本发明专利技术提供了一种微积分数学演示装置，属于教学器材领域，演示模块包括主框架和演示板、水平调节模块和垂直调节模块，水平调节模块的第一位移传感器设置在演示板左侧，水平导向杆设置在演示板上方，一端与主框架滑动连接，另一端依次与第一位移传感器的位移检测块及水平位置调节机构固定连接；垂直调节模块的第二位移传感器设置在演示板下侧，垂直导向杆设置在演示板上方，一端与主框架滑动连接，另一端依次与第二位移传感器及垂直位置调节机构固定连接；水平导向杆穿过垂直导向杆。该装置能够形象演示微积分曲线的绘制过程，激发学生学习的兴趣，提高教学质量。
【技术实现步骤摘要】
一种微积分数学演示装置
本专利技术属于教学器材领域，具体涉及一种微积分数学演示装置。
技术介绍
微积分(Calculus)是高等数学中研究函数的微分(Differentiation)、积分(Integration)以及有关概念和应用的数学分支。微分描述物体运动的局部性质，积分描述物体运动的整体性质。微积分的内容包括极限、微分学、积分学及其应用，是一门研究变化、运动的学科。微积分由于是研究变化规律的方法，因此只要与变化、运动有关的研究都要与微积分有关，都需要运用微积分的基本原理和方法，从这个意义上说，微积分的创立对人类社会的进步和人类物质文明的发展都有极大的推动作用。现在，在一些金融、经济等社会科学领域，也经常运用微积分的原理，来研究整个社会、整个经济的宏观和微观变化。此外，微积分还广泛的运用于各种工程技术上面，从而直接的影响着人类的物质生活，例如：建筑行业、航空行业、核电工程的建设，火箭、飞船的发射等等，这些人类文明的重大活动都与微积分的运用有着密切的关系。微积分学科的创立不仅极大的推进了数学自身的发展，而且影响和推动了其它学科的发展，并进而对人类社会的生产时间产生影响。因此，在高校教学中，微积分已经成为了一门必不可少的数学教学学科。但是，相比于其他学科，微积分是一门非常枯燥、乏味且具有一定难度的学科，学习起来比较抽象，直观上不易理解。为了使得学生能够轻松理解微积分原理、激发学生的积极性，通常借用一定的辅助工具、如微积分教学演示装置对教学内容进行演示。现有的演示装置一般包括教学板及互相垂直的设置在教学板上的横轴和纵轴，通过移动轴的位置来确定特殊点的，再将不同的点连接起来构成演示微积分结构的各种曲线，使得微积分学习更加灵活、有趣。然而，现有的演示装置都是通过手动来对横轴和纵轴进行移动，在移动的过程中参考对应的刻度线。这种方式大大占用了教学时间，且具有一定的误差，精度不高，不具有重现性。因此，本申请提出一种微积分数学演示装置。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种微积分数学演示装置。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微积分数学演示装置，包括控制器、输入模块、支撑架和设置在所述支撑架顶部的演示模块；所述演示模块包括主框架和设置在所述主框架内的演示板、水平调节模块和垂直调节模块，所述控制器设置在所述主框架背部；所述水平调节模块包括水平位置调节机构、第一位移传感器和水平导向杆，所述第一位移传感器设置在所述演示板左侧，所述水平位置调节机构设置在所述第一位移传感器的外侧；所述水平导向杆设置在所述演示板上方，一端与所述主框架滑动连接，另一端依次与所述第一位移传感器的位移检测块及水平位置调节机构固定连接；所述水平位置调节机构带动所述水平导向杆上下移动；所述垂直调节模块包括垂直位置调节机构、第二位移传感器和垂直导向杆，所述第二位移传感器设置在所述演示板下侧，所述垂直位置调节机构设置在所述第二位移传感器的外侧，所述垂直导向杆设置在所述演示板上方，一端与所述主框架滑动连接，另一端依次与所述第二位移传感器的位移检测块及垂直位置调节机构固定连接；所述垂直位置调节机构带动所述垂直导向杆左右移动；所述水平导向杆中间沿垂直方向开设有第一通槽，所述垂直导向杆穿过所述第一通槽，所述第一通槽两侧的水平导向杆外壁上沿水平方向还开设有与所述第一通槽连通的第二通槽，所述垂直导向杆上与所述水平导向杆交错处开设有与所述第二通槽连通的置笔通孔；所述输入模块、第一位移传感器、第二位移传感器及所述垂直位置调节机构和水平位置调节机构的动力模块均与所述控制器电连接。