科學DIY ① pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　10個科學手工，原理活學活用
　　．在做手工的過程中學會科學原理，讓小朋友更容易理解和吸收。
　　．附上精美紙樣和詳細製作方法。
　　．標明每個手工的製作難度和時間，方便小朋友選擇適閤的程度。
 

好的，以下是關於一本名為《科學DIY ②：進階實驗與工程實踐》的圖書簡介，內容將聚焦於該書的具體特色和內容，且不提及《科學DIY ①》或任何AI生成痕跡。 --- 科學DIY ②：進階實驗與工程實踐 探索更深層次的科學奧秘，動手構建復雜的係統 在《科學DIY ②：進階實驗與工程實踐》中，我們將帶領讀者超越基礎的科學原理演示，深入到更具挑戰性、更貼近現代工程應用的項目中。本書旨在為那些已經掌握瞭基礎實驗技巧，渴望將理論知識轉化為實際可操作係統的創客、學生和業餘愛好者提供一套係統性的進階指南。 本書的核心理念是將復雜的科學概念分解為可實現的、具有明確技術目標的實踐項目。我們不再滿足於“觀察現象”，而是著力於“構建功能”。全書內容圍繞三大核心闆塊展開：精密電子與控製係統、高級材料科學與結構設計、以及環境監測與能源利用。 --- 第一部分：精密電子與控製係統 (The Realm of Precision Control) 本部分側重於將微控製器（如高級版Arduino或樹莓派Pico）的應用提升到工業控製和自動化測量的層麵。我們不再局限於簡單的LED閃爍或溫度讀取，而是構建閉環反饋係統。 項目 1.1：自適應 PID 控製的恒溫箱 許多DIY項目中，簡單的開/關（Bang-Bang）控製會導緻溫度劇烈波動。本項目將詳細介紹比例-積分-微分（PID）控製算法的數學原理，並指導讀者如何使用C/C++為微控製器編寫高效的PID庫。我們將使用高精度熱敏電阻陣列進行數據采集，並結閤固態繼電器（SSR）實現平滑、精確的溫度控製。讀者將學會如何進行係統辨識（System Identification）以確定係統參數（Kp, Ki, Kd），並進行在綫調參，最終實現對一個小型反應箱溫度的毫開爾文級穩定控製。 項目 1.2：基於機器視覺的缺陷檢測係統 利用低成本的CMOS攝像頭模塊和圖像處理庫（如OpenCV的輕量級嵌入式移植），我們將構建一個實時圖像采集與分析係統。重點在於邊緣檢測、形態學操作（腐蝕與膨脹）以及閾值分割算法的應用。具體實踐案例是搭建一個小型傳送帶模型，用以識彆並分類不同形狀或帶有錶麵瑕疵的物體。讀者將學習到如何優化算法，使其能在資源受限的嵌入式平颱上保持流暢的幀率，並瞭解基本的攝像機標定（Camera Calibration）原理，以消除鏡頭畸變。 項目 1.3：低功耗無綫傳感器網絡 (LP-WSN) 部署 針對物聯網（IoT）應用中對電池壽命的嚴苛要求，本章將深入講解低功耗通信協議，如LoRa或Sub-GHz頻段的自建網狀網絡。我們將設計一個由多個節點構成的環境監測網絡，每個節點負責采集溫濕度、氣體濃度數據，並采用休眠-喚醒機製將數據聚閤到網關。重點在於對睡眠模式的時序控製，以及如何計算並優化不同數據傳輸間隔下的節點總續航時間，這涉及對微控製器內部寄存器級功耗管理的理解。 --- 第二部分：高級材料科學與結構設計 (Advanced Materials and Structural Integrity) 本部分將引導讀者涉足材料屬性的定製化和結構負載的精確計算，超越簡單的膠閤或3D打印成型。 項目 2.1：復閤材料層壓闆的強度測試與設計 許多現代工程結構依賴於復閤材料。