科學小製作DIY4:船和起重機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:上海遠東齣版社

作者:彼得·弗明

出品人:

頁數:32

译者:莫莉

出版時間:2004-7

價格:10.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787806619421

叢書系列:科學小製作DIY

圖書標籤:

• 科學實驗
• DIY
• 手工製作
• 船
• 起重機
• 物理
• 工程
• 益智
• 科普
• 兒童

科學小製作DIY 5：探索機械與能源的奇妙世界 本書導讀： 歡迎來到《科學小製作DIY 5》的世界，這是一本專為充滿好奇心和動手能力強的年輕探險傢們設計的指南。在前幾冊中，我們已經一起探索瞭基礎的物理原理和簡單的機械裝置。在這一冊中，我們將把視角聚焦於兩個關鍵的科學領域：機械運動的復雜性與能源轉化的奧秘。 本書的核心理念是“做中學”（Learning by Doing）。我們堅信，通過親手搭建和實驗，抽象的科學概念纔能變得具體、有趣且易於理解。我們將帶領你進入一個充滿齒輪、滑輪、杠杆、電路和初步能源轉換概念的實踐王國。 第一篇：精妙的機械傳動係統 機械，是人類曆史上最偉大的發明之一。它們使我們能夠以更小的力量完成更大的功。本篇將深入解析機械傳動的基礎，並通過一係列令人興奮的製作項目來展示這些原理的應用。 第一章：齒輪的王國——速度與扭矩的平衡 齒輪是現代機械的心髒。它們不僅能傳遞動力，還能有效地改變速度和扭矩的方嚮和大小。 項目一：多級變速箱模型搭建 你將學習不同齒數齒輪的嚙閤方式，理解“傳動比”的概念。我們將指導你使用卡紙或輕質塑料片製作不同規格的齒輪，並搭建一個可以實現兩檔或三檔速度調節的簡易變速箱。通過實驗，觀察高速低扭矩與低速高扭矩之間的轉換關係。 項目二：蝸輪蝸杆的自鎖特性 蝸輪蝸杆係統因其獨特的自鎖特性在許多精密儀器中被廣泛應用。本章將詳細拆解蝸杆的螺紋結構如何實現單嚮傳動，並製作一個迷你起重絞盤，體驗如何用微小的力量控製重物的升降。我們將探討它與普通齒輪組在效率和方嚮控製上的區彆。 第二章：復雜的連杆機構——將鏇轉轉化為直綫運動 許多機械動作需要將鏇轉運動（如馬達的轉動）轉化為有規律的往復或擺動運動。連杆機構就是實現這一目標的關鍵。 項目三：麯柄搖杆機構的製作與分析 我們將用木條或硬紙闆製作一個標準的麯柄搖杆係統。深入解析連杆的長度和麯柄的偏心距如何影響輸齣杆的行程和速度變化。這個模型是早期蒸汽機和內燃機活塞運動的基礎。 項目四：棘輪與棘爪的應用 棘輪結構是實現單嚮運動的關鍵，廣泛應用於捲揚機和自行車飛輪中。我們將製作一個可以精確控製運動方嚮的棘輪裝置，理解“棘爪”如何與棘輪的鋸齒完美配閤，實現動力輸入與釋放的精確控製。 第二篇：能量的形態與轉化 能量是驅動一切運動的根本。本篇將帶領讀者從宏觀到微觀，探索能量的各種形態以及它們之間如何相互轉化，為後續的電氣和動力學習打下堅實的基礎。 第三章：勢能與動能的轉換——彈簧與重力的遊戲 在本章中，我們將專注於機械勢能（如重力勢能和彈性勢能）如何轉化為動能，驅動我們的模型運動。 項目五：彈簧驅動的小車 學習彈性勢能的儲存與釋放原理。你將用橡皮筋或螺鏇彈簧作為主要的動力源，設計一個能將彈簧最大程度壓縮並高效轉化為動能的結構。本製作將重點考察如何設計一個有效的“離閤器”或“釋放機構”，確保能量的平穩釋放。 項目六：重力勢能過山車軌道 這是一個關於能量守恒的宏大實驗。我們將搭建一個小型“過山車”軌道，讓小球從高處釋放，觀察其在不同坡度和轉彎處的速度變化。重點在於計算並演示在理想情況下，動能和勢能的總和應保持不變，並討論摩擦力對能量損失的影響。 第四章：初步接觸電能——基礎電路與電磁現象 雖然本書不深入講解復雜的電子學，但理解電能作為一種重要的現代能源是至關重要的。本章將通過安全、簡單的實驗引入電的概念。 項目七：串聯與並聯電路的直觀展示 使用低壓安全電池盒和LED燈泡，搭建可切換的串聯與並聯電路。通過觀察燈泡的亮度變化，直觀地理解電流和電壓在不同連接方式下的分配規律。 項目八：自製簡易電磁鐵 探索電能轉化為磁能的奧秘。我們將用漆包綫和鐵釘製作一個簡單的電磁鐵，並用它來吸取迴形針。通過改變電池的數量（電壓）和綫圈的匝數，量化地觀察磁場強度的變化，理解電磁感應的基礎。 第五章：流體動力學初探——空氣與水的力量 流體（液體和氣體）的力量常常被低估，但它們在工程中扮演著重要角色。 項目九：氣球火箭的推進原理 基於牛頓第三定律（作用力與反作用力），我們將製作一個利用壓縮空氣（或吹氣）推動的小型火箭。重點在於如何設計一個低摩擦的導軌係統和高效的噴口，以最大限度地利用氣體推動力。 項目十：水輪機的效率測試 搭建一個簡單的水槽和水流控製裝置，製作不同葉片形狀的水輪機。通過測量水流對不同形狀葉片做功的效率，探討流體動力學中關於流綫型設計和衝擊角的重要概念。 本書總結與展望 《科學小製作DIY 5：探索機械與能源的奇妙世界》不僅是一本製作手冊，更是一張通往工程和物理世界的門票。通過親手實現這些復雜的機械結構和能源轉化實驗，你將培養齣解決問題的邏輯思維能力、精細操作的動手能力，以及對自然界基本規律的深刻理解。拿起工具，準備迎接下一輪的科學挑戰吧！

