一种小电工教学玩具的制作方法
专利名称:一种小电工教学玩具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该多片弹性触片分别嵌于该外壳开有的多个插孔内，且在该外壳内两两相接。该负载组件包括电路元件和两个第二接电端子，该两个第二接电端子分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。相对于现有技术，本实用新型采用连接头，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。
【专利说明】
一种小电工教学玩具
技术领域
[0001]本实用新型属于玩具技术领域，特别涉及一种教学玩具。
【背景技术】
[0002]随着现代生活水平的不断提高，玩具的种类越来越多，也越来越有针对性。对于少年儿童来说，这个阶段的他们一方面正在学校里学习科学知识，另一方面仍然释放着热爱玩乐的天性。因此，一些寓教于乐的教学玩具对于少年儿童来说可谓一举两得。
[0003]例如，专利号为200520064568.6的专利提供了一种电子积木，包括绝缘安装底板、电子功能块和导线连接条。该绝缘安装底板上等距离布置若干个凸台。该电子功能块由各种不同的电子元件制成，其上装有电子元件，并印刷有相应电子元件的电路符号，在该电子功能块的引线端装有成对电联接的插接件。该导线连接条由各种不同长度的导线制成，其上装有金属连接片，并印刷有导线的电路符号，在该导线连接条的引线端装有成对电联接的插接件。所述插接件由上侧的金属子扣和下侧有弹簧力的金属母扣构成，所述金属母扣能与所述金属子扣或凸台相扣合。
[0004]将上述电子积木组装电路时，玩家将该电子功能块或导线连接条的金属母扣与该绝缘安装底部的凸台相扣合，从而使该电子功能块或导线连接条固定在该绝缘安装底板上。该电子功能块与导线连接条也通过其金属子扣和金属母扣的相互扣合，从而连接起来。该绝缘安装底板使该电子功能块与导线连接条不易发生相对位移，因此避免搭建好的电路发生断路。
[0005]但是，玩家若想要连接多种不同的电路，就需要将电子功能块或导线连接条从绝缘安装底板上拔出来，进行重新安装，步骤麻烦，少年儿童玩家容易失去耐心，也难以发挥自己的想象力进行拼接。当连接的电路较为复杂时，该电子功能块与导线连接条之间形成层层叠叠的立体组装结构，造型复杂且不美观，不利于玩家识别整个电路结构。此外，该电子积木仅仅能辅助玩家学习电学知识，却没有涉及与电学密切相关的磁学知识。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种拼接电路方便、能辅助学习电磁学的寓教于乐的小电工教学玩具。
[0007]本实用新型采用的技术方案为:
[0008]—种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接。该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接，该外壳的表面设有相应的电路符号。该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。
[0009]相对于现有技术，本实用新型采用连接头，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。玩家拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。
[0010]进一步，该连接组件还包括T形连接件，该T形连接件包括T形外壳和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳的三个端侧面，且在该T形外壳内两两相接。该第三接电端子可插入所述连接头的插孔内。该T形外壳的表面设有相应的电路符号。该T形连接件使拼接电路的方式更多样灵活。
[0011]具体地，所述供电单元为手动发电机，该手动发电机还包括左壳、右壳、磁铁单元、线圈和手柄。该左壳为透明结构，包括左基板、筒体和设有中心孔的顶片，该筒体为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板固接，其另一端内嵌着该顶片，所述两个第一接电端子均嵌在该顶片上。该右壳为透明结构，包括与该左基板固接的右基板，该左基板和右基板之间形成内部空腔。该磁铁单元固定在该筒体外。该线圈设在该筒体内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接。该手柄设在该右壳外，且带动该线圈在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。玩家可以透过透明的左壳和右壳观察到该手动电动机的内部结构，更容易理解该手动发电机工作原理。
[0012]具体地，所述筒体的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体中心轴平行的限位条。
[0013]所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条。
[0014]或者，所述磁铁单元包括第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁，该第一瓦形磁铁的内侧为N极，该第二瓦形磁铁的内侧为S极，该第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁的内侧面均与该筒体的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁相向地固定在该筒体的外侧面，且均可从该筒体拆卸下来，该限位条隔开该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁。
[0015]或者，所述磁铁单元包括两个圆柱磁铁和磁铁架，该磁铁架包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁，该两个圆柱磁铁异名磁极相向，该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条卡接，该磁铁架可从该筒体拆卸下来，该两个圆柱磁铁可从该磁铁架拆卸下来。
[0016]该第一瓦形磁铁、第二瓦形磁铁或两个圆柱磁铁均可拆卸，玩家可改变磁场强度，研究该手动发电机的发电功率的变化。玩家通过亲自体验有趣的电磁学现象，能深刻地学习到电磁学知识，为以后的课程学习打下基础，并产生对自然科学的兴趣。
[0017]进一步，所述手动发电机还包括齿轮单元，该齿轮单元在所述左基板和右基板之间形成的内部空腔内。该齿轮单元包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一转轴、第二转轴和第三转轴。该第一齿轮的轮齿与该第二齿轮的轮齿啮合，该第三齿轮固定在该第二齿轮的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮的轮齿啮合。该第一转轴的一端枢接在所述顶片的中心孔内，其另一端依次穿过所述线圈和该第一齿轮的旋转中心。该第二转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮和该第三齿轮的旋转中心，与该右基板枢接。该第三转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮的旋转中心和该右基板。所述手柄设有卡槽，该第三转轴的穿过该右基板的一端与该卡槽卡接。玩家通过观察各齿轮的巧妙配合，初步认识机械传动的原理，并产生对机械的兴趣。
[0018]具体地，所述供电单元为电池电源，该电池电源包括电池盒和电池。该电池设在该电池盒内，所述两个第一接电端子均嵌在该电池盒上，且分别与该电池的正极和负极连接。该电池盒的表面设有相应的电路符号。
[0019]具体地，所述电路元件为白炽灯泡，该白炽灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该白炽灯泡的两接线端连接。
[0020]或者，所述电路元件为LED灯泡，该LED灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该LED灯泡的两接线端连接，该绝缘壳表面设有该LED灯泡的发光方向标
V 1、1、O
[0021]或者，所述负载组件还包括扇叶和转轴，所述电路元件为风扇电动机，该扇叶设在所述绝缘壳的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳的内部，该转轴枢接在该绝缘壳的顶部，其一端与该扇叶的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接，所述两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接。
[0022]或者，所述负载组件还包括按钮开关和六个小灯，所述电路元件为音乐芯片，该音乐芯片安装在所述绝缘壳内，该按钮开关嵌在该绝缘壳的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声，该六个小灯呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳的顶部，该六个小灯串联后与该音乐芯片并联，所述两个第二接电端子分别与电路的干路两端连接，该绝缘壳的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。
[0023]具体地，所述电路元件为U形电磁铁，该U形电磁铁安装在所述绝缘壳的内部，其两端部外露于该绝缘壳，所述两个第二接电端子分别与该U形电磁铁的两接线端连接。
[0024]进一步，还包括指向单元，该指向单元包括罗盘、吊具和两个圆环磁铁，该吊具将该两个圆环磁铁悬吊在该罗盘上方。所述罗盘设有安装槽，该罗盘的表面设有角度标志。所述吊具包括吊杆、大圆环、小圆环和细线，该吊杆的一端与该安装槽卡接，其另一端设有弯钩，该大圆环钩住该弯钩，且其外侧面设有一吊环，该细线的一端系于该吊环，其另一端系于该小圆环。所述圆环磁铁的N极为蓝色，其S极为红色，该圆环磁铁的中心孔的直径大于该小圆环的外直径，该两个圆环磁铁的异名磁极吸合，该细线设在该两个圆环磁铁之间，该小圆环卡在该两个圆环磁铁的中心孔内。当该指向单元靠近所述U形电磁铁时，该两个圆环磁铁的偏转情况表征该U形电磁铁的两个磁极。
[0025]进一步，所述连接组件还包括多条接线，该接线包括电线、两个鳄鱼夹和两个绝缘套。该电线的两端分别与该两个鳄鱼夹的尾端连接，且其连接部位被该绝缘套包覆。该鳄鱼夹夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。该接线使连接电路的方式更多样灵活，能充分发挥玩家的想象力。
[0026]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
【附图说明】
[0027]图1是电池电源的示意图
[0028]图2是手动发电机的结构分解图
[0029]图3是手动发电机的组装示意图[°03°]图4是磁铁单元的结构分解图
