一种数学教学用概率演示教具的制作方法

本实用新型涉及一种数学教学用概率演示教具，属于教具技术领域。

背景技术：

概率是人们根据随机事件发生的规律定义的概念，在数学教学中，授课老师为使学生更直观的学习到概率方面的知识，往往通过一些实际的概率演示实验，其中最常做的是抛硬币实验，即经过多次抛硬币，统计出得到硬币正反面向上的概率约等于二分之一。随着抛硬币的次数越多，统计出得到硬币正反面向上的概率也就越接近二分之一。为了得到硬币正反面向上的概率等于二分之一这样的实验结果，需要进行多次实验。

目前的抛硬币实验较为单一，只能演示一种实验结果的概率分布情况，这种方式使得学生对概率的理解和掌握程度不高，教师在讲解的过程中也十分的吃力。因此，急需一种能够演示多种实验结果的教具进行配合教学。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种数学教学用概率演示教具，具体技术方案如下：

一种数学教学用概率演示教具，包括圆铁盒、圆铁桶、若干个演示球、锁紧螺栓、锁止销轴、多个磁铁，所述圆铁盒包括盒体和盒盖，所述盒盖包括圆台状盖体和盖沿，所述盖沿的一侧与盒体的顶部铰接，所述盒体的底部设置在圆铁桶的内部且盒体的底部与圆铁桶的顶部螺纹连接；所述锁紧螺栓包括螺栓头和螺杆，所述盒体的盒底中央设置有供螺杆尾端穿出的第一通孔，所述盒体的内部设置有多个隔板，所述螺杆的外部套设有与隔板一一对应的轴套，所述隔板的侧边与轴套的外侧壁固定连接，所述螺栓头设置在轴套的上方，所述盒体的外部还设置有与螺杆相配合的螺母，所述螺母与螺杆螺纹连接；所述锁止销轴包括方杆、圆杆、方形挡板，所述方杆的尾端与圆杆的首端连接为一体，所述圆杆与挡板相互垂直，所述圆杆的尾端与挡板的中部固定连接，所述盖体的顶部中央设置有与挡板相配合的方形容纳槽，所述容纳槽的槽底中央设置有供方杆和圆杆进出的圆形第二通孔，所述螺栓头的顶部设置有与方杆相配合的方形盲孔。

作为上述技术方案的改进，所述盒体的盒底还设置有表示角度的刻度标示，所述刻度标示设置在盒体的内部。

作为上述技术方案的改进，所述圆铁桶的桶底设置有容纳锁止销轴的凹槽，所述凹槽位于圆铁桶的内部，所述凹槽的内壁固设有海绵层。

作为上述技术方案的改进，所述螺母的外侧固设有把手。

作为上述技术方案的改进，所述螺栓头与轴套之间还设置有橡胶套。

作为上述技术方案的改进，所述轴套与螺杆之间为间隙配合。

作为上述技术方案的改进，所述挡板与容纳槽之间为间隙配合。

作为上述技术方案的改进，所述容纳槽的槽深大于或等于挡板的厚度。

作为上述技术方案的改进，所述方杆与盲孔之间为间隙配合。

本实用新型所述数学教学用概率演示教具操作简单，能够演示多种实验结果，实验完成后能获得大量的统计结果，并且能够生动形象的进行展示，方便老师对概率分布进行实例讲解，有助于提高学生对概率的理解和掌握程度，使得授课效果显著提升。

