CN210574568U - 一种旋转玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转玩具，包括导电线圈、支柱和磁铁，所述支柱沿纵向设置，所述磁铁设置在所述支柱的下方并支撑所述支柱，所述导电线圈为闭合导电线圈，所述导电线圈上设置有支撑部和转动部，所述支撑部置于所述支柱的顶部，由所述支柱的顶部支撑，所述转动部呈环状，套在所述支柱或磁铁的外部，所述导电线圈以所述支柱为中心，环绕在所述支柱的周侧，所述转动部和支撑部带动所述导电线圈相对于所述支柱转动，所述支撑部和所述转动部通电并与所述导电线圈形成闭合回路；该旋转玩具具有简单合理，可以使学生形象直观的了解到电磁物理现象的优点。

Description

一种旋转玩具

技术领域

本实用新型属于教学用具技术领域，具体涉及一种用于演示磁场和电能相互作用的旋转玩具。

背景技术

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。其中电磁学是研究电和磁的相互作用现象，及其规律和应用的物理学分支学科。在我们日常生活中关于电磁方面的具体应非常的普遍，如我们身边随处可见的电机(洗衣机、空调、玩具车、电动车)就是基于电磁感应的原理实现电能转换或传递的一种电磁装置。但是对于这些物理知识如果只通过抽象、生涩、复杂的理论知识对于学龄儿童进行传授的话，可能不但不利于学生接受并理解这些物理知识，而且还可能引起学生对物理学的抵触心理，从而起不到应有的教学成果；因此，需要能直观反映相应物理现象且简单易操作的实验器材，让学生们自己动手操作体验，并在体验相应的物理现象中了解、学习到相应的物理知识(根据左手则定而知道通电导体在磁场中的受力情况)，并提高相应的教学效果。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种简单合理，可以使学生形象直观的了解到电磁物理现象的旋转玩具。

为了解决上述技术问题，本实用新型所使用的技术方案是：

一种旋转玩具，包括导电线圈、支柱和磁铁，所述支柱沿纵向设置，所述磁铁设置在所述支柱的下方并支撑所述支柱，所述导电线圈为闭合导电线圈，所述导电线圈上设置有支撑部和转动部，所述支撑部置于所述支柱的顶部，由所述支柱的顶部支撑，所述转动部呈环状，套在所述支柱或磁铁的外部，所述导电线圈以所述支柱为中心，环绕在所述支柱的周侧，所述转动部和支撑部带动所述导电线圈相对于所述支柱转动，所述支撑部和所述转动部通电并与所述导电线圈形成闭合回路。

作为优选，所述磁铁为可导电的金属磁铁。

作为优选，所述支撑柱为电池，所述磁铁以及支撑部分别与电池的电极电连接。

作为优选，所述导电线圈呈闭合的环状设置；或者，所述导电线圈呈螺旋状设置，所述导电线圈的一端与支撑部相连接，另一端与转动部相连接

作为优选，所述支撑部包括转轴和轴承座，所述转轴与所述导电线圈固定连接，所述轴承座与所述电池的电极固定连接，所述转轴与所述轴承座转动连接。

作为优选，所述磁铁呈中空的圆柱状设置，所述转动部呈与其相互配合的环状设置，且转动部套设于磁铁外并围绕其转动。

作为优选，所述支柱上设置有穿线孔，所述穿线孔的一端位于支撑部上的底部并与所述磁铁的中空部分相连通，另一端位于所述支撑部的侧壁上，且所述支撑部为不导电的绝缘支撑部。

作为优选，所述支柱的侧壁上还设置有两根接线柱，所述接线柱与支柱固定连接，且述接线柱分别与磁铁和轴承座电连接。

作为优选，还包括底座，所述磁铁的下端部与底座固定连接，所述底座上还设置有电池，所述电池的电极与接线柱电连接。

本实用新型的有益效果主要体现在：由于将导电线圈设置成外转子的形式，当导电线圈加电后，其电流从支撑部分沿导电线圈流出并经转动部及磁铁流入电池中而构成回路；即电子在磁场中运动的时候，会受到一个同时垂直于磁铁的磁场方向和电子运动方向的力(也称为洛伦兹力)，从而使导电线圈绕支撑部进行转动，使学生形象直观的了解相应的电磁物理现象，即在玩中学，学中玩，进而有助于加深学生们对物理的认知并提高相应的教学效果。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型的一种旋转玩具的结构示意图；

图2为本实用新型的一种旋转玩具的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的一种旋转玩具的第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置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；另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或焊接固定或销轴固定等方式，因此，在本实施例中不再详述。

如图1所示，本实施例提供了一种旋转玩具，包括导电线圈1、磁铁2和支柱3，支柱3呈纵向的柱状设置，磁铁2固定于支柱3下端并支撑所述支柱3，导电线圈1上沿其垂直对称线的顶部和底部分别连接有支撑部4和转动部5，转动部5呈环状，套设在支柱3或磁铁2的外周，转动部5充当着电刷的作用，使得

支撑部4通过胶粘固定于支柱3的顶部，转动部5与磁铁2转动连接，导电线圈1以支柱3为中心，环绕在支柱3的周侧，转动部5和支撑部4带动导电线圈1相对于支柱3转动，支撑部4和转动部5通电并与导电线圈1形成闭合回路，支撑部4对导电线圈1形成支撑。在该实施例中支柱3为电池，电池呈柱状设置(如5号干电池)，且支撑部4和磁铁2分别与位于电池两端的电极电连接；即，使用电池充当支柱3时，电池的正负两极分别与支撑部4和转动部5电连接，当电池的电流经由导电线圈并通过支撑部4以及通过转动部5和磁铁2回到电池中时；即电子在磁场中运动的时候，会受到垂直于磁场方向和电子运动方向的力，这个力也称为洛伦兹力；即，以导电线圈1的旋转轴线为分界线，位于旋转细则线两侧的导电线圈在磁场中受到了相反的力，从而使得导电线圈1围绕着支柱3进行转动。当导电线圈1线以支柱3为轴进行转动时可以形象直观的呈现在学生们的面前，从而可以提高学生的学习兴趣。