本章將指導讀者使用玻璃縴維或碳縴維布與特定樹脂（如環氧樹脂或聚酯樹脂）進行手工鋪層。關鍵在於理解縴維取嚮對材料各嚮異性力學性能的影響。我們將設計並製造符閤ASTM標準的拉伸和彎麯試樣，並使用自製的加載裝置（結閤壓力傳感器和位移傳感器）進行破壞性測試。通過對比不同鋪層角度（如0°/90°/±45°）的強度數據，讀者將直觀理解層閤闆理論（Laminate Theory）的基礎概念。 項目 2.2：聲學阻抗匹配與吸音結構設計 理解聲波在不同介質中的傳播特性是進行降噪和音響設計的前提。本章將教授如何計算材料的聲阻抗（Acoustic Impedance）和吸聲係數。實踐項目是設計並製作一個特定頻率範圍（例如，針對某特定機械噪音）的高效吸音闆。讀者將需要利用傅裏葉分析來確定目標噪音頻率，並運用亥姆霍茲共振原理（Helmholtz Resonance）設計穿孔闆結構，從而實現針對性的聲學衰減，而非簡單的材料覆蓋。 項目 2.3：增材製造（3D打印）的結構優化 本部分將探討如何利用拓撲優化（Topology Optimization）的思想指導FDM 3D打印件的設計。不再僅僅是生成實體模型，而是通過有限元分析（FEA）的簡化概念，指導讀者在設計軟件中移除冗餘材料，僅保留受力路徑上的結構。我們將打印齣具有仿生晶格結構或點陣結構的支架，並使用精確的數字稱重傳感器和杠杆係統來驗證其在相同材料用量下，相對於傳統實心結構的剛度提升百分比。 --- 第三部分：環境監測與能源利用 (Environmental Sensing and Energy Harvesting) 本部分專注於如何利用科學手段對環境參數進行高精度測量，並探索可持續能源的獲取方式。 項目 3.1：水體汙染物（重金屬離子）的電化學傳感 本章深入電化學領域，指導讀者搭建一個三電極體係（工作電極、參比電極、對電極）。重點將放在陽極溶齣伏安法（Anodic Stripping Voltammetry, ASV）的工作原理上，這是一種對痕量重金屬離子（如鉛、銅）檢測靈敏度極高的技術。讀者需要自行製備或修飾工作電極錶麵（例如，通過電化學沉積金薄膜），並學習如何通過控製掃描速度和電位窗口，實現對目標離子濃度的定量分析，從而構建一個實驗室級彆的微量水質分析儀。 項目 3.2：熱電效應（Seebeck Effect）的能量采集 探索將環境中的溫差轉化為可用電能的方法。我們將詳細解析半導體材料中的塞貝剋係數（Seebeck Coefficient）和效率因子（ZT值）。實踐項目是設計並組裝一個高效的熱電發電機（TEG）陣列。讀者需要掌握如何將多個珀爾帖模塊（TEGs）進行串並聯組閤，以匹配特定的負載電阻和電壓需求。我們將使用高精度溫差計監測輸入溫差，並測量係統在不同環境溫度梯度下輸齣的瞬時功率，旨在最大化特定溫差條件下的能量密度。 項目 3.3：高精度氣體擴散係數的測量 本實驗基於菲剋第二定律（Fick's Second Law of Diffusion）。我們將設計一個雙隔室擴散裝置，精確控製兩個隔室間的初始濃度梯度（例如，使用一種易揮發的、安全的示蹤氣體）。通過長時間的濃度監測和數據擬閤，讀者可以反推齣目標氣體在特定溫度和壓力下的擴散係數。這要求對氣體輸運現象有深刻理解，並需要精確控製裝置的密封性和溫度恒定性。 --- 《科學DIY ②：進階實驗與工程實踐》不僅是一本實驗手冊，更是一部將理論深度與工程實踐緊密結閤的工具書。通過這些挑戰性的項目，讀者將真正掌握現代科學與工程交叉領域的核心技能，為未來的創新打下堅實的基礎。

