磁感線變化探究玩具

《磁感線變化探究玩具》是廣東邦寶益智玩具股份有限公司於2017年3月14日申請的專利，該專利的公布號為CN206621799U，授權公布日為2017年11月10日，發明人是謝燕琴、蘇銳強、王佳盛。

《磁感線變化探究玩具》包括框架積木模組、兩個磁鐵模組和至少一個指南針，其特徵是：所述框架積木模組包括多個連桿積木和多個插銷積木，所述多個連桿積木和多個插銷積木通過插接組成框架積木模組，所述磁鐵模組和指南針分別插接在框架積木模組上，所述兩個磁鐵模組相對設定，指南針放置在磁鐵模組周圍。該實用新型能夠解決2017年3月之前技術的不足，它結構簡單、成本低、使用方便、直觀性能強，通過插銷式拼接積木實驗套裝，讓積木玩具變得更加生動有趣，鼓勵學生結合想像進行自主動手操作、拓展實驗活動，深刻了解磁感線的變化，有利於培養學生的想像力和創造力，具有教育意義和高可玩性，創造新的市場空間。

2020年7月14日，《磁感線變化探究玩具》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖為《磁感線變化探究玩具》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：磁感線變化探究玩具
• 申請人：廣東邦寶益智玩具股份有限公司
• 申請日：2017年3月14日
• 申請號：2017202439120
• 公布號：CN206621799U
• 公布日：2017年11月10日
• 發明人：謝燕琴、蘇銳強、王佳盛
• 地址：廣東省汕頭市潮汕路金園工業城13-09片區
• Int.Cl.：A63H33/08(2006.01)I、A63H33/26(2006.01)I
• 代理機構：汕頭市潮睿專利事務有限公司
• 代理人：郭曉剛、俞詩永
• 類別：實用新型發明專利

專利背景

磁感線是描述磁場分布的假想曲線，該曲線上各點的切線方向就是相應各點的磁場方向。在中學物理教學中，磁感線一般通過鐵粉或是動畫演示。鐵粉的演示步驟為：（1）將條形磁鐵平放在桌面上；（2）在光滑的玻璃上均勻地撒上鐵屑；（3）將玻璃放在磁鐵上，輕輕地敲打玻璃；（4）觀察玻璃上的鐵屑形成的形狀。用鐵粉演示比較麻煩，鐵粉在玻璃上容易灑落到處都是，而動畫演示有不夠真實的缺點，很難將知識性、靈活性低、趣味性融為一體，不利於培養學生的創造性思維和激發學習科學知識的興趣，難將娛樂和教育結合為一體。

發明內容

專利目的

《磁感線變化探究玩具》要解決的技術問題是提供一種磁感線變化探究玩具，它結構簡單、成本低、使用方便、直觀性能強，讓學生深刻了解磁感線的變化，具有教育意義和高可玩性，創造新的市場空間。

技術方案

《磁感線變化探究玩具》採用的技術方案如下：一種磁感線變化探究玩具，包括框架積木模組、兩個磁鐵模組和至少一個指南針，其特徵是：所述框架積木模組包括多個連桿積木和多個插銷積木，所述多個連桿積木和多個插銷積木通過插接組成框架積木模組，所述磁鐵模組和指南針分別插接在框架積木模組上，所述兩個磁鐵模組相對設定，指南針放置在磁鐵模組周圍。上述結構中對應的模組組裝在框架積木模組上，這種磁感線變化探究玩具配套國中物理磁感線實驗，重現課堂理論，創造性組合出磁鐵探究積木組，可通過觀察指南針的轉向來探究磁極相吸或者磁極相對時磁感線的變化特點，通過自主設計、自己動手操作進行拓展實踐，讓科學活動變得生動、有趣。

作為該實用新型的優選方案，所述連桿積木開有至少一個插孔，所述插銷積木設有至少兩個可與插孔形成插接配合的插頭。所述插孔可與插銷積木的插頭相互插接。上述結構中，框架積木模組作為電路組成的支撐框架，連桿積木可以是任何幾何形狀的結構，插銷積木可以是任意長短的結構，通過多個連桿積木和多個插銷積木不同的插接方式組成不同的積木框架造型。

作為該實用新型的優選方案，所述磁鐵模組外殼開有磁極孔，所述磁極孔內部安裝有磁鐵，所述磁鐵包括圓形磁鐵和環形磁鐵，所述圓形磁鐵所在磁極為S極，所述環形磁鐵所在磁極為N極。

作為該實用新型的優選方案，所述磁鐵模組和指南針的外殼均設有拼接機構，所述拼接機構為可與框架積木模組相互插接的插柱或者插孔。設有插柱的模組插接在連桿積木的插孔中，設有插孔的模組通過插銷積木插接固定在框架積木模組上，各模組之間互相插接組裝，使得各模組穩固安裝在框架積木模組上。

作為該實用新型進一步的優選方案，所述磁感線變化探究玩具還包括磁鐵調節機構，所述磁鐵調節機構包括手柄、大齒輪、小齒輪和鏈條，所述手柄插接在大齒輪上，所述大齒輪和小齒輪分別通過插銷積木安裝在框架積木模組上，所述兩個磁鐵模組均插接在小齒輪上，所述鏈條套接在大齒輪上和小齒輪上，並且大齒輪和小齒輪分別與鏈條相互嚙合。磁鐵調節機構使得兩個磁鐵模組轉動，在磁場磁力作用下，可觀察指南針隨著南、北極的變化而指向產生變化。搖動手柄，大齒輪通過鏈條帶動小齒輪轉動，兩個磁鐵模組跟隨著小齒輪轉動，磁極的變化帶動指南針指向發生變化，用來探究在磁鐵不同位置時磁感線的變化。

