一種直線與圓位置關係演示教具的製作方法

2023-05-12 23:05:11 1

一種直線與圓位置關係演示教具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直線與圓位置關係演示教具，屬於幾何演示教具。該教具包括基板、橫杆、相切指示燈、相離指示燈以及相交指示燈；所述基板正面設有圓環，基板頂部設有頂板；所述橫杆通過至少一根伸縮杆與頂板連接；所述圓環上設有光電開關；在基板上位於圓環圓心處設有磁性開關；所述橫杆上設有一個磁鐵；所述磁性開關、光電開關和磁鐵位於同一豎直線上；所述磁性開關的檢測距離與圓環半徑相等。本實用新型能自動判斷出橫杆與圓環的位置關係，並通過不同的指示燈表示出來，演示十分方便。本實用新型還具有一定的趣味性，能提高學生的學習興趣。
【專利說明】一種直線與圓位置關係演示教具

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種直線與圓位置關係演示教具，屬於幾何演示教具。

【背景技術】
[0002]直線與圓的位置關係有三種:相切、相離和相交。當直線與圓相切時，直線與圓有一個交點，同時，直線到圓心的距離等於圓的半徑；當直線與圓相離時，直線與圓沒有交點，同時，直線到圓心的距離大於圓的半徑；當直線與圓相交時，直線與圓有兩個交點，同時，直線到圓心的距離小於圓的半徑。在中學數學課上，老師需要將直線與圓的三種位置關係及判斷方法教給學生，然而，由於缺乏專門的演示教具，老師只能在黑板上畫出圓形，然後通過平移直尺的方法將直線與圓的三種位置關係展示給學生，不但操作麻煩，而且缺乏趣味性。
實用新型內容
[0003]本實用新型針對【背景技術】中的問題，提出一種直線與圓位置關係演示教具。
[0004]本實用新型為解決以上問題，採用如下技術方案:
[0005]一種直線與圓位置關係演示教具，包括基板、橫杆、相切指示燈、相離指示燈以及相交指示燈；所述基板正面設有圓環，基板頂部設有頂板；所述橫杆通過至少一根伸縮杆與頂板連接；所述圓環上設有光電開關；在基板上位於圓環圓心處設有磁性開關；所述橫杆上設有一個磁鐵；所述磁性開關、光電開關和磁鐵位於同一豎直線上；所述磁性開關的檢測距離與圓環半徑相等；所述相切指示燈通過光電開關的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈依次通過光電開關的常閉觸點和磁性開關的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈依次通過光電開關的常閉觸點和磁性開關的常開觸點與電源連接。
[0006]進一步地，所述伸縮杆包括外空心管和內空心管，所述內空心管外徑小於外空心管內徑，內空心管一端與橫杆連接，內空心管另一端伸入外空心管一端，所述外空心管另一端與頂板連接。
[0007]作為方案優化，所述橫杆和頂板之間還連有彈簧。
[0008]技術效果:
[0009]1、本實用新型能自動判斷出橫杆與圓環的位置關係，並通過不同的指示燈表示出來，演示十分方便。
[0010]2、本實用新型具有一定的趣味性，能提高學生的學習興趣。
[0011]3、通過伸縮杆對橫杆的移動進行導向，橫杆在上下運動時不會發生水平位移，保證了演示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖2是橫杆與圓環相切時的狀態圖。
[0014]圖3是橫杆與圓環相離時的狀態圖。
[0015]圖4是橫杆與圓環相交時的狀態圖
[0016]圖1?圖4中標號名稱:1、基板；2、圓環；3、頂板；4、橫杆；5、彈簧；6、光電開關；7、磁性開關；8、磁鐵；9、相切指示燈；10、相離指示燈；11、相交指示燈；12、外空心管；13、內空心管。

