千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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您知道最夯的夹娃娃机，隐藏多少机械、电机、程式设计的原理与应用？

　　机械版课程结合小五~小六教科书内容:
　　．透过动手组装与操作，了解机械、物理相关知识，活泼有趣的教学方式小三~国二的学童都适用！

　　‧程式版课程符合108新课纲程式设计教学理念，借由麻省理工学院设计之SCRATCH程式学习系统，轻易上手好学习，启发学童逻辑思考！
 

《奇思妙想的机械世界：探索齿轮、杠杆与运动的奥秘》 导读： 欢迎来到一个充满无限可能性的机械探索之旅。本书旨在激发读者对物理世界基本原理的好奇心，特别是那些驱动我们日常生活中无数装置运作的机械组件。我们不再仅仅是机械的使用者，而是要成为它们的理解者、拆解者，乃至创造者。本书不涉及任何关于“千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇”的具体内容，而是聚焦于更宏大、更基础的机械工程概念。我们将深入研究机械设计的核心要素，从最简单的工具到复杂的传动系统，揭示隐藏在日常物品背后的科学与智慧。 第一章：机械学的基石——力的平衡与简单的机械 本章是理解所有复杂机械系统的起点。我们将从最基础的物理概念入手：力、扭矩与平衡。一个物体保持静止或匀速运动，并非偶然，而是力矩精确平衡的结果。 力的分解与合成： 学习如何将复杂的作用力拆解成垂直方向的分量，以及如何将多个方向的力汇集为一个合力。这对于理解结构受力至关重要。 杠杆原理的威力： 亚基米德的名言“给我一个支点，我就能撬动地球”并非夸张。我们将详细分析一、二、三类杠杆的工作方式，探究它们如何通过改变作用力臂和阻力臂来实现省力或省距离的目的。实例分析包括跷跷板、剪刀和钳子等。 轮轴的应用与优势： 轮轴如何将扭矩放大或缩小？从门把手到汽车方向盘，轮轴系统是实现力传递和方向控制的关键。我们将通过实例展示其在实际工程中的高效运用。 第二章：齿轮传动的魔力——速度、扭矩与方向的转换 齿轮是现代机械的心脏。它们不仅能够传递动力，还能精确地调节速度和扭矩，并在需要时改变运动的方向。 直齿轮的基础知识： 齿轮的几何结构（齿数、模数、压力角）如何决定其啮合性能？本节将详细介绍直齿轮的工作原理，包括如何计算转速比和扭矩传递关系。 棘轮与棘爪： 这种特殊的间歇性传动机构，是实现单向运动控制的关键。我们将分析棘轮的工作机制，并探讨它在自行车飞轮、卷扬机等设备中的应用。 非平行轴传动： 现实世界中，轴线往往不平行。本章将深入研究斜齿轮如何实现更平稳、更安静的动力传递，以及蜗轮蜗杆系统如何在空间上实现大速比的减速。 第三章：运动的艺术——凸轮机构与连杆机构 机械运动远不止于旋转。要实现往复、摆动或复杂的周期性运动，我们需要依赖更精巧的机构设计。 凸轮的精确控制： 凸轮被誉为“机械的程序控制器”。通过设计不同形状的凸轮轮廓，我们可以精确地控制从动件的升程、停留和回程时间。我们将对比几种常见的凸轮形状（圆柱凸轮、盘形凸轮）及其运动特性。 四连杆机构的几何美学： 四连杆机构是实现平面运动转换的基础。从最简单的曲柄摇杆、双摇杆到剪式机构，我们将探索其自由度和运动轨迹的计算方法，理解它们如何在熨斗、雨刷器等设备中发挥作用。 往复运动的实现： 曲柄滑块机构和异形连杆如何将旋转运动转化为直线往复运动？本节将剖析这些机构的运动特性和设计难点。 第四章：连接与约束——传动轴与连接件的设计考量 机械系统需要可靠的连接件来传递和承受负荷。本章关注如何安全、有效地将运动部件连接起来。 皮带与链条传动： 考察非刚性传动系统，如V型皮带和链条。分析它们在中心距变化、功率传输效率和维护方面的优缺点。如何计算皮带的张紧度和使用寿命？ 轴与轴承： 轴是承载扭矩和弯矩的构件。我们将讨论轴的强度设计，以及轴承（滚动轴承和滑动轴承）在减少摩擦、承受载荷方面的关键作用。 联轴器与离合器： 动力系统并非总是一体化的。联轴器如何实现轴线的微小偏差对中？离合器又如何在不中断动力输入的情况下，实现动力输出的接合与分离？ 第五章：结构的稳定与效率——材料与制造的初步认识 一个优秀的机械设计，不仅要有精巧的运动原理，还需要坚固的结构和合理的材料选择。 结构设计的考虑因素： 稳健性、刚度与重量之间的权衡。如何通过增加肋板或优化截面形状来提高结构的承载能力，同时避免材料的过度浪费？ 工程材料的选择基础： 简要介绍常见的工程材料（钢、铝合金、塑料）的力学性能（屈服强度、弹性模量），以及为什么特定的机械部件需要特定的材料。 从图纸到实物： 制造工艺（铸造、切削加工、增材制造）对最终机械性能的影响。了解公差和配合的基本概念，确保部件能够正确组装和运行。 结语： 机械学的魅力在于其严谨的逻辑和直观的可见性。通过对这些基础原理和机构的深入学习，您将不再被动地接受机械的存在，而是能够以设计者的眼光审视和改进它们。本书提供的知识是工程思维的起点，期待读者能将这些基础理论应用于更广阔的创新实践中。

