一种用于数学教学的概率演示设备

1.本发明属于教学用具技术领域，具体的说是一种用于数学教学的概率演示设备。


背景技术：

2.概率，亦称“或然率”，它是反映随机事件出现的可能性大小。随机事件是指在相同条件下，可能出现也可能不出现的事件。例如，从一批有正品和次品的商品中，随意抽取一件，“抽得的是正品”就是一个随机事件。设对某一随机现象进行了n次试验与观察，其中a事件出现了m次，即其出现的频率为m/n。经过大量反复试验，常有m/n越来越接近于某个确定的常数(此论断证明详见伯努利大数定律)。该常数即为事件a出现的概率，常用p(a)表示。
3.现有技术中，在数学教学的过程中，当涉及到概率概率部分的内容时，数学教师常常通过使用转盘类概率演示设备配合讲解，方便学生理解，改善教学效果，在进行概率教学时，为了让学生易于接受，常采用转盘类的概率演示教具，这种概率演示教具颜色分明，便于学生接受，且操作方便，但是这种概率演示设备只能通过设置转盘各个区域的面积调节概率，无法设置多个影响因素调节概率，导致无法进行多影响因素的随机事件的演示，且多数一次只能进行一个独立的随机事件的试验，无法同时进行演示多个独立的随机事件，导致演示效果有限，且常常因功能单一而闲置，使用频率低。
4.鉴于此，本发明提出了一种用于数学教学的概率演示设备，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种用于数学教学的概率演示设备；通过设置橡胶柱，一方面可以从另一维度改变概率，使得能够进行多影响因素的随机事件的演示，且使得指针只能停留在橡胶柱的两侧，使得便于区分指针所指的位置，方便观察使用，通过设置多个圆环，一方面在单个独立事件中进行多次试验时，可以同时进行多次，提高演示的效率，且可以分别演示多个独立随机事件，提高该设备的适用范围，从而解决了多数概率演示设备一次只能进行一个独立的随机事件的试验，无法同时进行演示多个独立的随机事件，使得演示效果有限，使用范围较小的问题。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，包括：
7.固定架，所述固定架上固连有固定轴；
8.转盘，所述转盘周向外侧设有多个同心圆环，所述转盘和所述圆环分别与所述固定轴转动连接，所述转盘和所述圆环的圆周上滑动连接有橡胶柱，所述橡胶柱均匀布置；
9.指针，所述指针套设在所述固定轴上，所述指针上设置有伸缩部。
10.优选的，所述指针远离所述固定轴的一端开设有固定孔，所述固定孔内固定有画笔，所述指针为弹性材料制成，所述画笔的笔尖设置有若干，各个笔尖的颜色不同，所述画笔的笔尖转动安装在所述画笔的笔杆上。
11.优选的，所述画笔的笔尖宽度与所述圆环的宽度相等。
12.优选的，所述画笔在靠近笔尖的一侧转动安装有笔帽。
13.优选的，所述笔帽外侧设置有画板擦。
14.优选的，所述转盘在圆周方向上设置有刻度线。
15.优选的，所述转盘上嵌设有两块半圆形板，所述转盘上的刻度线设置在所述半圆形板上。
16.优选的，所述固定架在远离所述转盘的一侧安装有吸盘。
17.优选的，所述固定轴与所述固定架可拆卸固连，所述固定轴与所述吸盘转动连接。
18.优选的，所述伸缩部上表面沿着所述转盘的径向也设置有刻度线。
19.本发明的有益效果如下：
20.1.本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，通过设置橡胶柱，一方面可以从另一维度改变概率，使得能够进行多影响因素的随机事件的演示，且使得指针只能停留在橡胶柱的两侧，使得便于区分指针所指的位置，方便观察使用，通过设置多个圆环，一方面在单个独立事件中进行多次试验时，可以同时进行多次，提高演示的效率，且可以分别演示多个独立随机事件，提高该设备的适用范围，方便老师为学生演示更多的随机事件发生情况，从而便于学生理解学习，提高教学效果。