改善效果

《磁感線變化探究玩具》與2017年3月之前的技術相比，具有如下優點：這種磁感線變化探究玩具的它結構簡單、成本低、使用方便、直觀性能強，通過插銷式拼接積木實驗套裝，讓積木玩具變得更加生動有趣，鼓勵學生結合想像進行自主動手操作、拓展實驗活動，深刻了解磁感線的變化，從而讓科學知識融入其中，變得易學易懂，讓積木的多變化、可拆卸、可還原的特性得到發揮，獲得更多的樂趣，有利於培養學生的想像力和創造力，具有教育意義和高可玩性，創造新的市場空間。

附圖說明

圖1是《磁感線變化探究玩具》實施例1的結構示意圖；

圖2是該實用新型實施例1圓形磁鐵的結構示意圖；

圖3是該實用新型實施例1環形磁鐵的結構示意圖；

圖4是該實用新型實施例2的結構示意圖。

技術領域

《磁感線變化探究玩具》涉及一種電磁學探究玩具，尤其是一種套用於教學實驗的磁感線變化探究玩具。

權利要求

1.一種磁感線變化探究玩具，包括框架積木模組、兩個磁鐵模組和至少一個指南針，其特徵是：所述框架積木模組包括多個連桿積木和多個插銷積木，所述多個連桿積木和多個插銷積木通過插接組成框架積木模組，所述磁鐵模組和指南針分別插接在框架積木模組上，所述兩個磁鐵模組相對設定，指南針放置在磁鐵模組周圍。

2.如權利要求1所述的磁感線變化探究玩具，其特徵是：所述連桿積木開有至少一個插孔，所述插銷積木設有至少兩個可與插孔形成插接配合的插頭。

3.如權利要求1所述的磁感線變化探究玩具，其特徵是：所述磁鐵模組外殼開有磁極孔，所述磁極孔內部安裝有磁鐵，所述磁鐵包括圓形磁鐵和環形磁鐵，所述圓形磁鐵所在磁極為S極，所述環形磁鐵所在磁極為N極。

4.如權利要求1所述的磁感線變化探究玩具，其特徵是：所述磁鐵模組和指南針的外殼均設有拼接機構，所述拼接機構為可與框架積木模組相互插接的插柱或者插孔。

5.如權利要求1-4中任意一項所述的磁感線變化探究玩具，其特徵是：所述磁感線變化探究玩具還包括磁鐵調節機構，所述磁鐵調節機構包括手柄、齒輪、轉軸和鏈條，所述手柄插接在齒輪上，所述齒輪和轉軸分別通過插銷積木安裝在框架積木模組上，所述兩個磁鐵模組均插接在轉軸上，所述鏈條套接在齒輪上和轉軸上，並且齒輪和轉軸分別與鏈條相互嚙合。

實施方式

• 實施例1

如圖1-3所示，該實施例中的磁感線變化探究玩具，包括框架積木模組1、兩個磁鐵模組2和七個指南針3，框架積木模組1包括多個連桿積木11和多個插銷積木12，連桿積木11開有多個插孔，插銷積木12設有多個可與插孔形成插接配合的插頭，多個連桿積木11和多個插銷積木12通過插接組成框架積木模組1，磁鐵模組2和指南針3分別插接在框架積木模組1上，兩個磁鐵模組2相對設定，指南針3放置在磁鐵模組2周圍。磁鐵模組2外殼開有磁極孔21，磁極孔21內部安裝有磁鐵，磁鐵包括圓形磁鐵22和環形磁鐵23，圓形磁鐵22所在磁極為S極，環形磁鐵23所在磁極為N極。磁鐵模組2和指南針3的外殼均設有拼接機構，拼接機構為可與框架積木模組1相互插接的插柱或者插孔。設有插柱的模組插接在連桿積木11的插孔中，設有插孔的模組通過插銷積木12插接固定在框架積木模組1上，各模組之間互相插接組裝，使得各模組穩固安裝在框架積木模組1上。

該實施例的磁感線變化探究玩具探究的是磁極相對時磁感線的變化特點，其工作原理為：設定兩塊磁極相同的磁鐵相對設定擺放在框架積木模組1上：兩塊圓形磁鐵22或者兩塊環形磁鐵23；七個指南針3擺放在兩塊磁鐵的中間位置，磁鐵的磁感線是從磁鐵的N極出發，回到磁鐵另一端的S極，觀察磁極相對時指南針3指針的轉向。

• 實施例2

如圖4所示，該實施例中的磁感線變化探究玩具與實施例1的區別在於：

所述磁感線變化探究玩具還包括磁鐵調節機構4，所述磁鐵調節機構4包括手柄41、齒輪42、小齒輪43和鏈條44，所述手柄41插接在齒輪42上，所述齒輪42和小齒輪43分別通過插銷積木12安裝在框架積木模組1上，所述兩個磁鐵模組2均插接在小齒輪43上，所述鏈條44套接在齒輪42上和小齒輪43上，並且齒輪42和小齒輪43分別與鏈條44相互嚙合。

該實施例的磁感線變化探究玩具探究的是磁極相吸時磁感線的變化特點，其工作原理為：設定兩塊磁極相反的磁鐵相對設定擺放在框架積木模組1上：一塊圓形磁鐵22和一塊環形磁鐵23；八個指南針3擺放在兩塊磁鐵的四周，搖動手柄41，齒輪42通過鏈條帶動小齒輪43轉動，兩個磁鐵模組2跟隨著小齒輪43轉動，磁極的變化帶動指南針3指向發生變化，用來探究在磁鐵不同位置時磁感線的變化。

榮譽表彰

2020年7月14日，《磁感線變化探究玩具》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。