360?旋转扇形圆规角尺

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  一、设计者介绍
  顾温知心,12岁,毕业于南宁市星湖小学,爱好广泛,喜欢做手工、踢足球、游泳等,曾获2019年南宁市青少年科技创新大赛二等奖、广西第35届青少年科技创新大赛一等奖等奖项。
  二、指导老师
  吴巧凤、秦邕云、李锋
  三、设计故事
  小学生常用到的学习文具有三角尺、圆规、直尺、量角器等,数量较多,很占空间。一些文具甚至有潜在的危险,如三角尺和圆规都有锐利的部分,小学生自我保护能力弱,使用这些文具时容易伤到自己或其他人。所以,顾温知心希望设计出一款既能满足学习需要、又能保证安全的组合圆规角尺,从而解决以上问题。
  四、设计思路和作品意义
  设计一个组合型的“360°旋转扇形圆规角尺”,将三角尺、圆规、直尺、量角器、坐标、时钟、放大镜等集于一体,供使用者画出众多图形,满足不同程度的学习需要。
  五、制作材料
  裁纸刀、剪刀、镊子、戳刀、砂纸、工字钉、螺丝、螺母、亚克力板、塑料透明板、放大镜、钟表、胶水等。
  六、科创过程
  第一步:画草图,设计出电动画图尺。
  顾温知心先设计出了一款电动画图尺,只要转动指针,确定度数,再按中间按钮,即可电动画圆或画角。
  指导老师·吴巧凤:制作电动画图尺较麻烦,如果一定要出成品,只能做出打印机大小的尺寸,不现实,故舍弃。
  第二步:修改图纸,设计出轻薄实用、类似于帆船的尺子。
  顾温知心请广告公司按样图切割亚克力板,把刻度印刷上去,然而沒有一家公司愿意帮切割,因为成本巨大。于是,顾温知心只好用塑料片代替亚克力板,并用马克笔画底板的刻度。
  指导老师·吴巧凤:实际作品和样图有差距,略显粗糙,但胜在具有创意,故鼓励顾温知心参加市级比赛,最后成功进入区决赛。
  第三步:根据实际情况,不断增加功能,得出最终版本。
  为了冲刺区决赛,顾温知心在上一版的基础上,增加了透明百变尺、时钟等,使尺子的功能更加完善。最终的成品分为5层,总宽为15 cm,总厚度只有6 mm,重量约20 g,又轻又薄。
  指导老师·吴巧凤:顾温知心原计划用电子表(电子表有计时、秒表、日期等功能)作为尺子的时钟,但没有买到合适的,只能拆了自己的手表来做时钟。方位环形坐标尺寸上的东、西、南、北字样还是没能印上去,只能在纸上写好后再剪下来贴上去。
  七、作品拆分图(部分)
  90°扇形尺
  90°扇形尺有直尺、等腰直角三角尺、量角器、时钟、放大镜等功能。镂空点的用法:只要固定0为中心点,把笔放到刻度点,旋转扇形尺,即可画出不同尺寸的圆。镂空轨道的作用:当各部分尺子组合在一起时,可发挥各种量角、画图功能。
  方位环形坐标尺
  方位环形坐标尺的每一刻度为10度,能让同学们更直接地判明方位。尺子是透明的,圆的直径只有2.5 cm,做习题时把尺子放到题目上,也不会挡住题目。
  透明百变尺
  这是作品的精华部分。通过尺子右边的35个小孔,可画出无限规则图形,如正方形、三角形、正方体、波浪形等;尺子的左边则是各种小尺寸规则圆,可按需要使用。另外,将尺子其中一排圆点打通,变成一条直线轨道,就可以实现无限半径画圆。
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