這些數字是一周的刻度數字，如果需要擴大數值(數字)為二周的時候，其數值是一周 的二倍，即增加了一倍，寫在一周數字的上面，形成一種循環狀態。如需5周10周等，依此 類推。轉動盤上的數字，從0刻度開始，在0刻度的右方寫上「十」加號，表示加法之用， 數字按順時針刻寫，數字與固定盤相同；在0刻度的左方寫上「一」減號，表示減法之用，數 字按逆時針刻寫，寫在加法數字的下方，數字與加法相反。該計算器能夠擴展容量，在保證刻度清晰的情況下，可以擴大輪盤直徑來增加刻 度容量或循環數值(數字)容量，即增加一周的刻度或增加循環的圓周數。一種輪盤式計算器的使用方法，A.加法的計算，先設定(規定)固定盤上的數值(字)為被加數和和數，轉動盤上 的數值(字)為加數；計算時，轉動動盤0刻度，對準定盤被加數(刻度)，查看動盤的加數 刻度所對準定盤數字，該刻度數字即為和數。其加法計算口訣為定盤規定被加數，定盤規定得和數，動盤規定是加數，轉動動盤0位數，
對準定盤被加數，查出動盤相加數，對準定盤是和數。B.減法的計算，設定(規定)固定盤上的數值(字)為被減數和差數，轉動盤上的 數字為減數，計算時，轉動動盤0刻度，對準定盤被減數的刻度，查看動盤的減數刻度所對 準的定盤刻度數字，該刻度數字就是差數。減法計算口訣為定盤設定(規定)被減數，定盤規定得差數，動盤規定是減數，轉動動盤0位數，對準定盤被減數。 查出動盤相減數，對準定盤是差數。記住口訣，減法迎刃而解。C.超過一周量程的計算方法該計算器每增加一周就等於增加第一周的一倍，一 周量程是100，因此第二周量程是200，三周是300，四周是400，其餘類推。D.乘法的計算，把乘法改寫成加法計算，乘數是二位數的改寫成被乘數X 100再+ 被乘數X10再加上被乘數。根據乘數的數值每位是幾要加幾次。乘法計算口訣乘法計算很方便，改成加法再計算，乘數三位先乘百，再加二位乘 上10，每位是幾加幾次，加出和數是乘積。注乘數三位先乘百，再加二位乘上10，均指被乘數X 100和被乘數X 10。E.除法的計算除法改成減法計算，被除數改成連續減去除數直至減至0，減幾 次，商就是幾，若被除數不夠減時為餘數，餘數減完，商是小數，減去幾次，小數是幾。被除數 若是除數的倍數，應當先減去倍數。其倍數為商數。除法口訣除法計算也簡單，改成減法再計算，除法改成連續減，減去幾次商是幾， 被除數若是多位數，先減百倍，十倍再減幾次，加出次數是商數。F.含有小數的加法、減法；小數進行加、減時把小數擴大成整數計算，然後把計算 結果縮小相同的倍數，其數值不變。G.分段計算法當計算題的其中一組數值超出量程時，就要採取分段計算的方法 計算，其計算結果與答案不變，分段數值不超過量程時可以任意分段，每段可為二位、三位、 四位、五位以上均可，一般以三位為宜，視情況而定。其有益效果是由於採用上述方案即可使計算簡單、方便，動盤一轉動，答案立即 出現，不同於筆算的豎式計算費時費力和珠算的難學難懂的計算。直觀性強、準確迅速、適 於幼兒教育，能夠使幼兒儘快認知數字和迅速提高幼兒計算加減能力，適於全民對幼兒數 學的普及教育。


下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。圖1為本發明的正視圖。圖2為圖1俯視圖。圖中，bl.螺栓，b2.螺母，b3.轉動盤，b4.固定盤。
具體實施例方式參照圖1和圖2，本發明包括固定盤b4、轉動盤b3、螺栓bl和螺母b2，在螺栓bl 上裝有一個固定盤b3和轉動盤b4，固定盤b4和轉動盤b3通過螺b2母與螺栓bl固定，固 定盤b4與螺栓bl為靜配合，轉動盤b3與固定盤b4的配合為動配合；在固定盤b4和轉動盤b3上設有帶射線等份刻度相同數字，固定盤b4和轉動盤b3射線刻度能夠重合，並能互 換，運動所產生的軌跡距離能算出和數和差數。固定盤b4和轉動盤b3可以採用無毒材料的紙質，或無毒化學品的聚乙烯，或無毒 金屬的鋁、鐵、銅，或人造板材材料製作。固定盤b4可以簡稱為定盤；轉動盤b3可以簡稱為動盤。每個刻度代表一個數字，固定盤b4上的刻度數字按順時針從0或負數開始至一周 結束，這些數字是一周的刻度數字，如果需要擴大數值(數字)為二周的時候，其數值是一 周的二倍，即增加了一倍，寫在一周數字的上面，形成一種循環狀態。如需5周10周等，依 此類推。轉動盤b3上的數字，從0刻度開始，在0刻度的右方寫上「十」加號，表示加法之 用，數字按順時針刻寫，數字與固定盤相同；在0刻度的左方寫上「一」減號，表示減法之用， 數字按逆時針刻寫，寫在加法數字的下方，數字與加法相反。該計算器能夠擴展容量，在保證刻度清晰的情況下，可以擴大輪盤直徑來增加刻 度容量或循環數值(數字)容量，即增加一周的刻度或增加循環的圓周數。具體計算方法A.加法的計算，先設定(規定)固動盤b4上的數值(字)為被加數和和數，轉動 盤b3上的數值(字)為加數；計算時，轉動動盤0刻度，對準定盤被加數(刻度)，查看動 盤的加數刻度所對準定盤數字，該刻度數字即為和數。