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张云翼，毛峰 著

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• STEM

店铺： 巧艺图书专营店

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307157040

商品编码：29906770600

包装：平装-胶订

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名：趣味动手做——科技小制作

：24.00元

作者：张云翼,毛峰

出版社：武汉大学出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787307157040

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

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《全国青少年校外教育活动指导教程丛书·趣味动手做:科技小制作(彩色珍藏版)》由武汉大学出版社出版。

内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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奇妙的机械世界：基础原理与趣味实践 本书聚焦于机械原理的直观展示与动手实践，旨在为初学者构建对物理世界基础运作方式的清晰认知。我们深入浅出地剖析了杠杆、滑轮、齿轮、曲柄等核心机械组件的构造、功能及其在日常生活中的应用，强调理论与实践相结合的学习路径。 --- 第一章：力与运动的基石——杠杆原理的奥秘 杠杆，作为人类最早掌握的简单机械之一，是理解力学传导的关键。本章将从牛顿的经典力学框架出发，系统介绍一、二、三类杠杆的定义、支点、阻力点和施力点的位置关系。我们不会停留在枯燥的公式推导，而是着重于如何通过改变施力点的位置，实现省力或增速的目的。 实践项目聚焦： 自制天平与质量测量： 读者将动手制作一个高精度的等臂或不等臂天平。我们将指导如何校准天平，利用已知的砝码精确测量未知物体的质量，并探讨当支点磨损或杠杆臂不等长时，如何通过调整配重来修正测量误差。 液压与气压的放大效应： 结合帕斯卡原理，我们搭建简易的液压升降平台。通过对比不同直径的活塞面积比，直观展示压力如何通过液体介质进行传递和放大，实现人力难以企及的举升效果。这不仅是杠杆的应用，更是流体力学与机械传动的初步结合。 万向节与转向机构的初步探索： 在更复杂的系统中，杠杆原理隐藏在转向拉杆和球铰链中。本节将搭建一个微缩的汽车转向模型，分析转向拉杆如何通过连杆机构（本质上是多个杠杆的组合）实现车轮的同步转向。 --- 第二章：解放双手的智慧——滑轮组的机械优势 滑轮，是改变力的方向和大小的利器。本章将详细区分定滑轮、动滑轮以及复杂的滑轮组结构。重点在于理解“承担动滑轮和所挂物体重力的绳子数量”与“机械效率”之间的直接关系。 实践项目聚焦： 多级滑轮组的搭建与效率测试： 读者将按图纸组装三级或四级的滑轮组。我们提供的不仅仅是搭建指南，更重要的是实验指导。如何精确测量提升相同高度所需的外力，并计算出系统摩擦力所占的比例，从而评估机械效率的损失来源（绳索的重量、轴承的摩擦等）。 绞盘与提升机的设计： 结合滑轮组，我们引入绞盘的概念。通过一个带轴承的卷筒，将旋转的动力转化为垂直的提升力。我们将探讨如何通过增加卷筒的半径来进一步增加扭矩（力矩的另一种表现形式），设计一个小型起重机模型。 斜面与滑轮的组合应用： 探究在不同倾角的斜面上，配合使用动滑轮，如何最省力地将重物运送到高处。这涉及势能、摩擦力与机械做功的综合计算，为后续的能量转换打下基础。 --- 第三章：精密的动力传递——齿轮、链条与皮带系统 齿轮传动是现代机械的心脏。本章将深入解析齿轮的节圆、模数、齿数以及啮合原理。我们将着重讲解齿轮传动比的计算，以及如何利用齿轮实现变速和扭矩的转换。 实践项目聚焦： 变速箱的简化模型构建： 利用模块化的塑料或3D打印齿轮，读者将设计并组装一个具有两档或三档的简易变速箱。通过切换不同尺寸的输入齿轮与输出齿轮的组合，直观体验高扭矩低速（省力）和低扭矩高速（省时）之间的切换。 链传动与皮带传动的对比分析： 链传动（如自行车）和皮带传动（如风扇）在传递动力时各有优劣。