科學實驗王25：齒輪與滑輪 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• 機械原理
• 動手實踐

【升國中必備的科學小常識】
　　透過提高工作效率的滑輪、槓桿、輪軸及斜麵等，
　　以輕鬆有趣的方式瞭解有關工具的各項科學原理。

　　即使隻有0.1分的差距，
　　也可能改變名次的緊張時刻！

　　麵對決賽最後一場對決的黎明國小，
　　對手可是奪冠呼聲最高的未來國小！
　　範小宇無意間聽到緻勝的關鍵祕訣，
　　江士元的意見卻完全相反，
　　最後他們會採用哪一種實驗來迎戰？
　　黎明國小究竟能否擊敗未來國小，
　　順利參加國際奧林匹亞競賽呢？

科學實驗王25：齒輪與滑輪（內容提要） 警告：本簡介不包含《科學實驗王25：齒輪與滑輪》的具體內容，而是基於該係列圖書的整體風格和科學教育主題，構建一個涵蓋力學基礎知識、實驗設計與探究精神的獨立介紹。 --- 探索機械的奧秘：發現無處不在的簡單機械 在我們的日常生活中，從開啓一扇沉重的門，到自行車鏈條的轉動，再到復雜的起重機，我們無時無刻不被巧妙的機械結構所包圍。這些結構看似簡單，卻是人類智慧的結晶，它們利用最基礎的物理原理——力、運動和能量的轉化——極大地提高瞭我們的生活效率。本冊聚焦於機械學中最核心、最直觀的兩個要素：齒輪與滑輪。 本書旨在帶領讀者深入淺齣地理解這些“簡單機械”背後的復雜學問，激發對工程學和物理學的原始好奇心。我們不隻是展示它們如何工作，更要探究它們為什麼以這種方式工作，以及如何根據需求優化其設計。 第一章：力的智慧——剖析杠杆與平衡的藝術 在進入齒輪和滑輪的精妙世界之前，我們需要迴顧力學的基礎。本章以杠杆原理為切入點，這是理解所有簡單機械運作的基石。 重點探究方嚮： 支點、動力點與阻力點： 不同的支點位置如何決定瞭機械的省力或省距離？我們將通過實際的“蹺蹺闆”實驗，直觀感受力臂對扭矩的影響。 平衡的藝術： 如何利用配重和精確計算，使一個不均勻的物體達到完美的水平平衡狀態？這不僅是物理學問題，更是工程設計中的穩定性的關鍵。 生活中的杠杆應用： 從剪刀、指甲刀到鏟子，分析不同類型的杠杆（省力杠杆、費力杠杆）是如何在特定的場景中發揮其最大效能的。 第二章：齒輪的交響樂——傳動與速度的精確控製 齒輪是機械傳動係統的大腦。它們通過嚙閤傳遞動力，並且能夠以驚人的精度改變鏇轉的速度和扭矩。本章將係統地解析齒輪的結構、類型及其在復雜機械中的作用。 核心實驗與理論： 1. 齒數與轉速的關係： 設計並搭建一個簡單的雙輪傳動係統。通過精確計數主動輪和從動輪的齒數，預測並測量輸齣軸的轉速變化。理解“速比”的概念及其對輸齣扭矩的直接影響。 2. 不同類型的齒輪解析： 正齒輪（Spur Gears）： 最常見的類型，用於平行軸間的傳動。分析其嚙閤時産生的軸嚮推力和噪音控製。 斜齒輪（Helical Gears）： 探討其如何通過傾斜的齒麵實現更平穩、更安靜的動力傳遞，並瞭解其産生的軸嚮推力如何通過斜齒輪的組閤（人字齒輪）來抵消。 蝸輪蝸杆（Worm Gears）： 研究這種結構如何實現極端的大速比傳動，以及它天然的“自鎖性”（隻能輸入動力，不能反嚮輸齣）在安全機製中的重要性。 3. 棘輪與棘爪： 齒輪係統中的“單嚮閥”。探索棘輪機構如何確保設備隻能沿一個方嚮轉動，廣泛應用於捲揚機和自行車飛輪中。 第三章：滑輪的魔力——改變力的方嚮與大小 滑輪是人類最早掌握的簡單機械之一，其直觀性使其成為力學入門的絕佳載體。本章將從最基礎的單個滑輪開始，逐步過渡到復雜的滑輪組係統。 實踐與分析： 定滑輪與動滑輪的辨析： 定滑輪： 證明它不省力，但改變瞭施力方嚮，使我們在更方便的位置拉動重物。 動滑輪： 通過實驗驗證，動滑輪如何通過分散負載來達到省力的目的，並量化其機械優勢（Ideal Mechanical Advantage, IMA）。 滑輪組的搭建與效率挑戰： 動手搭建不同繩股數的滑輪組。計算理論上的省力倍數，並與實際測量的結果進行對比。 效率探究： 為什麼實際拉力總是大於理論值？本章將引入摩擦力和繩重的概念，分析這些因素如何降低滑輪組的機械效率，並探討如何優化潤滑和減少繩索的彎麯角度來提高性能。 皮帶輪與傳動： 將滑輪的概念擴展到皮帶傳動係統。分析平皮帶和V型皮帶在傳遞動力時的區彆，以及皮帶打滑（Slip）現象對係統穩定性的影響。 第四章：係統整閤——齒輪與滑輪的協同工作 真正的工程挑戰往往是將多種簡單機械組閤起來，形成一個復雜的係統。本章將展示齒輪和滑輪如何“聯手”完成更艱巨的任務。 案例分析與設計思維： 1. 起重機械的仿真模型： 設計一個結閤瞭滑輪組（用於垂直提升）和齒輪減速箱（用於輸入動力或控製速度）的復閤模型。分析在提升重物時，是優先優化滑輪組的效率，還是優先優化齒輪傳動的扭矩。 2. 變速箱原理的初探： 齒輪組是實現變速的核心。通過一係列不同齒數組閤的齒輪箱，模擬汽車或自行車的換擋過程，理解如何通過切換不同的齒輪組閤，在保持輸入功率恒定的情況下，實現對輸齣速度和扭矩的靈活調節。 3. 自動化與周期運動： 探討凸輪（Cam）——一種特殊的齒輪/連杆機構——如何將鏇轉運動轉化為特定的往復或擺動運動，這是自動機械和發動機配氣機構的基礎。 --- 結語：從觀察者到設計者 掌握瞭齒輪和滑輪的原理，我們就不再僅僅是簡單機械的旁觀者，而成為瞭理解和設計機械世界的初級工程師。本書的最終目的，是培養讀者一種嚴謹的科學探究精神：麵對任何復雜的機械結構，都能拆解其基本單元，理解它們如何協同工作，並最終激發我們去創造更有效率、更具創新性的解決方案。物理定律並非束縛，而是實現無限可能性的藍圖。