优选地，所述垂直位置调节机构和水平位置调节机构均包括丝杠电机、丝杠和滑块，所述主框架内部左下角设置有固定块，两个所述丝杠电机分别固定在所述主框架的顶部和侧壁，两个所述丝杠一端分别与一个所述丝杠电机传动连接，另一端分别与所述固定块的顶部和侧部传动连接，两个所述滑块分别与两个所述丝杠螺纹连接，所述水平导向杆另一端与一个所述滑块固定连接，所述垂直导向杆另一端与另一个所述滑块固定连接；两个所述丝杠电机均与所述控制器的信号输入端电连接。优选地，所述第一位移传感器和第二位移传感器均为浮子式位移传感器，所述水平导向杆和垂直导向杆上均开设有套孔，所述第一位移传感器或第二位移传感器的浮子分别设置在所述水平导向杆或垂直导向杆的套孔内、并与所述水平导向杆或垂直导向杆固定连接。优选地，所述支撑架包括第一液压升降装置、第二液压升降装置和两个立柱；每个所述立柱均包括支撑杆、第一电机和U型杆；所述第一电机固定在所述U型杆外侧壁上，所述第一电机的输出轴依次穿过所述U型杆的一侧壁和支撑杆的一端，并与U型杆的另一侧壁转动连接，与所述支撑杆固定连接；所述第一液压升降装置和第二液压升降装置分别设置在两个所述U型杆下端，两个所述支撑杆内侧均通过连杆与所述主框架两侧固定连接，所述第一电机与所述控制器的信号输入端电连接。优选地，所述第一液压升降装置底部设置有可升缩滚轮，所述第二液压升降装置与对应的所述U型杆之间具有间隙，第二液压升降装置顶部内侧设置有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述第二液压升降装置并与所述U型杆下端固定连接。优选地，所述输入模块为设置在所述主框架底部或侧部。优选地，所述演示板左侧边缘和下侧边缘均设置有刻度线。优选地，所述演示板为电子触摸屏，所述电子触摸屏与所述控制器电连接。本专利技术提供的微积分数学演示装置包括控制器、输入模块、支撑架和设置在支撑架顶部的演示模块；演示模块包括主框架和设置在主框架内的演示板、水平调节模块和垂直调节模块，控制器设置在主框架背部；通过水平调节模块和垂直调节模块能够定位标记点的位置，通过标记多个定位点便可协助微积分曲线的绘制，教师能够在教学讲解的过程中够形象的演示微积分曲线的绘制过程，使用时可根据需要将该装置调整到适合的高度和角度进行教学演示，精度高、具有可重现性，提高教师使用的舒适性，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效率，保证了教学的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1的微积分数学演示装置的结构示意图；图2为图1的A部局部视图；图3为图1的B部局部视图。附图标记说明：输入模块1、主框架2、水平调节模块3、垂直调节模块4、第一位移传感器5、水平导向杆6、第二位移传感器7、垂直导向杆8、置笔通孔9、丝杠电机10、丝杠11、滑块12、固定块13、浮子14、第一液压升降装置15、第二液压升降装置16、第一电机17、U型杆18、第二电机19、刻度线20、演示板21、支撑杆22、连杆23、可升缩滚轮24。具体实施方式为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微积分数学演示装置，其特征在于，包括控制器、输入模块(1)、支撑架和设置在所述支撑架顶部的演示模块；所述演示模块包括主框架(2)和设置在所述主框架(2)内的演示板(21)、水平调节模块(3)和垂直调节模块(4)，所述控制器设置在所述主框架(2)背部；/n所述水平调节模块(3)包括水平位置调节机构、第一位移传感器(5)和水平导向杆(6)，所述第一位移传感器(5)设置在所述演示板(21)左侧，所述水平位置调节机构设置在所述第一位移传感器(5)的外侧；所述水平导向杆(6)设置