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這本書在鼓勵創造性和個性化方麵也做得相當齣色。雖然每一步的指導都很詳盡，但它總是在關鍵節點留齣“發揮空間”。比如，在完成基礎結構後，書中會鼓勵讀者嘗試不同的塗裝方案，或者對現有結構進行優化和改造。這讓原本可能韆篇一律的作品，因為每個孩子的加入而變得獨一無二。我女兒就利用她收集的珠子和顔料，把她做的小物件裝飾得五彩斑斕，完全是她自己的風格。這種“在規範中尋求自由”的設計哲學，非常有助於培養孩子的審美情趣和解決問題的創新能力，而不是死闆地復製粘貼書上的內容。這纔是真正的“創造力”培養。

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這本書的裝幀和設計真是讓人眼前一亮，拿到手裏沉甸甸的，感覺很有分量。封麵色彩鮮艷，圖案生動，一下子就抓住瞭孩子們的注意力。內頁的紙張質量也非常棒，厚實不易破損，即便是孩子們動手操作時弄髒瞭，也比較容易擦拭。而且，插圖印刷得特彆清晰，細節刻畫到位，對於那些需要對照圖紙進行組裝的項目來說，這簡直是太重要瞭。我特彆欣賞它在圖文排版上的用心，每一步的說明都配有清晰的步驟圖，文字描述簡潔明瞭，即便是剛接觸這些手工製作的孩子也能輕鬆理解。這種注重細節的設計，讓整個閱讀和製作體驗都變得非常流暢和愉悅。比起我之前買的一些手工書，這本書在視覺呈現和實際操作的易讀性上，確實更勝一籌，讓人感覺製作過程本身就是一種享受。

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這本書的知識性內容拓展得非常到位，不僅僅是簡單的“照著做”，它深入淺齣地解釋瞭背後的科學原理。比如，在製作某個結構時，它會穿插講解受力分析、平衡點或者杠杆原理。這對我傢那個喜歡打破砂鍋問到底的孩子來說，簡直是太有吸引力瞭。他不再滿足於完成任務，而是開始主動思考“為什麼這樣設計會更穩固？”、“如果材料換成彆的會怎麼樣？”。這種引導式的提問和解釋，極大地激發瞭他探索欲。我常常看到他拿著書本，一邊比對著模型，一邊在筆記本上畫著草圖，試圖理解那些抽象的物理概念是如何在實際操作中體現齣來的。這種將理論與實踐完美結閤的方式，無疑是對STEM教育理念最好的踐行。

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動手製作的部分，我必須給它打一個高分。作者在材料的選擇和工具的使用上考慮得非常周到。書中提供的材料包（假設有配套材料包，或清晰列齣所需材料）都是安全且容易獲取的，很多都是日常生活中常見的物品，這大大降低瞭製作的門檻。更重要的是，它並沒有一味追求復雜，而是注重基礎技能的培養。組裝的步驟被巧妙地拆分成瞭許多小模塊，每完成一個小模塊，都會帶來即時的成就感。這種循序漸進的設計，有效地避免瞭孩子在遇到睏難時産生挫敗感而放棄。我看到我的孩子從一開始的小心翼翼，到後來熟練地運用膠水、剪刀，甚至自己琢磨如何加固連接點，整個過程充滿瞭專注和自信。

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從作為傢長的角度來看，這本書極大地提升瞭我們親子互動的質量。以前的親子活動可能更多是閱讀或者簡單的遊戲，但這本書提供瞭一個共同挑戰、共同學習的平颱。我和孩子一起研究圖紙，一起尋找閤適的工具，遇到難題時一起商量對策。這種並肩作戰的感覺，讓我們的交流變得更加深入和有效。更不用說，當最終作品成功展示齣來時，那種共同的驕傲感是無與倫比的。它不僅教會瞭孩子動手能力，更重要的是，它構建瞭一個積極、支持性的學習環境，讓我們享受到瞭高質量的陪伴時光，這份收獲遠超書本本身的價值。

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