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第一单元 工具和机械
一、使用工具
1. 机械是能使我们省力或方便的装置。
2.螺丝刀、钉锤、剪刀这些机械构造很简单,又叫 简单机械。
3.用螺丝刀可以比较方便的把螺丝钉从木头中取出,用羊角榔头可以比较方便的把铁钉从木头中取出。不同的工具有不同的用途。
二、杠杆的科学
1.像撬棍这样的简单机械叫做 杠杆。
2.杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫 支点 ;在杠杆上用力的位置叫 用力点 ;杠杆克服阻力的位置叫 阻力点 。
3.当阻力点到支点的距离小于用力点到支点的距离时,杠杆 省力
;当阻力点到支点的距离大于用力点到支点的距离时,杠杆 费力;当阻力点到支点的距离等于用力点到支点的距离时,杠杆 不省力也不费力 。
4.杠杆尺上有支点,左右两边都有到支点距离的标记,是研究杠杆作用的好工具。
5.用三种不同的方法挂钩码,使杠杆尺保持平衡,把你的方法在下图画出来。
三、杠杆类工具的研究
1.省力的是(铁片、羊角榔头、老虎钳、开瓶器),费力的是(火钳、镊子)。
2.常用的杠杆类工具中羊角榔头、老虎钳、开瓶器是省力杠杆;火钳、筷子、镊子是费力杠杆;跷跷板、天平、订书器是不省力也不费力杠杆。有些杠杆类工具设计成费力的是因为它有方便的好处(如:镊子、钓鱼竿等)。
3.“秤砣虽小,能压千斤”,那是杆秤利用了 杠杆 原理的结果(提绳是支点,秤砣是用力点,称重物处是阻力点)。
4.我们身体上的前臂骨像是一根杠杆,肘关节是支点,手握物体处是阻力点,上臂的肱二头肌处就是用力点。
5.阿基米德曾说:“只要在宇宙中给我一个支点,我能用一根长长的棍子把地球撬起来。”这里的棍子相当于杠杆。
四、轮轴的秘密
1.像水龙头这样,轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做 轮轴
。螺丝刀是轮轴类工具,它的刀柄是 轮,刀杆是 轴 。
2.在轮上用力带动轴运动时 省力;在轴上用力带动轮运动时 费
力。
3.轮轴可以 省力,轮越大,用轮带动轴转动就越 省力。所以螺丝刀的刀柄总是比刀杆要 粗 一些。
4.扳手套在螺帽上组成了 轮轴,这时整个扳手是 轮 ,螺帽部分是 轴 。
5.生活中的轮轴:水龙头、门锁把手、汽车方向盘、扳手、辘轳等。 五、定滑轮和动滑轮
1.像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做 定滑轮;定滑轮可以 改变用力方向 ,但不能 省力。
2.像塔吊的吊钩上可以随着重物一起移动的滑轮叫做 动滑轮;动滑轮可以 省力,但不能 改变用力方向 。
3.动滑轮可以省力,但不能改变用力方向。 *力的大小用测力计来测量,牛顿是力的单位,用字母“N”表示。
六、滑轮组
1.把定滑轮和动滑轮组合在一起使用,就构成了滑轮组。使用滑轮组既能省力,又能 改变用力方向。
2.一个定滑轮和一个动滑轮组合在一起为一个 最简单的滑轮组
,滑轮组的组数越多,就越 省力。
七、斜面的作用
1.像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做 斜面。
2.斜面能 省力,斜面的坡度越 小 越省力,坡度越 大越不省力。
3.生活中应用斜面的地方很多,如 “S” 形的盘山公路、各种斜坡、各种刀刃、螺丝钉的螺纹,高架桥的引桥等。
4.螺丝钉的螺纹是斜面的变形。同样粗细的螺丝钉,螺纹越密,旋进木头时越 省力。
第二单元 形状与结构
一、抵抗弯曲
1.房屋、桥梁结构中有直立的“柱子”和横放的“横梁”,横梁比柱子容易弯曲和断裂,所以要提高横梁的抗弯曲能力。
2.提高材料的抗弯曲能力,我们可以通过增加材料的宽度,还可以
增加材料的厚度或改变材料的形状。
3.纸的宽度增加,抗弯曲能力也会增加;纸的厚度增加,抗弯曲能力会大大增加。
二、形状与抗弯曲能力
1.把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状,虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度,增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。
2.一般情况下横梁是立着放的,因为横梁立着放虽然减少材料
宽度,但增加了厚度,大大增强了横梁的抗弯曲能力。
3.瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了了?因为瓦楞纸中间的结构是是W是形,虽然减少了材料的宽度,但增加了厚度,就大大增强了材料的抗弯曲能力。
三、拱形的力量
1.拱形承载重量时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。
2.抵住拱足,能使拱的形状保持不变,拱就能承载更大的重量。
四、找拱形
1.圆顶形可以看成拱形的组合,它有拱形承载压力大的优点,而且
不产生向外的推力。
2.球形在
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