在所述演示板(21)上方，一端与所述主框架(2)滑动连接，另一端依次与所述第一位移传感器(5)的位移检测块及水平位置调节机构固定连接；所述水平位置调节机构带动所述水平导向杆(6)上下移动；/n所述垂直调节模块(4)包括垂直位置调节机构、第二位移传感器(7)和垂直导向杆(8)，所述第二位移传感器(7)设置在所述演示板(21)下侧，所述垂直位置调节机构设置在所述第二位移传感器(7)的外侧，所述垂直导向杆(8)设置在所述演示板(21)上方，一端与所述主框架(2)滑动连接，另一端依次与所述第二位移传感器(7)的位移检测块及垂直位置调节机构固定连接；所述垂直位置调节机构带动所述垂直导向杆(8)左右移动；/n所述水平导向杆(6)中间沿垂直方向开设有第一通槽，所述垂直导向杆(8)穿过所述第一通槽，所述第一通槽两侧的水平导向杆(6)外壁上沿水平方向还开设有与所述第一通槽连通的第二通槽，所述垂直导向杆(8)上与所述水平导向杆(6)交错处开设有与所述第二通槽连通的置笔通孔(9)；/n所述输入模块(1)、第一位移传感器(5)、第二位移传感器(7)及所述垂直位置调节机构和水平位置调节机构的动力模块均与所述控制器电连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种微积分数学演示装置，其特征在于，包括控制器、输入模块(1)、支撑架和设置在所述支撑架顶部的演示模块；所述演示模块包括主框架(2)和设置在所述主框架(2)内的演示板(21)、水平调节模块(3)和垂直调节模块(4)，所述控制器设置在所述主框架(2)背部；
所述水平调节模块(3)包括水平位置调节机构、第一位移传感器(5)和水平导向杆(6)，所述第一位移传感器(5)设置在所述演示板(21)左侧，所述水平位置调节机构设置在所述第一位移传感器(5)的外侧；所述水平导向杆(6)设置在所述演示板(21)上方，一端与所述主框架(2)滑动连接，另一端依次与所述第一位移传感器(5)的位移检测块及水平位置调节机构固定连接；所述水平位置调节机构带动所述水平导向杆(6)上下移动；
所述垂直调节模块(4)包括垂直位置调节机构、第二位移传感器(7)和垂直导向杆(8)，所述第二位移传感器(7)设置在所述演示板(21)下侧，所述垂直位置调节机构设置在所述第二位移传感器(7)的外侧，所述垂直导向杆(8)设置在所述演示板(21)上方，一端与所述主框架(2)滑动连接，另一端依次与所述第二位移传感器(7)的位移检测块及垂直位置调节机构固定连接；所述垂直位置调节机构带动所述垂直导向杆(8)左右移动；
所述水平导向杆(6)中间沿垂直方向开设有第一通槽，所述垂直导向杆(8)穿过所述第一通槽，所述第一通槽两侧的水平导向杆(6)外壁上沿水平方向还开设有与所述第一通槽连通的第二通槽，所述垂直导向杆(8)上与所述水平导向杆(6)交错处开设有与所述第二通槽连通的置笔通孔(9)；
所述输入模块(1)、第一位移传感器(5)、第二位移传感器(7)及所述垂直位置调节机构和水平位置调节机构的动力模块均与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的微积分数学演示装置，其特征在于，所述垂直位置调节机构和水平位置调节机构均包括丝杠电机(10)、丝杠(11)和滑块(12)，所述主框架(2)内部左下角设置有固定块(13)，两个所述丝杠电机(10)分别固定在所述主框架(2)的顶部和侧壁，两个所述丝杠(11)一端分别与一个所述丝杠电机(10)传动连接，另一端分别与所述固定块(13)的顶部和侧部传动连接，两个所述滑块(12)分别与两个所述丝杠(11)螺纹连接，所述水...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱辉，
申请(专利权)人：江西财经大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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