[0031]图5是磁铁单元的组装示意图
[0032I图6是磁铁单元的安装示意图
[0033]图7是白炽灯组件的示意图
[0034]图8是LED灯组件的示意图
[0035]图9是小风扇组件的示意图
[0036]图10是发声器组件的示意图[0037I图11是电磁铁组件的示意图
[0038]图12是接线的示意图
[0039]图13是连接头的示意图
[0040]图14是T形连接件的示意图
[0041]图15是本实用新型的连接方式I的示意图
[0042]图16是本实用新型的连接方式2的示意图
[0043]图17是本实用新型的连接方式3的示意图
[0044]图18是本实用新型的连接方式4的示意图
[0045]图19是本实用新型的连接方式5的示意图
[0046]图20是本实用新型的连接方式6的示意图
[0047]图21是本实用新型的连接方式7的示意图
[0048]图22是本实用新型的连接方式8的示意图
[0049]图23是本实用新型的连接方式9的示意图
[0050]图24是本实用新型的连接方式10的示意图
[0051]图25是本实用新型的连接方式11的示意图
[0052]图26是本实用新型的连接方式12的示意图
[0053]图27是本实用新型的连接方式13的示意图
[0054]图28是本实用新型的连接方式14的示意图
[0055]图29是本实用新型的连接方式15的示意图
[0056]图30是指向单元的结构I的分解图
[0057]图31是指向单元的结构I的组装图
[0058]图32是指向单元的结构2的组装图
【具体实施方式】
[0059]本实用新型提供一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接。
[0060]该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接。该外壳的表面设有相应的电路符号。该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。
[0061]该供电单元为电池电源11。请参阅图1，其是电池电源11的示意图。该电池电源11包括电池盒110、电池和两个第一接电端子，该电池为两节串联在一起的1.5V干电池，其设在该电池盒110内，该两个第一接电端子均嵌在该电池盒110的侧面，且分别与该电池的正极和负极连接。该电池盒110设有表面带防滑花纹盒盖1101，该盒盖1101可拆卸，且与该电池的位置相对应，方便玩家更换电池。该电池盒110的表面设有相应的电路符号，方便玩家正确地连接电路。
[0062]或者，该供电单元为手动发电机12。请参阅图2?3，图2是手动发电机12的结构分解图，图3是手动发电机12的组装不意图。该手动发电机12包括左壳120、右壳121、两个第一接电端子、线圈122、齿轮单元、手柄124和磁铁单元。玩家可利用该手动发电机12发电，并使负载组件通电工作，从而学习发电机的工作原理。
[0063]该左壳120为透明结构，包括左基板1200、筒体1201和设有中心孔的顶片1203，该筒体1201为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板1200固接，其另一端内嵌着该顶片1203。该筒体1201的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体1201中心轴平行的限位条1202。
[0064]该右壳121为透明结构，包括右基板1210和限位部1211，该右基板1210与该左基板1200固接，该左基板1200和该右基板1210之间形成内部空腔。该限位部1211为两端相通的圆筒状结构，其一端与该右基板1210固接。玩家可以透过透明的左壳120和右壳121观察到该手动电动机12的内部结构，更容易理解该手动发电机12工作原理。
[0065]该两个第一接电端子均嵌在该顶片1203上。
[0066]该线圈122设在该筒体1201内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接。
[0067]该齿轮单元在该左基板1200和右基板1210之间形成的内部空腔内，该齿轮单元包括第一齿轮1231、第二齿轮1232、第三齿轮1233、第四齿轮1234、第一转轴1235、第二转轴1236和第三转轴1237，该第一齿轮1231的轮齿与该第二齿轮1232的轮齿啮合，该第三齿轮1233固定在该第二齿轮1232的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮1234的轮齿啮合。该第一转轴1235的一端枢接在该顶片1203的中心孔内，其另一端依次穿过该线圈122和该第一齿轮1231的旋转中心。该第二转轴1236的一端与该左基板1200枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮1232和该第三齿轮1233的旋转中心，与该右基板1210枢接。该第三转轴1237的一端与该左基板1200枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮1234的旋转中心和该右基板1210。
[0068]该手柄124设在该右壳121外，该手柄124设有卡槽，该第三转轴1237的穿过该右基板1210的一端与该卡槽卡接。该手柄124的旋转范围在该限位部1211内。该手柄124通过该齿轮单元带动该线圈122旋转，使该线圈122在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。该手柄124被旋转时带动该第三转轴1237旋转，该第三转轴1237通过该第四齿轮1234带动该第三齿轮1233旋转，该第三齿轮1233通过该第二齿轮1232带动该第一齿轮1231旋转，则该第一齿轮1231通过该第一转轴1235带动该线圈122旋转。玩家通过观察各齿轮的巧妙配合，初步认识机械传动的原理，并产生对机械的兴趣。
[0069]所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体1201的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体1201的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条1202。
[0070]或者，该磁铁单元包括第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252。该第一瓦形磁铁1251表面套设一带把手的红色外壳，该第一瓦形磁铁1251的内侧为N极，且外露于该红色外壳。该第二瓦形磁铁1252表面套设一带把手的蓝色外壳，该第二瓦形磁铁1252的内侧为S极，且外露于该蓝色外壳。该第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252的内侧面均与该筒体1201的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁1251与该第二瓦形磁铁1252相向地固定在筒体1201的外侧面，且均可从该筒体1201拆卸下来。该限位条1202隔开该第一瓦形磁铁1251与该第二瓦形磁铁1252，限定着该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252的位置，使其不能绕着该筒体1201旋转。该红色外壳和该蓝色外壳用以将该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252区分开来，其把手方便玩家将该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252从该筒体1201拆卸下来。
[0071]又或者，该磁铁单元包括两个圆柱磁铁1253和磁铁架1254，请参阅图4?6，图4是磁铁单元的结构分解图，图5是磁铁单元的组装示意图，图6是磁铁单元的安装示意图。该圆柱磁铁1253的N极表面涂有蓝色油漆，其S极表面涂有红色油漆，以示区别。该磁铁架1254包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁1253，该两个圆柱磁铁1253的异名磁极相向。该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条1202卡接，从而使该两个圆柱磁铁1253相向地固定在该筒体1201外。该磁铁架1254可从该筒体1201拆卸下来，该两个圆柱磁铁1253可从该磁铁架1254拆卸下来。
[0072]若该负载组件为白炽灯组件21、LED灯组件22、小风扇组件23、发声器组件24或电磁铁组件25，则相应地，该电路元件为白炽灯泡211、LED灯泡221、风扇电动机、音乐芯片或U形电磁铁251。
[0073]请参阅图7，图7是白炽灯组件21的示意图。该白炽灯组件21包括绝缘壳210、白炽灯泡211和两个第二接电端子，该白炽灯泡211安装在该绝缘壳210的顶部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳210上，该两个第二接电端子分别与该白炽灯泡211的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳210内。
[0074]请参阅图8，图8是LED灯组件22的示意图。该LED灯组件22包括绝缘壳220、LED灯泡221和两个第二接电端子，该LED灯泡221安装在该绝缘壳220的顶部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳220上，该两个第二接电端子分别与该LED灯泡221的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳220内。该绝缘壳220表面设有该LED灯泡221的发光方向标志，便于玩家正确地将该LED灯组件22连入电路。
[0075]请参阅图9，图9是小风扇组件23的示意图。该小风扇组件23包括绝缘壳230、扇叶231、风扇电动机、转轴232和两个第二接电端子，该扇叶231设在该绝缘壳230的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳230的内部，该转轴232枢接在该绝缘壳230的顶部，其一端与该扇叶231的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接。该两个第二接电端子均嵌于该绝缘壳230上，该两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳230内。
