Forces & Simple Machines (Science Factory)

Forces & Simple Machines (Science Factory) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:PowerKids Press
作者:Jon Richards
出品人:
页数:32
译者:
出版时间:2008-01-30
价格:USD 25.25
装帧:Library Binding
isbn号码:9781404239081
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
  • 物理
  • 力学
  • 简单机械
  • 实验
  • STEM
  • 儿童科学
  • 科普
  • 动手能力
  • 教育
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具体描述

《科学工厂:探索力的奥秘与简单机械的智慧》 想象一下,你被一个巨大的齿轮困住了,如何才能毫不费力地将其转动?或者,你如何才能用一根绳子,将沉重的石头轻松地吊到高处?《科学工厂:探索力的奥秘与简单机械的智慧》将带你走进一个充满奇妙装置和科学原理的世界,让你亲身感受物理学的魅力。 本书并非一本枯燥的理论手册,而是通过一系列引人入胜的实验和生动的图解,深入浅出地揭示了我们生活中无处不在的“力”以及“简单机械”的强大作用。我们将从最基础的“力”的概念讲起:什么是推力?什么是拉力?摩擦力又是如何工作的?你将学习到力是如何改变物体的运动状态,让静止的物体动起来,让运动的物体改变速度或方向。我们会探讨重力,那种无时无刻不在将我们拉向地面的力量,以及它如何影响我们的日常生活。 接下来,本书将重点介绍六种经典的简单机械:杠杆、轮轴、滑轮、斜面、楔子和螺旋。你将了解到,这些看似简单的工具,是如何通过改变力的方向或大小,从而帮助我们省时省力地完成复杂工作的。 杠杆:我们将从经典的“阿基米德之问”出发,深入理解杠杆的原理。从撬动地球的巨大力量,到日常生活中用于剪切的剪刀、用于夹取的镊子,再到搬运重物的撬棍,你会发现杠杆的踪迹无处不在。我们会详细介绍杠杆的支点、力臂和阻力臂,以及它们之间的关系如何决定了杠杆的省力程度。通过亲手搭建和操作不同类型的杠杆,你将直观地感受到“省力杠杆”、“费力杠杆”和“等臂杠杆”的区别,并理解如何在实际生活中巧妙运用杠杆来解决问题。 轮轴:想象一下,当你用力转动方向盘时,整个汽车的方向都在改变。这就是轮轴的力量。本书将解释轮轴如何通过一个较大的轮子和一个较小的轴配合,实现省力或省时的目的。我们会从转动的门把手、钻孔的螺丝刀,到现代交通工具中的齿轮和汽车的轮子,带你领略轮轴在机械传动中的核心地位。你将学习到,当轮子的半径大于轴的半径时,通过转动轮子可以更轻松地移动或提升重物。 滑轮:滑轮是另一个我们生活中常见的简单机械。无论是起重机吊起巨大的钢梁,还是井边打水,滑轮都扮演着至关重要的角色。我们将区分定滑轮和动滑轮,并详细解释它们各自的原理和应用。定滑轮可以改变力的方向,而动滑轮则可以达到省力的效果。通过组合使用动滑轮和定滑轮,你将了解到更复杂的滑轮组是如何在起重设备中发挥巨大作用,极大地减小了人力负担。 斜面:斜面是最简单也是最古老的工具之一。为什么人们会选择建造倾斜的坡道来搬运重物,而不是直接将其抬上去?本书将揭示斜面省力的原理,它通过延长物体移动的距离来减小所需的力。从古埃及人建造金字塔的巨大坡道,到我们日常生活中使用的坡道、楼梯,甚至螺丝的螺纹,都巧妙地应用了斜面的原理。你会明白,倾斜的角度越小,所需的推力就越小,但移动的距离就会越长。 楔子:楔子是一种利用斜面原理制作的工具,通常用于劈开或固定物体。本书将介绍楔子的形状和工作方式,从用来劈柴的斧头、用来固定门缝的门楔,到切肉的刀刃,你会发现楔子在分离和切割中的强大能力。你将学习到,楔子的尖锐端和倾斜的侧面是如何将一个力转化为两个垂直方向的力,从而产生巨大的劈入力。 螺旋:螺旋是一种特别的斜面,它围绕一个中心轴盘绕。从紧固件螺丝、螺母,到用于提升重物的螺旋千斤顶,再到钻头和某些类型的阀门,螺旋的应用可谓是无处不在。本书将解释螺旋是如何通过连续的斜面实现省力的,例如,拧动螺丝时,只需要相对较小的力就能在旋转中将螺丝深入木材或金属。你将理解螺纹的倾斜角度如何决定了螺旋的省力程度。 《科学工厂:探索力的奥秘与简单机械的智慧》不仅仅是理论知识的堆砌,更强调动手实践。书中提供了大量的设计精巧、操作简便的实验项目,让你能够亲手搭建简单的机械装置,例如用纸板制作杠杆,用瓶盖制作轮轴,用吸管制作滑轮组等等。通过这些实践活动,你不仅能更深入地理解力学原理,还能培养解决问题的能力和创造性思维。 这本书将帮助你: 理解基本物理概念:清晰地掌握力的类型、作用和简单机械的工作原理。 培养科学思维:学会观察、分析和解决问题的科学方法。 激发动手能力:通过亲手实践,将抽象的理论转化为具象的认知。 发现生活中的科学:认识到科学原理并非只存在于实验室,而是深深地融入了我们的日常生活。 无论你是对物理世界充满好奇的学生,还是渴望深入了解机械运作的爱好者,《科学工厂:探索力的奥秘与简单机械的智慧》都将是你不可或缺的伙伴。准备好,一起走进科学工厂,解锁物理学的无限可能!