例如5+3 = 8 ；5+15 = 20計算當動盤轉動0數對準定盤被加數5時，所有量程答案都 出現，我們選擇加數3對準定盤的和數是8，加數15的和數是20，其餘類推。加法計算口訣定盤規定被加數，定盤規定得和數，動盤規定是加數，轉動動盤0位數，對準定盤被加數，查出動盤相加數，對準定盤是和數。該口訣簡單易記，朗朗上口，適合幼兒學習，只要記住口訣，所有加法迎刃而解。B.減法的計算，設定(規定)固定盤b4上的數值(字)為被減數和差數，轉動盤 b3上的數字為減數，計算時，轉動動盤0刻度，對準定盤被減數的刻度，查看動盤的減數刻 度所對準的定盤刻度數字，該刻度數字就是差數。例如10-6 = 4 ；95-9 = 86計算，當動盤按減號逆時針旋轉使0數對準定盤上的被減數 10逆時針查看動盤上的減數6對準定盤上的刻度數是4，4即為差數。當動盤0數對準被減 數95時，95至0的差數答案立即出現供選擇，當然我們需要選擇減數9所對準定盤上答案 即為86。其餘類推。減法計算口訣定盤設定(規定)被減數，定盤規定得差數，動盤規定是減數，轉動動盤0位數，對準定盤被減數。查出動盤相減數，對準定盤是差數。記住口訣，減法迎刃而解。
C.超過一周量程的計算方法該計算器每增加一周就等於增加第一周的一倍，附 圖2的一周量程是100，因此第二周量程是200，三周是300，四周是400，其餘類推。例如125+205-180 = 150，該題動盤從定盤0數開始按加法方向轉動，轉動100至一周，但是還需要繼續轉動到25才夠達到125之數，125已屬於第二周的量程數，是被加數，查出 動盤相加數是205就是說從動盤的0數開始，查到205動盤的一周量程也是100與定盤相同 205需要轉動二周以上轉動二周是200，200+125 = 325，因為加數是205，轉動二周還不夠， 還需繼續轉5個，因此325+5 = 330,330的數值屬於第四周的量程範圍。減數是180，把動 盤0數對準和數330，查看減數180，從動盤0數開始查到100得數是230也就等於4周減 去一周=3周，因此230在三周的量程範圍之內，繼續查減數80，等於150，150是第二周的 量程範圍，因為第三周的30不夠減去80，所以要借100，100也是一周的量程，因此量程3-1 =2 數字等於 100+(130-80) = 150。D.乘法的計算，把乘法改寫成加法計算，乘數是二位數的改寫成被乘數X 100再+ 被乘數X10再加上被乘數。根據乘數的數值每位是幾要加幾次。例如200 X 1 1 5 = 200 X 1 00 + 200 X 1 0 + 200 + 200 + 200 + 200 + 200 = 20000+2000+200+200+200+200+200 = 23000為什麼要求乘100和乘10呢？因為乘100乘10無需計算只要在原被加數上加上 0即可，乘100加上二個0，乘10加上一個0。乘法計算口訣乘法計算很方便，改成加法再計算，乘數三位先乘百，再加二位乘 上10，每位是幾加幾次，加出和數是乘積。注乘數三位先乘百，再加二位乘上10，均指被乘數X 100和被乘數X 10。E.除法的計算除法改成減法計算，被除數改成連續減去除數直至減至0，減幾 次，商就是幾，若被除數不夠減時為餘數，餘數減完，商是小數，減去幾次，小數是幾。被除數 若是除數的倍數，應當先減去倍數。其倍數為商數。例如454^4 = 113.5改成減法計算454-4 X 100-4 X 10-4-4-4-0· 4-0. 4-0. 4-0. 4-0. 4 = 0454 + 4 = 100+10+1+1+1+0. 1+0. 1+0. 1+0. 1+0. 1 = 113. 5除法口訣除法計算也簡單，改成減法再計算，除法改成連續減，減去幾次商是幾， 被除數若是多位數，先減百倍，十倍再減幾次，加出次數是商數。第二種算法，除法，化整計算。預計商數接近7. 8或9時，可進行如下計算例如450 + 25 = 18改寫成加減法450-25X 10+25+25-25X 10商為10+10-2 = 18這種方法把差數加 夠整數，再減去加的次數，熟練以後才能使用。F.含有小數的加法、減法；小數進行加、減時把小數擴大成整數計算，然後把計算 結果縮小相同的倍數，其數值不變。例如1. 5+2. 55-3. 2 = 0. 85，計算時把該題擴大 100 倍成為 150+255-320 = 85 ；85 +100 =0. 85 ；85縮小相同的倍數100倍與原答案不變。G.分段計算法當計算題的其中一組數值超出量程時，就要採取分段計算的方法 計算，其計算結果與答案不變，分段數值不超過量程時可以任意分段，每段可為二位、三位、四位、五位以上均可，一般以三位為宜，視情況而定。