[0076]请参阅图10，图10是发声器组件24的示意图。该发声器组件24包括绝缘壳240、音乐芯片、按钮开关241、六个小灯242和两个第二接电端子，该音乐芯片安装在该绝缘壳240内，该按钮开关241嵌在该绝缘壳240的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声。该六个小灯242呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳240的顶部，该六个小灯242串联后与该音乐芯片并联，且连接部位均在该绝缘壳240内。该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳240上，且分别与电路的干路两端连接，且连接部位均在该绝缘壳240内。该绝缘壳240的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。该绝缘壳240的表面设有正负电极连接标志，便于玩家正确地将该发声器组件24连入电路。
[0077]请参阅图11，图11是电磁铁组件25的示意图。该电磁铁组件25包括绝缘壳250、11形电磁铁251和两个第二接电端子，该U形电磁铁251安装在该绝缘壳250的内部，其两端部外露于该绝缘壳250。该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳250上，并分别与该U形电磁铁251的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳250内。
[0078]该连接组件包括多条接线31、多个连接头32和多个T形连接件33。该连接组件使供电单元与负载组件的连接方式多样化，玩家能充分发挥自己的想象来连接电路。
[0079]请参阅图12，图12是接线31的示意图。该接线31包括电线310、两个鳄鱼夹311和两个绝缘套312 ο该电线310的两端分别与该两个鳄鱼夹311的尾端连接，且其连接部位被绝缘套312包覆，提高安全性。
[0080]请参阅图13，图13是连接头32的示意图。该连接头32包括立方形的外壳320和四片弹性触片，该外壳320的四个侧面各开有插孔3201，该四片弹性触片分别嵌于该四个侧面的插孔3201内，且在该外壳320内两两相接。该外壳320的表面设有相应的电路符号。
[0081 ]请参阅图14，图14是T形连接件33的示意图。该T形连接件33包括T形外壳330和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳330的三个端侧面，且在该T形外壳330内两两相接。该第三接电端子可插入该连接头32的插孔3201内。该T形外壳330的表面设有相应的电路符号。
[0082]该接线31的鳄鱼夹311夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。
[0083]本实用新型的连接方式多样，请参考图15?29，其分别是本实用新型的不同连接方式的示意图。
[0084]如图15所示，利用四个连接头32和两个T形连接件33，将该电池电源11和该白炽灯组件21电连接。具体地，该白炽灯组件21的两个第二接电端子分别插入两个连接头32的插孔3201内，该电池电源11的两个第一接电端子112分别插入另外两个连接头32的插孔3201内。一个T形连接件33的相对的两个第三接电端子，分别插入与该白炽灯组件21及与该电池电源11的电池正极连接的两个连接头32的插孔3201内，另一个T形连接件33的相对的两个第三接电端子，分别插入与该白炽灯组件21及与该电池电源11的电池负极连接的两个连接头32的插孔3201内。
[0085]如图22所示，在图15所示的连接方式的基础上，利用两条接线31，将小风扇组件23与该白炽灯组件21并联起来。具体地，每条接线31两端的鳄鱼夹311分别夹住该小风扇组件23的第二接电端子和该T形连接件33的中部的第三接电端子。
[0086]如图26所示，该手动发电机12通过两条接线31与该白炽灯组件21电连接。具体地，每条接线31的两端的鳄鱼夹311分别夹住该手动发电机12的第一接电端子和该白炽灯组件21的第二接电端子。
[0087]进一步，本实用新型还包括指向单元4。请参阅图30和图31，图30是指向单元4的结构I的分解图，图31是指向单元4的结构I的组装图。该指向单元4包括罗盘40、吊具和两个圆环磁铁42，该吊具将该两个圆环磁铁42悬吊在该罗盘上方。
[0088]该罗盘40设有安装槽401，该罗盘40的表面设有角度标志。该吊具包括吊杆410、大圆环411、小圆环412和细线413。该吊杆410的一端与该安装槽401卡接，其另一端设有弯钩4101。该大圆环411钩住该弯钩4101，且其外侧面设有一吊环4110。该细线413的一端系于该吊环4110，其另一端系于该小圆环412。该圆环磁铁42的N极为蓝色，其S极为红色，以示区另O。该圆环磁铁42的中心孔的直径大于该小圆环412的外直径。该两个圆环磁铁42的异名磁极吸合，该细线413设在该两个圆环磁铁42之间，该小圆环412卡在该两个圆环磁铁42的中心孔内，从而使该两个圆环磁铁42悬在该罗盘40上方，作为指向针以指示方向。
[0089]或者，请参阅图32，图32是指向单元4的结构2的组装图，采用上述两个圆柱磁铁1253代替两个圆环磁铁42。该两个圆柱磁铁1253的异名磁极吸合，该大圆环411套住该两个圆柱磁铁1253的吸合部位，该小圆环412钩住该弯钩4101，从而使该两个圆柱磁铁1253悬在该罗盘40上方，作为指向针以指示方向。
[0090]该指向单元不仅用以指示方向，还用以检测电磁铁组件25的磁极，当该指向单元靠近所述U形电磁铁251时，该两个圆环磁铁42的偏转情况表征该U形电磁铁251的两个磁极。
[0091]本实用新型的连接方式不限于图15?29所示的连接方式，玩家可任意地通过连接组件将供电单元与负载组件连接起来。
[0092]本实用新型的玩法多变，玩家在拼接各种趣味电路的过程中，初步掌握磁铁的特性、电路连接的原理、磁生电及电生磁等自然科学知识，本实用新型的基本玩法有以下四种:
[0093](I)认识磁铁。
[0094]通过将第一瓦形磁铁1251、第二瓦形磁铁1252、圆柱磁铁1253或圆环磁铁42与其他物件接触，玩家可以认识到磁铁能够吸引铁钉、铁螺母、铁条等铁器，但不能吸引铜线、铝币或塑料制品。结合玩具说明书或其他方式学习得到的知识，玩家认识到磁铁具有S极和N极。从第一瓦形磁铁1251、第二瓦形磁铁1252、圆柱磁铁1253及圆环磁铁42中任意选出两个磁铁，通过将这两个磁铁的同名磁极或异名磁极互相接近，玩家可认识到，无论磁铁的外形或大小如何，磁铁都具有同名磁极互相排斥、异名磁极互相吸引的特性。
[0095]按图31或图32将指向单元4组装起来，并将该指向单元4放置在无铁器、无磁场干扰的地方，待两个圆环磁铁42或两个圆柱磁铁1253静止后，此时两个圆环磁铁42或两个圆柱磁铁1253的N极所指方向为北，其S极所指方向为南。旋转罗盘40，使该罗盘40的北向标志旋转至N极所指方向，使其南向标志旋转至S极所指方向。通过上述过程，玩家可以认识到悬空静置的磁铁的一端指南，另一端指北的特性，从而学习到指南针的工作原理。
[0096](2)连接电路。
[0097]a.采用电池电源11供电。
[0098]玩家可按图15?24连接电路，学习如何连接电路。
[0099]玩家按图16连接电路，发现该LED灯组件22的LED灯泡221发光，然后将该LED组件调转方向接入电路，可发现此时该LED灯泡221不发光，从而认识到LED即发光二极管的单向导电性。
[0100]玩家按图17连接电路，发现小风扇组件23的扇叶231转动，观察该扇叶231的旋转方向，然后将该小风扇组件23调换方向接入电路，可发现此时该扇叶231的旋转方向改变，从而认识到该扇叶231的旋转方向与电流方向有关。
[0101]玩家按图15连接电路，发现该白炽灯组件21的白炽灯泡211发光，观察该白炽灯泡211的发光亮度。若玩家按图20连接电路，学习将两个白炽灯组件21串联接入电路，可发现此时两个白炽灯泡211都不如图15所示电路中的白炽灯泡211亮，从而认识到串联接法中每个白炽灯组件21两端的电压只有电池电源11的电压的一半。若玩家按图21连接电路，学习将两个白炽灯组件21并联接入电路，可发现此时两个白炽灯泡211与图15所示电路中的白炽灯泡211—样亮，从而认识到并联接法中每个白炽灯组件21两端的电压与电池电源11的电压相等。
[0102]玩家按图24连接电路，学习简单的测量电路，将两条接线31自由端的鳄鱼夹311分别去接触负载组件，即白炽灯组件21、小风扇组件23、发声器组件24或电磁铁组件25的两个第二接电端子，若LED灯组件22的LED灯泡221发光，说明该负载组件没有损坏，若LED灯组件22的LED灯泡221不发光，说明该负载组件损坏了。
[0103]b.采用手动发电机12供电。
[0104]玩家按图3将手动发电机12组装起来，然后可按图26?28连接电路，学习如何连接电路。
[0105]玩家按图26连接电路，旋转手柄124，发现该白炽灯组件21的白炽灯泡211发光。若将第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252从筒体1201上拆卸下来，旋转手柄124，此时该白炽灯泡211不发光。通过拆卸第二瓦形磁铁1252来减弱磁场强度，或者通过安装两个圆柱磁铁1253，提供比原磁场强度弱的磁场，玩家按原速度摇动手柄124，发现该白炽灯泡211变暗。通过上述过程，玩家学习到磁生电的原理及手动发电机12的发电原理，也认识到手动发电机12的发电功率与磁场强度有关，当手柄124转速不变时，磁场强度越强，手动发电机12的发电功率越大，反之，磁场强度越弱，手动发电机12的发电功率越小。
[0106]玩家仍按图26连接电路，旋转手柄124，观察该白炽灯泡211的发光亮度，改变手柄124转速，发现若手柄124转速越快，该白炽灯泡211越亮，若手柄124转速越慢，该白炽灯泡211越暗。通过上述过程，玩家可认识到手动发电机12的发电功率与手柄124转速有关，当磁场强度不变时，手柄124转速越快，手动发电机12的发电功率越大，反之，手柄124转速越慢，手动发电机12的发电功率越小。
[0107]玩家按图27连接电路，通过旋转手柄124使该LED灯组件22的LED灯泡221发光。若按反方向旋转手柄124，此时LED灯泡221不发光。若调转接线方向，即将分别夹在LED灯组件22的两个第二接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或者，将分别夹在手动发电机12的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，按原方向旋转手柄124，LED灯泡221不发光，此时按原方向的反方向旋转手柄124，LED灯泡221发光。通过上述过程，玩家可认识到，手动发电机12输出的电流方向与手柄124旋转的方向有关，当磁场方向不变时，手柄124旋转的方向改变，手动发电机12输出的电流方向相应地改变。
[0108]玩家仍按图27连接电路，通过旋转手柄124使该LED灯组件22的LED灯泡221发光。若将第一瓦形磁铁1251与第二瓦形磁铁1252对调位置安装，按原方向旋转手柄124，LED灯泡221不发光，此时按原方向的反方向旋转手柄124，LED灯泡221发光。通过上述过程，玩家可认识到，手动发电机12输出的电流方向与磁场方向有关，当手柄124旋转的方向不变时，磁场方向改变，手动发电机12输出的电流方向相应地改变。
[0109](3)电生磁。
[0110]玩家按图19连接电路，电磁铁组件25的U形电磁铁251因通电而具有磁性，可吸引附近的铁钉、铁螺母、铁条等铁器，此时若将一条接线31撤去，该U形电磁铁251不再通电，故不再具有磁性，不会吸引附近的铁钉、铁螺母、铁条等铁器。通过上述过程，玩家可以认识到电生磁的物理现象。
