本發(fā)明涉及學生學習用具技術領域，具體地說是一種學生學習用概率演示裝置。

背景技術：

在初中生、高中生的學習過程中，對概率的理解一直以來是比較抽象的。尤其是對于概率的計算方法，概率概念的掌握，讓很多學生苦惱。對于古典概型，事件的個數(shù)是有限的且各個事件發(fā)生的概率相等。例如在相同條件下拋擲硬幣或者拋擲骰子N次，硬幣正反面朝上的概率是相等的，骰子六個面朝上的概率也是相等的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種學生學習用概率演示裝置，用于方便學生對于概率的理解。

本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：學生學習用概率演示裝置，其特征是，它包括底座、轉盤、轉盤驅動機構、豎軸、擋塊、豎軸驅動機構、圍板、推進機構和回收釋放總成，在所述底座的頂部轉動安裝有圓環(huán)形的轉盤，在所述轉盤上設有若干在同一圓周上均勻分布的通孔，在每一通孔與轉盤的中心孔之間設有避讓槽，在底座上設有驅動轉盤間歇轉動的轉盤驅動機構；

在轉盤的下方設有固定在底座內腔中的圍板，在圍板的右側固定有風機，在風機的下方設有置于圍板中的風嘴，風嘴與風機連通，在風機的上端設有由固定管、連接管和活動管順次連接構成的輸送管，且固定管和活動管均豎向放置，所述連接管為可伸縮的軟管，在圍板的左側設有支架，在支架上滑動安裝有豎桿，在支架上設有驅動豎桿相對固定管移動的豎桿驅動機構；所述風機、風嘴和輸送管構成了回收釋放總成；

在活動管的底部滑動安裝有壓塊，在壓塊的底部設有壓板，在壓塊與活動管的外壁之間設有壓緊彈簧，在壓緊彈簧的作用下壓板與轉盤接觸；

在所述轉盤的下方設有轉動安裝在底座上的豎軸，在所述豎軸的頂部固定有圓臺形的擋塊，在擋塊的頂部固定有連接桿，在連接桿的頂部固定有與轉盤底部接觸的托板，托板位于通孔正下方時實現(xiàn)對通孔底部的密封，在底座上設有驅動豎軸轉動的豎軸驅動機構；

在所述圍板的內側設有推進機構，所述推進機構包括電磁鐵、滑桿和頂出彈簧，所述電磁鐵固定在圍板的內壁上，所述電磁鐵的兩側分別設有頂出彈簧，在頂出彈簧上固定有與電磁鐵配合作用的滑桿，該滑桿與底座滑動連接；

在底座內側設有拍攝圍板內畫面的照相機或錄像機。

進一步地，所述轉盤驅動機構包括轉盤電機、轉盤驅動齒輪、轉盤驅動蝸桿、轉盤驅動蝸輪和旋轉環(huán)，在轉盤底部固定有旋轉環(huán)，在底座上轉動安裝共軸設置的轉盤驅動齒輪和轉盤驅動蝸輪，轉盤驅動齒輪與旋轉環(huán)嚙合，轉盤驅動蝸輪與轉盤驅動蝸桿嚙合，轉盤驅動蝸桿由轉盤電機驅動轉動。

進一步地，所述豎桿驅動機構包括豎桿電機、豎桿驅動蝸桿、豎桿驅動蝸輪、豎桿驅動齒輪和齒條，豎桿固定在與支架滑動連接的滑塊上，在滑塊底部固定齒條，齒條與豎桿驅動齒輪嚙合，豎桿驅動齒輪與豎桿驅動蝸輪共軸設置，豎桿驅動蝸輪與豎桿驅動蝸桿嚙合，豎桿驅動蝸桿由豎桿電機驅動轉動。

進一步地，所述豎軸驅動機構包括豎軸電機、主動錐齒輪、從動錐齒輪、豎軸驅動蝸桿和豎軸驅動蝸輪，從動錐齒輪固定在豎軸上并與主動錐齒輪嚙合，主動錐齒輪與豎軸驅動蝸輪共軸設置，豎軸驅動蝸輪與豎軸驅動蝸桿嚙合，豎軸驅動蝸桿由豎軸電機驅動轉動。

進一步地，在所述壓板的底部設有滾珠，所述滾珠與轉盤接觸且滾珠可在轉盤上轉動。

進一步地，所述風嘴為上小、下大的錐形結構。

進一步地，在所述豎桿上固定有一對上下設置的管夾，活動管置于管夾上，且在下方的管夾與壓塊之間設置壓緊彈簧。

進一步地，所述支架為左右兩端面相連通的長方體形結構，在支架的頂部設有避讓豎桿的長槽。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的學生學習用概率演示裝置，可以自行實現(xiàn)對硬幣或骰子的拋擲，且每次拋擲硬幣或骰子時的試驗環(huán)境均相同；拋擲硬幣或骰子后由照相機或錄像機記錄朝上的信息，以方便統(tǒng)計。本發(fā)明可根據(jù)需要實現(xiàn)對硬幣或骰子的多次拋擲，以獲得不同試驗次數(shù)的概率值，以增強對古典概率的理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為底座的俯視示意圖；

