[实用新型]磁力法珠子排序数学演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数学教具，特别涉及一种利用磁力法实现数据组排序的数学演示仪。

背景技术

各行各业在进行统计过程中需要对收集来的大量数据进行统计分析。在分析过程中需要对收集来的数据分类，并将各类数据中具有相同性质的数据组进行排序。传统排序的方法一般是首先将数字比大小，然后移动数字的位置，被称为直接插入排序法，这种方法比较繁琐，空间复杂度函数为n²。一些改进后的计算机算法，例如，冒泡排序和归并排序法，能有效地降低空间复杂度，节省数据排序所需要的步数，并且减少排序使用的时间。

目前，有数学家进一步发明了一种珠子排序方法，将需要被排序的数据用数目不同的珠子代表，并且对所有的珠子施加引力，然后，看到每排的数字已经成为有序的排列关系，并且是按从大到小或按从小到大进行排列。这种排序方法能使无序数据瞬时完成排序。这种珠子排序方法应用范围很广，涉及计算机科学和理论数学多个领域。然而，珠子排序属于数学问题比较抽象，在课堂上讲解这种珠子排序算法时，授课者很难用语言表达其原理，很难使学生形象、直观地看到排序的过程，很难深刻理解、牢固记忆珠子排序的真实含义。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种磁力法珠子排序数学演示仪，要能利用磁力方法直接演示珠子排序的原理，帮助教授完成珠子排序的讲课任务，使学生形象、直观地看到一组数据珠子排序的过程，使学生能深刻理解珠子排序的真正含义，牢固记忆。克服授课者难用语言表达珠子排序的不足。

本实用新型采用的技术方案是：磁力法珠子排序数学演示仪，主要由立柱1、横杆2、钢珠3、电磁铁4和底板5组成，其特征在于：在底板5上垂直固定有立柱1，在立柱1的一侧平行固定有4～10根横杆2，横杆2为圆柱形杆。横杆2之间的距离相等，横杆2垂直于立柱1，横杆2在同一个平面内。在横杆2上串有钢珠3。在立柱1上固定有电磁铁4。

电磁铁4可以固定在与横杆2相对的一侧。

为了使电磁铁4对钢珠3更有吸引力，所述的电磁铁4有一块，立柱1有两个，电磁铁4夹在两个立柱1之间。

为了使电磁铁4对钢珠3更有吸引力，所述的电磁铁4有两块，分别固定在立柱1的两侧。

所述的钢珠3有一个中心孔，中心孔的直径略大于横杆2的外径。钢珠3能在横杆2上滑动。

按数据组无序排列，将钢珠3分别串到横杆2上，每一列钢珠3的数量为数据组中一个数。然后磁铁4打开电源，电磁铁4产生强大的磁场，将横杆2上的钢珠3全部吸引到立柱1的一侧。瞬时间，这组数据能完成从大到小或从小到大排列。

本实用新型的有益效果：本实用新型磁力法珠子排序数学演示仪，能达到演示珠子瞬时排序的目的。使学生形象、直观地看到珠子在磁力的作用下排序的过程，使学生能深刻理解珠子排序的真正含义，牢固记忆。克服授课者难用语言表达珠子排序原理的不足。

附图说明

图1是本实用新型磁力法珠子排序数学演示仪结构示意图。是没有排序前的示意图。

图2是接通电源后，电磁铁4产生磁力使钢珠3完成一组数据排序的示意图。

图中，1.立柱，2.横杆，3.钢珠，4.电磁铁，5.底板。

具体实施方式

实施例1：以一个有6根横杆2的磁力法珠子排序数学演示仪为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型磁力法珠子排序数学演示仪，由立柱1、横杆2、钢珠3、电磁铁4和底板5组成。底板5是长方形木板。在底板5上垂直固定有木立柱1，在立柱1的一侧平行固定有六根硬木横杆2，横杆2为圆柱形杆，直径5毫米，长度180毫米。横杆2之间的距离相等，距离为25毫米，横杆2垂直于立柱1，横杆2在同一个平面内。在横杆2上串有钢珠3。钢珠3直径15毫米，钢珠3有一个直径为5.3毫米的中心孔，中心孔的直径略大于横杆2的外径。在立柱1上固定有电磁铁4。电磁铁4固定在与横杆2相对的一侧。电磁铁4的形状为长方体形。电磁铁4的磁强度达到能使所有串到横杆2上的钢珠3受到足够的吸引力。

实施例2：与实施例1不同点是：所述的立柱1有两个，电磁铁4夹在两个立柱1之间。

实施例3：与实施例1不同点是：所述的电磁铁4有两块，分别固定在立柱1的两侧。

演示排序过程：

参阅图1。有一组数据：为2、1、3、2、6和3。将这组数据进行排列。