[0111]如图25所示，在图19所示的连接方式的基础上，玩家将电磁铁组件25的U形电磁铁251靠近指向单元4，指向单元4的两个圆柱磁铁1253发生偏转，待该两个圆柱磁铁1253静止时，该U形电磁铁251的与该两个圆柱磁铁1253的N极相近的端部为其S极，而与该两个圆柱磁铁1253的S极相近的端部为其N极。若调转接线方向，即将分别夹在电磁铁组件25的两个第二接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或者，将分别夹在电池电源11的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，通过指向单元4的检测可发现，该U形电磁铁251的磁极发生变化，原来的N极变为S极，原来的S极变为N极。通过上述过程，玩家学习到U形电磁铁251的磁极分布与通过该U形电磁铁251的电流方向有关。
[0112](4)将发电机转变为电动机。
[0113]玩家按图29连接电路，将手动发电机12与该电池电源11通过两条接线31电连接，该手柄124自己旋转起来，此时该手动发电机12转变为电动机。若在图29所示的连接方式的基础上，取下第一瓦形磁铁1251，该手柄124仍在转动，再慢慢地取下第二瓦形磁铁1252，则该手柄124转速变慢并最终停止旋转。通过上述过程，玩家可以学习到电动机的工作原理，认识到磁场同样可以产生能量，当磁场减弱或消失，产生的能量也会跟着减弱或消失。
[0114]在图29所示的连接方式的基础上，当不改变磁场方向时，调转接线方向，即将分别夹在手动发电机12的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或将分别夹在电池电源11的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，该手柄124的旋转方向改变。当不调转接线方向时，交换第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252的安装位置，磁场方向改变，该手柄124的旋转方向也改变。通过上述过程，玩家可认识到，手柄124旋转的方向与输入的电流方向及磁场方向有关，当磁场方向不变时，输入的电流方向改变，该手柄124的旋转方向相应地改变，当输入的电流方向不变时，磁场方向改变，该手柄124的旋转方向相应地改变。
[0115]本实用新型提供的小电工教学玩具的玩法多种多样，玩家在熟练掌握上述四种基本玩法后，还可以发挥自己的想象，拼接出其他电路或想出其他的玩法。
[0116]相对于现有技术，本实用新型采用连接头32，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。玩家拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。此外，该接线31和T形连接件33也使连接电路的方式更多样灵活。本实用新型与学校的课程紧密联系，具有很强的教学效果，玩家通过亲自体验有趣的电磁学现象，能深刻地学习到电磁学知识，为以后的课程学习打下基础，并产生对自然科学的兴趣。本实用新型寓教于乐，充分满足少年儿童的学习需求与娱乐需求。
[0117]本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接，其特征在于: 该供电单元包括两个第一接电端子； 该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接，该外壳的表面设有相应的电路符号； 该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接； 该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。2.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:该连接组件还包括T形连接件，该T形连接件包括T形外壳和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳的三个端侧面，且在该T形外壳内两两相接;该第三接电端子可插入所述连接头的插孔内！该!1形外壳的表面设有相应的电路符号。3.根据权利要求2所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述供电单元为手动发电机，该手动发电机包括左壳、右壳、磁铁单元、线圈和手柄； 该左壳为透明结构，包括左基板、筒体和设有中心孔的顶片，该筒体为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板固接，其另一端内嵌着该顶片，所述两个第一接电端子均嵌在该顶片上； 该右壳为透明结构，包括与该左基板固接的右基板，该左基板和右基板之间形成内部空腔； 该磁铁单元固定在该筒体外； 该线圈设在该筒体内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接； 该手柄设在该右壳外，且带动该线圈在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。4.根据权利要求3所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述筒体的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体中心轴平行的限位条； 所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条； 或者，所述磁铁单元包括第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁，该第一瓦形磁铁的内侧为N极，该第二瓦形磁铁的内侧为S极，该第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁的内侧面均与该筒体的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁相向地固定在该筒体的外侧面，且均可从该筒体拆卸下来，该限位条隔开该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁； 或者，所述磁铁单元包括两个圆柱磁铁和磁铁架，该磁铁架包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁，该两个圆柱磁铁异名磁极相向，该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条卡接，该磁铁架可从该筒体拆卸下来，该两个圆柱磁铁可从该磁铁架拆卸下来。5.根据权利要求4所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述手动发电机还包括齿轮单元，该齿轮单元在所述左基板和右基板之间形成的内部空腔内；该齿轮单元包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一转轴、第二转轴和第三转轴;该第一齿轮的轮齿与该第二齿轮的轮齿啮合，该第三齿轮固定在该第二齿轮的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮的轮齿啮合;该第一转轴的一端枢接在所述顶片的中心孔内，其另一端依次穿过所述线圈和该第一齿轮的旋转中心；该第二转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮和该第三齿轮的旋转中心，与该右基板枢接;该第三转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮的旋转中心和该右基板;所述手柄设有卡槽，该第三转轴的穿过该右基板的一端与该卡槽卡接。6.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述供电单元为电池电源，该电池电源包括电池盒和电池;该电池设在该电池盒内，所述两个第一接电端子均嵌在该电池盒上，且分别与该电池的正极和负极连接;该电池盒的表面设有相应的电路符号。7.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述电路元件为白炽灯泡，该白炽灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该白炽灯泡的两接线端连接； 或者，所述电路元件为LED灯泡，该LED灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该LED灯泡的两接线端连接，该绝缘壳表面设有该LED灯泡的发光方向标志； 或者，所述负载组件还包括扇叶和转轴，所述电路元件为风扇电动机，该扇叶设在所述绝缘壳的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳的内部，该转轴枢接在该绝缘壳的顶部，其一端与该扇叶的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接，所述两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接； 或者，所述负载组件还包括按钮开关和六个小灯，所述电路元件为音乐芯片，该音乐芯片安装在所述绝缘壳内，该按钮开关嵌在该绝缘壳的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声，该六个小灯呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳的顶部，该六个小灯串联后与该音乐芯片并联，所述两个第二接电端子分别与电路的干路两端连接，该绝缘壳的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。8.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述电路元件为U形电磁铁，该U形电磁铁安装在所述绝缘壳的内部，其两端部外露于该绝缘壳，所述两个第二接电端子分别与该U形电磁铁的两接线端连接。9.根据权利要求8所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:还包括指向单元，该指向单元包括罗盘、吊具和两个圆环磁铁，该吊具将该两个圆环磁铁悬吊在该罗盘上方； 所述罗盘设有安装槽，该罗盘的表面设有角度标志； 所述吊具包括吊杆、大圆环、小圆环和细线，该吊杆的一端与该安装槽卡接，其另一端设有弯钩，该大圆环钩住该弯钩，且其外侧面设有一吊环，该细线的一端系于该吊环，其另一端系于该小圆环； 所述圆环磁铁的N极为蓝色，其S极为红色，该圆环磁铁的中心孔的直径大于该小圆环的外直径，该两个圆环磁铁的异名磁极吸合，该细线设在该两个圆环磁铁之间，该小圆环卡在该两个圆环磁铁的中心孔内； 当该指向单元靠近所述U形电磁铁时，该两个圆环磁铁的偏转情况表征该U形电磁铁的两个磁极。10.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述连接组件还包括多条接线，该接线包括电线、两个鳄鱼夹和两个绝缘套;该电线的两端分别与该两个鳄鱼夹的尾端连接，且其连接部位被该绝缘套包覆;该鳄鱼夹夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。