作者簡介

Story a.

　　由一群如小熊般和藹可親，把希望和快樂帶給小朋友的作者們所組成的團體。書籍代錶作為去世界各國尋寶的《世界曆史探險係列漫畫》（三采齣版）。

繪者簡介

Hong Jong Hyun

　　閱讀《無敵鐵金鋼》後立誌成為漫畫傢的洪鍾賢，於1996年考入公州大學漫畫藝術科係，並開始有係統的研讀漫畫。以《Sage Road》一作踏入漫畫界，代錶作有《太極太乙》。

審訂者簡介

鄭永銘

　　畢業於颱師大物理係、化學研究所，曾經擔任颱北市教育輔導團資訊教育科輔導員，颱北市教育局中小學創意競賽規劃委員，颱北市建國中學物理教師等職務，並經常齣席全國中小學創意教學研習之講座，及海峽兩岸中小學資優研習營之講座。目前為公視「下課花路米」、「流言追追追」等節目的科學顧問。曾指導學生參加2008國際物理奧林匹亞競賽榮獲2麵金牌。

第一部自體發光的太陽　8
【實驗重點】五種基本工具；齒輪
【金頭腦實驗室1】一人敵過多人的拔河
拋高錢幣

第二部緻勝的祕訣　35
【實驗重點】槓桿的施力點、支點、抗力點；輪軸的原理
【金頭腦實驗室2】改變世界的科學傢丁若鏞

第三部真正的決賽　60
【實驗重點】齒輪的運轉原理
【金頭腦實驗室3】日常生活中的工具

第四部心中的火苗！　88
【實驗重點】　電梯的運轉原理；滑輪的原理
【金頭腦實驗室4】　骨牌DIY

第五部隨著時間改變的東西　120
【實驗重點】動滑輪與定滑輪比較；斜麵的原理
【金頭腦實驗室5】輪軸實驗

第六部邁嚮奧林匹亞競賽　152
【實驗重點】　功的原理；工具的種類
【金頭腦實驗室6】　功與工具

评分☆☆☆☆☆

這次拿到一本新書，真是太驚喜瞭！光看書名《齒輪與滑輪》就覺得信息量好大，我一直覺得物理世界裏那些看不見的力學原理特彆迷人。想想看，我們日常生活裏，從簡單的門把手到復雜的機械設備，都離不開這些基礎的結構。比如，為什麼有些工具能讓我們用更小的力氣搬動重物？為什麼有些機器可以實現快速的轉動？這些背後肯定都藏著關於齒輪和滑輪的奧秘。這本書的插畫風格，看樣子就很有兒童讀物的特點，色彩明亮，人物形象也很生動，感覺像是要通過一個冒險故事來講解科學知識。我一直認為，學習科學最有效的方式就是將其與實際應用聯係起來，這本書從標題上看，似乎就做到瞭這一點。而且，我發現市麵上很多關於科學的圖書，要麼過於學術，要麼就過於簡單，很難找到一個恰到好處的平衡點。這本書從排版和設計來看，似乎正是我一直在尋找的那種，既有深度又不失趣味。希望它能幫我揭開那些日常機械背後的科學麵紗！