圖3為轉盤的安裝示意圖；

圖4為回收釋放總成的示意圖；

圖5為推進機構的示意圖；

圖6為支架的俯視示意圖；

圖7為支架的側面示意圖；

圖8為輸送管的示意圖；

圖9為壓板的剖視示意圖；

圖中：1底座，11軸承，12耳板，2轉盤，21通孔，22避讓槽，23旋轉環(huán)，24轉盤驅動齒輪，25轉盤驅動蝸輪，26轉盤驅動蝸桿，27轉盤電機，3豎軸，31擋塊，32連接桿，33托板，34軸架，35從動錐齒輪，36主動錐齒輪，37豎軸驅動蝸輪，38豎軸驅動蝸桿，39豎軸電機，4圍板，41電磁鐵，42滑桿，43頂出彈簧，5回收釋放總成，51風機，511風機安裝板，52風嘴，53固定管，54連接管，55活動管，56壓塊，57壓板，571滾珠，6支架，61長槽，62豎桿，621管夾，622壓緊彈簧，63滑塊，64齒條，65豎桿驅動齒輪，66豎桿驅動蝸輪，67豎桿驅動蝸桿，68豎桿電機，69螺栓。

具體實施方式

如圖1至圖9所示，本發(fā)明主要包括底座1、轉盤2、轉盤驅動機構、豎軸、擋塊31、豎軸驅動機構、圍板4、推進機構和回收釋放總成5，下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。

如圖1所示，底座1為本發(fā)明的基體，如圖3所示，底座為頂部敞口的圓柱體形中空結構，在底座的內側通過軸承11轉動安裝有圓環(huán)形的轉盤2，如圖2所示，在轉盤上設有若干沿周向均勻設置的通孔21，在轉盤上還設有若干沿周向均勻布置的避讓槽22，避讓槽的數(shù)目與通孔的數(shù)目相同且避讓槽與通孔一一對應，避讓槽將通孔與轉盤的中心孔連接在一起。

為驅動轉盤的旋轉，在轉盤的底部設有旋轉環(huán)23，如圖3所示，在底座內側設有轉盤電機27，在轉盤電機的輸出端設有轉盤驅動蝸桿26，轉盤驅動蝸桿與轉盤驅動蝸輪25嚙合，轉盤驅動蝸輪與轉盤驅動齒輪24共軸設置，轉盤驅動蝸輪的蝸輪軸通過軸承安裝在底座上，轉盤驅動齒輪與旋轉環(huán)嚙合，相應的在旋轉環(huán)下部的內側設有與轉盤驅動齒輪嚙合的齒。轉盤電機、轉盤驅動蝸桿、轉盤驅動蝸輪、轉盤驅動齒輪和旋轉環(huán)構成了驅動轉盤間歇轉動的轉盤驅動機構。

在底座的內側固定有軸架34，在軸架上轉動安裝有豎軸3，在豎軸的頂部固定有圓臺形的擋塊31，擋塊的小端朝上，在擋塊的頂部固定有連接桿32，連接桿包括順次連接的豎向桿、橫向桿和豎向桿，在連接桿的頂部固定有圓形的托板33，托板與轉盤的底面接觸。在豎軸上還固定有從動錐齒輪35，從動錐齒輪35與主動錐齒輪36嚙合配合，主動錐齒輪與豎軸驅動蝸輪37共軸設置，豎軸驅動蝸輪的蝸輪軸轉動安裝在耳板12上，豎軸驅動蝸輪與豎軸驅動蝸桿38嚙合，豎軸驅動蝸桿固定在豎軸電機39的輸出端。豎軸電機、豎軸驅動蝸桿、豎軸驅動蝸輪、主動錐齒輪和從動錐齒輪構成了豎軸驅動機構，通過托板實現(xiàn)對通孔底部的封閉，通過豎軸驅動機構驅動托板的轉動。

如圖4所示，在底座的內腔中設有圓筒狀的圍板4，在通孔中放置硬幣或者骰子后，托板對硬幣或者骰子具有托舉的作用。托板轉動時，硬幣或者骰子逐漸從通孔中露出直至硬幣或者骰子掉落，當硬幣或者骰子落在擋塊的圓錐面上后，硬幣或者骰子會沿擋塊的圓錐面滾動或下滑，直至硬幣或者骰子落在圍板內側。此時便可以記錄硬幣或骰子朝上一面的信息，可在底座上設置攝像機或照相機，以方便硬幣或骰子朝上一面的信息記錄。