附图说明

图1为本实用新型所述数学教学用概率演示教具未安装锁止销轴时的示意图；

图2为本实用新型所述数学教学用概率演示教具安装有锁止销轴时的示意图；

图3为本实用新型所述盒体结构示意图（俯视状态）；

图4为本实用新型所述盒体盒底上的刻度标示示意图；

图5为本实用新型所述锁止销轴放置在凹槽时的示意图；

图6为本实用新型所述锁止销轴结构示意图（侧视状态）。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2、3、6所示，所述数学教学用概率演示教具，包括圆铁盒、圆铁桶3、若干个演示球4、锁紧螺栓、锁止销轴6、多个磁铁7，所述圆铁盒包括盒体1和盒盖，所述盒盖包括圆台状盖体21和圆环状盖沿22，所述盖体21的外侧壁为圆台状，所述盖体21的内侧壁也为圆台状，所述盖沿22的一侧与盒体1的顶部铰接，所述盖沿22的另一侧与盒体1的顶部之间利用搭扣活动连接，所述圆铁桶3的顶部开口，所述盒体1的底部设置在圆铁桶3的内部且盒体1的底部与圆铁桶3的顶部螺纹连接；所述锁紧螺栓包括螺栓头51和螺杆52，所述螺杆52的首端与螺栓头51连接为一体，所述盒体1的盒底中央设置有供螺杆52尾端穿出的第一通孔11，所述螺杆52的尾端设置在盒体1的外部，所述螺栓头51设置在盒体1的内部，所述盒体1的内部设置有多个隔板8，所述螺杆52的外部套设有与隔板8一一对应的轴套81，也就是说，所述螺杆52与隔板8之间设置有轴套81，所述轴套81套设在螺杆52的外部；所述隔板8的侧边与轴套81的外侧壁固定连接，所述螺栓头51设置在轴套81的上方，所述盒体1的外部还设置有与螺杆52相配合的螺母9，所述螺母9与螺杆52螺纹连接；所述锁止销轴6包括方杆61、圆杆62、方形挡板63，所述方杆61的尾端与圆杆62的首端连接为一体，所述圆杆62与挡板63相互垂直，所述方杆61的中心轴线与圆杆62的中心轴线共线，所述圆杆62的尾端与挡板63的中部固定连接，所述盖体21的顶部中央设置有与挡板63相配合的方形容纳槽211，所述容纳槽211的槽底中央设置有供方杆61和圆杆62进出的圆形第二通孔212，所述螺栓头51的顶部设置有与方杆61相配合的方形盲孔511。

在本实施例中，所述隔板8的数量为3个，因此盒体1下部的空间被3个隔板8分隔为第一分区槽1a、第二分区槽1b、第三分区槽1c，如图3所示；由于轴套81套设在螺杆52的外部，所述轴套81与螺杆52之间为间隙配合，这使得轴套81能够围绕着螺杆52转动，因此，隔板8在轴套81的作用下能够围绕着螺杆52转动，也就是说，相邻的隔板8之间的间距可任意调整，由于3个隔板8的长、宽、高等都相同，这使得第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比也就等于第一分区槽1a所在底面的面积、第二分区槽1b所在底面的面积和第三分区槽1c所在底面的面积之比；为便于计算第一分区槽1a所在底面的面积、第二分区槽1b所在底面的面积和第三分区槽1c所在底面的面积之间的比值，进一步地，如图4所示，所述盒体1的盒底还设置有表示角度的刻度标示12，所述刻度标示12设置在盒体1的内部；其中，所述刻度标示12可设计为刻度线，所述刻度线为同心共面平行设置；在刻度标示12的帮助下，能够直观、迅速地得出第一分区槽1a所在底面的面积、第二分区槽1b所在底面的面积和第三分区槽1c所在底面的面积之间的比值，也就得到了第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比。

将第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比设定为设定值，如将第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比设定为1:3:2。所述磁铁7的数量是隔板8的两倍，如本实施例中，磁铁7的数量为6块。当第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比已经设定为设定值时，此时的隔板8如果再转动，那么就会使得设定值产生偏差，会影响最终的演示结果。为防止隔板8再转动，将6块磁铁7分为三对，每一对磁铁7分别位于隔板8的两侧，而磁铁7能够吸附在盒体1的盒底，从而每一对磁铁7能够将隔板8给夹住，也就暂时避免隔板8再次转动。然后再利用锁紧螺栓、锁止销轴6及螺母9的配合将所有的轴套81固定住，避免轴套81再围绕着螺杆52转动，从而也就避免隔板8再次转动。利用锁紧螺栓、锁止销轴6及螺母9的配合将所有的轴套81固定住的方法如下：将螺杆52的尾端穿过轴套81、第一通孔11使得螺杆52的尾端位于盒体1的外部，此时，将盒盖与盒体1扣合，然后将锁止销轴6中的方杆61和圆杆62依次穿过第二通孔212，然后将方杆61的首端插入到方形盲孔511中，然后可轻微转动锁止销轴6使得方形挡板63落入方形容纳槽211中；由于隔板8被一对磁铁7夹住，即使轻微转动锁止销轴6，也不会使得隔板8再次转动。然后将螺母9套在螺杆52的尾端使得螺母9与螺杆52螺纹连接使得螺栓头51能够紧压着所有的轴套81，从而使得轴套81和隔板8无法再转动。其中，在转动螺母9的过程中，如果没有锁止销轴6，那么螺母9转动易带动锁紧螺栓转动，此时即使隔板8被一对磁铁7夹住，也易使得隔板8再次转动，这会导致设定值产生偏差，从而影响最终演示结果。而本实用新型中，由于锁止销轴6中的方杆61与方形盲孔511配合以及方形挡板63与方形容纳槽211的配合，使得锁紧螺栓无法再次转动，这也就避免了隔板8再次转动，保证第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间容积比的设定值不产生偏差，使得最终是演示结果能够达到预期设计。