【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步詳細地介紹:
[0018]本實用新型的結構如圖1所示，包括基板1、橫杆4、相切指示燈9、相離指示燈10以及相交指示燈11 ;所述基板I正面設有圓環2，基板I頂部設有頂板3 ;所述橫杆4通過至少一根伸縮杆與頂板3連接；所述圓環2上設有光電開關6 ;在基板I上位於圓環2圓心處設有磁性開關7 ;所述橫杆4上設有一個磁鐵8 ;所述磁性開關7、光電開關6和磁鐵8位於同一豎直線上；所述磁性開關7的檢測距離與圓環2半徑相等；所述相切指示燈9通過光電開關6的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈10依次通過光電開關6的常閉觸點和磁性開關7的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈11依次通過光電開關6的常閉觸點和磁性開關7的常開觸點與電源連接。
[0019]所述伸縮杆包括外空心管12和內空心管13，所述內空心管13外徑小於外空心管
12內徑，內空心管13 —端與橫杆4連接，內空心管13另一端伸入外空心管12 —端,所述外空心管12另一端與頂板3連接。伸縮杆用於對橫杆4起導向作用，避免橫杆4在上下運動時發生水平位移。
[0020]所述橫杆4和頂板3之間還連有彈簧5，用於對橫杆4提供復位力。
[0021]所述相切指示燈9、相離指示燈10和相交指示燈11可採用不同顏色的LED指示燈。
[0022]所述光電開關6採用南京曼吉思電氣有限公司型號為MJS-FS50-JK的漫反射光電開關。當橫杆4到達光電開關6所在的位置時，光電開關6發出的光束會被橫杆4反射回去，光電開關6的常開觸點閉合，常閉觸點斷開；當橫杆4離開光電開關6所在的位置時，光電開關6發出的光束不會被反射回去，光電開關6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合。
[0023]所述磁性開關7採用無錫森姆斯科技有限公司的型號為FD-35-3A的三線磁性開關，其具有一個常開觸點和一個常閉觸點。當磁鐵進入磁性開關的檢測距離時，磁性開關的常開觸點閉合，常閉觸點斷開；當磁鐵離開磁性開關的檢測距離時，磁性開關的常閉觸點閉合，常開觸點斷開。
[0024]演示時，老師可以將橫杆4上下移動。當橫杆4到達光電開關6所在的位置時(如圖2所示)，光電開關6的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，此時，相切指示燈9與電源接通並點亮，以表示橫杆4 (代表直線)與圓環2 (代表圓形)相切；當橫杆4到達光電開關6上方時(如圖3所示)，光電開關6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合，同時，磁鐵離開磁性開關的檢測距離，磁性開關的常閉觸點閉合，此時，相離指示燈10與電源接通並點亮，以表示橫杆4(代表直線)與圓環2 (代表圓形)相離。當橫杆4到達光電開關6下方時(如圖4所示)，光電開關6的常開觸點斷開，常閉觸點閉合，同時，磁鐵進入磁性開關的檢測距離，磁性開關的常開觸點閉合，此時，相交指示燈11與電源接通並點亮，以表示橫杆4 (代表直線)與圓環2 (代表圓形)相交。
【權利要求】
1.一種直線與圓位置關係演示教具，其特徵在於:包括基板(I)、橫杆(4)、相切指示燈(9)、相離指示燈(10)以及相交指示燈(11);所述基板(I)正面設有圓環(2)，基板(I)頂部設有頂板(3);所述橫杆(4)通過至少一根伸縮杆與頂板(3)連接；所述圓環(2)上設有光電開關(6);在基板(I)上位於圓環(2)圓心處設有磁性開關(7);所述橫杆(4)上設有一個磁鐵(8);所述磁性開關(7)、光電開關(6)和磁鐵(8)位於同一豎直線上；所述磁性開關(7)的檢測距離與圓環(2)半徑相等；所述相切指示燈(9)通過光電開關(6)的常開觸點與電源連接；所述相離指示燈(10)依次通過光電開關(6)的常閉觸點和磁性開關(7)的常閉觸點與電源連接；所述相交指示燈(11)依次通過光電開關(6)的常閉觸點和磁性開關(7)的常開觸點與電源連接。
2.根據權利要求1所述的一種直線與圓位置關係演示教具，其特徵在於:所述伸縮杆包括外空心管(12)和內空心管(13)，所述內空心管(13)外徑小於外空心管(12)內徑，內空心管(13) —端與橫杆(4)連接，內空心管(13)另一端伸入外空心管(12) —端，所述外空心管(12)另一端與頂板(3)連接。
3.根據權利要求1所述的一種直線與圓位置關係演示教具，其特徵在於:所述橫杆(4)和頂板(3)之間還連有彈簧(5)。
【文檔編號】G09B23/04GK204117435SQ201420716233
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】趙青 申請人:趙青