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出版者:上海远东出版社

作者:(英国)彼得·弗明著、吴祯祥译

出品人:

页数:32

译者:吴祯祥

出版时间:2004-7

价格:10.0

装帧:平装

isbn号码:9787806619391

丛书系列:科学小制作DIY

图书标签:

• diy
• 科学实验
• DIY
• 手工制作
• 青少年科普
• 趣味科学
• 亲子活动
• STEM教育
• 实验教程
• 动手能力
• 科学探索

好的，这是一份关于一本名为《科学上制作DIY》的图书的详细简介，这份简介旨在全面、深入地介绍该书的内容、特点和目标读者，而不涉及任何与该书内容本身无关的信息。 --- 《科学上制作DIY》图书简介：释放创意的工程学指南 一、书籍概览与核心理念 《科学上制作DIY》是一本深度结合了现代科学原理与动手实践的综合性指南。它不仅仅是一本简单的手工制作手册，更是一部引导读者理解“为什么”和“如何做”的工程学入门教材。本书的核心理念在于，通过对日常材料和常见工具的深入理解，读者能够系统地掌握设计、构建和测试各种创新项目的科学方法论。我们坚信，真正的创造力源于对基础物理、化学和工程学的扎实把握。 全书内容横跨多个学科领域，旨在打破理论与实践之间的壁垒。它摒弃了晦涩难懂的数学推导，转而采用清晰的图解和详尽的步骤，将复杂的科学概念转化为可操作的DIY项目。无论是对电子学感兴趣的新手，还是希望将设计理念付诸实践的创客，都能从本书中找到属于自己的探索路径。 二、内容深度剖析：三大核心模块 本书的结构设计经过精心规划，分为三大核心模块，确保知识体系的连贯性和实践的丰富性。 模块一：基础材料的科学与工程 本模块是全书的基石，重点在于让读者对所使用的材料有深入的认识。我们探讨的不仅仅是“如何使用”某种材料，更是“为什么”这种材料适合特定的应用场景。 材料科学入门： 详细介绍木材、金属、塑料、复合材料的微观结构特性，如晶体结构、聚合度、热膨胀系数等，并解释这些特性如何影响最终成品的机械强度、耐用性和导电性。 化学与粘合： 深入探讨不同类型的胶粘剂（环氧树脂、氰基丙烯酸酯、聚氨酯）的固化机理、最佳使用条件以及它们与被粘合表面的化学作用力。通过实例展示如何通过化学原理实现结构上的“无缝连接”。 电路基础与导体特性： 区别于传统电子书仅罗列元器件，本模块着重讲解电阻、电容和电感的物理本质。讨论导线材料的电阻率、趋肤效应以及如何根据负载特性选择合适的线规，确保能量传输的效率和安全。 模块二：动力、运动与机械传动系统 此模块聚焦于如何将能量转化为有效的机械运动，是实现自动化和机器人制作的关键。 杠杆原理与效率分析： 细致分析一至三类杠杆在不同DIY机械结构中的应用，并引入力矩平衡的概念。通过制作一个简易的起重机模型，演示如何通过减小机械损耗来提高系统效率。 齿轮系统设计与实践： 详细介绍了正齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆等传动方式的几何关系和应用场景。读者将学习如何通过齿轮比来精确控制速度与扭矩的转换，避免“打滑”或“超载”现象。 运动控制与机构学： 探讨凸轮机构、棘轮机构的设计。重点演示如何使用非标准机构（如四连杆机构）实现特定的输入-输出运动轨迹，这对于制作复杂自动装置至关重要。 模块三：传感、反馈与智能控制的初级实现 本模块将读者的实践提升到数字化和自动化层面，是连接传统制造与现代电子技术的桥梁。 传感器的工作原理： 不仅介绍电阻式、电容式传感器，更侧重于解释其工作背后的物理效应（如压阻效应、霍尔效应）。通过实际测试，读者将学会如何校准和补偿环境因素对传感器读数的影响。 反馈回路的基础： 讲解比例控制（P控制）的基本逻辑。通过一个简单的温度控制项目，读者将理解“设定值”、“误差”和“输出响应”之间的关系，掌握如何通过调整增益来优化系统的稳定性，避免系统“震荡”。 微控制器在DIY中的应用逻辑： 侧重于如何高效地利用微控制器（如Arduino或树莓派的GPIO引脚）来驱动执行器和读取数据。重点讲解中断服务程序（ISR）的使用，确保实时任务的响应速度。 三、本书的独特卖点与实践导向 《科学上制作DIY》的价值在于其无与伦比的实践深度和科学严谨性： 1. “从零开始”的结构化学习路径： 书中所有项目均遵循“理论讲解—材料准备—结构设计—组装实施—性能测试与优化”的完整流程。读者在每一步都能清晰地看到科学理论是如何指导工程实践的。 2. 工具与安全规范的详尽指导： 对所有常用工具（从电烙铁到小型车床）的操作安全和维护有专门的章节，确保读者在追求创意的同时，将安全放在首位。 3. 故障排除与迭代思维： 每一章的末尾都设有“常见故障与科学诊断”部分。例如，当一个自制电机无法启动时，本书指导读者通过万用表测量电流、检查磁场分布，而不是盲目更换零件。这培养了解决复杂问题的能力。 4. 跨学科项目案例库： 书中收录的项目不局限于单一领域，例如：一个基于伯努利原理的气流测量仪；一个使用热电偶和PID控制的微型熔炉。这些案例强迫读者调动来自不同科学领域的知识进行综合应用。 四、目标读者画像 本书的目标读者群体广泛，包括但不限于： 对工程学感兴趣的业余爱好者和创客： 渴望系统学习和实践工程设计流程的个体。 技术教育工作者和高中、大学学生： 需要一本能将课堂知识与实际动手能力紧密结合的辅助教材。 希望提升动手能力和解决问题能力的职场人士： 寻求通过实践项目来磨练逻辑思维和项目管理能力的专业人士。 《科学上制作DIY》致力于成为每一位渴望“知其所以然，并能亲手实现”的实践者的首选工具书。它不仅仅教会你制作物品，更重要的是，它教会你如何像一位真正的工程师那样思考和创造。