在圍板的右側的上方設有風機51，風機通過風機安裝板511安裝在圍板的頂部，在風機安裝板的下方設有與風機連通的風嘴52，風嘴為上小、下大的錐形結構，在風機的上方設有輸送管，輸送管包括固定管53、連接管54和活動管55，固定管固定在風機上，如圖8所示，固定管豎向放置，在固定管的左側設有豎向放置的活動管55，活動管的上端與固定管的上端之間通過連接管54連接在一起，連接管為可伸縮的軟管，在活動管的下端活動安裝有壓塊56，壓塊可相對活動管上下移動，在壓塊的底部固定有壓板57，壓板與轉盤的上表面接觸。為驅動活動管相對固定管的移動，在圍板左側的上部固定有支架6，如圖6、圖7所示，支架為左、右端面相互連通的長方體形結構，在支架的頂部設有避讓豎桿的長槽61，如圖5所示，在支架的頂部滑動安裝有滑塊63，在滑塊的頂部固定有豎桿62，豎桿可在避讓槽中移動，如圖4所示，在豎桿上固定有一對上下設置的管夾621，成對的兩管夾對活動管進行夾持固定，在下方的管夾與壓塊之間設有壓緊彈簧622，在壓緊彈簧的作用下壓板與轉盤接觸。在滑塊的下方設有齒條64，齒條與滑塊之間通過螺栓69固連，在支架內側設有豎桿電機68，豎桿電機的輸出端與豎桿驅動蝸桿固連，豎桿驅動蝸桿與豎桿驅動蝸輪嚙合，豎桿驅動蝸輪的蝸輪軸轉動安裝在成對的耳板上，豎桿驅動蝸輪與豎桿驅動齒輪共軸設置，豎桿驅動齒輪與齒條嚙合。豎桿電機、豎桿驅動蝸桿、豎桿驅動蝸輪、豎桿驅動齒輪和齒條構成了豎桿驅動機構。

風機51、風嘴52、固定管53、連接管54和活動管55構成了回收釋放總成5，風機工作時通過風嘴吸附硬幣或骰子，然后經固定管、連接管和活動管移動至壓塊中，最后穿過壓板后落下。為保證在風機的作用下風嘴能夠順利的吸附硬幣或骰子，在圍板的內壁上設有電磁鐵41，在電磁鐵的右側設有滑桿42，在滑桿與圍板的內壁之間設有一對頂出彈簧43，兩頂出彈簧置于電磁鐵的兩側，在電磁鐵通電時頂出彈簧被壓縮且滑桿被電磁鐵吸住，電磁鐵斷電后在頂出彈簧的作用下滑桿被推出?；瑮U與底座滑動連接，當滑桿碰到硬幣或骰子后會將其推至風嘴所在的一側，以便于風嘴對硬幣或骰子的吸附。電磁鐵、滑桿和頂出彈簧構成了推進機構。

為方便壓板相對轉盤的移動，減小轉盤與壓板之間的阻力，如圖9所示，在壓板的底部設有滾珠571。

下面對整個裝置的工作過程進行描述，工作前確保托板位于其中任意一個通孔的正下方，然后在該通孔中放置硬幣或骰子。驅動豎軸的轉動，使得硬幣或骰子從通孔中落下后在圍板內側靜止，此時照相機或錄像機進行拍照，以記錄硬幣或骰子朝上一面的信息；與此同時轉盤順時針轉動一定的角度(該角度值為360度除以通孔的數(shù)目)，托板復位且托板置于下一個通孔的正下方。當硬幣或骰子靠近圍板左側時，推進機構將硬幣或骰子推至圍板的右側，然后風機工作將硬幣或骰子吸起并通過輸送管將其輸送至壓塊中。然后豎桿驅動機構動作將活動管向左推動使得壓塊置于托板的正上方，此時硬幣或骰子再次回到通孔中。連接管的設置，可以滿足活動管移動時的需求。硬幣或骰子落在通孔中后或者活動管向左移動到最大位移時，豎桿驅動機構反向動作，使得活動管復位。此即為一個工作循環(huán)，設定試驗的次數(shù)，即可實現(xiàn)對硬幣或骰子的N次拋擲，記錄硬幣或骰子朝上一面的數(shù)據(jù)，便可實現(xiàn)對概率的統(tǒng)計計算。

豎桿電機、豎軸電機和轉盤電機分別與控制器電連接，由控制器控制各電機的動作。