21.2.本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，通过在指针上设置伸缩部，在使用圆环进行概率演示时，可以拉伸指针到合适长度，在圆环停止转动的时候，便于确定指针所指的区域，从而确保记录的准确性，进而使得频率接近概率。
22.3.本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，通过设置画笔，将画笔固定到固定孔中，在进行概率演示时，根据演示的需要，转盘和圆环上区域涂上不同的颜色，在对转盘和圆环涂色时，拉伸指针的伸缩部，调整指针的长度，转动转盘或圆环，在对应区域内涂上对应的颜色，从而将转盘分割成多个区域，现有的多数转盘的区域面积多是固定的，不便根据演示需求进行改变，而本发明中通过设置画笔，便于根据需要设置区域，便于使用。
23.4.本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，通过在转盘上嵌设两块半圆形板，在数学老师在授课的过程中需要使用量角器进行作图时，可以将转盘上的半圆形板从转盘上卸下，将半圆形板用作量角器进行作图，方便使用，提高该设备的适用性。
24.5.本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，通过将固定轴可拆卸的固定在固定架上，且固定轴可以吸盘转动连接，在数学老师授课的过程中有时需要使用圆规进行作图，此时可将固定轴连同指针和吸盘从固定架上卸下，再将固定轴与吸盘连接，将粉笔固定到指针的固定孔中，接着将吸盘固定到黑板上，转动指针即可进行画圆，便于操作，提高设备的适用性，扩大该设备的使用范围。
附图说明
25.下面结合附图对本发明作进一步说明。
26.图1是本发明的正面立体图；
27.图2是本发明的背面立体图；
28.图3是本发明指针作为圆规的实施例图；
29.图4是图1中a处局部放大图；
30.图中：1、固定架；11、固定轴；12、吸盘；2、转盘；21、半圆形板；22、橡胶柱；3、圆环；4、指针；41、伸缩部；42、固定孔；5、画笔；51、笔帽；52、画板擦。
具体实施方式
31.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
32.如图1至图4所示，本发明所述的一种用于数学教学的概率演示设备，包括：
33.固定架1，所述固定架1上固连有固定轴11；
34.转盘2，所述转盘2周向外侧设有多个同心圆环3，所述转盘2和所述圆环3分别与所述固定轴11转动连接，所述转盘2和所述圆环3的圆周上滑动连接有橡胶柱22，所述橡胶柱22均匀布置；
35.指针4，所述指针4套设在所述固定轴11上，所述指针4上设置有伸缩部41；
36.现有技术中，多数概率演示设备一次只能进行一个独立的随机事件的试验，无法同时进行演示多个独立的随机事件，使得演示效果有限，使用范围较小，且多数转盘2的各个区域面积固定的，不便根据演示需求进行改变；
37.而本发明中，通过设置橡胶柱22，在进行概率教学演示时，需要调节概率时，可以在设置好转盘2和圆环3的面积后，再通过推动橡胶柱22，使得橡胶柱22可与指针4产生接触，从而在转动转盘2或圆环3时，使得该区域与指针4的摩擦增大，增大指针4停留的概率，从而实现多影响因素的随机事件的演示，丰富该设备的应用范围，转动初期，橡胶柱22在与指针4接触后弯曲变形，可以通过指针4，使得转盘2和圆环3可以继续转动，在转动后期，橡胶柱22阻挡使得转盘2或圆环3停止，使得指针4停留在橡胶柱22之间，通过设置多个同心圆环3，在进行教学演示的时候，将该设备的固定架1放置到水平台面上，根据教学演示的需要转动转盘2和圆环3，由于转盘2和圆环3分别与固定轴11转动连接，转盘2与各个圆环3之间的转动没有相互影响，在进行一个独立事件的演示时，根据需要将转盘2分割为多个扇形区域，每个区域代表一种可能，手动拨动转盘2，转盘2绕固定轴11转动，在转盘