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这本书的结构安排上，展现出了一种非常严谨的阶梯式递进逻辑，从最基础的材料物理特性讲起，然后过渡到简单的机械结构应用，再慢慢攀升到需要涉及微控制器编程的复杂互动项目。我尤其喜欢它在每个主要章节结束时设置的“挑战与拓展”部分。这些挑战往往不是简单的重复练习，而是要求你结合前几个章节学到的知识，去构思一个全新的、稍微复杂一点的优化方案。比如，在一个基础的动力系统搭建完成后，扩展部分会引导你去思考如何加入一个光敏电阻来实现自动光控，这不仅仅是增加了一个功能，而是要求读者必须将机械、电子和感应原理融会贯通。这种设计真正做到了“授人以渔”，它强迫读者跳出作者既定的思路框架，开始主动地进行系统集成和问题解决。我尝试着去完成其中一个扩展项目，发现光是设计那个控制逻辑的流程图，我就花了比实际动手操作更多的时间，但这种脑力上的搏斗，带来的成就感是无可替代的，它让你真切地感受到自己知识体系的构建过程。

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这本书的封面设计真是太吸引人了，那种带着点复古未来感的插画风格，一下子就把我的好奇心勾起来了。我本来就对各种动手制作类的东西挺感兴趣的，看到封面上那些精巧的零件和图纸，就忍不住想知道里面到底藏着什么“黑科技”。翻开扉页，首先映入眼帘的是一份非常详尽的材料清单，看得出来作者在组织内容上是下了大功夫的，各种螺丝、电路板、甚至是一些看似不起眼的废旧材料都被清晰地列了出来，还配上了清晰的实物照片和规格说明，对于一个新手来说，这简直是救星般的存在，省去了我在网上东拼西凑找资料的麻烦。而且，最让我惊喜的是，作者似乎非常理解初学者的困境，在介绍完基础工具后，紧接着就是好几个关于安全操作的章节，各种注意事项写得特别细致，从佩戴护目镜到处理焊接烟雾，每一个细节都没放过，这让我在准备材料的同时，心里也踏实了不少，感觉作者真的不是在推销一个项目，而是在认真地教我们如何安全地玩转创造。整本书的排版也特别舒服，不是那种密密麻麻的文字堆砌，而是留白很多，图文并茂，即便是看着那些复杂的电路图，也不会感到头晕目眩，有一种引导你逐步深入的节奏感。我估计这本书光是前期准备工作就能让我忙活好一阵子了，光是光是去搜集那些看似不起眼的旧物改造材料，就已经成了一种有趣的寻宝游戏。

