科学实验王25：齿轮与滑轮 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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【升国中必备的科学小常识】
　　透过提高工作效率的滑轮、槓桿、轮轴及斜面等，
　　以轻松有趣的方式了解有关工具的各项科学原理。

　　即使只有0.1分的差距，
　　也可能改变名次的紧张时刻！

　　面对决赛最后一场对决的黎明国小，
　　对手可是夺冠唿声最高的未来国小！
　　范小宇无意间听到致胜的关键祕诀，
　　江士元的意见却完全相反，
　　最后他们会採用哪一种实验来迎战？
　　黎明国小究竟能否击败未来国小，
　　顺利参加国际奥林匹亚竞赛呢？

科学实验王25：齿轮与滑轮（内容提要） 警告：本简介不包含《科学实验王25：齿轮与滑轮》的具体内容，而是基于该系列图书的整体风格和科学教育主题，构建一个涵盖力学基础知识、实验设计与探究精神的独立介绍。 --- 探索机械的奥秘：发现无处不在的简单机械 在我们的日常生活中，从开启一扇沉重的门，到自行车链条的转动，再到复杂的起重机，我们无时无刻不被巧妙的机械结构所包围。这些结构看似简单，却是人类智慧的结晶，它们利用最基础的物理原理——力、运动和能量的转化——极大地提高了我们的生活效率。本册聚焦于机械学中最核心、最直观的两个要素：齿轮与滑轮。 本书旨在带领读者深入浅出地理解这些“简单机械”背后的复杂学问，激发对工程学和物理学的原始好奇心。我们不只是展示它们如何工作，更要探究它们为什么以这种方式工作，以及如何根据需求优化其设计。 第一章：力的智慧——剖析杠杆与平衡的艺术 在进入齿轮和滑轮的精妙世界之前，我们需要回顾力学的基础。本章以杠杆原理为切入点，这是理解所有简单机械运作的基石。 重点探究方向： 支点、动力点与阻力点： 不同的支点位置如何决定了机械的省力或省距离？我们将通过实际的“跷跷板”实验，直观感受力臂对扭矩的影响。 平衡的艺术： 如何利用配重和精确计算，使一个不均匀的物体达到完美的水平平衡状态？这不仅是物理学问题，更是工程设计中的稳定性的关键。 生活中的杠杆应用： 从剪刀、指甲刀到铲子，分析不同类型的杠杆（省力杠杆、费力杠杆）是如何在特定的场景中发挥其最大效能的。 第二章：齿轮的交响乐——传动与速度的精确控制 齿轮是机械传动系统的大脑。它们通过啮合传递动力，并且能够以惊人的精度改变旋转的速度和扭矩。本章将系统地解析齿轮的结构、类型及其在复杂机械中的作用。 核心实验与理论： 1. 齿数与转速的关系： 设计并搭建一个简单的双轮传动系统。通过精确计数主动轮和从动轮的齿数，预测并测量输出轴的转速变化。理解“速比”的概念及其对输出扭矩的直接影响。 2. 不同类型的齿轮解析： 正齿轮（Spur Gears）： 最常见的类型，用于平行轴间的传动。分析其啮合时产生的轴向推力和噪音控制。 斜齿轮（Helical Gears）： 探讨其如何通过倾斜的齿面实现更平稳、更安静的动力传递，并了解其产生的轴向推力如何通过斜齿轮的组合（人字齿轮）来抵消。 蜗轮蜗杆（Worm Gears）： 研究这种结构如何实现极端的大速比传动，以及它天然的“自锁性”（只能输入动力，不能反向输出）在安全机制中的重要性。 3. 棘轮与棘爪： 齿轮系统中的“单向阀”。探索棘轮机构如何确保设备只能沿一个方向转动，广泛应用于卷扬机和自行车飞轮中。 第三章：滑轮的魔力——改变力的方向与大小 滑轮是人类最早掌握的简单机械之一，其直观性使其成为力学入门的绝佳载体。本章将从最基础的单个滑轮开始，逐步过渡到复杂的滑轮组系统。 实践与分析： 定滑轮与动滑轮的辨析： 定滑轮： 证明它不省力，但改变了施力方向，使我们在更方便的位置拉动重物。 动滑轮： 通过实验验证，动滑轮如何通过分散负载来达到省力的目的，并量化其机械优势（Ideal Mechanical Advantage, IMA）。 滑轮组的搭建与效率挑战： 动手搭建不同绳股数的滑轮组。计算理论上的省力倍数，并与实际测量的结果进行对比。 效率探究： 为什么实际拉力总是大于理论值？本章将引入摩擦力和绳重的概念，分析这些因素如何降低滑轮组的机械效率，并探讨如何优化润滑和减少绳索的弯曲角度来提高性能。 皮带轮与传动： 将滑轮的概念扩展到皮带传动系统。分析平皮带和V型皮带在传递动力时的区别，以及皮带打滑（Slip）现象对系统稳定性的影响。 第四章：系统整合——齿轮与滑轮的协同工作 真正的工程挑战往往是将多种简单机械组合起来，形成一个复杂的系统。本章将展示齿轮和滑轮如何“联手”完成更艰巨的任务。 案例分析与设计思维： 1. 起重机械的仿真模型： 设计一个结合了滑轮组（用于垂直提升）和齿轮减速箱（用于输入动力或控制速度）的复合模型。分析在提升重物时，是优先优化滑轮组的效率，还是优先优化齿轮传动的扭矩。 2. 变速箱原理的初探： 齿轮组是实现变速的核心。通过一系列不同齿数组合的齿轮箱，模拟汽车或自行车的换挡过程，理解如何通过切换不同的齿轮组合，在保持输入功率恒定的情况下，实现对输出速度和扭矩的灵活调节。 3. 自动化与周期运动： 探讨凸轮（Cam）——一种特殊的齿轮/连杆机构——如何将旋转运动转化为特定的往复或摆动运动，这是自动机械和发动机配气机构的基础。 --- 结语：从观察者到设计者 掌握了齿轮和滑轮的原理，我们就不再仅仅是简单机械的旁观者，而成为了理解和设计机械世界的初级工程师。本书的最终目的，是培养读者一种严谨的科学探究精神：面对任何复杂的机械结构，都能拆解其基本单元，理解它们如何协同工作，并最终激发我们去创造更有效率、更具创新性的解决方案。物理定律并非束缚，而是实现无限可能性的蓝图。

