1、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
2、 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
3、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
4、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 。3起重机运用了滑轮组。4 名称：定滑轮_ 名称：动滑轮 名称：滑轮组 名称：滑轮组 所起的作用：
5、所起的作用： 所起的作用： 所起的作用：改变用力方向 能省力 既能省力 既能省力不能省力 不能改变用力方向 又能改变用力方向 又能改变用力方向如果分别用它们提起相同重量的物品 50 千克，最省力的是（ ），其次是（ 、 ），不省力的是（ ）。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 。5 研究的问题：斜面的坡度对省力多少有影
6、响吗？我的假设： 斜面的坡度对省力多少有影响；斜面的坡度越小越省力。需要改变的条件： 斜面的坡度大小（木块的高低） 不改变的条件： 同一个重物，同一块木板，提升重物的速度； 实验方法：（1）把一块木板分别搭在高低不同的木块上，做成几个坡度不同的斜面； （2）用测力计勾住重物，用同样的速度沿不同坡度的斜面提升重物；（3）记录下在每种斜面上用力的大小，并进行比较。八、自行车上的简单机械1自行车运用了 杠杆（如：刹车、车铃的按钮） 、 轮轴 （如：把手、脚蹬） 、 斜面（如：螺丝钉） 等简单机械的原理。这些简单机械起到省力或方便的作用。2自行车上齿轮转动的快慢与齿轮大小的关系是：大齿轮带动小齿轮转动
7、时，小齿轮转动比大齿轮 快 ；小齿轮带动大齿轮转动时，大齿轮转动比小齿轮 慢 。* 综合：请把下面物品和应用的简单机械原理用线连起来。斜面 轮轴 杠杆 滑轮螺丝刀 镊子 螺丝钉 水龙头 起重机第二单元 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。4研究的问题：纸的宽度与抗弯曲能力的大小有关吗？实验材料：两叠书、三张 A4 纸、若干个垫圈 实验假设：有关
8、，纸越宽的抗弯曲能力越大 实验步骤：把两叠书当作桥墩，放上一张纸，最多能承受几个垫圈；放两张纸，最多能承受几个垫圈；放三张纸，最多能承受几个垫圈；比较结果，得出结论。实验中应控制不变的量： 纸的宽度 ；不变的量有： 桥墩的高度、宽度，每张纸的大小，每个垫圈的重量，纸被压垮的程度。在这个实验中我们用承载垫圈的个数表示纸梁的抗弯曲能力。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
9、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球形在各个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状都要坚固。（如手捏鸡蛋不易碎）3塑料瓶的上部、底部为近似圆顶形，中部为圆柱形。最厚最硬的地方在
10、瓶口，最薄最软的地方在瓶身。4人体的结构非常巧妙。头骨近似于球形，可以很好的保护大脑；拱形的肋骨护卫着胸腔中的内脏；人的足骨构成一个拱形足弓，它可以更好的承载人体的重量。5生活中的拱形：肋骨、足弓、拱门，拱窗，拱桥；圆顶形：龟壳，贝壳；球形：蛋壳，果实，头骨。6同样多的材料，做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多，而且任何方向的抗弯曲力都相同，即重量轻、强度高。管状的手臂骨、腿骨，植物的杆、茎，钢管都是应用了这个原理。五、做框架 1像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。三角形框架具有稳定性的特点。2长方形框架、正方体框架加上斜杆相当于里面有了三角形，可以起到加固作用。六、建高塔1用框架结构可以建
11、起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造。2框架铁塔结构特点：上小下大上轻下重风阻小等。七、桥的形状和结构 1桥面在拱下方的拱桥，桥板可以拉住拱足，抵消拱向外的推力，减少了桥墩的负担。桥面也比较低而且平坦，方便通行。2钢缆能承受巨大的拉力，人们用它们建造的钢索桥，大大增加了桥的跨越能力。3钢索桥的结构：由钢缆、桥塔、桥面组成。钢缆是桥承重的主要构件，桥塔是支承钢缆的主要构件。桥塔修得高，是为了降低钢缆的拉力。八、用纸造一座桥1用纸设计桥需考虑哪些问题：纸这种材料的特性；纸的承受力有什么特点；选择形状和结构。用什么方法增强纸的抗弯曲能力。2杭州湾跨海大桥全长 36 公里，其长度在目前世界上在建和己建的跨海大桥中位居第一。于 2008 年 5 月 1 日正式通车。3评价一座桥好坏的指标：是否坚固；是否节省材料；是否美观。
