一种数学立体几何展示装置的制作方法

本实用新型涉及数学教学设备技术领域，具体是一种数学立体几何展示装置。

背景技术：

数学上，立体几何是三维欧氏空间的几何的传统名称；立体测绘处理不同形体的体积的测量问题：长方体，圆柱，圆锥，锥台，球，棱柱等等；毕达哥拉斯学派就处理过球和正多面体，但是长方体，圆锥和圆柱在柏拉图学派着手处理之前人们所知甚少。尤得塞斯(Eudoxus)建立了它们的测量法，证明圆锥是等底等高的圆柱体积的三分之一；

众所周知，圆柱和长方体体积都是底面积乘高，圆锥体积等于1/3底面积乘高，即同底等高的圆柱体积等于长方体，同底等高的圆柱体积是圆锥体积的三倍，虽然学生能够较好的理解圆锥体积的概念含义，但其体积的计算过于抽象，尤其是圆锥体积为其同底等高的圆柱体的三分之一，这一公式的推理更是颇为难讲，所以圆锥体积的相关知识往往成为学生的死角和难点，而学生也只是通过死记硬背记住了这个公式，却不知其所以然，更是容易记错背错或者想不起来；

因此，本实用新型提供一种数学立体几何展示装置来解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种数学立体几何展示装置，有效的解决了现有的数学立体几何中圆锥体积的相关知识往往成为学生的死角和难点，而学生也只是通过死记硬背记住圆锥体积的计算公式，却不知其所以然，更是容易记错背错或者想不起来的问题。

本实用新型为一种数学立体几何展示装置，其特征在于，包括展示台基体和置于展示台基体上端固定连接的展示台面，所述展示台基体内部中空上端开口且上端开口贯穿展示台面，所述展示台基体内部开设有储物室，所述储物室内部放置有底面积和高度均相等的圆锥体、圆柱体、长方体，所述圆锥体、圆柱体和长方体采用密度相同的同一材质；

所述展示台基体内部沿竖直方向滑动配合设置有天平台柱，所述天平台柱上端设置有天平装置。

优选的，所述天平台柱下部前后两端固定设置的“T”形的滑块，所述展示台基体内部开设有形状对应的“T”形的滑槽，所述滑块与滑槽滑动配合设置；

所述天平台柱的一侧固定有导向销，所述展示台基体内部空腔内沿竖直方向设置有与所述展示台基体转动配合设置的凹槽凸轮，所述凹槽凸轮的表面开设有滑道，所述导向销与第二滑道滑动配合设置，使得所述凹槽凸轮转动时，带动天平台柱沿竖直方向往复运动；

所述凹槽凸轮同轴固定连接有涡轮，所述涡轮啮合有蜗杆，所述蜗杆固定有延伸至展示台基体外侧的转柄。

优选的，所述储物室设置有沿展示台面左右方向滑动配合的开合板，所述开合板上端沿左右方向固定设置的“T”形的第二滑块，所述展示台面下端开设有形状对应的“T”形的第二滑槽，所述第二滑块与第二滑槽滑动配合设置；

所述开合板下端沿左右方向固定设置有齿条，所述蜗杆同轴固定连接有与齿条啮合的第二齿轮。

优选的，所述天平装置包括天平台柱上端固定连接的“U”形转动槽，所述转动槽内部转动配合设置有天平杆，所述天平杆两侧均固定有托盘，所述转动槽沿前后方向螺纹配合设置有螺杆，所述螺杆置于转动槽内部的一端固定有锁紧块，所述锁紧块在螺杆转动时可压紧天平杆。

优选的，所述展示台面上端开口处滑动配合设置有上盖板，所述展示台面内部开设有上盖板的盖板滑道，所述上盖板可完全滑动至盖板滑道内部。

优选的，所述上盖板上端固定有推拉柄，所述展示台面开设有与盖板滑道连通的推拉柄滑道。

优选的，所述展示台面上端固定设置有提手。

本实用新型结构巧妙，实用性强，既对数学立体几何进行了充分的展示教学，又巧妙的利用天平的原理使得圆锥体、圆柱体、长方体的体积关系进行了充分的展示说明，尤其是圆锥体积为其同底等高的圆柱体的三分之一，将这一公式形象化，避免了抽血的讲解形容，学习人员能够很好的理解；

