运动分类与传动系统
基础运动分线性、旋转、摆动和往复四类；驱动系统以旋转轴、皮带和滑轮传递与转换运动。结构设计要顾及平衡与弱点，而科技正不断改变我们的通讯、交通与生活方式。
- 运动分四类：线性、旋转、摆动、往复
- 驱动系统把动力由来源传到工作部分，旋转轴是传递旋转的关键
- 皮带和滑轮靠摩擦传动，改变滑轮大小可调整转速与力量
文体小知识：科技知识说明文把抽象的运动与传动概念分类说明，配以生活实例，使读者能辨认和分析身边机器的原理。
§课文原文 Passage
1仔细观察身边的机器，动作虽然复杂，基本运动只有四种：线性、旋转、摆动和往复。自动门沿直线滑行是线性运动，风扇叶绕轴转圈是旋转运动，挂钟钟摆来回是摆动运动，缝纫机针杆上下是往复运动。分辨运动类型，是分析与设计机器的第一步。
2动力往往不是直接加在工作部分上，而是经过驱动系统传递和转换。旋转轴把旋转运动由一端带到另一端；皮带和滑轮靠摩擦力传动，换上不同大小的滑轮便可调整转速与力量。举个例子：缝纫机的电动机经皮带带动机头，部分钻床也常用皮带分档调速，小小的马达因此胜任大工作。
3会动的机器对结构要求更高。设计时要考虑平衡状态：洗衣机滚筒衣物偏载一边，高速运转便会剧烈震动；也要留意弱点位置：开孔、接驳和薄壁处往往最先失效。雨伞骨架把伞骨铰位设计成可翻回的弹性关节，正是把弱点变成聪明设计的好例子。应用适当的结构与机械结构，产品才能切合不同的需要。
4科技更深深改变了生活模式：通讯令我们即时联系，交通令出行快捷，背后都是工具、设备、资源与人类智慧的结合。不过，大部分科技发展由市场和利润导向，技术决策受经济、政治和文化影响，反过来这些范畴亦受科技影响。学会审议科技、预测它对个人与社会的影响，才能令科技真正改善生活质素。
1重点摘要 Summary
运动分线性、旋转、摆动和往复四类；驱动系统以旋转轴、皮带和滑轮传递与转换运动。结构设计要顾及平衡与弱点，而科技正不断改变我们的通讯、交通与生活方式。
2生字卡 Vocabulary
沿直线移动的运动，如自动门滑行。
绕轴心转圈的运动，如风扇叶片。
在一定角度内来回摆动的运动，如钟摆。
沿直线来回往返的运动，如缝纫机针杆。
把动力由来源传到工作部分的机械组合。
转动并传递旋转运动的杆件。
装在轴上、配合皮带传递旋转的轮。
环绕滑轮、靠摩擦传动的带状部件。
把运动和力量由一处传往另一处的过程。
结构各部分受力均匀、重心恰当的状态。
3逐步讲解 Steps
- 运动的四种分类机器的运动虽然千变万化，基本类型只有四种：线性运动沿直线移动，如自动门滑行；旋转运动绕轴心转圈，如风扇叶；摆动运动在一定角度内来回摆，如秋千和挂钟的钟摆；往复运动沿直线来回往返，如缝纫机的针杆上下。分辨运动类型是设计传动的第一步。举个例子：观察一辆行驶中的单车，车轮和脚踏曲柄做旋转运动，整车沿路面做线性运动，车把转向是摆动运动，避震弹簧压缩回弹则是往复运动。
- 驱动系统与旋转轴驱动系统是把动力由来源传到工作部分的机械组合，通常由动力来源、传动部件和输出部分组成。旋转轴是当中最重要的部件之一：它是一根可以转动的杆，把旋转运动从一端带到另一端，轴上还可以装上皮带轮等零件，把运动分配出去。举个例子：缝纫机的电动机带动主轴旋转，动力沿轴传到针杆机构，令针杆变成往复运动；单车的脚踏曲柄转动中轴，动力经链条传到后轴，后轮便跟着旋转。