【文档编号】A63H33/12GK205722533SQ201620249897
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】张昆山
【申请人】韶关光华塑胶五金制品有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该多片弹性触片分别嵌于该外壳开有的多个插孔内，且在该外壳内两两相接。该负载组件包括电路元件和两个第二接电端子，该两个第二接电端子分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。相对于现有技术，本实用新型采用连接头，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。
【专利说明】
一种小电工教学玩具
技术领域
[0001]本实用新型属于玩具技术领域，特别涉及一种教学玩具。
【背景技术】
[0002]随着现代生活水平的不断提高，玩具的种类越来越多，也越来越有针对性。对于少年儿童来说，这个阶段的他们一方面正在学校里学习科学知识，另一方面仍然释放着热爱玩乐的天性。因此，一些寓教于乐的教学玩具对于少年儿童来说可谓一举两得。
[0003]例如，专利号为200520064568.6的专利提供了一种电子积木，包括绝缘安装底板、电子功能块和导线连接条。该绝缘安装底板上等距离布置若干个凸台。该电子功能块由各种不同的电子元件制成，其上装有电子元件，并印刷有相应电子元件的电路符号，在该电子功能块的引线端装有成对电联接的插接件。该导线连接条由各种不同长度的导线制成，其上装有金属连接片，并印刷有导线的电路符号，在该导线连接条的引线端装有成对电联接的插接件。所述插接件由上侧的金属子扣和下侧有弹簧力的金属母扣构成，所述金属母扣能与所述金属子扣或凸台相扣合。
[0004]将上述电子积木组装电路时，玩家将该电子功能块或导线连接条的金属母扣与该绝缘安装底部的凸台相扣合，从而使该电子功能块或导线连接条固定在该绝缘安装底板上。该电子功能块与导线连接条也通过其金属子扣和金属母扣的相互扣合，从而连接起来。该绝缘安装底板使该电子功能块与导线连接条不易发生相对位移，因此避免搭建好的电路发生断路。
[0005]但是，玩家若想要连接多种不同的电路，就需要将电子功能块或导线连接条从绝缘安装底板上拔出来，进行重新安装，步骤麻烦，少年儿童玩家容易失去耐心，也难以发挥自己的想象力进行拼接。当连接的电路较为复杂时，该电子功能块与导线连接条之间形成层层叠叠的立体组装结构，造型复杂且不美观，不利于玩家识别整个电路结构。此外，该电子积木仅仅能辅助玩家学习电学知识，却没有涉及与电学密切相关的磁学知识。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种拼接电路方便、能辅助学习电磁学的寓教于乐的小电工教学玩具。
[0007]本实用新型采用的技术方案为:
[0008]—种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接。该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接，该外壳的表面设有相应的电路符号。该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。
[0009]相对于现有技术，本实用新型采用连接头，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。玩家拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。
[0010]进一步，该连接组件还包括T形连接件，该T形连接件包括T形外壳和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳的三个端侧面，且在该T形外壳内两两相接。该第三接电端子可插入所述连接头的插孔内。该T形外壳的表面设有相应的电路符号。该T形连接件使拼接电路的方式更多样灵活。
[0011]具体地，所述供电单元为手动发电机，该手动发电机还包括左壳、右壳、磁铁单元、线圈和手柄。该左壳为透明结构，包括左基板、筒体和设有中心孔的顶片，该筒体为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板固接，其另一端内嵌着该顶片，所述两个第一接电端子均嵌在该顶片上。该右壳为透明结构，包括与该左基板固接的右基板，该左基板和右基板之间形成内部空腔。该磁铁单元固定在该筒体外。该线圈设在该筒体内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接。该手柄设在该右壳外，且带动该线圈在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。玩家可以透过透明的左壳和右壳观察到该手动电动机的内部结构，更容易理解该手动发电机工作原理。
[0012]具体地，所述筒体的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体中心轴平行的限位条。
[0013]所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条。
[0014]或者，所述磁铁单元包括第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁，该第一瓦形磁铁的内侧为N极，该第二瓦形磁铁的内侧为S极，该第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁的内侧面均与该筒体的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁相向地固定在该筒体的外侧面，且均可从该筒体拆卸下来，该限位条隔开该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁。
[0015]或者，所述磁铁单元包括两个圆柱磁铁和磁铁架，该磁铁架包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁，该两个圆柱磁铁异名磁极相向，该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条卡接，该磁铁架可从该筒体拆卸下来，该两个圆柱磁铁可从该磁铁架拆卸下来。
[0016]该第一瓦形磁铁、第二瓦形磁铁或两个圆柱磁铁均可拆卸，玩家可改变磁场强度，研究该手动发电机的发电功率的变化。玩家通过亲自体验有趣的电磁学现象，能深刻地学习到电磁学知识，为以后的课程学习打下基础，并产生对自然科学的兴趣。
[0017]进一步，所述手动发电机还包括齿轮单元，该齿轮单元在所述左基板和右基板之间形成的内部空腔内。该齿轮单元包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一转轴、第二转轴和第三转轴。该第一齿轮的轮齿与该第二齿轮的轮齿啮合，该第三齿轮固定在该第二齿轮的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮的轮齿啮合。该第一转轴的一端枢接在所述顶片的中心孔内，其另一端依次穿过所述线圈和该第一齿轮的旋转中心。该第二转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮和该第三齿轮的旋转中心，与该右基板枢接。该第三转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮的旋转中心和该右基板。所述手柄设有卡槽，该第三转轴的穿过该右基板的一端与该卡槽卡接。玩家通过观察各齿轮的巧妙配合，初步认识机械传动的原理，并产生对机械的兴趣。
[0018]具体地，所述供电单元为电池电源，该电池电源包括电池盒和电池。该电池设在该电池盒内，所述两个第一接电端子均嵌在该电池盒上，且分别与该电池的正极和负极连接。该电池盒的表面设有相应的电路符号。
[0019]具体地，所述电路元件为白炽灯泡，该白炽灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该白炽灯泡的两接线端连接。
[0020]或者，所述电路元件为LED灯泡，该LED灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该LED灯泡的两接线端连接，该绝缘壳表面设有该LED灯泡的发光方向标
V 1、1、O
[0021]或者，所述负载组件还包括扇叶和转轴，所述电路元件为风扇电动机，该扇叶设在所述绝缘壳的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳的内部，该转轴枢接在该绝缘壳的顶部，其一端与该扇叶的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接，所述两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接。
[0022]或者，所述负载组件还包括按钮开关和六个小灯，所述电路元件为音乐芯片，该音乐芯片安装在所述绝缘壳内，该按钮开关嵌在该绝缘壳的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声，该六个小灯呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳的顶部，该六个小灯串联后与该音乐芯片并联，所述两个第二接电端子分别与电路的干路两端连接，该绝缘壳的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。
[0023]具体地，所述电路元件为U形电磁铁，该U形电磁铁安装在所述绝缘壳的内部，其两端部外露于该绝缘壳，所述两个第二接电端子分别与该U形电磁铁的两接线端连接。
[0024]进一步，还包括指向单元，该指向单元包括罗盘、吊具和两个圆环磁铁，该吊具将该两个圆环磁铁悬吊在该罗盘上方。所述罗盘设有安装槽，该罗盘的表面设有角度标志。所述吊具包括吊杆、大圆环、小圆环和细线，该吊杆的一端与该安装槽卡接，其另一端设有弯钩，该大圆环钩住该弯钩，且其外侧面设有一吊环，该细线的一端系于该吊环，其另一端系于该小圆环。所述圆环磁铁的N极为蓝色，其S极为红色，该圆环磁铁的中心孔的直径大于该小圆环的外直径，该两个圆环磁铁的异名磁极吸合，该细线设在该两个圆环磁铁之间，该小圆环卡在该两个圆环磁铁的中心孔内。当该指向单元靠近所述U形电磁铁时，该两个圆环磁铁的偏转情况表征该U形电磁铁的两个磁极。
