一种动态的莫比乌斯环教学展示装置的制作方法

本实用新型属于教学展示装置技术领域，特别是涉及一种动态的莫比乌斯环教学展示装置。

背景技术：

莫比乌斯环是一种拓扑学结构，它只有一个面(表面)，和一个边界。它是由德国数学家、天文学家莫比乌斯(augustferdinandm&ouml；bius)和约翰·李斯丁(johhanbenedictlisting)在1858年独立发现的。这个结构可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来。事实上有两种不同的莫比乌斯环镜像，他们相互对称。如果把纸带顺时针旋转再粘贴，就会形成一个右手性的莫比乌斯环，反之亦类似。

莫比乌斯环本身具有很多奇妙的性质。如果你从中间剪开一个莫比乌斯环，不会得到两个窄的带子，而是会形成一个把纸带的端头扭转了两次再结合的环(并不是莫比乌斯环)，再把刚刚做出那个把纸带的端头扭转了两次再结合的环从中间剪开，则变成两个环。如果你把带子的宽度分为三分，并沿着分割线剪开的话，会得到两个环，一个是窄一些的莫比乌斯环，另一个则是一个旋转了两次再结合的环。

目前，在学校课堂教学中，教师枯燥的讲解莫比乌斯环的由来，莫比乌斯环本身所具有的奇妙特性，而没有相关的辅助设施来帮助讲解，较为抽象，学生一般难以理解，从而可能产生厌学情绪，不利于老师的课上数学教学，因此需要一种动态的莫比乌斯环教学展示装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动态的莫比乌斯环教学展示装置，通过设置第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环、第一齿轮、第二齿轮和电机，解决了现有的莫比乌斯环教学讲解枯燥乏味，不利于学生理解的问题，提高了教学的形象生动性，激发了学生学习的兴趣，提高了教学质量。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种动态的莫比乌斯环教学展示装置，包括a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架、d矩形框架、第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环、第一齿轮、第二齿轮、弧形滑块、支撑架和电机；所述a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架和d矩形框架均与地面垂直，且为环形均布设置；所述a矩形框架的拐角处沿逆时针方向分别设置有a1连接环、a2连接环、a3连接环、a4连接环；所述b矩形框架的拐角处沿逆时针方向分别设置有b1连接环、b2连接环、b3连接环、b4连接环；所述c矩形框架的拐角处沿逆时针方向分别设置有c1连接环、c2连接环、c3连接环、c4连接环；所述d矩形框架的拐角处沿逆时针方向分别设置有d1连接环、d2连接环、d3连接环、d4连接环；所述第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环均与a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架、d矩形框架活动连接；所述第一莫比乌斯环与a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架、d矩形框架的连接路径为，依次穿过a4连接环、b1连接环、c2连接环、d1连接环、a2连接环、b3连接环、c4连接环、d3连接环、a4连接环,形成一个闭合环状结构；所述第二莫比乌斯环与a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架、d矩形框架的连接路径为，依次穿过a1连接环、b2连接环、c1连接环、d4连接环、a3连接环、b4连接环、c3连接环、d2连接环、a1连接环,形成一个闭合环状结构；所述a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架和d矩形框架均设置于第一齿轮的内侧壁上；所述第一齿轮的两相对端面设置有环形滑槽；所述环形滑槽与弧形滑块滑动配合；所述弧形滑块与支撑架固定连接，所述支撑架与底座固定连接；所述第一齿轮与第二齿轮啮合；所述第二齿轮的中心处与电机的转轴固定连接。

进一步地，所述a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架和d矩形框架的大小规格相同。

进一步地，所述a1连接环、a2连接环、a3连接环和a4连接环设置于a矩形框架的拐角内侧或外侧。

进一步地，所述第一莫比乌斯环和第二莫比乌斯环的材质为橡胶或塑料。

进一步地，所述电机之间通过串联电路连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型针对现有的课堂教学中对莫比乌斯环的教学讲解枯燥泛味，不利于学生理解的问题，设置了第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环、第一齿轮、第二齿轮和电机，使得将莫比乌斯环生动的展现在学生的面前，提高了教学的生动性，提高了教学质量。

2、本实用新型通过将第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环设置于a矩形框架、b矩形框架、c矩形框架和d矩形框架内，使得莫比乌斯环呈现出立体感，更加容易理解。

3、本实用新型通过设置第一齿轮、第二齿轮、和电机，使得第一莫比乌斯环、第二莫比乌斯环可以进行动态展示，更加有利于理解其奇妙特性，有利于激发学生的学习的兴趣。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的一种动态的莫比乌斯环教学展示装置的结构示意图；