机械篇
夹子
Y轴动力机构
X轴轨道机构
升降台
电池篮
晶片盖
控制器
机体外壳
马达与配线
槓桿
轮轴
齿轮与齿条

 

序

108课纲与STEAM教育

　　为因应产业与国际情势快速发展，我国于108课纲首度加入科技领域希望让我国学童于原定之基础课程外更能吸收科技领域相关知识，培养综合领域思维能力增加国际竞争力。而作为台湾STEAM领域之翘楚，千硕STEAM教育曾开发出许多畅销经典教具与课程，例如：安德鲁复国记、程式三国…等等，课程丰富扎实外更搭配深富教育意义之教具，此次为了唿应108课纲科技领域首度登场，特别开发出「迷你夹娃娃机」此款教具。

　　「迷你夹娃娃机」全套课程共可分为20小时(机械版)与30小时(程式版)，二种版本，教师可依实际需求进行调控与安排。机械版内容包含引言、机械组装、原理解析…等内容，全长约为20小时，建议12~15人为最合适班级规模，难度以小三以上学童较为合适。程式版内容除机械版之20小时外，额外增加10小时进行SCRATCH程式学习内容，课程进度从动画制作教学到实际操作电脑连动机台，课堂最终章甚至可让学生透过程式撰写实现「爪力减低」的进阶反应，建议10~12人为最合适班级规模，难度以小四以上学童较为合适。

　　而坊间STEAM教育往往疏漏A(Art 艺术)领域的培养，千硕也观察到了，特地选用木质材料，让学童可以轻易上色，除水彩、广告颜料…等含水量高之颜料外均可用于上色。相关课程可以培养学童对色彩颜色的掌握与运用，更能从小培养设计思维，让美学的教育从小扎根。授课教师可于课程中安排时间让学童实际操作、学习。

　　面对108课纲上路与STEAM教育、设计思维普及，千硕准备好了符合二大潮流的丰富课程，让心系孩子教育的爸妈再也不用担心孩子在未来的社会失去竞争力！
 

评分☆☆☆☆☆

《千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇》这个书名本身就充满了吸引力！“迷你夹娃娃机”这个概念就足够让人兴奋，谁不想拥有一个属于自己的、可以动的夹娃娃机呢？而“机械篇”更是点出了这本书的核心价值——深入探究机械的奥秘。我很好奇，这本书会不会从一些非常基础的机械概念开始讲解，比如如何选择合适的马达、齿轮的传动比会如何影响抓取的力量和速度、以及如何设计一个稳定又灵活的抓爪机构。我想象中的内容，应该是会非常详细地介绍每一个零件的功能和作用，并且可能会有大量的图示和说明，帮助读者理解抽象的机械原理。对于我这种对机械工程一直很有兴趣，但又没有系统学习过的人来说，这本书简直就是一本宝藏。我特别期待它能提供一些关于如何优化设计的小贴士，比如如何调整抓爪的力度，让它既能抓住玩偶，又不会损坏它，这背后一定有很多巧妙的设计。而且，如果这本书还能引导读者思考，如何将这些机械原理应用到其他领域，那就更具启发性了。我迫不及待想看看，这本书会如何一步步带领我，从一堆零件，变成一个能够工作的迷你夹娃娃机！