作者简介

Story a.

　　由一群如小熊般和蔼可亲，把希望和快乐带给小朋友的作者们所组成的团体。书籍代表作为去世界各国寻宝的《世界历史探险系列漫画》（三采出版）。

绘者简介

Hong Jong Hyun

　　阅读《无敌铁金钢》后立志成为漫画家的洪钟贤，于1996年考入公州大学漫画艺术科系，并开始有系统的研读漫画。以《Sage Road》一作踏入漫画界，代表作有《太极太乙》。

审订者简介

郑永铭

　　毕业于台师大物理系、化学研究所，曾经担任台北市教育辅导团资讯教育科辅导员，台北市教育局中小学创意竞赛规划委员，台北市建国中学物理教师等职务，并经常出席全国中小学创意教学研习之讲座，及海崃两岸中小学资优研习营之讲座。目前为公视「下课花路米」、「流言追追追」等节目的科学顾问。曾指导学生参加2008国际物理奥林匹亚竞赛荣获2面金牌。

第一部自体发光的太阳　8
【实验重点】五种基本工具；齿轮
【金头脑实验室1】一人敌过多人的拔河
抛高钱币

第二部致胜的祕诀　35
【实验重点】槓桿的施力点、支点、抗力点；轮轴的原理
【金头脑实验室2】改变世界的科学家丁若镛

第三部真正的决赛　60
【实验重点】齿轮的运转原理
【金头脑实验室3】日常生活中的工具

第四部心中的火苗！　88
【实验重点】　电梯的运转原理；滑轮的原理
【金头脑实验室4】　骨牌DIY

第五部随着时间改变的东西　120
【实验重点】动滑轮与定滑轮比较；斜面的原理
【金头脑实验室5】轮轴实验

第六部迈向奥林匹亚竞赛　152
【实验重点】　功的原理；工具的种类
【金头脑实验室6】　功与工具

评分☆☆☆☆☆

这次拿到一本新书，光看封面就觉得很吸引人。书名是《齿轮与滑轮》，听起来就和很多有趣的机械原理有关。我一直对那些能够让东西动起来的装置很好奇，尤其是在生活中，我们经常能看到各种各样的齿轮和滑轮，它们到底是怎么工作的呢？这本书的标题正好是我一直想了解的。我喜欢这种能把科学知识用有趣的方式呈现出来的书，因为这样才能更容易理解，而且还能从中获得乐趣。从封面的插画风格来看，这本书应该会包含很多生动的图解，这对我这样喜欢视觉化学习的人来说，简直太棒了。我希望这本书能不仅仅是讲解理论，还能通过一些实际的例子，让我明白这些机械原理是如何应用在我们的日常生活中的。这种将理论与实践结合的书籍，总是能让我学到更多，也更深刻地体会到科学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这次拿到一本新书，真是太惊喜了！光看书名《齿轮与滑轮》就觉得信息量好大，我一直觉得物理世界里那些看不见的力学原理特别迷人。想想看，我们日常生活里，从简单的门把手到复杂的机械设备，都离不开这些基础的结构。比如，为什么有些工具能让我们用更小的力气搬动重物？为什么有些机器可以实现快速的转动？这些背后肯定都藏着关于齿轮和滑轮的奥秘。这本书的插画风格，看样子就很有儿童读物的特点，色彩明亮，人物形象也很生动，感觉像是要通过一个冒险故事来讲解科学知识。我一直认为，学习科学最有效的方式就是将其与实际应用联系起来，这本书从标题上看，似乎就做到了这一点。而且，我发现市面上很多关于科学的图书，要么过于学术，要么就过于简单，很难找到一个恰到好处的平衡点。这本书从排版和设计来看，似乎正是我一直在寻找的那种，既有深度又不失趣味。希望它能帮我揭开那些日常机械背后的科学面纱！

