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工具与简单机械

小学 · 技术与工程 · 模拟器 · 5–6 年级

在实验室中打开

这是模拟,不是实验。下面的画面用来帮你想明白原理;真正学科学要动手做 —— 本页附有「真实实验怎么做」,照着做一遍才算学会。

知识点 · 要点

  • 再复杂的工具,也常常是六种简单机械的组合:杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋、楔。
  • 判据一句话就好记:绕固定点转 = 杠杆;用绳子和轮子提东西 = 滑轮;大轮带小轴 = 轮轴;斜面绕起来 = 螺旋;斜面推进缝里 = 楔。
  • 用简单机械不是为了变出能量,而是为了省力或省距离——省力的一定费距离(比如盘山公路修得长,但爬得省劲)。
  • 自检:每件工具必须归到正确的一类,且给出对应判据;撬棍/剪刀归杠杆、螺丝钉/瓶盖归螺旋、斧头/钉子归楔。

真实实验怎么做

安全提示:斧头、刀具、钉子都由老师操作或指导,刀口和尖端一律朝外、手指避开运动方向;螺丝刀不要对着手心用力,滑脱会扎伤。
  1. 器材:剪刀、螺丝刀、钉子、斧头(钝的,由老师保管)、瓶盖。
  2. 拿剪刀剪一张纸,想一想:它绕着哪个点转?
  3. 用螺丝刀拧一颗螺丝,再看一眼螺丝上的纹路——它其实是绕在圆柱上的斜面。
  4. 用钉子和斧头分别对付一块软木,感受一下"推进去"和"劈开"的区别。
  5. 把家里的工具箱翻一遍,试着把每件工具都归到这六类里。

拓展延伸

  • 一辆自行车就是一堆简单机械:脚踏是轮轴、链条是传动、刹车是杠杆、车把也是杠杆。
  • 螺旋很有意思:它相当于把斜面"卷"在圆柱上,所以螺丝钉转一圈只前进一点点,却能顶起很大的力——和盘山公路是一个道理。
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