如图1-3所示，在优选实施例中，其支撑部4包括转轴41和轴承座42，转轴41与导电线圈1通过焊接固定，当支柱3直接使用柱状电池时，轴承座42与电池的电极通过焊接或者卡持固定，转轴41与轴承座42转动连接。当然其转轴41也可以直接由导电线圈1上的铜丝弯折后充当。

如图2-3所示，在优选实施例中，导电线圈1呈闭合的环状设置，如本实施例中的矩形，即使用单根的铜丝弯折而成；当然如圆形、心形等其它的对称形状的导电线圈也同样可以使得其绕支柱3进行转动；或者，导电线圈1呈螺旋状设置，导电线圈1的一端与转轴41相连接，另一端与转动部5相连接。

如图1所示，在优选实施例中，磁铁2为可导电的金属磁铁2，磁铁2可以是钕铁硼永磁铁、钐钴永磁铁。磁铁2呈圆柱状设置，转动部5呈与其相互配合的环状设置，圆柱状的磁铁2和环状的转动部5，可以使转动部5以磁铁2为轴而进行流畅的转动；转动部5套设于磁铁2外，环状的转动部5可以减少导电线圈1下端部的摆动；同时使用转动部5时可以使得磁铁2的下端呈自由端，也可以使用磁铁的下端部可以固定在底座上。

如图2-3所示，在优选实施例中，当支柱3不直接由电池充当时，此时磁铁2呈中空的圆柱状设置，转动部5呈与其相互配合的环状设置，转动部5套设于磁铁2外。支柱3上设置有穿线孔31，穿线孔31的一端位于支柱3上的底部并与磁铁2的中空部分相连通，另一端位于支柱3的侧壁上，且支柱3为不导电的绝缘支柱3，如塑料材质的支撑部。与接支柱3的侧壁上还设置有两根接线柱32，接线柱32与支柱3通过螺纹固定，且述接线柱32分别与磁铁2和轴承座42电连接。还包括底座7，磁铁2的下端部与底座7通过胶粘固定，底座1上还设置有电池6，电池6的电极与接线柱32通过导线电连接。设置的穿线孔31可以用于穿设导线并不影响导电线圈1的转动，即，将与电池6相连的导线由磁铁2的底部穿入并通过支柱3的穿线孔31，并最终由支柱3的侧壁上穿出并与接线柱32相连从而构成回路使导电线圈1可以进行转动。

本实用新型的有益效果主要体现在：由于将导电线圈设置成外转子的形式，当导电线圈加电后，其电流从支撑部分沿导电线圈流出并经转动部及磁铁流入电池中而构成回路；即电子在磁场中运动的时候，会受到一个同时垂直于磁铁的磁场方向和电子运动方向的力(也称为洛伦兹力)，从而使导电线圈绕支撑部进行转动，使学生形象直观的了解相应的电磁物理现象，即在玩中学，学中玩，进而有助于加深学生们对物理的认知并提高相应的教学效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种旋转玩具，其特征在于：包括导电线圈、支柱和磁铁，所述支柱沿纵向设置，所述磁铁设置在所述支柱的下方并支撑所述支柱，所述导电线圈为闭合导电线圈，所述导电线圈上设置有支撑部和转动部，所述支撑部置于所述支柱的顶部，由所述支柱的顶部支撑，所述转动部呈环状，套在所述支柱或磁铁的外部，所述导电线圈以所述支柱为中心，环绕在所述支柱的周侧，所述转动部和支撑部带动所述导电线圈相对于所述支柱转动，所述支撑部和所述转动部通电并与所述导电线圈形成闭合回路。

2.如权利要求1所述的旋转玩具，其特征在于：所述磁铁为可导电的金属磁铁。

3.如权利要求2所述的旋转玩具，其特征在于：所述支柱为电池，所述磁铁以及支撑部分别与电池的电极电连接。

4.如权利要求1所述的旋转玩具，其特征在于：所述导电线圈呈闭合的环状设置；或者，所述导电线圈呈螺旋状设置，所述导电线圈的一端与支撑部相连接，另一端与转动部相连接。

5.如权利要求3所述的旋转玩具，其特征在于：所述支撑部包括转轴和轴承座，所述转轴与所述导电线圈固定连接，所述轴承座与所述电池的电极固定连接，所述转轴与所述轴承座转动连接。

6.如权利要求2所述的旋转玩具，其特征在于：所述磁铁呈中空的圆柱状设置，所述转动部呈与其相互配合的环状设置，且转动部套设于磁铁外并围绕其转动。

7.如权利要求6中所述的旋转玩具，其特征在于：所述支柱上设置有穿线孔，所述穿线孔的一端位于支撑部上的底部并与所述磁铁的中空部分相连通，另一端位于所述支撑部的侧壁上，且所述支撑部为不导电的绝缘支撑部。

8.如权利要求7所述的旋转玩具，其特征在于：所述支柱的侧壁上还设置有两根接线柱，所述接线柱与支柱固定连接，且述接线柱分别与磁铁和轴承座电连接。

9.如权利要求8所述的旋转玩具，其特征在于：还包括底座，所述磁铁的下端部与底座固定连接，所述底座上还设置有电池，所述电池的电极与接线柱电连接。

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