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《齒輪與滑輪》，我感覺像是獲得瞭一把開啓機械奧秘的鑰匙！我一直對那些能夠改變我們生活、讓世界運轉起來的物理原理著迷，而齒輪和滑輪無疑是其中最基礎也是最重要的組成部分。想象一下，如果沒有這些巧妙的設計，我們今天所依賴的許多便利和技術都將不復存在。這本書的標題就直接點明瞭核心主題，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我希望書中能通過有趣的故事和形象的插圖，將那些抽象的機械原理變得可視化，就像變魔術一樣，讓我在閱讀的同時，能夠親身體驗到力學的美妙。我一直認為，科學不應該是冰冷的書本知識，而應該是與生活息息相關的、充滿智慧的探索。這本書的封麵設計，給人的感覺就非常活潑有趣，一看就不是那種枯燥乏味的教科書，這讓我對它産生瞭濃厚的興趣。

评分☆☆☆☆☆

這次拿到一本新書，光看封麵就覺得很吸引人。書名是《齒輪與滑輪》，聽起來就和很多有趣的機械原理有關。我一直對那些能夠讓東西動起來的裝置很好奇，尤其是在生活中，我們經常能看到各種各樣的齒輪和滑輪，它們到底是怎麼工作的呢？這本書的標題正好是我一直想瞭解的。我喜歡這種能把科學知識用有趣的方式呈現齣來的書，因為這樣纔能更容易理解，而且還能從中獲得樂趣。從封麵的插畫風格來看，這本書應該會包含很多生動的圖解，這對我這樣喜歡視覺化學習的人來說，簡直太棒瞭。我希望這本書能不僅僅是講解理論，還能通過一些實際的例子，讓我明白這些機械原理是如何應用在我們的日常生活中的。這種將理論與實踐結閤的書籍，總是能讓我學到更多，也更深刻地體會到科學的魅力。

评分☆☆☆☆☆

哇，收到一本新書！包裝得嚴嚴實實的，拆開來一看，封麵設計好有活力，色彩也很鮮艷，一看就吸引人。這次的主題聽起來就很有趣，雖然我還沒來得及仔細看內容，但從封麵上的插畫和標題來看，肯定和一些有趣的機械原理有關。我一直對那些能讓物體動起來的巧妙裝置很好奇，比如生活中經常看到的各種齒輪和滑輪，它們究竟是怎麼發揮作用的呢？這本書的標題正好點齣瞭這些關鍵點，讓我對接下來的探索充滿期待。書的紙張質量感覺不錯，摸起來挺舒服的，印刷也很清晰，就算是裏麵有一些復雜的圖解，想必也能看得清楚明白。而且，這本書的大小也正好，無論是放在書架上還是隨身攜帶，都挺方便的。我尤其喜歡這種帶有科普性質的漫畫風格書籍，因為它們能把枯燥的科學知識變得生動有趣，讓我在輕鬆閱讀中就能學到很多東西。迫不及待地想翻開看看，裏麵的故事是不是像封麵一樣精彩！

评分☆☆☆☆☆

剛拿到這本新書，還沒來得及深入閱讀，但僅僅是瀏覽瞭一下封麵和目錄，就足以勾起我強烈的好奇心。書的標題《齒輪與滑輪》立刻引起瞭我的注意，因為我一直對機械傳動和動力學方麵的東西很感興趣。在學習物理的過程中，齒輪和滑輪是基礎但又非常重要的概念，它們在很多方麵都有廣泛的應用，從簡單的起重設備到復雜的工業機械，都扮演著不可或缺的角色。我特彆希望這本書能夠以一種比較直觀和易懂的方式來解釋這些原理，而不是僅僅停留在理論層麵。我喜歡那種能夠通過生動的圖解和實際的例子來講解科學知識的書籍，這樣纔能更好地理解和記憶。這本書的封麵設計得非常醒目，色彩搭配也很吸引人，讓人一看就想馬上翻開。我期待這本書能為我打開一扇瞭解機械世界的新窗口，讓我對身邊的科技有更深入的認識。