我们将搭建两种传动模型，重点观察它们在速度比的准确性（链传动无滑动，皮带传动可能打滑）以及对轴距适应性上的差异。 蜗轮蜗杆与奇特的减速比： 蜗轮蜗杆机构因其大减速比的特性而引人注目。本节将展示如何利用一对蜗轮蜗杆实现极大的减速，并探讨其单向传动的特性——蜗杆可以带动蜗轮，但蜗轮通常不能反向驱动蜗杆。 --- 第四章：运动的转换与复杂机构 机械的魅力在于将简单的直线运动转化为复杂的旋转、摆动或往复运动。本章聚焦于连杆机构，特别是曲柄摇杆机构和双曲柄机构。 实践项目聚焦： 曲柄摇杆机构的运动轨迹描绘： 读者将搭建一个由曲柄驱动的摇杆机构。通过在摇杆末端安装一支记号笔，在匀速旋转输入下，观察并记录输出端点所描绘出的不规则曲线，理解其复杂的周期性运动规律。 凸轮机构的编程与应用： 凸轮是实现非均匀运动的关键。我们将设计不同形状的凸轮（如圆凸轮、椭圆凸轮），并利用弹簧加载的滚子或从动件跟随凸轮旋转，观察从动件的升降规律。这为理解发动机气门正时机构提供了实践基础。 棘轮棘爪：单向传动的实现： 棘轮棘爪机构是实现运动单向传递的经典设计。我们将组装一个带有棘轮的小车模型，通过棘爪的锁定和释放，演示如何仅靠单向的推力（如使用滑轮组提升重物后，松手时重物不会落下）来维持物体的状态。 --- 第五章：能量的储存与释放——机械能的应用 机械设计最终是为了有效地利用或转换能量。本章将探讨惯性、弹性势能以及飞轮在机械系统中的作用。 实践项目聚焦： 飞轮的储能效应测试： 飞轮通过其转动惯量来抵抗速度的变化。我们将制作一个带有重型飞轮的装置，并对其施加外力后释放。通过测量飞轮从最高转速减速至静止所需的时间，量化其储能能力，并探讨如何通过增加飞轮质量或半径来提高储能效果。 弹簧与减震系统的设计： 观察不同刚度的螺旋弹簧如何吸收冲击能量。搭建一个简易的车辆模型，测试不同弹簧（或组合弹簧）在模拟颠簸路面时的减震效果，侧重于振动衰减的快慢。 机械钟表的驱动原理（简化）： 拆解一个简化的机械发条或重力驱动装置，理解如何将储存的势能（拉紧的发条或重物的下降）转化为持续、稳定的动力输出，驱动齿轮系统进行计时或工作。 本书旨在提供一个动手操作的平台，让学习者在实际搭建和测试中，亲身体验这些看似抽象的机械定律是如何精确地塑造我们周围的物理世界。每一步的成功组装和精确测量，都将是对机械工程思维的最好培养。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本《趣味动手做——科技小制作》的时候，我有点担心它会像市面上很多“科技玩具”一样，只是一个华而不实的摆设，或者玩一两次就失去新鲜感。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的每一个项目都充满了创意和深度，远不止是简单的组装。我试着跟着书里的指导，制作了一个小型的太阳能小车。起初，我以为它只是个简单的玩具，但当我看到它在阳光下真的能够缓缓前进时，我内心深处的科学好奇心也被唤醒了。书里对于太阳能转化成电能的原理介绍得非常浅显易懂，配合着制作过程，让抽象的科学概念变得触手可及。我甚至开始思考，如果我们家里的屋顶也能装上太阳能板，是不是也能发电呢？这本书不仅仅是给孩子看的，它更能激发成年人对科学的兴趣，去探索更多未知的领域。而且，它所倡导的“动手做”理念，本身就是一种非常宝贵的学习方式，能够培养孩子的耐心、细心和解决问题的能力。在这个信息爆炸的时代，能够静下心来，用双手创造出令人惊叹的科技小玩意，本身就是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的设计简直太有心了！《趣味动手做——科技小制作》给我的感觉，不是一本冷冰冰的教科书，而更像是一位循循善诱的科学导师。书中的语言风格非常活泼有趣，即使是复杂的科学概念，也能用非常形象的比喻和生动的语言来解释，让孩子毫不费力地就能理解。比如，书中关于“浮力”的解释，就用了“为什么船不会沉下去”这样的例子，一下子就抓住了孩子的注意力。而且，它的排版设计也非常清晰明了，每一页都有大量的彩色插图，指导孩子一步一步地完成制作。我印象最深刻的是，有一个制作是关于制作一个简易的潜望镜。在完成之后，书里还延伸出了很多关于潜望镜应用场景的讨论，比如在军事、海洋探索等方面，极大地拓展了孩子的视野。这本书真正做到了“寓教于乐”，让孩子在动手实践中，潜移默化地学习到科学知识，并培养了他们对科学的浓厚兴趣。我真的很欣赏这种教育理念，它注重培养孩子的探索精神和独立思考能力。