评分☆☆☆☆☆

看到《千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇》，我脑海里立刻浮现出小时候玩夹娃娃机时的那种兴奋和好奇。总觉得那些机器里面藏着什么神奇的魔法，能够让那个小小的抓爪精准地抓住心仪的玩偶。这本书名“机械篇”，让我对它充满了期待，因为它暗示着这本书不仅仅是教你组装一个玩具，更是要揭开它背后的运作原理。我希望它能深入讲解机械传动的知识，比如马达的转速和扭矩如何影响抓爪的运动，齿轮组的设计对力量和速度的调节作用，以及各种连杆机构如何实现抓爪的开合和升降。更重要的是，我期待这本书能用一种非常直观和易懂的方式来呈现这些内容，可能通过详细的图解、动画模拟，甚至是一些小实验来帮助读者理解。STEAM教育的理念意味着它会注重实践和应用，所以我也希望能学到如何根据不同的需求，对机械结构进行调整和优化。如果这本书能告诉我，如何让夹娃娃机的抓取成功率“恰到好处”，而不是完全随机，那将是一项非常了不起的成就！这不仅仅是在学习如何制作一个模型，更是在学习如何设计和解决工程问题。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到《千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇》这个书名，我真的太兴奋了！我一直对那些可以自己动手组装的东西超有兴趣，特别是能做出实际东西来的项目，这次居然是夹娃娃机耶！感觉超酷的。我常常在想，那些市面上的夹娃娃机到底是怎么运作的，里面到底有什么机关，是不是很复杂？这本书的“机械篇”听起来就正中我下怀，应该会深入讲解机械原理吧？像是马达怎么带动抓爪，齿轮怎么传递动力，还有那些控制抓爪升降和左右移动的组件，是不是都会一一拆解说明？光是想象一下，就觉得学到很多东西。而且，STEAM教育听起来就很扎实，不是那种只有玩乐没有实质内容的东西。我之前也看过一些DIY模型的书，但很多都太简单了，玩完就没了，这次的夹娃娃机感觉挑战性会比较高，但绝对值得！我特别期待书中会不会有详细的零件清单和组装步骤图，这样我才能一步一步跟着做，即使是机械新手也能轻松上手。而且，如果能了解到一些机械设计的诀窍，以后是不是就能自己设计其他的小发明了？这真的让我跃跃欲试，迫不及待想打开这本书，探索迷你夹娃娃机的机械奥秘了！

评分☆☆☆☆☆

最近看到《千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇》这本书，我的第一印象是，这不就是把小孩子们的梦想变成现实吗？谁小时候没幻想过能拥有一个自己的夹娃娃机啊？而且STEAM教育这个概念，听起来就很有份量，感觉不只是教你组装，更是一种培养解决问题能力和创新思维的方式。我尤其好奇“机械篇”这部分，到底会讲到哪些核心的机械原理？是不是会解释，为什么抓爪会精准地抓取那个小玩偶，还有它的动力来源是什么？是不是会牵涉到伺服马达、传动轴、甚至是一些简单的电路连接？我有点担心它会太专业，但想到是给STEAM教育的书，应该会用比较易懂的方式来呈现吧？如果里面有图解，能把复杂的机械结构清晰地呈现出来，那对我这样稍微有点机械概念但又不是专家的人来说，简直是福音。我一直觉得，了解事物运作的原理，是掌握它们最好的方式。而夹娃娃机这种充满机械律动的玩具，本身就是个绝佳的学习载体。这本书如果能让我不只知道怎么组装，更能理解“为什么”这么组装，那它的价值就大大提升了。我真的很期待它能提供一些循序渐进的学习路径，让读者在完成夹娃娃机的过程中，逐步掌握机械知识。

评分☆☆☆☆☆

我看到《千硕STEAM教育 迷你夹娃娃机(上)机械篇》这本书，就想起我侄子那颗对科技充满好奇的心！他平时就喜欢拆拆装装，总觉得市面上那些电子产品背后一定有什么神奇的东西在运作。这本书的出现，简直就像是为他量身打造的礼物。STEAM教育这个标签让我觉得很安心，意味着它不会只是一个简单的模型组装，而是包含科学、技术、工程、艺术和数学的综合学习。特别是“机械篇”，我猜想它应该会从最基础的机械元件讲起，比如齿轮、皮带、连杆、弹簧等等，然后逐步进阶到如何将这些元件组合起来，构成一个能够完成特定功能的整体。夹娃娃机的抓爪、升降机构、左右移动轨道，这些都充满了机械设计的智慧。我非常期待书中能够提供详细的3D模型图，或者剖析图，这样才能更直观地理解各个零件的相互关系和运动轨迹。而且，如果这本书还能讲解一些基础的力学原理，比如杠杆原理、摩擦力、重力等，是如何在夹娃娃机的设计中得到应用的，那就太棒了！这不仅仅是做一个夹娃娃机，更是学习工程设计思维的绝佳实践。我希望它能激发孩子们对机械工程的兴趣，让他们明白，理论知识是可以转化为实际应用的。