科学小制作DIY4:船和起重机 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海远东出版社

作者:彼得·弗明

出品人:

页数:32

译者:莫莉

出版时间:2004-7

价格:10.0

装帧:平装

isbn号码:9787806619421

丛书系列:科学小制作DIY

图书标签:

• 科学实验
• DIY
• 手工制作
• 船
• 起重机
• 物理
• 工程
• 益智
• 科普
• 儿童

科学小制作DIY 5：探索机械与能源的奇妙世界 本书导读： 欢迎来到《科学小制作DIY 5》的世界，这是一本专为充满好奇心和动手能力强的年轻探险家们设计的指南。在前几册中，我们已经一起探索了基础的物理原理和简单的机械装置。在这一册中，我们将把视角聚焦于两个关键的科学领域：机械运动的复杂性与能源转化的奥秘。 本书的核心理念是“做中学”（Learning by Doing）。我们坚信，通过亲手搭建和实验，抽象的科学概念才能变得具体、有趣且易于理解。我们将带领你进入一个充满齿轮、滑轮、杠杆、电路和初步能源转换概念的实践王国。 第一篇：精妙的机械传动系统 机械，是人类历史上最伟大的发明之一。它们使我们能够以更小的力量完成更大的功。本篇将深入解析机械传动的基础，并通过一系列令人兴奋的制作项目来展示这些原理的应用。 第一章：齿轮的王国——速度与扭矩的平衡 齿轮是现代机械的心脏。它们不仅能传递动力，还能有效地改变速度和扭矩的方向和大小。 项目一：多级变速箱模型搭建 你将学习不同齿数齿轮的啮合方式，理解“传动比”的概念。我们将指导你使用卡纸或轻质塑料片制作不同规格的齿轮，并搭建一个可以实现两档或三档速度调节的简易变速箱。通过实验，观察高速低扭矩与低速高扭矩之间的转换关系。 项目二：蜗轮蜗杆的自锁特性 蜗轮蜗杆系统因其独特的自锁特性在许多精密仪器中被广泛应用。本章将详细拆解蜗杆的螺纹结构如何实现单向传动，并制作一个迷你起重绞盘，体验如何用微小的力量控制重物的升降。我们将探讨它与普通齿轮组在效率和方向控制上的区别。 第二章：复杂的连杆机构——将旋转转化为直线运动 许多机械动作需要将旋转运动（如马达的转动）转化为有规律的往复或摆动运动。连杆机构就是实现这一目标的关键。 项目三：曲柄摇杆机构的制作与分析 我们将用木条或硬纸板制作一个标准的曲柄摇杆系统。深入解析连杆的长度和曲柄的偏心距如何影响输出杆的行程和速度变化。这个模型是早期蒸汽机和内燃机活塞运动的基础。 项目四：棘轮与棘爪的应用 棘轮结构是实现单向运动的关键，广泛应用于卷扬机和自行车飞轮中。我们将制作一个可以精确控制运动方向的棘轮装置，理解“棘爪”如何与棘轮的锯齿完美配合，实现动力输入与释放的精确控制。 第二篇：能量的形态与转化 能量是驱动一切运动的根本。本篇将带领读者从宏观到微观，探索能量的各种形态以及它们之间如何相互转化，为后续的电气和动力学习打下坚实的基础。 第三章：势能与动能的转换——弹簧与重力的游戏 在本章中，我们将专注于机械势能（如重力势能和弹性势能）如何转化为动能，驱动我们的模型运动。 项目五：弹簧驱动的小车 学习弹性势能的储存与释放原理。你将用橡皮筋或螺旋弹簧作为主要的动力源，设计一个能将弹簧最大程度压缩并高效转化为动能的结构。本制作将重点考察如何设计一个有效的“离合器”或“释放机构”，确保能量的平稳释放。 项目六：重力势能过山车轨道 这是一个关于能量守恒的宏大实验。我们将搭建一个小型“过山车”轨道，让小球从高处释放，观察其在不同坡度和转弯处的速度变化。重点在于计算并演示在理想情况下，动能和势能的总和应保持不变，并讨论摩擦力对能量损失的影响。 第四章：初步接触电能——基础电路与电磁现象 虽然本书不深入讲解复杂的电子学，但理解电能作为一种重要的现代能源是至关重要的。本章将通过安全、简单的实验引入电的概念。 项目七：串联与并联电路的直观展示 使用低压安全电池盒和LED灯泡，搭建可切换的串联与并联电路。通过观察灯泡的亮度变化，直观地理解电流和电压在不同连接方式下的分配规律。 项目八：自制简易电磁铁 探索电能转化为磁能的奥秘。我们将用漆包线和铁钉制作一个简单的电磁铁，并用它来吸取回形针。通过改变电池的数量（电压）和线圈的匝数，量化地观察磁场强度的变化，理解电磁感应的基础。 第五章：流体动力学初探——空气与水的力量 流体（液体和气体）的力量常常被低估，但它们在工程中扮演着重要角色。 项目九：气球火箭的推进原理 基于牛顿第三定律（作用力与反作用力），我们将制作一个利用压缩空气（或吹气）推动的小型火箭。重点在于如何设计一个低摩擦的导轨系统和高效的喷口，以最大限度地利用气体推动力。 项目十：水轮机的效率测试 搭建一个简单的水槽和水流控制装置，制作不同叶片形状的水轮机。通过测量水流对不同形状叶片做功的效率，探讨流体动力学中关于流线型设计和冲击角的重要概念。 本书总结与展望 《科学小制作DIY 5：探索机械与能源的奇妙世界》不仅是一本制作手册，更是一张通往工程和物理世界的门票。通过亲手实现这些复杂的机械结构和能源转化实验，你将培养出解决问题的逻辑思维能力、精细操作的动手能力，以及对自然界基本规律的深刻理解。拿起工具，准备迎接下一轮的科学挑战吧！