图2为本实用新型的第一莫比乌斯环的结构示意图；

图3为本实用新型的第二莫比乌斯环的结构示意图；

图4为本实用新型的第一齿轮的结构示意图；

图5为图4的e处的局部放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-a矩形框架，2-b矩形框架，3-c矩形框架，4-d矩形框架，5-第一莫比乌斯环，6-第二莫比乌斯环，7-第一齿轮，8-第二齿轮，9-电机，101-a1连接环，102-a2连接环，103-a3连接环，104-a4连接环，201-b1连接环，202-b2连接环，203-b3连接环，204-b4连接环，301-c1连接环，302-c2连接环，303-c3连接环，304-c4连接环，401-d1连接环，402-d2连接环，403-d3连接环，404-d4连接环，701-环形滑槽，702-弧形滑块，703-支撑架，704-底座，901-转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内侧”、“外侧”、“相对端面”、“中心”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-5所示，本实用新型为一种动态的莫比乌斯环教学展示装置，包括a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4、第一莫比乌斯环5、第二莫比乌斯环6、第一齿轮7、第二齿轮8、弧形滑块702、支撑架703和电机9；a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4均与地面垂直，且为环形均布设置；a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4的大小规格相同；a矩形框架1的拐角处沿逆时针方向分别设置有a1连接环101、a2连接环102、a3连接环103、a4连接环104；a1连接环101、a2连接环102、a3连接环103和a4连接环104设置于a矩形框架1的拐角内侧或外侧；b矩形框架2的拐角处沿逆时针方向分别设置有b1连接环201、b2连接环202、b3连接环203、b4连接环204；c矩形框架3的拐角处沿逆时针方向分别设置有c1连接环301、c2连接环302、c3连接环303、c4连接环304；d矩形框架4的拐角处沿逆时针方向分别设置有d1连接环401、d2连接环402、d3连接环403、d4连接环404；

第一莫比乌斯环5、第二莫比乌斯环6均与a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4活动连接；第一莫比乌斯环5和第二莫比乌斯环6的材质为橡胶或塑料；第一莫比乌斯环5与a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4的连接路径为，依次穿过a4连接环104、b1连接环201、c2连接环302、d1连接环401、a2连接环102、b3连接环203、c4连接环304、d3连接环403、a4连接环104,形成一个闭合环状结构；第二莫比乌斯环6与a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4的连接路径为，依次穿过a1连接环101、b2连接环202、c1连接环301、d4连接环404、a3连接环103、b4连接环204、c3连接环303、d2连接环402、a1连接环101,形成一个闭合环状结构；

a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4均设置于第一齿轮7的内侧壁上；第一齿轮7的两相对端面设置有环形滑槽701；环形滑槽701与弧形滑块702滑动配合；弧形滑块702与支撑架703固定连接，所述支撑架703与底座704固定连接；第一齿轮7与第二齿轮8啮合；第二齿轮8的中心处与电机9的转轴901固定连接；电机9之间通过串联电路连接。

本实施例的一个具体应用为：

首先，将支撑架703的一端焊接在底座704的上表面，另一端通过插接的方式固定在弧形滑块702的外侧面；将第一齿轮7与弧形滑块702滑动配合，将第二齿轮8与第一齿轮7相啮合，将第二齿轮8与电机9的转轴901固定连接；然后将a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4固定安装在第一齿轮7的内侧壁上；将第一莫比乌斯环5与a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4的相连接，连接方式为依次穿过a4连接环104、b1连接环201、c2连接环302、d1连接环401、a2连接环102、b3连接环203、c4连接环304、d3连接环403、a4连接环104,形成一个闭合环状结构；将第二莫比乌斯环6与a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3、d矩形框架4的相连接，连接方式为依次穿过a1连接环101、b2连接环202、c1连接环301、d4连接环404、a3连接环103、b4连接环204、c3连接环303、d2连接环402、a1连接环101,形成一个闭合环状结构，则安装完毕；

安装完之后，进行教学展示，打开电源，电机9上的转轴901带动第二齿轮8转动，第二齿轮8因与第一齿轮7啮合，带动第一齿轮7转动；第一齿轮7的内侧壁上的a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4开始转动，因电机9之间为串联方式连接，故而a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4同时转动；安装在a矩形框架1、b矩形框架2、c矩形框架3和d矩形框架4上的第一莫比乌斯环5、第二莫比乌斯环6开始翻转，进行教学展示，形象生动，便于老师讲解，方便学生理解，提高了教学质量，激发了学生学习的兴趣。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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