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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。 6.常见的杠杆有压水井的压杆、跷跷板、老虎钳、剪刀、撬棍、羊角锤、开瓶器、镊子、火钳、核桃夹、筷子、裁纸刀、订书机、园林剪。 用力点 （ 省力杠杆 ） 阻力点 支点三、杠杆类工具的研究1省力杠杆的是（压水井的压杆、羊角榔头、老虎钳、开瓶器、核桃夹、裁纸刀、撬棍 ），费力杠杆的是（火钳、镊子、钓鱼竿、理发剪刀），不省力也不费力杠杆的是（天平、跷跷板、订书机）。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
3、杠杆；跷跷板、天平、订书机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
4、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：老式水龙头、门把手、汽车方向盘、扳手拧螺帽、螺丝刀拧螺丝等。五、定滑轮和动滑轮1像旗杆顶部的滑轮那样，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。4.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
5、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定滑轮 动滑轮 滑轮组 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 不能省力 不能改变用力方向 又能改变用力方向 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、桥区匝道
6、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。实验结论：斜面的坡度越 小 越省力，坡度越 大 越不省力。6.有些工具是集中简单机械的组合，例如剪刀是斜面和杠杆的
7、组合。7.用螺丝刀拧螺丝，运用的是轮轴的工作原理；用螺丝刀撬油漆桶盖子是运动杠杆原理八、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 。3.自行车上的简单机械应用应用机械的位置应用机械的类型应用机械的位置应用机械的类型刹车杠杆脚蹬子轮轴车铃的按钮杠杆，轮轴大齿轮和小齿轮轮轴后架上的弹簧夹杠杆车轮和车轴轮轴车把手轮轴车上的螺丝钉斜面第
8、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。为了增强横梁抵抗弯曲的能力，我们通常把横梁立着放。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，纸越宽的抗弯曲能力越大 实验步骤：把两叠书当作桥墩，放上一倍宽的纸，最多能承受几个垫圈；放二倍宽的纸，最多能承受几个垫圈；放三倍宽的纸，最多能承受
9、几个垫圈；比较结果，得出结论。实验中改变的量： 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。5.材料的抗弯曲能力与材料的宽度和厚度都有关，厚度更多地影响材料的抗弯曲能力二、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
10、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。4.我们可以用增加厚度、增加宽度、改变形状等方法，来增强物体抵抗弯曲的能力。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。3.拱形能承受更大的压力，是因为拱形收到压力时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分。4.许多桥梁建成拱形，主要是为了更加牢固5要使纸拱形的形状保持不变，可以抵住纸拱的外推理四、找拱形1圆顶形可以看成拱形的组合，它有拱形承载压
11、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
12、。7.横多生物的身体部位有拱形结构。例如：人体的足拱、头骨、肋骨等部位有拱形的保护；塑料瓶、鸡蛋壳、贝壳、乌龟壳等也有拱形结构五、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
13、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。4.根据建造桥的材料分，有木桥、石桥、铁索桥、水泥桥；从桥梁结构的不同来分，有拱桥、拉索桥。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。第三单元 能量一、电和磁1当导线中有电流通过时，导线的周围会产生磁性。21820年，丹麦科学家奥斯特在一次实验中，发现通电的导线靠近指南针时，指南针发生了偏转。3如果电路短路，则电流很强，会很快把电池的电能用完，所以要尽快断开。4做通电线圈和指
14、南针的实验时，线圈立着放，指南针尽量靠近线圈的中心，指南针偏转的角度最大。二、电磁铁1像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。2电磁铁有南北极。电磁铁的南北极与电池正负的连接方法和线圈缠绕方向有关，当电池正负极接法改变时，它的磁极也会改变；当电磁铁的线圈缠绕方向改变时，它的磁极也会改变。3电磁铁与磁铁的相同点：都有磁性，都有南北极。电磁铁与磁铁的不同点：（1）磁铁是磁性的石头，电磁铁是线圈和铁芯组成。（2）电磁铁只有通电才有磁性。（3）磁铁的南北极不会改变，而电磁铁的南北极可以改变。三、电磁铁的磁力（一）1电磁铁的磁力大小是可以改变的，磁力的大小与电池的数量、线圈的圈数、铁芯的大小等有关。2检验电磁铁磁力大小与线圈圈数关系的研究计划表研究的问题电磁铁磁力大小与线圈圈数多少有关系吗？我们的假设线圈圈数多，磁力大；线圈圈数少，磁力小。检验的因素（改变的条件）线圈圈数怎样改变这个条件1线圈20圈2线圈40圈3线圈60圈实验要保持那些条件不变电池的节数，导线的粗细，铁芯的大小等实验结论电磁铁磁力大小与线圈圈数多少有关系，线