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是科学启蒙的宝藏!我带着我家那正处于“十万个为什么”阶段的七岁儿子一起读的,原本以为会枯燥乏味,结果完全出乎意料。内容讲解得极其生动形象,那些原本抽象的物理概念,比如杠杆原理、滑轮组的省力机制,作者都通过非常贴近日常生活的例子和巧妙的比喻给掰开了揉碎了。举个例子,书中提到如何用一个小小的支点撬动一块大石头,画的插图简直就像是给孩子们量身定做的漫画,每一个步骤都清晰可见,让人忍不住想立刻找个工具试试看。更让我赞赏的是,它不仅仅是告诉我们“是什么”,还深入探讨了“为什么会这样”。比如,它没有止步于介绍斜面的坡度与所需推力的关系,而是细致地解释了为什么更长的斜面会更省力,涉及到功的概念,但叙述方式绝对不会让孩子感到压力。语言风格活泼跳跃,充满了好奇心和探索欲,读起来完全没有负担,简直是一次充满乐趣的家庭学习时光。这本书无疑成功地激发了我儿子对物理世界最初的好奇心和探究欲望,绝对是同类科普读物中的佼佼者。

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我是一名高中物理老师,原本以为市面上针对低龄读者的科普书对我来说价值不大,但翻开这本后,我发现它在我日常教学中竟然有奇效!我经常苦于如何将抽象的物理定律与学生的实际生活连接起来。这本书在这方面做到了教科书级别的示范。比如,在讲解动量守恒时,它没有使用复杂的公式,而是通过一个溜冰场上推人和被推的场景来展示反作用力与动量转移的过程,那种画面感,比我用黑板推导公式有效得多。而且,这本书的叙事节奏非常适合碎片化阅读,我甚至可以随意挑选其中一两个小节,在课间分享给学生作为“知识点心”。它巧妙地将历史背景穿插其中,比如阿基米德的某个发明故事,让科学知识不再是孤立的定律集合,而是人类智慧不断探索的成果。这本书最大的功绩在于,它用一种极其平易近人的方式,传递了科学研究的**精神内核**——观察、假设、验证。

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对于一个对结构工程充满向往的成年人来说,这本书提供了一个非常令人愉悦的“复古”视角。我最欣赏的是它对**效率与结构优化**的讨论。它不是简单地罗列七大简单机械,而是深入探讨了为什么人类的工程智慧最终会聚焦于这些基础结构。例如,关于滑轮组的描述,它细致地对比了定滑轮和动滑轮在改变力的方向和施加力的倍数上的物理差异,甚至还涉及了绳索的材料特性如何影响最终的承重极限——这是一个在很多基础读物中都会被略过的高级细节。我甚至觉得,这本书的排版和信息密度,让我想起了上世纪八十年代那种严谨而富有创意的苏联科普读物,有一种朴实而强大的力量感。它教会我们欣赏那些看似简单却背后蕴含着深刻物理学智慧的结构,让人在感叹古人智慧的同时,也对现代工程设计有了更深的敬意。

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我收到的这本样书,最大的亮点在于它的互动性设计。这本书的每一章似乎都在邀请读者参与到一场思维实验中去。它不是那种你读完就合上的书,而是会让你合上书后,不自觉地开始在房间里寻找可以充当杠杆、可以用来做轮轴的小物件。这种“内化”效果非常强大。比如,它在介绍楔子时,不仅仅说了它的功用,还让读者想象一下,如果楔子的倾角稍稍变大或变小,需要施加的侧向压力会发生怎样的巨大变化。这种对变量之间关系的敏感性培养,是任何纯理论学习都难以比拟的。此外,它的配图质量极高,很多插画采用了独特的剖面透视手法,将内部的受力点和力的传导路径可视化,对于理解机械传动至关重要。这本书真正做到了“寓教于乐”,而且这种“乐”是建立在扎实的物理概念理解之上的,绝对值得每一个希望深入了解身边机械世界的读者拥有。

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坦白说,我对这种“工厂系列”的科普读物一直抱有保留态度,总觉得它们为了追求趣味性而牺牲了学术的严谨性。然而,这本让我彻底改观了。它的深度和广度都拿捏得恰到好处。从材料学的角度来看,这本书在介绍不同简单机械的结构和受力分析时,所采用的分析模型虽然简化了,但核心的力学原理是无可指摘的。我特别留意了关于轮轴的章节,它不仅解释了转向机制,还稍微提及了齿轮啮合时的能量传递效率问题,这对于一个成年读者来说,也是一个值得玩味的细节。装帧设计也十分考究,纸张的质感很棒,印刷清晰,插图的线条感和色彩运用都非常成熟,没有廉价感。它更像是一本精心制作的工具书,而不是一本快餐式的读物。对于那些希望孩子在兴趣初萌阶段就能接触到真正科学思维的家长来说,这本书的价值远超其定价。它搭建了一个坚实的认知基础,为未来更深入的学习打下了良好的基石。

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