用磁铁联接的电子积木

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发现问题：

有一天，我像往常一样去科技兴趣小组上课，那是节电子课。课上，老师教我们一些电子电路方面的理论和相关的实际应用，并让我们用电子积木来模拟演示。不过，光是讲解还不能让我们很好地理解和实际操作。于是，老师就拿着电子积木来为我们演示。老师一边操作一边讲解，可是电子积木是以纽扣式联接的，老师举起来操作更十分困难。在搭接、整理时都很麻烦，也很费力，而且还容易松动。如果老师要演示就更麻烦了，有时会弄得手忙脚乱。于是，我便产生解决这个问题的想法：怎样才能使电子积木方便使用?这个想法得到了老师的肯定：好的课题往往来自生活实践!

明确课题：

在老师的提示下，我在百度、Google等搜索引擎和中国专利信息站、中国专利信息网等专利信息网上检索，查到与“电子教具”有关的专利信息2条；查到关于“电子积木”有关信息3条；查到与“电子积木”有关的发明专利1条，但都没有查到能解决实际问题的新型电子积木。因此这个问题一直困扰着我。

在一堂数学课上，老师把剪好的几何图形用磁铁吸在黑板上来为我们上课。这激发了我的灵感：如果能把磁铁安在电子积木上，不就能让老师把电子积木吸在铁质黑板上，轻松地给同学们演示了吗?于是，我带着这个想法找到老师，老师说这种设计应该能解决问题。于是，我开始了研制。

研制过程：

一、研制方向：1，要使电子积木能在黑板上演示，我设计了两种方案：方案一是悬挂式，方案二是磁吸式。经过反复推敲，最后我还是选择了相对简便易行的“磁吸式”；2，解决联接不方便的问题：磁铁能吸铁，那么有磁性的触点能吸住铁质触点，利用这一特点，我将电子积木的按扣换成磁铁，通过不同磁力强弱的磁铁和铁片吸接实验，确定了联接方式也是“磁吸式”，这样就能轻易解决“电子积木在搭接、整理时很费力，容易松动；演示时会手忙脚乱”等问题。

二、画示意图，明确制作方案和相应需要解决的问题：1，用原有的电子积木改制，难点是“如何解决磁铁和原线路的联接问题”；2，另找板材制作，难点是“如何解决板材的加工问题”。

三、搜集有关的制作材料：雪弗板、漆包线、铜丝、电子元件和磁铁片……

四、制作测试：在雪弗板上勾勒出电子积木的各种形状并裁剪下来，然后在每块板上钻两个小洞，接下来在两个小洞之间穿过铜丝，再在铜丝中间插上各类电子元件，最后将两片磁片、铁片系在铜丝的两端，在磁片、铁片与铜丝的空隙处喷上熔胶。经过老师的完善，设计终于大功告成了。经过几次测试，性能良好，运行也基本正常。最后，我们给这件作品命名为“用磁铁联接的电子积木”。

通过对比测试我们发现，这样设计与常用的电子积木相比，有以下几大优势：可以方便在黑板上演示；联接很轻松，不需较大的力气；折叠式底板节省收藏空间，等等。

实用价值：

本课题的研究成功地并申请了国家专利。本专利前景很好，将惠及上亿师生。我国有34个省，332个地级市2860个县级市，按5万学生／市，拥有率5％，纯利10元／盒计算，价值近亿。

研制花絮：

在制作测试过程中，不像想象的那样一帆风顺，而是一波三折。单单是收集磁铁就费了许多时间，因为一般的磁铁都较大，而我所需的磁铁是又小又薄的圆片，好不容易找到合适的，但是磁力太小，不能牢固地吸在黑板上，总是轻轻一碰就掉下来，最后还是在网上买到大小形状磁力都符合要求的磁铁。

另一个问题是找不到合适的材料来当模板，因为普通的塑料板比较硬，不太好切割和打洞。木头板虽然好切割和打洞，但容易裂开。后来，在我和老师的共同寻找下，最终决定用密度既小，又比较结实的雪弗板来当模板。

还有个问题是通电问题。一开始我在把雪弗板和磁铁片连接的时候，用的是平时做模型时的502胶水，但做好通电的时候却发现通不上电。后来经过研究发现，是磁铁和模板连接中用的胶水把它们绝缘了，使电无法通过磁铁经过铜导线再到最后的电子元件。通过多次改进测试，我们发现用热熔胶和双面胶不会使它绝缘。在其他老师和同学的帮助下，我们又对设计进行了多次改进，还想到了将底板改成折叠式，以节省收藏空间。在研究制作测试的过程中的实践、磨练，提高了我解决实际问题的能力和信心。