利用锁紧螺栓、锁止销轴6及螺母9的配合将所有的轴套81固定完成后，将锁止销轴6抽出，然后再将盒体1的底部与圆铁桶3的顶部螺纹连接。最后，打开盒盖，取出所有磁铁7。其中，进一步地，所述挡板63与容纳槽211之间为间隙配合。进一步地，所述方杆61与盲孔511之间为间隙配合。这使得只要将圆铁盒倒置即可使得锁止销轴6被抽出。进一步地，为方便安装，所述容纳槽211的槽深大于或等于挡板63的厚度。

由于第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比设定为1:3:2。所有的演示球4均为直径相同的橡胶球。所述数学教学用概率演示教具进行演示实验步骤及原理如下：向盒体1内部放入所有的演示球4，然后盖上盒盖并扣合，然后抱住盒体1将圆铁盒倒置，此时盒体1内部的演示球4均落在盖体21处，此时的盖体21的内腔为锥状，演示球4均集中在盖体21的内腔处，然后将圆铁盒正放在桌面上，此时演示球4会随机地分散到第一分区槽1a、第二分区槽1b、第三分区槽1c；打开盒盖，观察并统计第一分区槽1a、第二分区槽1b、第三分区槽1c中演示球4的数量。不断的重复上述实验，通过求取平均数的方式算出第一分区槽1a中演示球4数量的平均值、第二分区槽1b中演示球4数量的平均值、第三分区槽1c中演示球4数量的平均值之间的比值为x，x约等于1:3:2。其中，随着实验次数的增多，统计得到的x也就越接近1:3:2甚至是等于1:3:2。也可通过单次实验中算出第一分区槽1a中演示球4的数量、第二分区槽1b中演示球4的数量、第三分区槽1c中演示球4的数量之间的比值与设定值1:3:2之间进行对比，使得学生能够对数学中“偏差”、“绝对偏差”、“相对偏差”、“标准偏差”、“平均偏差”等数学概念有一个直观的了解。还可根据实际情况，重新设定第一分区槽1a、第二分区槽1b和第三分区槽1c之间的容积比，再重复上述实验，从而演示多种实验结果，方便老师对概率分布进行实例讲解，使得学生能够直观地理解，有助于提高学生对概率的理解和掌握程度。其中，在数学教学用概率演示教具进行演示实验中，可通过手握锁止销轴6对第一分区槽1a、第二分区槽1b、第三分区槽1c中演示球4的数量进行清点和统计，方便清点操作且清点效果好。圆台状盖体21使其在倒置时能够迅速将所有的演示球4集中，这有利于后续的演示球4能够随机的落到第一分区槽1a、第二分区槽1b、第三分区槽1c中，进一步提高实验精度。

进一步地，所述圆铁桶3的桶底设置有容纳锁止销轴6的凹槽，所述凹槽位于圆铁桶3的内部，所述凹槽的内壁固设有海绵层31。所述数学教学用概率演示教具在教学演示结束后，可将锁止销轴6放在凹槽中，然后可将磁铁7都压在锁止销轴6的上方，由于圆铁桶3为铁质的，磁铁7能够吸附在圆铁桶3的桶底从而将锁止销轴6固定在凹槽中，如图5所示；而凹槽中的海绵层31能够填充在凹槽内壁与锁止销轴6之间的缝隙中，能够避免锁止销轴6撞击凹槽的内壁。

进一步地，为方便旋转螺母9，所述螺母9的外侧固设有把手91。进一步地，所述螺栓头51的顶面为球面，这使得演示球4在落到螺栓头51的顶面时易受力均匀，也就会使得演示球4即使撞击到螺栓头51的顶面也能够随机的落到第一分区槽1a或第二分区槽1b或第三分区槽1c中，有利于降低实验误差。

进一步地，所述螺栓头51与轴套81之间还设置有橡胶套53。当螺栓头51在螺母9和螺杆52的配合下使得螺栓头51能够紧压橡胶套53，橡胶套53受力从而能够使得所有的轴套81被紧压固定，轴套81被固定的更牢固，从而避免轴套81和隔板8再次转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。