一种高中幂函数教学作图装置的制作方法

本发明属于数学教学教具领域，涉及高中数学圆锥曲线的部分作图装置，具体属于一种集圆和幂函数等功能的作图装置。

背景技术：

圆锥曲线专题是高中数学的一个重要的知识模块，该模块知识整体相对较抽象，难度较大，其中的幂函数的定义：平面内，到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做幂函数。其中定点叫幂函数的焦点，定直线叫幂函数的准线。为让学生从定义的角度理解其幂函数轨迹的形成过程，更多的是只能借助于数学几何画板或geogebra数学软件作图，学生对幂函数轨迹的形成过程更多的是局限于电子屏幕动画的生成，对于幂函数轨迹行成过程缺乏感知和动手操作能力。

而目前中小学教师对于圆和幂函数的实物作图工具，比较常用的是圆规画圆，而对于幂函数的作图工具相对较少或者现有技术成本较大，技术使用不方便。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的问题是幂函数作图和圆作图，将带刻度的伸缩杆、滑槽、螺丝杆吸盘机器械脚垫和铰接链等巧妙融为一体的装置，本发明提出一种高中幂函数教学作图装置，通过该高中幂函数教学作图装置，可依据幂函数的定义做幂函数的轨迹和不同半径的圆，利于从曲线定义的角度让学生获得幂函数和圆的轨迹生成过程，该装置可收缩至较小体积，且结构简单和操作便捷。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高中幂函数教学作图装置，所述高中幂函数教学作图装置包括带刻度的第一伸缩杆设有滑槽和凹槽,，带刻度的第二伸缩杆左端铰接有万向轮,万向轮和小型第二电动伸缩杆设置在滑槽中；小型第二电动伸缩杆、小型第一电动伸缩杆和带刻度的第二伸缩杆分别设有第一按钮、第二按钮和卡扣，其中小型第二电动伸缩杆和小型第一电动伸缩杆之间装有空心铰接链，小型第一电动伸缩杆与带刻度的第二伸缩杆装有螺丝；带刻度的第一伸缩杆的两端和带刻度的第二伸缩杆的右端分别设有第一螺丝杆吸盘机器械脚垫、第二螺丝杆吸盘机器械脚垫和第三螺丝杆吸盘机器械脚垫。

一种高中幂函数教学作图装置的使用方法，画幂函数时，步骤一：按推带刻度的第二伸缩杆的右端，将带刻度的第二伸缩杆的万向轮按进将带刻度的第一伸缩杆的凹槽内，从而固定住带刻度的第二伸缩杆，并通过带刻度的第一伸缩杆的两端和带刻度的第二伸缩杆的右端上的第一螺丝杆吸盘机器械脚垫、第二螺丝杆吸盘机器械脚垫和第三螺丝杆吸盘机器械脚垫，将带刻度的第一伸缩杆和带刻度的第二伸缩杆固定在在黑板或纸上；步骤二：通过拧开卡扣将带刻度的第二伸缩杆拉伸到合适长度，调节带刻度的第二伸缩杆的长度，实质是在确定幂函数的焦点位置和幂函数的胖瘦；小型第一电动伸缩杆和小型第二电动伸缩杆始终相等长度，小型第一电动伸缩杆可通过螺丝在带刻度的第二伸缩杆上转动；步骤三：在空心铰接链处放入粉笔或者铅笔至其空心处固定住，同时按压第一按钮和第二按钮，使得小型第一电动伸缩杆和小型第二电动伸缩杆按照相同的速度拉长或缩短相同长度，在伸长或者缩短的过程中，由力学可知小型第二电动伸缩杆在带刻度的第一伸缩杆上的滑槽内进行滑动，而小型第一电动伸缩杆绕着带刻度的第二伸缩杆上的螺丝进行转动，由幂函数的定义可知此时空心铰接链处的粉笔或者笔便随着小型第一电动伸缩杆和小型第二电动伸缩杆的运动而形成轨迹。

画圆时，步骤四：可将小型第二电动伸缩杆向上滑出带刻度的第一伸缩杆，从而将小型第二电动伸缩杆与带刻度的第一伸缩杆分离开来，将小型第一电动伸缩杆调节到需要的长度，实质调节小型第一电动伸缩杆的长度就是在调节圆的半径，调节带刻度的第二伸缩杆的长度，实质是在确定圆心的位置，在空心铰接链处放入粉笔或者铅笔至其空心处固定住，将小型第一电动伸缩杆绕着带刻度的第二伸缩杆上的螺丝进行转动，由圆的定义可知此时空心铰接链处的粉笔或者笔便随着小型第一电动伸缩杆的转动在黑板或者纸上便形成了圆的轨迹。步骤五：可将带刻度的第二伸缩杆水平向右拉，将带刻度的第二伸缩杆左端的万向轮从凹槽出拉出至滑槽处，此时带刻度的第一伸缩杆便可绕着万向轮旋转到与带刻度的第二伸缩杆的水平位置，同时将小型第一电动伸缩杆和小型第二电动伸缩杆拉至水平位置，该装置便缩至最小。