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评分☆☆☆☆☆

看到《科學DIY ①》這本書，我腦子裏立刻浮現齣那種，在周末的午後，陽光正好，手裏拿著一本充滿奇思妙想的書，然後在客廳裏忙活起來的畫麵。這本書給我的感覺，就是那種能夠“點燃”傢庭親子互動的科學讀物。它可能不會涉及到太深奧的理論，而是側重於那些既安全又有趣的傢庭實驗。想象一下，爸爸媽媽帶著孩子一起，用最簡單的材料，比如雞蛋、水、鹽、色素，就能做齣各種神奇的變化。也許是製作一個可以漂浮的雞蛋，也許是創造齣彩虹般絢麗的液體分層。這本書傳遞齣的，不僅僅是科學知識，更是一種共同學習、共同成長的溫馨氛圍。它讓科學不再是冰冷的公式和概念，而是變成瞭增進傢庭感情的媒介。我非常期待這本書能提供一些非常實用的、適閤在傢庭環境中操作的實驗項目，讓孩子在玩樂中愛上科學，同時也和傢人度過一段美好的時光。這樣的書，絕對是提升親子關係，同時又寓教於樂的絕佳選擇。

评分☆☆☆☆☆

最近在書店看到這本《科學DIY ①》，第一眼就被它紮實的排版和那種“老派”的嚴謹感吸引住瞭。沒有太多花哨的圖片，而是以清晰、係統的方式呈現科學知識，這對於喜歡深入瞭解事物本質的我來說，簡直是太對胃口瞭。我猜想，這本書的內容應該會非常注重基礎概念的講解，比如物理學的基本定律，化學反應的原理，甚至是生物學的一些基礎觀察方法。它或許不會一開始就給你展示多麼驚人的科學現象，而是會一步步帶你認識這些現象背後的邏輯。這樣的呈現方式，對於真正想要學習科學、打下堅實基礎的讀者來說，是非常有價值的。它傳遞齣的信息是，科學不是速成的魔術，而是需要耐心和細緻的探索過程。我個人尤其欣賞這種不追求錶麵熱鬧，而是沉下心來做學問的態度。這本書會不會有各種公式推導，或者詳細的實驗步驟分解？我倒是很期待。不過，即使是基礎的原理，如果能以一種易於理解，甚至帶有曆史發展脈絡的方式來呈現，那將更加完美。總之，這本書給我的第一印象就是“專業”和“有深度”，是一本值得認真閱讀的科普讀物。

评分☆☆☆☆☆

拿到《科學DIY ①》這本書，我第一反應就是它好像充滿瞭“古早味”的科學探索精神。不是那種現在市麵上很多炫技、效果爆炸的科普讀物，而是更側重於如何利用身邊最容易獲得的材料，去進行一些經典而富有啓發性的科學實驗。我記得小時候，我們玩的玩具很多都是自己動手做的，從簡單的紙飛機到復雜的電路小玩意兒，那種從無到有的成就感是無可替代的。這本書會不會帶我們迴到那個年代，用最樸實的材料，比如舊報紙、紙闆、瓶蓋、橡皮筋，去驗證一些有趣的科學原理？比如，如何用簡單的裝置演示杠杆原理？或者如何用一些生活中的化學品，比如醋和小蘇打，製造一些安全又有趣的“化學反應”？我非常期待這本書能提供一些這樣的“老派”但又極其有效的DIY點子。它傳遞齣的“就地取材，變廢為寶”的科學理念，我覺得在今天依然非常寶貴。這不僅僅是科學知識的學習，更是培養一種解決問題、動手創造的能力。這本書，可能不是最華麗的，但一定是最能觸及到我們內心深處，那種對科學最原始渴望的。

评分☆☆☆☆☆

《科學DIY ①》這本書，我第一眼看過去，感覺它散發齣一種“探索未知”的冒險氣息！它給人的感覺不是那種教科書式的講解，而是更像一份藏寶圖，或者是一本探險日誌，裏麵充滿瞭各種等待被發現的科學秘密。我猜想，這本書的內容可能會圍繞著一些“為什麼會這樣？”、“這是怎麼做到的？”這樣充滿疑問句的主題展開。它或許會引導我們去觀察自然界中的奇妙現象，比如為什麼天空是藍色的？為什麼影子會動？或者去嘗試一些簡單的物理實驗，比如如何讓一個物體懸浮起來？又或者是一些關於力學、光學、聲學等方麵的基礎知識，但會以一種非常有趣、互動的方式來呈現。它傳遞齣的信息是，科學的本質就是不斷地提問和探索。我特彆喜歡這種“發現式”的學習方式，讓讀者自己去尋找答案，而不是被動地接受知識。這本書會不會提供一些綫索，引導我們一步步解開科學的謎團？光是想想，就覺得非常令人興奮，仿佛自己也變成瞭一個小小探險傢，正在開啓一段充滿驚喜的科學旅程。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《科學DIY ①》的光是封麵就超吸引人！那種充滿實驗感的插畫，還有那些閃爍著智慧火花的圖標，簡直就是立刻勾起瞭我小時候對科學的好奇心。我記得小時候，傢裏沒有這麼多花花綠綠的科普書，能看到一本封麵設計這麼有活力的，真的會讓人忍不住想翻開看看裏麵到底是什麼寶貝。我想，這應該是一本會讓小朋友們眼睛發光，迫不及待想要動手嘗試的書吧。它傳遞齣的那種“科學就在我們身邊，我們也能親手創造”的精神，我覺得特彆重要。尤其是在現在這個電子産品這麼發達的時代，能夠引導孩子們迴到最純粹的動手探索，用最簡單的方式理解復雜的科學原理，這本身就是一種寶貴的教育。我非常期待看到它裏麵的內容，不知道會有多少驚喜的實驗，能讓孩子在玩樂中學習，而不是枯燥的背誦。這本書的齣現，絕對是給那些渴望點燃孩子科學火種的傢長們，一份絕佳的禮物。光看封麵，我就能想象到孩子拿到這本書時，那股興奮勁兒，以及之後在傢裡各種“叮叮當當”的聲音，那絕對是知識在萌芽的美妙樂章。