2与固定轴11之间的摩擦力作用下，转盘2停止转动，指针4所指区域的事件反生次数增加一次，并记录，为了使得事件发生的频率趋近于概率，需要进行多次试验，可以同时转动圆环3，提高演示效率，在进行多个独立事件的演示时，同时转动转盘2和圆环3，转盘2和各个圆环3分别代表不同的独立事件，转盘2和圆环3上的分割的各个区域代表各个独立事件的各种可能，指针4所指到的转盘2和各个圆环3区域，分别记录，从而可以同时进行多个独立随机事件的演示，通过在指针4上设置伸缩部41，在使用圆环3进行概率演示时，可以拉伸指针4到合适长度，可与圆环3上的橡胶柱22接触，在圆环3停止转动的时候，便于确定指针4所指的区域，从而确保记录的准确性，进而使得频率接近概率，本发明中，通过设置橡胶柱22，一方面可以从另一维度改变概率，使得能够进行多影响因素的随机事件的演示，且使得指针4只能停留在橡胶柱22的两侧，使得便于区分指针4所指的位置，方便观察使用，通过设置多个圆环3，一方面在单个独立事件中进行多次试验时，可以同时进行多次，提高演示的效率，且可以分别演示多个独立随机事件，提高该设备的适用范围，方便老师为学生演示更多的随机事件发生情况，从而便于学生理解学习，提高教学效果。
38.作为本发明的一种实施方式，所述指针4远离所述固定轴11的一端开设有固定孔
42，所述固定孔42内固定有画笔5，所述指针4为弹性材料制成，所述画笔5的笔尖设置有若干，各个笔尖的颜色不同，所述画笔5的笔尖转动安装在所述画笔5的笔杆上；通过设置画笔5，将画笔5固定到固定孔42中，在进行概率演示时，根据演示的需要，转盘2和圆环3上区域涂上不同的颜色，在对转盘2和圆环3涂色时，拉伸指针4的伸缩部41，调整指针4的长度，指针4为弹簧钢或竹片等弹性材料制成，按压指针4使得画笔5的笔尖与转盘2和圆环3接触，转动转盘2或圆环3，在对应区域内涂上对应的颜色，从而将转盘2分割成多个区域，或者为了提高分割区域的效率，伸缩伸缩部41在转盘2或圆环3上划线，伸缩伸缩部41即可在转盘2和圆环3画上由固定轴11向外圆周发散的放射状直线，不需要尺规进行划线，使用方便，从而将转盘2和圆环3分割为不同的区域，上色完成完成后，松开指针4，指针4弹性复位使得画笔5的笔尖与转盘2和圆环3分离，通过设置多种颜色的笔尖，需要使用不同的颜色对转盘2或圆环3进行上色时，只需转动笔尖，将对应颜色的笔尖转动到靠近转盘2的一侧，再进行划线或涂色，不需要反复更换画笔5，从而便于使用，通过设置画笔5，便于根据需要设置区域，便于使用，且通过将对应区域填充不同的颜色，各个区域颜色分明，便于观察，且五彩斑斓的颜色会提升学生的学习兴趣，改善教学质量。
39.作为本发明的一种实施方式，所述画笔5的笔尖宽度与所述圆环3的宽度相等；工作时，通过将画笔5的宽度设置的与圆环3的宽度相等，使得在对圆环3上色时，只需要转动圆环3即可完成对圆环3的上色，不必往复涂抹，提高上色效率，且不易涂到其他圆环3上，避免影响其他的圆环3上色，从而方便使用，上色完成后，将画笔5从固定孔42中取下即可。
40.作为本发明的一种实施方式，所述画笔5在靠近笔尖的一侧转动安装有笔帽51；工作时，通过设置笔帽51，在上色完成后，旋转笔帽51，将画笔5的笔尖覆盖包裹，减少笔尖上的涂料挥发，干燥，且可以防止落灰，从而对画笔5的笔尖进行保护，从而方便使用。
41.作为本发明的一种实施方式，所述笔帽51外侧设置有画板擦52；工作时，通过设置画板擦52，在需要修改转盘2或圆环3上各个区域的分布时，转动笔帽51，使得画板擦52与转盘2或圆环3接触，转动转盘2或圆环3，将转盘2或圆环3上的涂料进行擦除，便于重新上色，便于使用，且在转动笔帽51时，画板擦52凸起增加受力点，方便转动笔帽51。
42.作为本发明的一种实施方式，所述转盘2在圆周方向上设置有刻度线；工作时，通过在转盘2上设置刻度线，使得在进行上色时，便于根据概率划分上色区域，提高上色的精度，确保各区域的大小与所对应的概率相对应，保证概率试验的准确性。