当想要使用作为展示台展示立体几何时，仅需转动螺杆，通过锁紧块压紧天平杆，避免天平杆产生转动，便可以作为展示台展示立体几何。

附图说明

图1为本实用新型立体图示意图。

图2为本实用新型使用状态主视图示意图。

图3为本实用新型使用状态后视图立体图示意图。

图4为本实用新型使用状态俯视图示意图。

图5为本实用新型内部结构立体图示意图。

图6为本实用新型展示台面立体图示意图。

图7为本实用新型展示台面剖视图示意图。

图8为本实用新型展示台基体立体图示意图。

图9为本实用新型图4中A处立体图示意图。

附图标记：1、展示台基体；2、展示台面；3、储物室；4、天平台柱；5、天平装置；6、滑块；7、滑槽；8、导向销；9、凹槽凸轮；10、滑道；11、涡轮；12、蜗杆；13、转柄；14、开合板；15、第二滑块；16、第二滑槽；17、齿条；18、第二齿轮；19、转动槽；20、天平杆；21、托盘；22、螺杆；23、锁紧块；24、上盖板；25、盖板滑道；26、推拉柄；27、推拉柄滑道；28、提手。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图9对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，本实用新型为一种数学立体几何展示装置,请参阅图1和图2，包括展示台基体1和置于展示台基体1上端固定连接的展示台面2，展示台面1上端为立体几何的展示范围，请参阅图3、图6和图8，所述展示台基体1内部中空上端开口且上端开口贯穿展示台面2，所述展示台基体1内部开设有储物室3，请参阅图3，储物室3作为存放空间，可对物体进行保护，如图8所示，可将储物室3通过隔板分隔开来，可开设凹槽对内部的物体进行卡紧，所述储物室3内部放置有底面积和高度均相等的圆锥体、圆柱体、长方体，所述圆锥体、圆柱体和长方体采用密度相同的同一材质，此处用到的原理为物体的重量等于体积乘密度（m=ρv），当物体的密度相同时，只有当体积相同时，重量才能相同，此处应当注意的是，圆锥的个数为多个且其个数至少为三个；

请参阅图3和图5，所述展示台基体1内部沿竖直方向滑动配合设置有天平台柱4，所述天平台柱4上端设置有天平装置5，此处的天平装置5即采用常规的可保持两端平衡的天平；

本实施例在具体使用时，首先将天平台柱4从展示台基体1内部升起，此时天平装置5置于展示台面2的上端，继而可将底面积和高度均相等的长方体、圆柱体分别放置在天平装置5的两端，此时天平保持平衡，教学人员可讲解底面积和高度均相等的长方体和圆柱体体积相等这一经典数学公式；

当将底面积和高度均相等的三个圆锥体和圆柱体分别放置在天平装置5的两端，此时天平保持平衡，教学人员可讲解底面积和高度均相等的圆锥体与圆柱体体积比为1比3这一经典的数学公式；

本装置在使用时，既对数学立体几何进行了充分的展示教学，又巧妙的利用天平的原理使得圆锥体、圆柱体、长方体的体积关系进行了充分的展示说明，尤其是圆锥体积为其同底等高的圆柱体的三分之一，将这一公式形象化，避免了抽血的讲解形容，学习人员能够很好的理解。

实施例二，在实施例一的基础上，请参阅图5，所述天平台柱4下部前后两端固定设置的“T”形的滑块6，请参阅图7，所述展示台基体1内部开设有形状对应的“T”形的滑槽7，所述滑块6与滑槽7滑动配合设置；

所述天平台柱4的一侧固定有导向销8，所述展示台基体1内部空腔内沿竖直方向设置有与所述展示台基体1转动配合设置的凹槽凸轮9，所述凹槽凸轮9的表面开设有滑道10，所述导向销8与第二滑道10滑动配合设置，使得所述凹槽凸轮9转动时，带动天平台柱4沿竖直方向往复运动；

所述凹槽凸轮9同轴固定连接有涡轮11，所述涡轮11啮合有蜗杆12，所述蜗杆12固定有延伸至展示台基体1外侧的转柄13，当转动转柄13时，带动涡杆12转动，此时蜗杆12的转动带动涡轮11转动，继而带动凹槽凸轮9转动，此时滑道10带动导向销8沿竖直方向移动，继而天平台柱4沿竖直方向升起，天平台柱4带动上端的天平装置5升起；

本实施例在具体使用时，首先转动转柄13时，带动涡杆12转动，此时蜗杆12的转动带动涡轮11转动，继而带动凹槽凸轮9转动，此时滑道10带动导向销8沿竖直方向移动，继而天平台柱4沿竖直方向升起，天平台柱4带动上端的天平装置5升起，当使用完毕后，反向转动转柄13，此时天平台柱4和天平装置5同时落下进入展示台基体1内部。

实施例三，在实施例二的基础上，为保护储物室3内部的立体几何零件，请参阅图1、图3和图5，所述储物室3设置有沿展示台面2左右方向滑动配合的开合板14，请参阅图5，所述开合板14上端沿左右方向固定设置的“T”形的第二滑块15，请参阅图7，所述展示台面2下端开设有形状对应的“T”形的第二滑槽16，所述第二滑块15与第二滑槽16滑动配合设置；