例如35874219542 X 3+3842678 X 4-151689 50563 = 107638027691第一步該題改成加減法計算35874219542+35874219542+35874219542+3842678+3842678+3842678+3842678-151689 + 50563第二步先計算除法151689 + 50563 = 3改成減法計算151689-50563-50563-50563 = 0分段計算每段3 位數，151000-50000-50000-50000 = 1000+689 = 1689注尾數000代表後三位數1689-563-563-563 = 0該題共減三次因此商數是3。特別說明首段減幾次其餘段都減幾次，計算前先約心算一次以免餘數超過或等於 除數。第三步，用分段號分段計算，分段號「，，，計算，三位數為一段從個位數開始。(1)542+542+542+678+678+678+678-3 = 2691，該2000直接進上位，691寫入答案末位；(2) 2000+291000+291000+291000+842000+842000+842000+842000 = 4027000說明4027右上方三個0是表示1段的三個0，在計算式中不必要再寫三個0，寫成 2+291+291+291+842+842+842+842 = 4027該4已超三位直接進上位，027寫入答案在1段 前方為027691 ；(3)4000000+874000000+874000000+874000000+3000000+3000000+3000000+3000 000 = 2638000000,2638以及加數後面六個0都不必寫，直接寫4+874+874+874+3+3+3+3 = 2638, 2638的2已超出三位，直接進入上位，638寫入答案，寫在027的前方為638027691 ；(4)第(1)、(2)、(3)段的9個0不寫，直接寫出2+35+35+35 = 107，把答案107寫 在638的前面，為107638027691 (該題答案)。說明一以上計算過程是供初學者了解和學習計算的過程，能夠更快地掌握要 點，但在實際計算中，不要列式(除非特殊算式)直接用此方法計算，寫入答案即可。二、計算時為什麼不帶0，例如2式219+219+......，實際上是219000+219000 =
438000因為後面三個0在計算時還等於0，太麻煩，況且這三個0已被1式542+542……代 替，為簡便計算起見就不寫0 了，答案用1式的三個數字來代替，可節約大量時間，其答案不 變，3式六個0用2和1式數字代替，直接計算，寫入答案即可，其餘類推。分段計算口訣位數超過量程數，使用分段來計算，乘除改成加減法，再用分段來 計算，加法分段先算小，減法分段借位算，分段計算不必計算0，得出結果順序填。注分段計算不計0是指已計算過的分段，不要再計算0數了，把每一段的計算結 果按先後計算的順序把計算結果順序填入答案即可。
權利要求
1.一種輪盤式計算器，包括固定盤、轉動盤、螺栓和螺母，其特徵是在螺栓上裝有一 個固定盤和轉動盤，固定盤和轉動盤通過螺母與螺栓固定，固定盤與螺栓為靜配合，轉動盤 與固定盤的配合為動配合；在固定盤和轉動盤上設有帶射線等份刻度相同數字，固定盤和 轉動盤射線刻度能夠重合，並能互換，運動所產生的軌跡距離能算出和數和差數。
2.根據權利要求1所述的輪盤式計算器，其特徵是該計算器能夠擴展容量，在保證刻 度清晰的情況下，可以擴大輪盤直徑來增加刻度容量或循環數值(數字)容量，即增加一周 的刻度或增加循環的圓周數。
3.根據權利要求1所述的輪盤式計算器，其特徵是固定盤和轉動盤可以採用無毒材 料的紙質，或無毒化學品的聚乙烯，或無毒金屬的鋁、鐵、銅，或人造板材材料製作。
4.根據權利要求1所述的輪盤式計算器的使用方法，其特徵是當轉動盤轉動一次，其 轉動盤的量程數值對應於該常數即被加數或被減數所有的有效答案一齊出現供選擇。
全文摘要
本發明涉及一種輪盤式計算器及使用方法屬於數學教學用具，包括固定盤、轉動盤、螺栓和螺母，其特徵是在螺栓上裝有一個固定盤和轉動盤，固定盤和轉動盤通過螺母與螺栓固定，固定盤與螺栓為靜配合，轉動盤與固定盤的配合為動配合；在固定盤和轉動盤上設有帶射線等份刻度相同數字，固定盤和轉動盤射線刻度能夠重合，並能互換，運動所產生的軌跡距離能算出和數和差數。其優點是計算簡單、方便，動盤一轉動，答案立即出現，直觀性強、準確迅速、適於幼兒教育，能夠使幼兒儘快認知數字和迅速提高幼兒計算加減能力，適於全民對幼兒數學的普及教育。
文檔編號G09B19/02GK102081868SQ201110004088
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月2日 優先權日2011年1月2日
發明者肖學田 申請人:肖學田