[0025]进一步，所述连接组件还包括多条接线，该接线包括电线、两个鳄鱼夹和两个绝缘套。该电线的两端分别与该两个鳄鱼夹的尾端连接，且其连接部位被该绝缘套包覆。该鳄鱼夹夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。该接线使连接电路的方式更多样灵活，能充分发挥玩家的想象力。
[0026]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
【附图说明】
[0027]图1是电池电源的示意图
[0028]图2是手动发电机的结构分解图
[0029]图3是手动发电机的组装示意图[°03°]图4是磁铁单元的结构分解图
[0031]图5是磁铁单元的组装示意图
[0032I图6是磁铁单元的安装示意图
[0033]图7是白炽灯组件的示意图
[0034]图8是LED灯组件的示意图
[0035]图9是小风扇组件的示意图
[0036]图10是发声器组件的示意图[0037I图11是电磁铁组件的示意图
[0038]图12是接线的示意图
[0039]图13是连接头的示意图
[0040]图14是T形连接件的示意图
[0041]图15是本实用新型的连接方式I的示意图
[0042]图16是本实用新型的连接方式2的示意图
[0043]图17是本实用新型的连接方式3的示意图
[0044]图18是本实用新型的连接方式4的示意图
[0045]图19是本实用新型的连接方式5的示意图
[0046]图20是本实用新型的连接方式6的示意图
[0047]图21是本实用新型的连接方式7的示意图
[0048]图22是本实用新型的连接方式8的示意图
[0049]图23是本实用新型的连接方式9的示意图
[0050]图24是本实用新型的连接方式10的示意图
[0051]图25是本实用新型的连接方式11的示意图
[0052]图26是本实用新型的连接方式12的示意图
[0053]图27是本实用新型的连接方式13的示意图
[0054]图28是本实用新型的连接方式14的示意图
[0055]图29是本实用新型的连接方式15的示意图
[0056]图30是指向单元的结构I的分解图
[0057]图31是指向单元的结构I的组装图
[0058]图32是指向单元的结构2的组装图
【具体实施方式】
[0059]本实用新型提供一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接。
[0060]该供电单元包括两个第一接电端子。该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接。该外壳的表面设有相应的电路符号。该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接。该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。
[0061]该供电单元为电池电源11。请参阅图1，其是电池电源11的示意图。该电池电源11包括电池盒110、电池和两个第一接电端子，该电池为两节串联在一起的1.5V干电池，其设在该电池盒110内，该两个第一接电端子均嵌在该电池盒110的侧面，且分别与该电池的正极和负极连接。该电池盒110设有表面带防滑花纹盒盖1101，该盒盖1101可拆卸，且与该电池的位置相对应，方便玩家更换电池。该电池盒110的表面设有相应的电路符号，方便玩家正确地连接电路。
[0062]或者，该供电单元为手动发电机12。请参阅图2?3，图2是手动发电机12的结构分解图，图3是手动发电机12的组装不意图。该手动发电机12包括左壳120、右壳121、两个第一接电端子、线圈122、齿轮单元、手柄124和磁铁单元。玩家可利用该手动发电机12发电，并使负载组件通电工作，从而学习发电机的工作原理。
[0063]该左壳120为透明结构，包括左基板1200、筒体1201和设有中心孔的顶片1203，该筒体1201为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板1200固接，其另一端内嵌着该顶片1203。该筒体1201的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体1201中心轴平行的限位条1202。
[0064]该右壳121为透明结构，包括右基板1210和限位部1211，该右基板1210与该左基板1200固接，该左基板1200和该右基板1210之间形成内部空腔。该限位部1211为两端相通的圆筒状结构，其一端与该右基板1210固接。玩家可以透过透明的左壳120和右壳121观察到该手动电动机12的内部结构，更容易理解该手动发电机12工作原理。
[0065]该两个第一接电端子均嵌在该顶片1203上。
[0066]该线圈122设在该筒体1201内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接。
[0067]该齿轮单元在该左基板1200和右基板1210之间形成的内部空腔内，该齿轮单元包括第一齿轮1231、第二齿轮1232、第三齿轮1233、第四齿轮1234、第一转轴1235、第二转轴1236和第三转轴1237，该第一齿轮1231的轮齿与该第二齿轮1232的轮齿啮合，该第三齿轮1233固定在该第二齿轮1232的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮1234的轮齿啮合。该第一转轴1235的一端枢接在该顶片1203的中心孔内，其另一端依次穿过该线圈122和该第一齿轮1231的旋转中心。该第二转轴1236的一端与该左基板1200枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮1232和该第三齿轮1233的旋转中心，与该右基板1210枢接。该第三转轴1237的一端与该左基板1200枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮1234的旋转中心和该右基板1210。
[0068]该手柄124设在该右壳121外，该手柄124设有卡槽，该第三转轴1237的穿过该右基板1210的一端与该卡槽卡接。该手柄124的旋转范围在该限位部1211内。该手柄124通过该齿轮单元带动该线圈122旋转，使该线圈122在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。该手柄124被旋转时带动该第三转轴1237旋转，该第三转轴1237通过该第四齿轮1234带动该第三齿轮1233旋转，该第三齿轮1233通过该第二齿轮1232带动该第一齿轮1231旋转，则该第一齿轮1231通过该第一转轴1235带动该线圈122旋转。玩家通过观察各齿轮的巧妙配合，初步认识机械传动的原理，并产生对机械的兴趣。
[0069]所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体1201的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体1201的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条1202。
[0070]或者，该磁铁单元包括第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252。该第一瓦形磁铁1251表面套设一带把手的红色外壳，该第一瓦形磁铁1251的内侧为N极，且外露于该红色外壳。该第二瓦形磁铁1252表面套设一带把手的蓝色外壳，该第二瓦形磁铁1252的内侧为S极，且外露于该蓝色外壳。该第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252的内侧面均与该筒体1201的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁1251与该第二瓦形磁铁1252相向地固定在筒体1201的外侧面，且均可从该筒体1201拆卸下来。该限位条1202隔开该第一瓦形磁铁1251与该第二瓦形磁铁1252，限定着该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252的位置，使其不能绕着该筒体1201旋转。该红色外壳和该蓝色外壳用以将该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252区分开来，其把手方便玩家将该第一瓦形磁铁1251和该第二瓦形磁铁1252从该筒体1201拆卸下来。
[0071]又或者，该磁铁单元包括两个圆柱磁铁1253和磁铁架1254，请参阅图4?6，图4是磁铁单元的结构分解图，图5是磁铁单元的组装示意图，图6是磁铁单元的安装示意图。该圆柱磁铁1253的N极表面涂有蓝色油漆，其S极表面涂有红色油漆，以示区别。该磁铁架1254包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁1253，该两个圆柱磁铁1253的异名磁极相向。该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条1202卡接，从而使该两个圆柱磁铁1253相向地固定在该筒体1201外。该磁铁架1254可从该筒体1201拆卸下来，该两个圆柱磁铁1253可从该磁铁架1254拆卸下来。
[0072]若该负载组件为白炽灯组件21、LED灯组件22、小风扇组件23、发声器组件24或电磁铁组件25，则相应地，该电路元件为白炽灯泡211、LED灯泡221、风扇电动机、音乐芯片或U形电磁铁251。
[0073]请参阅图7，图7是白炽灯组件21的示意图。该白炽灯组件21包括绝缘壳210、白炽灯泡211和两个第二接电端子，该白炽灯泡211安装在该绝缘壳210的顶部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳210上，该两个第二接电端子分别与该白炽灯泡211的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳210内。
[0074]请参阅图8，图8是LED灯组件22的示意图。该LED灯组件22包括绝缘壳220、LED灯泡221和两个第二接电端子，该LED灯泡221安装在该绝缘壳220的顶部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳220上，该两个第二接电端子分别与该LED灯泡221的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳220内。该绝缘壳220表面设有该LED灯泡221的发光方向标志，便于玩家正确地将该LED灯组件22连入电路。
[0075]请参阅图9，图9是小风扇组件23的示意图。该小风扇组件23包括绝缘壳230、扇叶231、风扇电动机、转轴232和两个第二接电端子，该扇叶231设在该绝缘壳230的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳230的内部，该转轴232枢接在该绝缘壳230的顶部，其一端与该扇叶231的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接。该两个第二接电端子均嵌于该绝缘壳230上，该两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳230内。