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《齿轮与滑轮》，我感觉像是获得了一把开启机械奥秘的钥匙！我一直对那些能够改变我们生活、让世界运转起来的物理原理着迷，而齿轮和滑轮无疑是其中最基础也是最重要的组成部分。想象一下，如果没有这些巧妙的设计，我们今天所依赖的许多便利和技术都将不复存在。这本书的标题就直接点明了核心主题，让我对接下来的内容充满了期待。我希望书中能通过有趣的故事和形象的插图，将那些抽象的机械原理变得可视化，就像变魔术一样，让我在阅读的同时，能够亲身体验到力学的美妙。我一直认为，科学不应该是冰冷的书本知识，而应该是与生活息息相关的、充满智慧的探索。这本书的封面设计，给人的感觉就非常活泼有趣，一看就不是那种枯燥乏味的教科书，这让我对它产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

哇，收到一本新书！包装得严严实实的，拆开来一看，封面设计好有活力，色彩也很鲜艳，一看就吸引人。这次的主题听起来就很有趣，虽然我还没来得及仔细看内容，但从封面上的插画和标题来看，肯定和一些有趣的机械原理有关。我一直对那些能让物体动起来的巧妙装置很好奇，比如生活中经常看到的各种齿轮和滑轮，它们究竟是怎么发挥作用的呢？这本书的标题正好点出了这些关键点，让我对接下来的探索充满期待。书的纸张质量感觉不错，摸起来挺舒服的，印刷也很清晰，就算是里面有一些复杂的图解，想必也能看得清楚明白。而且，这本书的大小也正好，无论是放在书架上还是随身携带，都挺方便的。我尤其喜欢这种带有科普性质的漫画风格书籍，因为它们能把枯燥的科学知识变得生动有趣，让我在轻松阅读中就能学到很多东西。迫不及待地想翻开看看，里面的故事是不是像封面一样精彩！

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本新书，还没来得及深入阅读，但仅仅是浏览了一下封面和目录，就足以勾起我强烈的好奇心。书的标题《齿轮与滑轮》立刻引起了我的注意，因为我一直对机械传动和动力学方面的东西很感兴趣。在学习物理的过程中，齿轮和滑轮是基础但又非常重要的概念，它们在很多方面都有广泛的应用，从简单的起重设备到复杂的工业机械，都扮演着不可或缺的角色。我特别希望这本书能够以一种比较直观和易懂的方式来解释这些原理，而不是仅仅停留在理论层面。我喜欢那种能够通过生动的图解和实际的例子来讲解科学知识的书籍，这样才能更好地理解和记忆。这本书的封面设计得非常醒目，色彩搭配也很吸引人，让人一看就想马上翻开。我期待这本书能为我打开一扇了解机械世界的新窗口，让我对身边的科技有更深入的认识。