43.作为本发明的一种实施方式，所述转盘2上嵌设有两块半圆形板21，所述转盘2上的刻度线设置在半圆形板21上；工作时，通过在转盘2上嵌设两块半圆形板21，在数学老师在授课的过程中需要使用量角器进行作图时，可以将转盘2上的半圆形板21从转盘2上卸下，将半圆形板21用作量角器进行作图，方便使用，提高该设备的适用性。
44.作为本发明的一种实施方式，所述固定架1在远离所述转盘2的一侧安装有吸盘12；工作时，通过在固定架1上安装吸盘12，在对该设备进行固定时，可以通过吸盘12将该设备固定到平面上，便于固定到水平面和竖直面上，可以根据使用要求进行固定，方便使用，且吸盘12固定较为牢固，在进行上色或者转动转盘2和圆环3时不易晃动，方便操作，提高该设备的实用性。
45.作为本发明的一种实施方式，所述固定轴11与所述固定架1可拆卸固连，所述固定轴11与所述吸盘12转动连接；工作时，通过将固定轴11可拆卸的固定在固定架1上，且固定
轴11可与吸盘12转动连接，在数学老师授课的过程中有时需要使用圆规进行作图，此时可将固定轴11连同指针4和吸盘12从固定架1上卸下，再将固定轴11与吸盘12连接，将粉笔固定到指针4的固定孔42中，接着将吸盘12固定到黑板上，转动指针4即可进行画圆，便于操作，提高设备的适用性，扩大该设备的使用范围。
46.作为本发明的一种实施方式，所述伸缩部41上表面沿着所述转盘2的径向也设置有刻度线，工作时，通过在伸缩部41上设置刻度线，在进行画圆的时候，便于根据作图要求通过拉伸或收缩指针4上的伸缩部41，调整指针4的长度，从而画出准确半径的圆弧或圆周，提高作图的准确性，便于操作，从而提高该设备的实用性。
47.具体工作流程如下：
48.工作时，通过设置橡胶柱22，在进行概率教学演示时，需要调节概率时，可以在设置好转盘2和圆环3的面积后，再通过推动橡胶柱22，使得橡胶柱22可与指针4产生接触，从而在转动转盘2或圆环3时，使得该区域与指针4的摩擦增大，增大指针4停留的概率，从而实现多影响因素的随机事件的演示，丰富该设备的应用范围，转动初期，橡胶柱22在与指针4接触后弯曲变形，可以通过指针4，使得转盘2和圆环3可以继续转动，在转动后期，橡胶柱22阻挡使得转盘2或圆环3停止，使得指针4停留在橡胶柱22之间，通过设置多个同心圆环3，在进行教学演示的时候，将该设备的固定架1放置到水平台面上，根据教学演示的需要转动转盘2和圆环3，由于转盘2和圆环3分别与固定轴11转动连接，转盘2与各个圆环3之间的转动没有相互影响，在进行一个独立事件的演示时，根据需要将转盘2分割为多个扇形区域，每个区域代表一种可能，手动拨动转盘2，转盘2绕固定轴11转动，在转盘2与固定轴11之间的摩擦力作用下，转盘2停止转动，指针4所指区域的事件反生次数增加一次，并记录，为了使得事件发生的频率趋近于概率，需要进行多次试验，可以同时转动圆环3，提高演示效率，在进行多个独立事件的演示时，同时转动转盘2和圆环3，转盘2和各个圆环3分别代表不同的独立事件，转盘2和圆环3上的分割的各个区域代表各个独立事件的各种可能，指针4所指到的转盘2和各个圆环3区域，分别记录，从而可以同时进行多个独立随机事件的演示，通过在指针4上设置伸缩部41，在使用圆环3进行概率演示时，可以拉伸指针4到合适长度，在圆环3停止转动的时候，便于确定指针4所指的区域，从而确保记录的准确性，进而使得频率接近概率，通过设置多种颜色的笔尖，需要使用不同的颜色对转盘2或圆环3进行上色时，只需转动笔尖，将对应颜色的笔尖转动到靠近转盘2的一侧，再进行划线或涂色，不需要反复更换画笔5，从而便于使用，通过设置画笔5，便于根据需要设置区域，便于使用，且通过将对应区域填充不同的颜色，各个区域颜色分明，便于观察，且五彩斑斓的颜色会提升学生的学习兴趣，改善教学质量。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。