[0076]请参阅图10，图10是发声器组件24的示意图。该发声器组件24包括绝缘壳240、音乐芯片、按钮开关241、六个小灯242和两个第二接电端子，该音乐芯片安装在该绝缘壳240内，该按钮开关241嵌在该绝缘壳240的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声。该六个小灯242呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳240的顶部，该六个小灯242串联后与该音乐芯片并联，且连接部位均在该绝缘壳240内。该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳240上，且分别与电路的干路两端连接，且连接部位均在该绝缘壳240内。该绝缘壳240的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。该绝缘壳240的表面设有正负电极连接标志，便于玩家正确地将该发声器组件24连入电路。
[0077]请参阅图11，图11是电磁铁组件25的示意图。该电磁铁组件25包括绝缘壳250、11形电磁铁251和两个第二接电端子，该U形电磁铁251安装在该绝缘壳250的内部，其两端部外露于该绝缘壳250。该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳250上，并分别与该U形电磁铁251的两接线端连接，且连接部位均在该绝缘壳250内。
[0078]该连接组件包括多条接线31、多个连接头32和多个T形连接件33。该连接组件使供电单元与负载组件的连接方式多样化，玩家能充分发挥自己的想象来连接电路。
[0079]请参阅图12，图12是接线31的示意图。该接线31包括电线310、两个鳄鱼夹311和两个绝缘套312 ο该电线310的两端分别与该两个鳄鱼夹311的尾端连接，且其连接部位被绝缘套312包覆，提高安全性。
[0080]请参阅图13，图13是连接头32的示意图。该连接头32包括立方形的外壳320和四片弹性触片，该外壳320的四个侧面各开有插孔3201，该四片弹性触片分别嵌于该四个侧面的插孔3201内，且在该外壳320内两两相接。该外壳320的表面设有相应的电路符号。
[0081 ]请参阅图14，图14是T形连接件33的示意图。该T形连接件33包括T形外壳330和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳330的三个端侧面，且在该T形外壳330内两两相接。该第三接电端子可插入该连接头32的插孔3201内。该T形外壳330的表面设有相应的电路符号。
[0082]该接线31的鳄鱼夹311夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。
[0083]本实用新型的连接方式多样，请参考图15?29，其分别是本实用新型的不同连接方式的示意图。
[0084]如图15所示，利用四个连接头32和两个T形连接件33，将该电池电源11和该白炽灯组件21电连接。具体地，该白炽灯组件21的两个第二接电端子分别插入两个连接头32的插孔3201内，该电池电源11的两个第一接电端子112分别插入另外两个连接头32的插孔3201内。一个T形连接件33的相对的两个第三接电端子，分别插入与该白炽灯组件21及与该电池电源11的电池正极连接的两个连接头32的插孔3201内，另一个T形连接件33的相对的两个第三接电端子，分别插入与该白炽灯组件21及与该电池电源11的电池负极连接的两个连接头32的插孔3201内。
[0085]如图22所示，在图15所示的连接方式的基础上，利用两条接线31，将小风扇组件23与该白炽灯组件21并联起来。具体地，每条接线31两端的鳄鱼夹311分别夹住该小风扇组件23的第二接电端子和该T形连接件33的中部的第三接电端子。
[0086]如图26所示，该手动发电机12通过两条接线31与该白炽灯组件21电连接。具体地，每条接线31的两端的鳄鱼夹311分别夹住该手动发电机12的第一接电端子和该白炽灯组件21的第二接电端子。
[0087]进一步，本实用新型还包括指向单元4。请参阅图30和图31，图30是指向单元4的结构I的分解图，图31是指向单元4的结构I的组装图。该指向单元4包括罗盘40、吊具和两个圆环磁铁42，该吊具将该两个圆环磁铁42悬吊在该罗盘上方。
[0088]该罗盘40设有安装槽401，该罗盘40的表面设有角度标志。该吊具包括吊杆410、大圆环411、小圆环412和细线413。该吊杆410的一端与该安装槽401卡接，其另一端设有弯钩4101。该大圆环411钩住该弯钩4101，且其外侧面设有一吊环4110。该细线413的一端系于该吊环4110，其另一端系于该小圆环412。该圆环磁铁42的N极为蓝色，其S极为红色，以示区另O。该圆环磁铁42的中心孔的直径大于该小圆环412的外直径。该两个圆环磁铁42的异名磁极吸合，该细线413设在该两个圆环磁铁42之间，该小圆环412卡在该两个圆环磁铁42的中心孔内，从而使该两个圆环磁铁42悬在该罗盘40上方，作为指向针以指示方向。
[0089]或者，请参阅图32，图32是指向单元4的结构2的组装图，采用上述两个圆柱磁铁1253代替两个圆环磁铁42。该两个圆柱磁铁1253的异名磁极吸合，该大圆环411套住该两个圆柱磁铁1253的吸合部位，该小圆环412钩住该弯钩4101，从而使该两个圆柱磁铁1253悬在该罗盘40上方，作为指向针以指示方向。
[0090]该指向单元不仅用以指示方向，还用以检测电磁铁组件25的磁极，当该指向单元靠近所述U形电磁铁251时，该两个圆环磁铁42的偏转情况表征该U形电磁铁251的两个磁极。
[0091]本实用新型的连接方式不限于图15?29所示的连接方式，玩家可任意地通过连接组件将供电单元与负载组件连接起来。
[0092]本实用新型的玩法多变，玩家在拼接各种趣味电路的过程中，初步掌握磁铁的特性、电路连接的原理、磁生电及电生磁等自然科学知识，本实用新型的基本玩法有以下四种:
[0093](I)认识磁铁。
[0094]通过将第一瓦形磁铁1251、第二瓦形磁铁1252、圆柱磁铁1253或圆环磁铁42与其他物件接触，玩家可以认识到磁铁能够吸引铁钉、铁螺母、铁条等铁器，但不能吸引铜线、铝币或塑料制品。结合玩具说明书或其他方式学习得到的知识，玩家认识到磁铁具有S极和N极。从第一瓦形磁铁1251、第二瓦形磁铁1252、圆柱磁铁1253及圆环磁铁42中任意选出两个磁铁，通过将这两个磁铁的同名磁极或异名磁极互相接近，玩家可认识到，无论磁铁的外形或大小如何，磁铁都具有同名磁极互相排斥、异名磁极互相吸引的特性。
[0095]按图31或图32将指向单元4组装起来，并将该指向单元4放置在无铁器、无磁场干扰的地方，待两个圆环磁铁42或两个圆柱磁铁1253静止后，此时两个圆环磁铁42或两个圆柱磁铁1253的N极所指方向为北，其S极所指方向为南。旋转罗盘40，使该罗盘40的北向标志旋转至N极所指方向，使其南向标志旋转至S极所指方向。通过上述过程，玩家可以认识到悬空静置的磁铁的一端指南，另一端指北的特性，从而学习到指南针的工作原理。
[0096](2)连接电路。
[0097]a.采用电池电源11供电。
[0098]玩家可按图15?24连接电路，学习如何连接电路。
[0099]玩家按图16连接电路，发现该LED灯组件22的LED灯泡221发光，然后将该LED组件调转方向接入电路，可发现此时该LED灯泡221不发光，从而认识到LED即发光二极管的单向导电性。
[0100]玩家按图17连接电路，发现小风扇组件23的扇叶231转动，观察该扇叶231的旋转方向，然后将该小风扇组件23调换方向接入电路，可发现此时该扇叶231的旋转方向改变，从而认识到该扇叶231的旋转方向与电流方向有关。
[0101]玩家按图15连接电路，发现该白炽灯组件21的白炽灯泡211发光，观察该白炽灯泡211的发光亮度。若玩家按图20连接电路，学习将两个白炽灯组件21串联接入电路，可发现此时两个白炽灯泡211都不如图15所示电路中的白炽灯泡211亮，从而认识到串联接法中每个白炽灯组件21两端的电压只有电池电源11的电压的一半。若玩家按图21连接电路，学习将两个白炽灯组件21并联接入电路，可发现此时两个白炽灯泡211与图15所示电路中的白炽灯泡211—样亮，从而认识到并联接法中每个白炽灯组件21两端的电压与电池电源11的电压相等。
[0102]玩家按图24连接电路，学习简单的测量电路，将两条接线31自由端的鳄鱼夹311分别去接触负载组件，即白炽灯组件21、小风扇组件23、发声器组件24或电磁铁组件25的两个第二接电端子，若LED灯组件22的LED灯泡221发光，说明该负载组件没有损坏，若LED灯组件22的LED灯泡221不发光，说明该负载组件损坏了。
[0103]b.采用手动发电机12供电。
[0104]玩家按图3将手动发电机12组装起来，然后可按图26?28连接电路，学习如何连接电路。
[0105]玩家按图26连接电路，旋转手柄124，发现该白炽灯组件21的白炽灯泡211发光。若将第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252从筒体1201上拆卸下来，旋转手柄124，此时该白炽灯泡211不发光。通过拆卸第二瓦形磁铁1252来减弱磁场强度，或者通过安装两个圆柱磁铁1253，提供比原磁场强度弱的磁场，玩家按原速度摇动手柄124，发现该白炽灯泡211变暗。通过上述过程，玩家学习到磁生电的原理及手动发电机12的发电原理，也认识到手动发电机12的发电功率与磁场强度有关，当手柄124转速不变时，磁场强度越强，手动发电机12的发电功率越大，反之，磁场强度越弱，手动发电机12的发电功率越小。
[0106]玩家仍按图26连接电路，旋转手柄124，观察该白炽灯泡211的发光亮度，改变手柄124转速，发现若手柄124转速越快，该白炽灯泡211越亮，若手柄124转速越慢，该白炽灯泡211越暗。通过上述过程，玩家可认识到手动发电机12的发电功率与手柄124转速有关，当磁场强度不变时，手柄124转速越快，手动发电机12的发电功率越大，反之，手柄124转速越慢，手动发电机12的发电功率越小。
[0107]玩家按图27连接电路，通过旋转手柄124使该LED灯组件22的LED灯泡221发光。若按反方向旋转手柄124，此时LED灯泡221不发光。若调转接线方向，即将分别夹在LED灯组件22的两个第二接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或者，将分别夹在手动发电机12的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，按原方向旋转手柄124，LED灯泡221不发光，此时按原方向的反方向旋转手柄124，LED灯泡221发光。通过上述过程，玩家可认识到，手动发电机12输出的电流方向与手柄124旋转的方向有关，当磁场方向不变时，手柄124旋转的方向改变，手动发电机12输出的电流方向相应地改变。
