认识常见物料:木材、金属、塑料

基础

物料按来源分天然与人工两大类:木材、金属、塑料各有独特性质与日常用途。学会按强度、重量、成本与外观等性质选材,是设计与科技的第一步。

适合:中一设计与科技 · 单元:物料及资源 · 建议学习路径第 1/6 课

学完呢课,你会识:
  • 物料按来源分为天然物料和人工物料两大类
  • 木材轻身易加工、金属强度高可导电、塑料轻身防水可塑形
  • 选材要考虑强度、重量、成本、外观、耐用与环保
文体:科技知识说明文有声朗读

文体小知识:科技知识说明文用客观、准确的文字讲解科技概念、材料与原理,让读者清楚明白事物是什么和为什么。

设计与科技Design & Technology

§课文原文 Passage

1看看四周,课室的桌椅、家中的铝窗、书包上的扣具,全部由不同的物料造成。物料是制成物品的基本材料,而资源则是取得这些材料的来源。认识物料的种类和性质,明白为什么某件产品选用某种物料,是设计与科技科的第一步,也是日后动手制作前必须掌握的知识。

2物料按来源可以分为天然物料和人工物料两大类。木材、石材、棉花和天然橡胶直接来自大自然,只经简单加工;塑料、玻璃和大部分合金则由人工把原料加工合成。金属大多从矿石提炼出来,例如铁、铝和铜。学习按来源和性质替物料分类,是挑选合适物料的基本功。

3木材、金属和塑料是日常生活最常见的三类物料。木材轻身、有天然纹理、容易切割加工,但怕潮湿和虫蛀;金属坚硬、强度高,能导电和导热,多用作结构;塑料轻巧、防水、绝缘,加热后可以塑造成各种形状,因此成为包装和家庭用品的主角。

4选择物料时要考虑强度、重量、成本、耐用程度、外观和对环境的影响。举个例子:高楼大厦的窗框选用铝合金,因为它轻身、不生锈又耐用;玩具多数用塑料,因为易于成形又便宜。此外,认识复合材料和循环再造,能帮助我们设计出既实用又环保的产品。