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这本书的叙事风格简直像是在听一位经验丰富的老匠人在你耳边娓娓道来，那种语气里充满了对技术的敬畏和对实践的推崇。它没有用那种高高在上的学术腔调来灌输知识，而是用一种非常接地气的口吻，讲述了每一个制作步骤背后的“为什么”。比如，当讲解到如何连接一个简单的开关时，作者不会仅仅告诉你“红线接这里，黑线接那里”，而是会深入解释为什么这个特定的连接方式能最大程度地减少电阻损耗，或者在长期使用中更稳定可靠。这种对原理的深入浅出地剖析，极大地满足了我这种“刨根问底”型读者的求知欲。我特别欣赏作者在描述复杂流程时所展现出的那种耐心，他似乎能预料到读者会在哪个环节卡住，然后在那个地方提前埋下“伏笔”，用一个小小的“秘诀”或“常见错误提醒”来帮助我们绕过陷阱。读着读着，我仿佛能看到作者在自己的工作台上，一边操作一边记录下那些血泪换来的经验教训。这本书不光是教我“做”，更是教会我“思考”，培养了一种面对未知技术难题时，主动去分析、去拆解的思维习惯，这比单纯学会某个具体的制作技巧要宝贵得多。

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这本书最让我感到惊喜和与众不同的一点，是它对“失败”的态度。很多技术书籍总是试图营造一种“只要照做，就一定成功”的完美幻觉，一旦你失败了，就会感到沮丧和自我怀疑。但这本书的作者似乎早已预料到制作过程中的各种“意外惊喜”，他专门开辟了一个区域，叫做“常见故障排查与心态调整”。这里面没有空泛的安慰话，而是列举了十几种最容易出现的硬件短路、软件逻辑错误以及材料老化导致的故障，并针对每一种故障给出了非常具体的诊断步骤和修复方案，甚至包括“如果焊点断裂应该如何用备用材料进行临时加固”这种非常实用的“野外生存”技巧。更重要的是，作者在开篇就强调，失败是实验过程中最宝贵的反馈数据，它揭示了设计中尚未被发现的弱点。这种坦诚和务实的态度，极大地减轻了我的心理压力，让我敢于更大胆地去尝试那些有风险的操作，因为我知道，就算搞砸了，这本书里也为我准备好了“急救包”。这让我对这本书的喜爱程度又上升了一个台阶，它真正体现了科学探索精神的包容性。

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我是一个非常注重视觉体验的读者，而这本书在这方面简直是教科书级别的范本。图片质量高得令人发指，几乎每一张流程图和实物照片都像是专业摄影棚里拍摄出来的，光线、景深、色彩饱和度都恰到好处，完全没有那种廉价DIY手册里常见的模糊不清、颜色失真的情况。更难得的是，作者在关键的组装点上，使用了大量的“放大特写”和“多角度对比图”。比如，在处理细小的焊点连接时，书中会有一张高清的放大图，清楚地标示出焊锡的最佳覆盖范围和最佳加热时间，旁边还会配一张“错误示范”的对比图，让你能清晰地分辨出“好”与“坏”的差异。这种视觉上的精准定位，极大地降低了操作的难度和误判率。我甚至觉得，这本书拿在手里，与其说是在看一本技术手册，不如说是在欣赏一本制作工艺的美学作品集。每一次翻阅，都能在那些清晰的图像中找到新的细节，验证自己操作的规范性，那种被视觉信息充分引导的感觉，让人在制作过程中充满信心。

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