一种欧拉角展示教具的制作方法

本实用新型属于教具技术领域，具体涉及一种欧拉角展示教具。

背景技术：

教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是大学阶段物理课堂中不可缺少的器材。理论力学课程中刚体的内容中会详细介绍欧拉角，学生在学习时全凭想象，难度较大，短时间内很难接受和理解欧拉角。会影响后继学习刚体动力学，同时还降低了学生学习理论力学的兴趣。

技术实现要素：

本实用新型的目的为了解决刚体转动过程中欧拉角过于抽象的技术问题。提供一种欧拉角展示教具。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种欧拉角展示教具，包括底座和十字形转杆，在所述底座上固定设有一号刻度环，在所述一号刻度环内设有基座，在所述基座上对称固定设有一号支架和二号支架，且使得通过转动一号支架或二号支架，从而带动基座在一号刻度环内转动，在所述一号支架上设有二号刻度环，所述十字形转杆的一端与一号支架和二号支架连接，且使得十字形转杆能相对于一号支架和二号支架转动，所述十字形转杆的另一端从上到下依次设有三号刻度环、刚体和挡件，且使得刚体能在十字形转杆上转动。基座转动即刚体在水平方向的转动角度，称为刚体的进动角；十字形转杆的转动即刚体在竖直方向的转动角度称为刚体的章动角；刚体自身旋转的角度为自转角；通过这样设置可以使刚体转动不同的方向及角度，且可以给出具体的角度值，这样会使欧拉角更加的形象化，有助于学生在学习理论力学时对欧拉角的理解，同时可以提高学生的空间想象力，激发创新思维，为后继学习刚体动力学打好坚实的基础，同时还提高了学生学习理论力学的兴趣，通过设置挡件保证了刚体在十字形转杆上转动或十字形转杆绕一号支架和二号支架转动时，不会从十字形转杆上滑下来。

进一步，所述一号支架和二号支架均包括立杆和横杆，所述横杆设置在立杆的顶部，且使得横杆和立杆呈90度设置，所述二号刻度环设置在一号支架的横杆上，用于十字形转杆转动时读取角度。

再进一步，在所述底座底部四个角均设有支块，使得整个装置放置在桌面或实验台上时，通过设置支块使得底座与桌面或实验台表面留有间隙，更加方便实验人员拿放整个装置。

更进一步，所述一号刻度环通过胶固定在底座上，保证了在转动一号支架或二号支架，从而带动基座在一号刻度环内转动时，一号刻度环不会转动。

更进一步，所述挡件为螺母，通过设置螺母，结构简单且方便快捷的就保证了刚体在十字形转杆上转动或十字形转杆绕一号支架和二号支架转动时，不会从十字形转杆上滑下来。

现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述十字形转杆的另一端从上到下依次设有三号刻度环、刚体和挡件，且使得刚体能在十字形转杆上转动。基座转动即刚体在水平方向的转动角度，称为刚体的进动角；十字形转杆的转动即刚体在竖直方向的转动角度称为刚体的章动角；刚体自身旋转的角度为自转角；通过这样设置可以使刚体转动不同的方向及角度，且可以给出具体的角度值，这样会使欧拉角更加的形象化，有助于学生在学习理论力学时对欧拉角的理解，同时可以提高学生的空间想象力，激发创新思维，为后继学习刚体动力学打好坚实的基础，同时还提高了学生学习理论力学的兴趣，通过设置挡件保证了刚体在十字形转杆上转动或十字形转杆绕一号支架和二号支架转动时，不会从十字形转杆上滑下来。

2.本实用新型在所述底座底部四个角均设有支块，使得整个装置放置在桌面或实验台上时，通过设置支块使得底座与桌面或实验台表面留有间隙，更加方便实验人员拿放整个装置。

3.本实用新型所述一号刻度环通过胶固定在底座上，保证了在转动一号支架或二号支架，从而带动基座在一号刻度环内转动时，一号刻度环不会转动。

4.本实用新型所述挡件为螺母，通过设置螺母，结构简单且方便快捷的就保证了刚体在十字形转杆上转动或十字形转杆绕一号支架和二号支架转动时，不会从十字形转杆上滑下来。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型一号支架或二号支架的结构示意图；

图3是本实用新型初始状态立体图；

图4是本实用新型初始状态俯视图；

图中：1-底座、2-十字形转杆、3-一号刻度环、4-基座、5-一号支架、501-立杆、502-横杆、6-二号支架、7-二号刻度环、8-三号刻度环、9-刚体、10-挡件、11-支块。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-2所示，一种欧拉角展示教具，包括底座1和十字形转杆2，在所述底座1底部四个角均设有支块11，在所述底座1上通过胶固定设有一号刻度环3，在所述一号刻度环3内设有基座4，在所述基座4上对称固定设有一号支架5和二号支架6，且使得通过转动一号支架5或二号支架6，从而带动基座4在一号刻度环3内转动，所述一号支架5和二号支架6均包括立杆501和横杆502，所述横杆502设置在立杆501的顶部，且使得横杆502和立杆501呈90度设置，所述二号刻度环7设置在一号支架5的横杆502，上在所述一号支架5上设有二号刻度环7，所述十字形转杆2的一端与一号支架5和二号支架6连接，且使得十字形转杆2能相对于一号支架5和二号支架6转动，所述十字形转杆2的另一端从上到下依次设有三号刻度环8、刚体9和螺母，且使得刚体9能在十字形转杆2上转动。

工作原理:如图3-4所示，首先把本装置放在桌面上，使二号支架6初始位于一号刻度环3的零刻度线，十字形转杆2位于二号刻度环7的零刻度线，并使十字形转杆2垂直于基座4(为防止十字形转杆2在此时转动，可以让实验人员用手扶住即可)，然后转动基座4获得刚体的进动角，十字形转杆2在竖直方向的转动获得刚体的章动角，刚体9有4条竖直边，选其中一条竖直边和三号刻度环8的零刻度线对齐，然后转动刚体，再用这条竖直边读出度数，即获得自转角。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。