1重点摘要 Summary

物料按来源分天然与人工两大类:木材、金属、塑料各有独特性质与日常用途。学会按强度、重量、成本与外观等性质选材,是设计与科技的第一步。

2生字卡 Vocabulary

M
Material物料

制成物品的基本材料。

N
Natural material天然物料

直接来自大自然、只经简单加工的物料,如木材和棉花。

M
Man-made material人工物料

由人工把原料加工合成的物料,如塑料和玻璃。

T
Timber木材

由树木加工而成的天然物料,轻身和容易加工。

M
Metal金属

坚硬、强度高、能导电导热的物料,如铁、铝、铜。

P
Plastic塑料

轻身、防水、绝缘,加热后可塑形成各种形状的人工物料。

P
Property性质

物料固有的特点,如强度、硬度、重量和导电性。

C
Composite material复合材料

由两种或以上物料结合而成、集各家所长的材料,如玻璃纤维。

D
Durability耐用性

物料抵抗磨损和老化、长期使用的能力。

R
Recycling循环再造

把废旧物料加工制成新产品,节约资源。

3逐步讲解 Steps

  1. 物料与资源是什么物料是组成一切物品的基本材料,资源则是取得物料的来源,包括天然资源和人工资源。设计任何产品之前,都要先想清楚用什么物料、这些物料从哪里来、用完之后能否回收。举个例子:一个塑料饭盒由塑料粒加热压制而成,塑料粒来自石油;铝窗的铝材则从地下铝土矿提炼,两者背后都是宝贵的地球资源,节约使用是设计者的责任。
  2. 天然与人工的分别物料按来源分为天然物料和人工物料。天然物料直接来自动植物和矿物,例如木材、棉花、羊毛、石材和天然橡胶,只经切割、清洗等简单加工;人工物料则由人工把原料经化学或物理方法合成,例如塑料、玻璃和人造纤维。金属虽然源自矿石,但要经冶炼等人工处理才能使用。举个例子:木筷子是天然物料,塑料筷子是人工物料,两者的来源和加工方法截然不同。
  3. 木材的性质与用途木材轻身、有天然纹理、手感温暖,并且容易锯切、钉接和雕刻,是历史悠久的建筑和家具物料。它的缺点是怕潮湿、会腐烂、怕虫蛀,也容易燃烧,强度比金属低。常用木材分实木和人造板两类。举个例子:课室的木桌、家中的木地板和木门都用木材,因为温暖美观又易加工;厨柜门则常用夹板和蔗渣板等人造板,价钱较平又不易变形。
  4. 金属的性质与用途金属坚硬、强度高、耐高温,又能导电和导热,可以铸造、锻打、焊接和回收再用,是结构和电器的主角。常见金属有钢、铝、铜等:钢用于大厦钢筋和桥梁,铝轻身又不生锈,铜则是电线的首选。金属的缺点是较重、部分会生锈和成本较高。举个例子:港铁列车车身用铝合金减轻重量,电线用铜因为导电能力强,厨房锅具用不锈钢因为耐用衞生。
  5. 塑料的性质与用途塑料是人工合成的高分子物料,最大优点是轻身、防水、绝缘、耐腐蚀,加热后可以塑造成各种形状,生产成本低,适合大量生产。缺点是不耐高温、强度一般,弃置后难以分解,处理不当会污染环境。塑料种类很多,性质各异。举个例子:胶袋用聚乙烯,食物盒用较耐热的聚丙烯,亚加力透明似玻璃,选用时要看清楚该塑料是否适合盛载热食。
  6. 按性质选材与配合设计产品时要按物料的性质和特点来选择,考虑强度、重量、成本、外观、耐用程度和对环境的影响,有时更要让不同物料互相配合,发挥所长。认识合成材料、复合材料和生物物质的特性,能扩阔选材的空间。举个例子:雨伞用金属做骨架承受风力、用防水布料做伞面挡雨、用塑料做手柄绝缘防滑,三种物料各司其职,产品才好用又耐用。

4图解 Diagrams

课题概念图认识常见物料:木材、金属、塑料1物料与资源是什么重点 Focus详细内容见下方2天然与人工的分别重点 Focus详细内容见下方3木材的性质与用途重点 Focus详细内容见下方核心词语物料 Material · 天然物料 Natural … · 人工物料 Man-made… · 木材 Timber
课题概念图 · 中英对照 bilingual

5例题示范 Example

例题:班主任想为班房图书角添置一个书架,预算有限,你会建议选用木材、金属还是塑料?试按物料性质解释。

  1. 先列需求 → 书架要承托大量书本、每天使用、预算有限、由同学搬动
  2. 金属(铝或钢)→ 强度高、耐用,但较重、成本较高、加工需要专门设备
  3. 塑料 → 轻身便宜,但强度不足,层板受重压会弯曲变形
  4. 木材(实木或夹板)→ 强度足够、容易锯切组装、价钱适中、外观温暖
  5. 答案:建议选用木材(如夹板配实木边框)。书本沉重,塑料强度不足会弯曲;金属坚固但成本高,加工需要专门设备;木材强度足够、易于锯切和钉接,同学可以在工场内自行制作,价钱适中,纹理美观,髹油后更耐用。选材的重点是按需要权衡各种性质,而不是认为某种物料一定最好。

6常见错误 Mistakes

✗ 「天然物料一定比人工物料好,所以所有产品都应该用天然物料。」
✓ 两类物料各有优劣:塑料防水轻身、金属强度高;选材要按用途和性质判断,不能盲从天然。
✗ 「所有金属都会生锈,所以金属不能用在厨房。」
✓ 铝和不锈钢不易生锈,厨房锅具和锌盆正是用不锈钢制成。
✗ 「塑料只有一种,性质全部一样。」
✓ 塑料有很多种:聚乙烯较软、聚丙烯耐热、亚加力透明,各有不同用途。
✗ 「选料只需要看外观美观就可以了。」
✓ 必须先考虑强度、重量、成本、耐用和安全等性质,外观只是其中一项。

75 题快测 Quick check

Q1以下哪一组全部属于天然物料?A. 木材、棉花、石材 B. 塑料、玻璃、铝 C. 棉花、塑料、木材

Q2高楼大厦的窗框多用铝合金,主要原因是什么?

Q3为什么电线内芯多用铜而不用塑料?

Q4小明想用塑料板制作承托大量课本的书架,可能出现什么问题?

Q5试各举一个木材、金属、塑料在家中的用途,并说明原因。

8重点回顾 Recap

  • 物料按来源分为天然物料和人工物料两大类
  • 木材轻身易加工、金属强度高可导电、塑料轻身防水可塑形
  • 选材要考虑强度、重量、成本、外观、耐用与环保
  • 复合材料结合多种物料的优点,用途更广
  • 认识物料性质是设计与制作的第一步

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