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这本书的装帧和设计真是让人眼前一亮，拿到手里沉甸甸的，感觉很有分量。封面色彩鲜艳，图案生动，一下子就抓住了孩子们的注意力。内页的纸张质量也非常棒，厚实不易破损，即便是孩子们动手操作时弄脏了，也比较容易擦拭。而且，插图印刷得特别清晰，细节刻画到位，对于那些需要对照图纸进行组装的项目来说，这简直是太重要了。我特别欣赏它在图文排版上的用心，每一步的说明都配有清晰的步骤图，文字描述简洁明了，即便是刚接触这些手工制作的孩子也能轻松理解。这种注重细节的设计，让整个阅读和制作体验都变得非常流畅和愉悦。比起我之前买的一些手工书，这本书在视觉呈现和实际操作的易读性上，确实更胜一筹，让人感觉制作过程本身就是一种享受。

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这本书在鼓励创造性和个性化方面也做得相当出色。虽然每一步的指导都很详尽，但它总是在关键节点留出“发挥空间”。比如，在完成基础结构后，书中会鼓励读者尝试不同的涂装方案，或者对现有结构进行优化和改造。这让原本可能千篇一律的作品，因为每个孩子的加入而变得独一无二。我女儿就利用她收集的珠子和颜料，把她做的小物件装饰得五彩斑斓，完全是她自己的风格。这种“在规范中寻求自由”的设计哲学，非常有助于培养孩子的审美情趣和解决问题的创新能力，而不是死板地复制粘贴书上的内容。这才是真正的“创造力”培养。

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这本书的知识性内容拓展得非常到位，不仅仅是简单的“照着做”，它深入浅出地解释了背后的科学原理。比如，在制作某个结构时，它会穿插讲解受力分析、平衡点或者杠杆原理。这对我家那个喜欢打破砂锅问到底的孩子来说，简直是太有吸引力了。他不再满足于完成任务，而是开始主动思考“为什么这样设计会更稳固？”、“如果材料换成别的会怎么样？”。这种引导式的提问和解释，极大地激发了他探索欲。我常常看到他拿着书本，一边比对着模型，一边在笔记本上画着草图，试图理解那些抽象的物理概念是如何在实际操作中体现出来的。这种将理论与实践完美结合的方式，无疑是对STEM教育理念最好的践行。

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动手制作的部分，我必须给它打一个高分。作者在材料的选择和工具的使用上考虑得非常周到。书中提供的材料包（假设有配套材料包，或清晰列出所需材料）都是安全且容易获取的，很多都是日常生活中常见的物品，这大大降低了制作的门槛。更重要的是，它并没有一味追求复杂，而是注重基础技能的培养。组装的步骤被巧妙地拆分成了许多小模块，每完成一个小模块，都会带来即时的成就感。这种循序渐进的设计，有效地避免了孩子在遇到困难时产生挫败感而放弃。我看到我的孩子从一开始的小心翼翼，到后来熟练地运用胶水、剪刀，甚至自己琢磨如何加固连接点，整个过程充满了专注和自信。

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从作为家长的角度来看，这本书极大地提升了我们亲子互动的质量。以前的亲子活动可能更多是阅读或者简单的游戏，但这本书提供了一个共同挑战、共同学习的平台。我和孩子一起研究图纸，一起寻找合适的工具，遇到难题时一起商量对策。这种并肩作战的感觉，让我们的交流变得更加深入和有效。更不用说，当最终作品成功展示出来时，那种共同的骄傲感是无与伦比的。它不仅教会了孩子动手能力，更重要的是，它构建了一个积极、支持性的学习环境，让我们享受到了高质量的陪伴时光，这份收获远超书本本身的价值。

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