本实用新型涉及一种数学教学中的演示工具,具体地说是一种教学演示工具。

背景技术：

《圆的面积公式》这部分内容是在学生初步认识了圆,学习了圆的周长,以及学过几种常见直线几何图形面积的基础上进行教学的。学生从学习直线图形的面积,到学习曲线图形的面积,不论是内容本身还是研究方法,都是一次质的飞跃。学生掌握了圆面积的计算,不仅能解决简单的实际问题,也为以后学习圆柱、圆锥的知识打下基础。教材首先提出圆面积的概念,接着提出如何把圆转化成已学过的图形来计算面积的问题。把未知的问题转化成已知的问题,是常用的数学思想和方法。让学生用这种数学思想和方法来解决新的比较复杂的问题。教材采用实验的方法,把圆平均分成若干份,再拼成一个近似长方形,然后由长方形的面积公式推导出圆面积计算公式。现有的圆的面积公式演示仪器不能方便学生直观的看到圆形面积的转化方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种圆的面积计算公式的教学演示工具，能够解决上述的问题。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种圆的面积计算公式的教学演示工具，它包括底座，底座的上部安装有支架，支架的上部安装有步进电机，步进电机的输出轴处于水平状态，步进电机的输出轴端部安装有基座板，基座板的一侧安装有固定板，固定板的一侧安装有透明板，固定板开设有矩形槽和半圆形槽，基座板和透明板均能覆盖矩形槽和半圆形槽，矩形槽和半圆形槽相通，矩形槽和半圆形槽均为透槽，半圆形槽的半径为R，矩形槽的宽为R，矩形槽的长为1/2πR,π为圆周率常数，通常取值为3.14，矩形槽的一条宽为R的边与半圆形槽的半径边配合，矩形槽的一角与半圆形槽的圆心重合，基座板的另一侧安装有第一行程开关和第二行程开关，支架的一侧安装有固定辊轮，第一行程开关和第二行程开关能通过基座板的旋转分别与固定辊轮配合，半圆形槽内用于盛装液体，液体恰好能充满半圆形槽，支架的侧部安装有控制装置,控制装置的输入端与第一行程开关和第二行程开关的输出端连接，控制装置的输出端通过导线连接步进电机。

作为优化，所述底座的底部安装数个连接块，连接块的中部开设螺纹孔，螺纹孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块。

作为进一步优化，所述垫块的底部安装防滑垫。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

本实用新型根据圆的面积公式S=πr²，设立了半圆形槽与矩形槽相通的结构，由于半圆形槽与矩形槽的厚度相同，半圆形槽与矩形槽的体积取决于半圆形槽与矩形槽的截面积，同时矩形槽的宽为R，矩形槽的长为1/2πR，矩形槽的截面积恰为1/2πR²,也就是半圆形槽的截面积，此时半圆形槽与矩形槽的内部体积相同，当半圆形槽经过旋转后恰能充满矩形槽时能验证圆的面积公式的正确性，方便学生直观的学习到理论的正确性；

本实用新型的固定辊轮可以通过基座板的旋转分别与第一行程开关和第二行程开关配合，当第一行程开关与固定辊轮配合时，矩形槽位于半圆形槽的正上方，此时第一行程开关向控制装置发送电信号，控制装置控制步进电机停止转动，当第二行程开关与固定辊轮配合时，矩形槽位于半圆形槽的正下方，此时第二行程开关向控制装置发送电信号，控制装置控制步进电机停止转动，从而实现半圆形槽与矩形槽自动倒置，方便实验的进行；

本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

本实用新型用于数学中圆面积计算公式的教学演示。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A向放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种圆的面积计算公式的教学演示工具

如图1和图2所示，本实施例包括底座11，底座11的上部安装有支架10，支架10的上部安装有步进电机7，步进电机7的输出轴处于水平状态，步进电机7的输出轴端部安装有基座板4。

基座板4的一侧安装有固定板1，固定板1的一侧安装有透明板6。

固定板1开设有矩形槽2和半圆形槽3，基座板4和透明板6均能覆盖矩形槽2和半圆形槽3。

矩形槽2和半圆形槽3相通。矩形槽2和半圆形槽3均为透槽，矩形槽2呈矩形，半圆形槽3为半圆形。

半圆形槽3的半径为R。

矩形槽2的宽为R，矩形槽2的长为1/2πR,π为圆周率常数，通常取值为3.14。

矩形槽2的一条宽为R的边与半圆形槽3的半径边配合，矩形槽2的一角与半圆形槽3的圆心重合。

基座板4的另一侧安装有第一行程开关5和第二行程开关8，支架10的一侧安装有固定辊轮9，第一行程开关5和第二行程开关8能通过基座板4的旋转分别与固定辊轮9配合。

半圆形槽3内盛装有液体，液体恰好能充满半圆形槽3。

支架10的侧部安装有控制装置12,控制装置12的输入端与第一行程开关5和第二行程开关8的输出端连接，控制装置12的输出端通过导线连接步进电机7。

本实施例根据圆的面积公式S=πr²，设立了半圆形槽3与矩形槽2相通的结构，由于半圆形槽3与矩形槽2的厚度相同，半圆形槽3与矩形槽2的体积取决于半圆形槽3与矩形槽2的截面积，同时矩形槽2的宽为R，矩形槽2的长为1/2πR，矩形槽2的截面积恰为1/2πR²,也就是半圆形槽3的截面积，此时半圆形槽3与矩形槽2的内部体积相同，当半圆形槽3经过旋转后恰能充满矩形槽2时能验证圆的面积公式的正确性，方便学生直观的学习到理论的正确性。

本实施例的固定辊轮9可以通过基座板4的旋转分别与第一行程开关5和第二行程开关8配合，当第一行程开关5与固定辊轮9配合时，矩形槽2位于半圆形槽3的正上方，此时第一行程开关5向控制装置12发送电信号，控制装置12控制步进电机7停止转动，当第二行程开关8与固定辊轮9配合时，矩形槽2位于半圆形槽3的正下方，此时第二行程开关8向控制装置12发送电信号，控制装置12控制步进电机7停止转动，从而实现半圆形槽3与矩形槽2自动倒置，方便实验的进行。

所述底座11的底部安装数个连接块26，连接块26的中部开设螺纹孔27，螺纹孔27内安装螺杆28，螺杆28的下端安装垫块29。

本实施例螺杆28可以通过旋转调整露出螺纹孔27的长度，从而调整教学演示工具的整体高度,方便教学演示工具操作人员使用。

所述垫块29的底部安装防滑垫30。本实施例的防滑垫30可以增大教学演示工具与放置平台的摩擦力，避免教学演示工具在放置平台上滑动。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。