[发明专利]一种用于线性代数教学的机械装置

说明书

本发明涉及教学用具领域，且公开了一种用于线性代数教学的机械装置，包括由三组横板组成的演示架和可形变的软体椭球，三组横板相互垂直固定安装在一起并使演示架形成三维坐标系，演示架内部中心处通过三面内壁上的安装件设置有悬空状的软体椭球，演示架三面内壁中心处均安装有多组横槽通管，多组横槽通管中均滑动套接有延伸在横板两侧的从动推杆，三组横板上的多组从动推杆的端面外壁均与软体椭球的外壁贴合，多组从动推杆的延伸在演示架外侧外侧的端面外壁上均固定安装有主动推杆，多组主动推杆之间通过不同的连接机构相互连接，该装置可以直观的演示出线性代数中矩阵的概念，利于学生更好的学习。

技术领域

本发明涉及教学用具领域，具体为一种用于线性代数教学的机械装置。

背景技术

线性代数是关于向量空间和线性映射的一个数学分支，包括对线、面和子空间的研究，也涉及到所有向量空间的一般性质，线性代数是纯数学和应用数学的核心，它的含义随着数学的发展而不断扩大，其理论和方法已经渗透到数学的许多分支，也成为理论物理和理论化学不可缺少的代数基础知识，线性代数是代数学的一个分支，主要处理线性关系问题。线性关系意即数学对象之间的关系是以一次形式来表达的。例如，在解析几何里，平面上直线的方程是二元一次方程；空间平面的方程是三元一次方程，但是在现有高数教具中没有很好的教具能够使得学生直观的感受的线性代数中空间向量和矩阵的概念，以及空间向量与矩阵间的变化，不利于学生学习线性代数的知识，为此我们提出了一种用于线性代数教学的机械装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于线性代数教学的机械装置，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于线性代数教学的机械装置，包括由三组横板组成的演示架和可形变的软体椭球，三组所述横板相互垂直固定安装在一起并使演示架形成三维坐标系，所述演示架内部中心处通过三面内壁上的安装件设置有悬空状的软体椭球，所述演示架三面内壁中心处均安装有多组横槽通管，多组所述横槽通管中均滑动套接有延伸在横板两侧的从动推杆，三组所述横板上的多组从动推杆的端面外壁均与软体椭球的外壁贴合，多组所述从动推杆的延伸在演示架外侧外侧的端面外壁上均固定安装有主动推杆，多组主动推杆之间通过连接机构相互连接。

优选的，所述演示架三面内壁上设置的从动推杆均与对应的每组横板相互垂直，且所述从动推杆对应与软体椭球贴合端面外壁上固定安装有伞状的软体头，所述从动推杆的长度大于主动推杆的长度。

优选的，每组所述横板内壁上设置的多组横槽通管是呈矩阵排列，且行数至少为八、列数也至少为八。

优选的，所述连接机构包括环形连接槽和连接件，所述主动推杆的外壁上开设有至少四组等距排列的环形连接槽，且环形连接槽为向内凹陷状，相邻的每组所述主动推杆与主动推杆之间通过连接件套接在环形连接槽上进行连接，所述主动推杆可通过连接机构与四周相邻的四组主动推杆连接成十字型或者与相邻的三组主动推杆连接成正方形。

优选的，所述主动推杆与相邻的主动推杆之间通过连接机构连接为同一位置开设的环形连接槽，或者为不同位置开设的环形连接槽。

优选的，所述连接件为弹性绳，且弹性绳端口设置有用于套接在环形连接槽中环形套。

优选的，所述连接件为多组弧型扣件相扣组成的链条，所述环形连接槽的内壁上固定安装有至少四组的连接环，相邻的每组所述主动推杆与主动推杆之间通过链条扣接在连接环上进行连接，所述弧型扣件两组开设有相同的环形扣槽，所述弧型扣件对应两端处通过弹性件设置有对称的弧型状扣头，弹性件包括滑动套接在一起的套杆一和套杆二，所述套杆一背离套杆二的端面外壁固定安装在扣头的内壁上，所述套杆二背离套杆一的端面外壁固定安装在环形扣槽的内壁上，且套杆一和套杆二相互靠近的端面内壁中固定连接有弹簧，且弹性件设置在环形扣槽的水平中线上。