正、餘弦函數曲線模板的製作方法

2023-05-20 08:22:16

專利名稱：正、餘弦函數曲線模板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種繪製正、餘弦函數曲線的模板，尤其是能方便、快速和較準確地繪製出在同一座標系中多條初相角不為零的正、餘弦函數的曲線。
目前，中學、技校、中專的教學中，繪製初相角為零的正、餘弦函數的曲線，採用的是五點法。而繪製初相角不為零的正、餘弦函數曲線是在前者的基礎上採取平移縱坐標或平移曲線的方法來進行的。這種方法速度慢、精確度低、曲線不園滑，特別是在同一座標系中繪製幾個初相角不為零的正、餘弦函數時更是如此。
本實用新型的目的是提供一種模板，利用它能方便、快速、較準確的在同一座標系中繪製出多個初相不為零的正、餘弦函數的曲線。
本模板是由主尺(1)、付尺(2)、標尺(3)組成。
主尺(1)是刻有四個起始點O、O＇(用於描繪正弦函數曲線)和O1、O＇1(用於描繪餘弦函數曲線)的水平軸及兩條比較精確的、幅值不同的正弦函數曲線的模板。主尺(1)上有一燕尾槽以和付尺(2)相互連接；主尺(1)上下兩邊各開有槽以和標尺(3)相連接在燕尾槽底開有一矩形的槽，用以和付尺(2)配合確定橫軸上各點的座標。
付尺(2)是一個中間為起點兩邊對稱的用弧度和周期進行分劃的刻度尺。最小分度分別表示2毫米、π/18、T/36。尺的上下兩邊成斜坡狀，可插入主尺(1)的燕尾槽中，並可在槽中自由滑動；付尺(2)上還開有一矩形槽，當付尺(2)插入主尺(1)中時與主尺(1)中的矩形槽相重合。用於確定橫軸上各點的座標。
標尺(3)是通過主尺(1)上下兩邊的槽和主尺(1)連接的，它可以在主尺(1)、付尺(2)的表面上滑動，以確定縱坐標的位置。
本實用新型的目的是這樣來實現的根據所給的正餘弦函數初相角的大小移動標尺(3)以確定縱坐標的位置，即曲線的起始位置；用主尺(1)上的模板畫出對應的曲線；最後用付尺(2)定出橫座標上各點的座標位置。
以下結合附圖
和實施方法對本實用新型作進一步的說明。
圖(一)是本實用新型帶有剖面的三視構造圖。
圖(二)是帶有剖面的主尺(1)的兩視圖。
圖(三)是帶有剖面的付尺(2)的兩視圖。
圖(四)是標尺(3)的兩面視圖。
1.欲畫一初相角為零(即過座標原點)的正弦函數y＝Asinωt曲線。
先移動標尺(3)，將它的右邊緣移至主尺(1)上O起始點處，再滑動付尺(2)，使其上之O點置於標尺(3)的右邊緣處。這就使主尺(1)、付尺(2)上之O點同處於標尺(3)右邊緣的同一條直線上。然後將模板置於欲描圖的紙上，使主尺(1)上的橫軸與紙上的橫軸重合，標尺(3)右邊緣與紙上縱軸相重合，即可用筆沿主尺(1)上的正、餘弦函數曲線模板畫出該曲線。最後，向上平行移動模板，使付尺(2)的矩形槽的下沿與紙上的橫軸相重合，就可從付尺(2)上的刻度定出橫軸上各點的座標。
欲畫y＝Asin(-ωt)的曲線，只需將標尺(3)右邊緣移至主尺(1)O＇處其它步驟與上面相同。
2.欲畫不過座標原點的正、餘弦函數曲線，即y＝Asin(ωt±α)的曲線。(α小於π)先移動標尺(3)、付尺(2)，使主尺(1)、付尺(2)上O點同處於標尺(3)右邊緣的直線上。將α角換算成相應的弧度或周期，並在付尺(2)上找到對應的刻度，(+α時其對應的刻度在付尺上O點的右側，-α時其對應的刻度在付尺上O點的左側)，再將標尺(3)右邊緣移到該刻度處，然後移動付尺(2)，使其O點位於標尺(3)右邊緣處。這樣就可以用主尺(1)模板畫出所需的曲線。最後將整個模板平行上移，利用付尺(2)可定出起點及橫軸上各點的座標。
欲畫y＝Asin(-ωt±α)的曲線，只是在第一步中將主尺(1)中的O＇、付尺(2)上的O點均移至標尺(3)右邊緣處其它方法相同。
欲畫餘弦函數曲線，只需將上述操作中主尺(1)的O點改為O＇點、O1點改為O1＇點其餘方法與畫正弦函數曲線完全相同。
本模板可依附圖尺寸按比例放大，用木板製成教具，供教師講課用。它結構簡單、操作方便、直觀性強，學生易於理解和接受。
本模板也可按附圖尺寸採用塑料或塑膠壓鑄而成。它成本低、繪圖所需時間短、曲線園滑、美觀、準確、橫座標定位方便等優點，從而減輕教師和學生的負擔，提高教學質量。
權利要求1.一種繪製正、弦函數曲線的模板，其特徵是由主尺、付尺、標尺組成，主尺為一帶有燕尾槽、槽底有矩形槽、上下兩邊有槽的模板；付尺為上下兩邊成斜坡狀、中間有一矩形槽、以中間為起點兩邊對稱的用弧度和周期為分度的刻度尺。
2.根據權利要求1所述的模板，其特徵是主尺與付尺通過主尺上的燕尾槽與付尺相連接，付尺並能在其中滑動，標尺通過主尺上下邊的槽與主尺相連接，並能在主、付尺表面上滑動。
3.根據權利要求1所述的模板，其特徵是主、付尺上的矩形槽在付尺插入主尺中的燕尾槽後應完全重合。
專利摘要正、餘弦函數曲線模板屬於文教用品的範圍。本實用新型為中學、技校、中專師生《數學》、《電工基礎》課程教學中涉及描繪正、餘弦函數曲線,特別是在同一坐標系中繪製周期相同,但初始角不同的多條曲線時,提供一種直觀性強、操作方便的教具和繪圖工具。用本模板繪製正、餘弦函數曲線與現行教學中的五點法繪製的曲線相比,有繪圖時間短、圖形圓滑、美觀、準確、橫坐標定位方便、學生容易接受和掌握等優點,從而達到減輕學生負擔、提高教學質量的目的。
文檔編號B43L13/20GK2382572SQ98211358
公開日2000年6月14日 申請日期1998年2月4日 優先權日1998年2月4日
發明者陸黔華 申請人:陸黔華