- 皮带与滑轮传动皮带和滑轮是最常见的传动组合：两个滑轮分别装在驱动轴和从动轴上，环形皮带套着两者，摩擦力令旋转由一轴传往另一轴。改变两个滑轮的大小，还可以调整转速：小轮带大轮，转速下降但力量增强；大轮带小轮，转速上升。皮带的另一优点是过载时可以打滑，保护机器。举个例子：旧式缝纫机用脚踏皮带驱动机头，部分钻床也用皮带分档调速；皮带张力不足会空转打滑，太紧则令轴承加速磨损，安装时要恰到好处。
- 结构平衡与弱点会动的机器更要结构配合：应用适当的结构设计能提升功能，但设计时必须考虑结构的平衡状态和弱点。平衡指各部分受力均匀、重心恰当，机器运转时不会震动摇晃；弱点则是构件最易失效的位置，例如开孔位、接驳位和薄身部分，受力时往往由这些地方先变形或断裂。举个例子：洗衣机滚筒高速旋转，若衣物集中一边，重心偏移便会剧烈震动甚至移位；雨伞的弱点在伞骨铰位，设计师于是加入弹性骨架，令伞骨被大风翻起后可以复位，弱点变成聪明设计。
- 科技改变生活：通讯与交通科技渗透日常每个活动：通讯方面由书信到智能手机，讯息几秒钟便到达地球另一端；交通方面由步行到铁路和飞机，香港市民每天乘坐港铁和巴士往来，全靠机械、电子与系统工程配合。这些活动都运用工具、设备、资源和人类的智慧去改变自然世界，以满足需求。举个例子：八达通令付费变成一拍即过，导航应用令路线规划即时完成——辨认身边这些运用科技的活动，是理解科技如何塑造生活的第一步。
- 科技决策的考虑与未来影响大部分科技发展都由市场和利润导向：企业投资研发，是因为新产品可以带来回报，所以我们要学会审议——这项科技是否真正改善生活？智能手机令人与人联系更方便，但过度使用也带来沉迷问题。技术上的决策受经济、政治和文化方面考虑影响，反过来，这些范畴也受科技开发和使用所影响。举个例子：电动车的普及同时取决于成本、政府政策和充电习惯；以创新科技改善个人生活质素的例子比比皆是，预测创新科技对个人、职业、家庭和社会的影响，能帮助我们做出明智选择。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：观察一辆正在行驶的单车，指出四个部件分别进行哪种运动，并追踪链条传动如何把脚踏的力量传到车轮。
- 脚踏与曲柄 → 绕中轴转圈，属旋转运动
- 车身与车架 → 沿路面直线前进，属线性运动
- 车把转向 → 在小角度内左右摆动，属摆动运动
- 避震弹簧 → 受路面起伏不断压缩回弹，属往复运动
- 答案：动力路径如下：脚踏曲柄（旋转）转动中轴与大齿盘，链条把旋转运动以直线拉动的形式传到后飞轮，飞轮带动后轴与后轮旋转，车轮与地面的摩擦推动整车做线性运动。四种基本运动在同一辆单车上同时出现，并且互相转换——这正说明驱动系统的核心任务是传递和转换运动，令输入的力量变成我们需要的输出动作。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1缝纫机针杆上下移动，属于哪种运动？A. 线性运动 B. 往复运动 C. 摆动运动
Q2皮带传动中，小滑轮带动大滑轮，输出有什么变化？
Q3为什么雨伞骨架在大风中可以翻起再复位？
Q4举出一种交通工具，指出它同时包含旋转与线性运动的部分。
Q5举出一项改善你日常生活的科技，并说出一个要留意的负面影响。
8重点回顾 Recap
- 运动分四类：线性、旋转、摆动、往复
- 驱动系统把动力由来源传到工作部分，旋转轴是传递旋转的关键
- 皮带和滑轮靠摩擦传动，改变滑轮大小可调整转速与力量
- 机器结构要考虑平衡状态，并留意开孔位和接驳位等弱点
- 科技发展多由市场利润导向，决策受经济、政治、文化影响，需要审议