[0108]玩家仍按图27连接电路，通过旋转手柄124使该LED灯组件22的LED灯泡221发光。若将第一瓦形磁铁1251与第二瓦形磁铁1252对调位置安装，按原方向旋转手柄124，LED灯泡221不发光，此时按原方向的反方向旋转手柄124，LED灯泡221发光。通过上述过程，玩家可认识到，手动发电机12输出的电流方向与磁场方向有关，当手柄124旋转的方向不变时，磁场方向改变，手动发电机12输出的电流方向相应地改变。
[0109](3)电生磁。
[0110]玩家按图19连接电路，电磁铁组件25的U形电磁铁251因通电而具有磁性，可吸引附近的铁钉、铁螺母、铁条等铁器，此时若将一条接线31撤去，该U形电磁铁251不再通电，故不再具有磁性，不会吸引附近的铁钉、铁螺母、铁条等铁器。通过上述过程，玩家可以认识到电生磁的物理现象。
[0111]如图25所示，在图19所示的连接方式的基础上，玩家将电磁铁组件25的U形电磁铁251靠近指向单元4，指向单元4的两个圆柱磁铁1253发生偏转，待该两个圆柱磁铁1253静止时，该U形电磁铁251的与该两个圆柱磁铁1253的N极相近的端部为其S极，而与该两个圆柱磁铁1253的S极相近的端部为其N极。若调转接线方向，即将分别夹在电磁铁组件25的两个第二接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或者，将分别夹在电池电源11的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，通过指向单元4的检测可发现，该U形电磁铁251的磁极发生变化，原来的N极变为S极，原来的S极变为N极。通过上述过程，玩家学习到U形电磁铁251的磁极分布与通过该U形电磁铁251的电流方向有关。
[0112](4)将发电机转变为电动机。
[0113]玩家按图29连接电路，将手动发电机12与该电池电源11通过两条接线31电连接，该手柄124自己旋转起来，此时该手动发电机12转变为电动机。若在图29所示的连接方式的基础上，取下第一瓦形磁铁1251，该手柄124仍在转动，再慢慢地取下第二瓦形磁铁1252，则该手柄124转速变慢并最终停止旋转。通过上述过程，玩家可以学习到电动机的工作原理，认识到磁场同样可以产生能量，当磁场减弱或消失，产生的能量也会跟着减弱或消失。
[0114]在图29所示的连接方式的基础上，当不改变磁场方向时，调转接线方向，即将分别夹在手动发电机12的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，或将分别夹在电池电源11的两个第一接电端子的鳄鱼夹311互换位置，该手柄124的旋转方向改变。当不调转接线方向时，交换第一瓦形磁铁1251和第二瓦形磁铁1252的安装位置，磁场方向改变，该手柄124的旋转方向也改变。通过上述过程，玩家可认识到，手柄124旋转的方向与输入的电流方向及磁场方向有关，当磁场方向不变时，输入的电流方向改变，该手柄124的旋转方向相应地改变，当输入的电流方向不变时，磁场方向改变，该手柄124的旋转方向相应地改变。
[0115]本实用新型提供的小电工教学玩具的玩法多种多样，玩家在熟练掌握上述四种基本玩法后，还可以发挥自己的想象，拼接出其他电路或想出其他的玩法。
[0116]相对于现有技术，本实用新型采用连接头32，使玩家可快速简便地拼接出多种多样的电路，充分发挥自己的想象力。玩家拼接出来的电路不仅结构稳固紧凑，而且清楚明了，利于玩家辨识与学习。此外，该接线31和T形连接件33也使连接电路的方式更多样灵活。本实用新型与学校的课程紧密联系，具有很强的教学效果，玩家通过亲自体验有趣的电磁学现象，能深刻地学习到电磁学知识，为以后的课程学习打下基础，并产生对自然科学的兴趣。本实用新型寓教于乐，充分满足少年儿童的学习需求与娱乐需求。
[0117]本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种小电工教学玩具，包括供电单元、负载组件和连接组件，该供电单元通过该连接组件与该负载组件电连接，其特征在于: 该供电单元包括两个第一接电端子； 该连接组件包括连接头，该连接头包括外壳和多片弹性触片，该外壳开有多个插孔，该多片弹性触片分别嵌于该多个插孔内，且在该外壳内两两相接，该外壳的表面设有相应的电路符号； 该负载组件包括电路元件、绝缘壳和两个第二接电端子，该电路元件安装在该绝缘壳的顶部或内部，该两个第二接电端子均嵌在该绝缘壳上，并分别与该电路元件的两接线端连接； 该第一接电端子和该第二接电端子分别插入该连接头的插孔内，使该供电单元与该负载组件构成电路回路。2.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:该连接组件还包括T形连接件，该T形连接件包括T形外壳和三个第三接电端子，该三个第三接电端子分别嵌在该T形外壳的三个端侧面，且在该T形外壳内两两相接;该第三接电端子可插入所述连接头的插孔内！该!1形外壳的表面设有相应的电路符号。3.根据权利要求2所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述供电单元为手动发电机，该手动发电机包括左壳、右壳、磁铁单元、线圈和手柄； 该左壳为透明结构，包括左基板、筒体和设有中心孔的顶片，该筒体为两端相通的圆筒状结构，其一端与该左基板固接，其另一端内嵌着该顶片，所述两个第一接电端子均嵌在该顶片上； 该右壳为透明结构，包括与该左基板固接的右基板，该左基板和右基板之间形成内部空腔； 该磁铁单元固定在该筒体外； 该线圈设在该筒体内，其两接线端分别与该两个第一接电端子连接； 该手柄设在该右壳外，且带动该线圈在该磁铁单元的磁场内做切割磁感线运动。4.根据权利要求3所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述筒体的外侧面凸起，形成两条相向且与该筒体中心轴平行的限位条； 所述磁铁单元为一瓦形磁铁，该瓦形磁铁的内侧面与该筒体的外侧面相适配，该瓦形磁铁可拆卸地固定在该筒体的外侧面，其两端分别抵住该两条限位条； 或者，所述磁铁单元包括第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁，该第一瓦形磁铁的内侧为N极，该第二瓦形磁铁的内侧为S极，该第一瓦形磁铁和第二瓦形磁铁的内侧面均与该筒体的外侧面相适配，该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁相向地固定在该筒体的外侧面，且均可从该筒体拆卸下来，该限位条隔开该第一瓦形磁铁与该第二瓦形磁铁； 或者，所述磁铁单元包括两个圆柱磁铁和磁铁架，该磁铁架包括连接杆和两个圆环，该两个圆环分别套住该两个圆柱磁铁，该两个圆柱磁铁异名磁极相向，该连接杆的两端分别与该两个圆环的外侧面固接，其中部设有一缺口，该缺口与该限位条卡接，该磁铁架可从该筒体拆卸下来，该两个圆柱磁铁可从该磁铁架拆卸下来。5.根据权利要求4所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述手动发电机还包括齿轮单元，该齿轮单元在所述左基板和右基板之间形成的内部空腔内；该齿轮单元包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一转轴、第二转轴和第三转轴;该第一齿轮的轮齿与该第二齿轮的轮齿啮合，该第三齿轮固定在该第二齿轮的中心位置，且其轮齿与该第四齿轮的轮齿啮合;该第一转轴的一端枢接在所述顶片的中心孔内，其另一端依次穿过所述线圈和该第一齿轮的旋转中心；该第二转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第二齿轮和该第三齿轮的旋转中心，与该右基板枢接;该第三转轴的一端与该左基板枢接，其另一端依次穿过该第四齿轮的旋转中心和该右基板;所述手柄设有卡槽，该第三转轴的穿过该右基板的一端与该卡槽卡接。6.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述供电单元为电池电源，该电池电源包括电池盒和电池;该电池设在该电池盒内，所述两个第一接电端子均嵌在该电池盒上，且分别与该电池的正极和负极连接;该电池盒的表面设有相应的电路符号。7.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述电路元件为白炽灯泡，该白炽灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该白炽灯泡的两接线端连接； 或者，所述电路元件为LED灯泡，该LED灯泡安装在所述绝缘壳的顶部，所述两个第二接电端子分别与该LED灯泡的两接线端连接，该绝缘壳表面设有该LED灯泡的发光方向标志； 或者，所述负载组件还包括扇叶和转轴，所述电路元件为风扇电动机，该扇叶设在所述绝缘壳的上方，该风扇电动机安装在该绝缘壳的内部，该转轴枢接在该绝缘壳的顶部，其一端与该扇叶的旋转中心固接，其另一端与该风扇电动机连接，所述两个第二接电端子分别与该风扇电动机的两接线端连接； 或者，所述负载组件还包括按钮开关和六个小灯，所述电路元件为音乐芯片，该音乐芯片安装在所述绝缘壳内，该按钮开关嵌在该绝缘壳的顶部，且与该音乐芯片电连接，控制该音乐芯片是否发声，该六个小灯呈圆周均匀分布地嵌在该绝缘壳的顶部，该六个小灯串联后与该音乐芯片并联，所述两个第二接电端子分别与电路的干路两端连接，该绝缘壳的顶部开有多个发声通槽，该发声通槽与该音乐芯片的发声位置相对应。8.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述电路元件为U形电磁铁，该U形电磁铁安装在所述绝缘壳的内部，其两端部外露于该绝缘壳，所述两个第二接电端子分别与该U形电磁铁的两接线端连接。9.根据权利要求8所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:还包括指向单元，该指向单元包括罗盘、吊具和两个圆环磁铁，该吊具将该两个圆环磁铁悬吊在该罗盘上方； 所述罗盘设有安装槽，该罗盘的表面设有角度标志； 所述吊具包括吊杆、大圆环、小圆环和细线，该吊杆的一端与该安装槽卡接，其另一端设有弯钩，该大圆环钩住该弯钩，且其外侧面设有一吊环，该细线的一端系于该吊环，其另一端系于该小圆环； 所述圆环磁铁的N极为蓝色，其S极为红色，该圆环磁铁的中心孔的直径大于该小圆环的外直径，该两个圆环磁铁的异名磁极吸合，该细线设在该两个圆环磁铁之间，该小圆环卡在该两个圆环磁铁的中心孔内； 当该指向单元靠近所述U形电磁铁时，该两个圆环磁铁的偏转情况表征该U形电磁铁的两个磁极。10.根据权利要求1所述的一种小电工教学玩具，其特征在于:所述连接组件还包括多条接线，该接线包括电线、两个鳄鱼夹和两个绝缘套;该电线的两端分别与该两个鳄鱼夹的尾端连接，且其连接部位被该绝缘套包覆;该鳄鱼夹夹住所述第一接电端子、第二接电端子或第三接电端子。
【文档编号】A63H33/12GK205722533SQ201620249897
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】张昆山
【申请人】韶关光华塑胶五金制品有限公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1