本发明有益效果是:可依据幂函数的定义做幂函数和不同半径的圆，利于从曲线定义的角度让学生获得幂函数和圆的轨迹形成过程，该装置可收缩至较小体积，且结构简单和操作便捷。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明具体实施方式高中幂函数教学作图装置的结构示意图。

图中：1为带刻度的第一伸缩杆；2为滑槽；3为凹槽；4为万向轮；5为带刻度的第二伸缩杆；6为螺丝；7为小型第一电动伸缩杆；8为小型第二电动伸缩杆；9为空心铰接链；10为第一按钮；11为第二按钮；12为第一螺丝杆吸盘机器械脚垫；13为第二螺丝杆吸盘机器械脚垫；14为第三螺丝杆吸盘机器械脚垫；15为卡扣。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种高中幂函数教学作图装置，所述高中幂函数教学作图装置包括带刻度的第一伸缩杆1设有滑槽2和凹槽3,，带刻度的第二伸缩杆5左端铰接有万向轮4,万向轮4和小型第二电动伸缩杆8设置在滑槽2中；小型第二电动伸缩杆8、小型第一电动伸缩杆7和带刻度的第二伸缩杆5分别设有第一按钮10、第二按钮11和卡扣15，其中小型第二电动伸缩杆8和小型第一电动伸缩杆7之间装有空心铰接链9，小型第一电动伸缩杆7与带刻度的第二伸缩杆5装有螺丝6；带刻度的第一伸缩杆1的两端和带刻度的第二伸缩杆5的右端分别设有第一螺丝杆吸盘机器械脚垫12、第二螺丝杆吸盘机器械脚垫13和第三螺丝杆吸盘机器械脚垫14.一种高中幂函数教学作图装置的使用方法，画幂函数时，步骤一：按推带刻度的第二伸缩杆5的右端，将带刻度的第二伸缩杆5的万向轮4按进将带刻度的第一伸缩杆1的凹槽3内，从而固定住带刻度的第二伸缩杆5，并通过带刻度的第一伸缩杆1的两端和带刻度的第二伸缩杆5的右端上的第一螺丝杆吸盘机器械脚垫12、第二螺丝杆吸盘机器械脚垫13和第三螺丝杆吸盘机器械脚垫14，将带刻度的第一伸缩杆1和带刻度的第二伸缩杆5固定在在黑板或纸上；步骤二：通过拧开卡扣15将带刻度的第二伸缩杆5拉伸到合适长度，调节带刻度的第二伸缩杆5的长度，实质是在确定幂函数的焦点位置和幂函数的胖瘦；小型第一电动伸缩杆7和小型第二电动伸缩杆8始终相等长度，小型第一电动伸缩杆7可通过螺丝6在带刻度的第二伸缩杆2上转动；步骤三：在空心铰接链9处放入粉笔或者铅笔至其空心处固定住，同时按压第一按钮10和第二按钮11，使得小型第一电动伸缩杆7和小型第二电动伸缩杆8按照相同的速度拉长或缩短相同长度，在伸长或者缩短的过程中，由力学可知小型第二电动伸缩杆8在带刻度的第一伸缩杆1上的滑槽2内进行滑动，而小型第一电动伸缩杆7绕着带刻度的第二伸缩杆5上的螺丝6进行转动，由幂函数的定义可知此时空心铰接链9处的粉笔或者笔便随着小型第一电动伸缩杆7和小型第二电动伸缩杆8的运动而形成轨迹。

画圆时，步骤四：可将小型第二电动伸缩杆8向上滑出带刻度的第一伸缩杆1，从而将小型第二电动伸缩杆8与带刻度的第一伸缩杆1分离开来，将小型第一电动伸缩杆7调节到需要的长度，实质调节小型第一电动伸缩杆7的长度就是在调节圆的半径，调节带刻度的第二伸缩杆5的长度，实质是在确定圆心的位置，在空心铰接链9处放入粉笔或者铅笔至其空心处固定住，将小型第一电动伸缩杆7绕着带刻度的第二伸缩杆5上的螺丝6进行转动，由圆的定义可知此时空心铰接链9处的粉笔或者笔便随着小型第一电动伸缩杆7的转动在黑板或者纸上便形成了圆的轨迹。步骤五：可将带刻度的第二伸缩杆水平向右拉，将带刻度的第二伸缩杆5左端的万向轮4从凹槽3出拉出至滑槽2处，此时带刻度的第一伸缩杆1便可绕着万向轮4旋转到与带刻度的第二伸缩杆5的水平位置，同时将小型第一电动伸缩杆7和小型第二电动伸缩杆8拉至水平位置，该装置便缩至最小。

本发明可依据幂函数的定义做幂函数和不同半径的圆，利于从曲线定义的角度让学生获得幂函数和圆的轨迹形成过程，该装置可收缩至较小体积，且结构简单和操作便捷。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。