为节省工序，提高效率，所述开合板14下端沿左右方向固定设置有齿条17，所述蜗杆12同轴固定连接有与齿条17啮合的第二齿轮18，当转动转柄13时，第二齿轮18同时转动，此时带动开合板14朝向右侧打开，讲解人员可将储物室3内部的立体几何零件拿出进行讲解教学。

实施例四，在实施例二的基础上，除了利用天平原理进行教学展示讲解外，可将天平装置5作为展示台展示立体几何，请参阅图5和图9，所述天平装置5包括天平台柱4上端固定连接的“U”形转动槽19，所述转动槽19内部转动配合设置有天平杆20，所述天平杆20两侧均固定有托盘21，所述转动槽19沿前后方向螺纹配合设置有螺杆22，所述螺杆22置于转动槽19内部的一端固定有锁紧块23，所述锁紧块23在螺杆22转动时可压紧天平杆20；

本实施例在具体使用时，当想要使用天平装置5作为展示台展示立体几何时，仅需转动螺杆22，当螺杆22转动时，螺杆22会朝向天平杆20方向进给，此时锁紧块23可压紧天平杆20，避免天平杆20产生转动，此时天平装置5的托盘21可作为展示台展示立体几何。

实施例五，在实施例一的基础上，为保护展示台基体1内部的装置，在不使用时避免灰尘等杂物进入，请参阅图1、图3和图6，所述展示台面2上端开口处滑动配合设置有上盖板24，所述展示台面2内部开设有上盖板24的盖板滑道25，所述上盖板24可完全滑动至盖板滑道25内部，当装置开始使用时，首先将上盖板24滑动至盖板滑道25内部。

实施例六，在实施例五的基础上，为使得上盖板24使用更为便利，请参阅图1和图6，所述上盖板24上端固定有推拉柄26，所述展示台面2开设有与盖板滑道25连通的推拉柄滑道27。

实施例七，在实施例一的基础上，为使得装置的携带更为方便，请参阅图1，所述展示台面2上端固定设置有提手28。

本实用新型在具体使用时，首先将上盖板24滑动至盖板滑道25内部，然后转动转柄13，继而带动涡杆12转动，此时蜗杆12的转动带动涡轮11转动，继而带动凹槽凸轮9转动，此时滑道10带动导向销8沿竖直方向移动，继而天平台柱4沿竖直方向升起，天平台柱4带动上端的天平装置5升起；

同步进行的是，当转动转柄13时，第二齿轮18同时转动，此时带动开合板14朝向右侧打开，讲解人员可将储物室3内部的立体几何零件拿出进行讲解教学；

继而可将底面积和高度均相等的长方体、圆柱体分别放置在天平装置5的两端托盘21中，此时天平保持平衡，教学人员可讲解底面积和高度均相等的长方体和圆柱体体积相等这一经典数学公式；

当将底面积和高度均相等的三个圆锥体和圆柱体分别放置在天平装置5的两端，此时天平保持平衡，教学人员可讲解底面积和高度均相等的圆锥体与圆柱体体积比为1比3这一经典的数学公式；

本装置在使用时，既对数学立体几何进行了充分的展示教学，又巧妙的利用天平的原理使得圆锥体、圆柱体、长方体的体积关系记性了充分的展示说明，尤其是圆锥体积为其同底等高的圆柱体的三分之一，将这一公式形象化，避免了抽血的讲解形容，学习人员能够很好的理解；

当想要使用天平装置5作为展示台展示立体几何时，仅需转动螺杆22，当螺杆22转动时，螺杆22会朝向天平杆20方向进给，此时锁紧块23可压紧天平杆20，避免天平杆20产生转动，此时天平装置5的托盘21可作为展示台展示立体几何；

当使用完毕后，反向转动转柄13，此时天平台柱4和天平装置5同时落下进入展示台基体1内部，将上盖板24滑动出盖板滑道25内部，盖合住展示台面2上端的开口。

本实用新型结构巧妙，实用性强，既对数学立体几何进行了充分的展示教学，又巧妙的利用天平的原理使得圆锥体、圆柱体、长方体的体积关系进行了充分的展示说明，尤其是圆锥体积为其同底等高的圆柱体的三分之一，将这一公式形象化，避免了抽血的讲解形容，学习人员能够很好的理解；

当想要使用作为展示台展示立体几何时，仅需转动螺杆，通过锁紧块压紧天平杆，避免天平杆产生转动，便可以作为展示台展示立体几何。