生活中的简单机械

基础

杠杆、轮轴、滑轮和斜面等简单机械,令我们省力又方便,生活里到处都是。

适合:小一常识 · 单元:科学与科技 · 建议学习路径第 23/26 课

学完呢课,你会识:
  • 简单机械帮我们省力。
  • 杠杆靠支点,跷跷板是例子。
  • 轮轴转动省力,门柄是例子。
文体:生活科学说明文有声朗读

文体小知识:说明文介绍几种简单机械,家里的剪刀、门柄和斜板都是例子。

常识General Studies

§课文原文 Passage

1不用发动机,只用简单的结构就能省力,这就是简单机械。最常见的是杠杆:一根硬棒加一个支点。跷跷板就是杠杆,剪刀也是由两枝杠杆组合而成的。

2轮轴由一个轮和一根轴组成,转动轮就带动轴:门柄、螺丝批都用轮轴。滑轮能改变用力的方向:升旗时,旗杆顶端有滑轮,向下拉绳子,国旗就向上升。

3斜面是斜斜的平面,把重物沿斜面推上去,比直接抬上去省力。无障碍斜道让轮椅轻松上落,搬行李上斜板也比抬楼梯容易得多。

4生活里到处是简单机械:开瓶器和指甲钳用杠杆,门柄和螺丝批用轮轴,升旗杆和晾衣架用滑轮,货车尾部的斜板用斜面。学会它们的原理,你就明白人类的智慧——用小小的工具,解决大大的问题!

1重点摘要 Summary

杠杆、轮轴、滑轮和斜面等简单机械,令我们省力又方便,生活里到处都是。

2生字卡 Vocabulary

S
Simple machine简单机械

结构简单、帮人省力的工具。

L
Lever杠杆

一根硬棒加一个支点,例如跷跷板。

F
Fulcrum支点

杠杆底下支撑、让它翘动的那一点。

I
Inclined plane斜面

斜斜的平面,推重物上斜面比抬上去省力。

P
Pulley滑轮

带凹槽的轮,能改变用力的方向。

W
Wheel and axle轮轴

轮和轴连在一起转动的结构,例如门柄。

S
Save effort省力

用较小的力气完成同样的工作。

S
Scissors剪刀

由两枝杠杆组合的剪切工具。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:认识杠杆杠杆是绕著一个固定支点转动的简单机械。跷跷板的中柱就是支点,重的同学坐得靠近支点,轻的同学坐得远一些,两人也能平衡。懂得杠杆的道理,我们就会明白力气小的人,也能借助工具撬起重重的东西。常见的错法是以为重的同学一定要坐得远才平衡;其实刚好相反,重的一边要靠近支点,两边才能跷得一样高。
  2. 第二步:省力的衣夹小小的衣夹里,也藏著杠杆省力的秘密。用衣夹夹袜子时,手指捏住的地方像两枝小棒,捏的地方越长,就越容易按开夹口。生活中还有许多利用杠杆的小工具:剪刀用杠杆剪开纸张,开瓶器用杠杆撬开瓶盖,指甲钳也藏著杠杆。它们都是帮我们省力的好帮手,等著你细心去发现。常见的错法是以为省力的工具一定构造复杂;许多好用的工具,其实只是简单的杠杆。
  3. 第三步:转动的轮轴轮轴由一个大轮与一根小轴组成,只要转动大轮,就能带动小轴一起转。转动门柄的大圆头,里面的轴跟著转,门锁就轻松打开了;水龙头的开关也是轮轴,拧一拧,水就流出来了。轮轴让转动变得轻松又顺手,是藏在我们身边的好帮手。常见的错法是找不到轮轴的踪影;留心看一看门柄、水龙头与螺丝批,轮轴原来到处都是。
  4. 第四步:滑轮改变方向滑轮是一个带著凹槽、能绕著中间转动的小轮子。升旗的时候,旗杆顶端装著一个滑轮,我们向下拉绳子,国旗就沿著旗杆慢慢向上升。滑轮的本领就是改变用力的方向,让我们站在地上不动,也能把东西送上高处;晾衣架上的滑轮也是同样的用法。常见的错法是以为滑轮能令我们更有力;滑轮的本领是改变方向,让用力变得顺手,省下气力与麻烦。
  5. 第五步:斜面省力斜面就是与地面形成斜角的斜坡,是世界上最省力的简单机械之一。把重重的书包放在斜板上,慢慢推上平台,比直接抬起来省力得多。搬运工人用木板搭成斜坡,把货物推上货车;轮椅使用者借助无障碍斜道上落,用的正是斜面省力的道理。常见的错法是以为斜面只是把路变长;路是长了一点,但是推起来轻松得多,这正是斜面的价值。
  6. 第六步:找一找学会了简单机械,就在家里做个小侦探吧。找出三样常用工具,仔细观察它们各用了哪种简单机械:剪刀用杠杆剪开纸张,门柄用轮轴转动门锁,晾衣服的滑轮把衣服送上高处,货车尾部的斜板用斜面。找到了就大大方方地说给家人听,你就是小小机械专家了。常见的错法是以为简单机械很难找;家里与课室里到处都是,细心观察就会有发现。

4图解 Diagrams

简单机械:省力嘅智慧 Simple machines杠杆 lever跷跷板·开瓶器·剪刀支点移位改变省力阿基米德:俾我支点撬地球滑轮 pulley升旗·起重机定滑轮改方向动滑轮省力斜面 incline楼梯·斜坡·楔斜度越小越省力但行嘅距离更长共同点:唔会悭「功」,但可以悭「力」——工具嘅本质揾一揾:屋企有几多简单机械?(开罐器·指甲剪·楼梯……)延伸:全部复杂机器都系简单机械组合——单车=杠杆+轮轴+链
图 1:简单机械

5例题示范 Example

例题:国旗班要升旗,旗杆顶端装了一个滑轮。请说明滑轮的作用,以及升旗时绳子要向哪个方向拉。

  1. 旗杆很高,人站在地面根本够不到顶端,不能直接把国旗送上去。
  2. 顶端的滑轮改变了用力的方向,这正是滑轮的作用。
  3. 升旗时绳子要向下拉,国旗就沿著旗杆慢慢向上升。
  4. 一边拉一边看国旗,动作要平稳,国旗才能升得又直又好看。
  5. 答案:滑轮的作用是改变用力的方向:人在地面把绳子向下拉,国旗便沿旗杆向上升。这样不用爬上旗杆,也能把国旗送到高处,既安全又省力。

6常见错误 Mistakes

✗ 认为省力工具都是复杂机器
✓ 剪刀、门柄、斜板都是简单机械,结构很简单
✗ 抬很重的箱子直接上楼梯
✓ 用斜面或请人帮忙,省力又安全
✗ 拉升旗绳时猛力一扯
✓ 动作要平稳,国旗才升得直、不卡住
✗ 用剪刀的尖端指著别人
✓ 工具要用得安全;递剪刀时握住刀刃,把刀柄交给对方

75 题快测 Quick check

Q1跷跷板用了哪种简单机械?

Q2升旗杆顶端的滑轮有什么作用?

Q3把重物沿斜面推上去会怎样?

Q4门柄用了哪种简单机械?

Q5剪刀组合了什么机械?

8重点回顾 Recap

  • 简单机械帮我们省力。
  • 杠杆靠支点,跷跷板是例子。
  • 轮轴转动省力,门柄是例子。
  • 滑轮改变用力方向,升旗全靠它。
  • 斜面令重物容易上去,斜道是例子。

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