评分☆☆☆☆☆

自从家里来了这本《趣味动手做——科技小制作》，我发现我家的“熊孩子”好像“变乖”了，至少大部分时间都沉浸在书里的世界里，不再整天嚷着要玩手机或看电视了。最让我惊喜的是，他不再是那个被动接受知识的孩子，而是开始主动去思考、去探索。比如，书里有一个关于电路连接的小制作，他一开始就按照图示连接，但并没有成功。书里并没有直接给出“正确答案”，而是引导他去思考“为什么不亮？”、“是不是哪个地方接错了？”。在这个过程中，他学会了观察、分析和尝试。他会反复对比图纸，用橡皮擦去重画电路图，再重新连接。最终，当小灯泡亮起来的那一刻，他那种自豪感和成就感，是我用任何语言都无法形容的。这本书的伟大之处在于，它不仅仅是提供了一堆“说明书”，更重要的是，它传递了一种科学探索的精神。它告诉孩子，失败并不可怕，重要的是从失败中学习，找到解决问题的方法。这种宝贵的品质，比任何一个做出来的“小玩意”都重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我眼前一亮！我一直想找一本能让孩子在玩乐中学习科学知识的书，而《趣味动手做——科技小制作》简直完美契合了我的需求。我家的宝贝，平时对静态的文字书不是特别感兴趣，但对动手操作的活动却充满热情。这本书里的每一个小制作都设计得非常巧妙，不仅仅是简单地拼凑，而是引导孩子去理解背后的科学原理。比如，其中一个制作是关于风力发电的小模型，孩子在搭建的过程中，不仅学会了如何连接齿轮和发电机，更重要的是，他开始思考为什么风能转动叶片，为什么叶片转动就能发电。书里详尽的图解和步骤说明，即便是我这样对科学不太精通的家长，也能轻松地跟着孩子一起完成。而且，使用的材料大多是家里常见的物品，这大大降低了制作的门槛，也培养了孩子废物利用的意识。看着孩子专注地完成每一个步骤，脸上洋溢着成功的喜悦，我打心底里感到高兴。这不仅仅是一个小制作，更是一次思维的启迪，一次对科学好奇心的点燃。我强烈推荐给所有希望培养孩子科学兴趣的家长们，这本书绝对是您不二的选择！

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直对科学类的书籍抱着一种审慎的态度，总觉得有些过于理论化，难以真正落地。但是，《趣味动手做——科技小制作》彻底改变了我的看法。这本书的独到之处在于，它将抽象的科学原理，通过一系列精心设计的、充满趣味性的动手制作，变得具体而生动。我曾经尝试过让孩子接触一些科学知识，但效果都不尽如人意。而这本书，则提供了一个全新的角度。它不是让你死记硬背公式，而是让你亲手去“创造”科学。举个例子，书中关于“惯性”的原理，是通过制作一个“不倒翁”来呈现的。孩子在玩耍中，就能直观地感受到物体保持运动或静止状态的趋势。这种体验式的学习，比任何枯燥的讲解都来得深刻。而且，这本书不仅仅局限于单一的科学领域，它涵盖了力学、光学、电学等多个方面，让孩子能够全面地接触到科学的魅力。我尤其喜欢的是，书中还鼓励孩子发挥自己的想象力，对已有的制作进行改良和创新。这不仅仅是在制作一个“东西”，更是在培养他们解决实际问题的能力和创造性思维。这本书，真的是一部让我惊喜的“宝藏”！