一、科学知识

（一）工具和机械

1．机械指的是利用力学原理组成的各种装置。杠杆、滑轮、斜面、轮轴等都是机械。简单机械又被人们习惯地称为工具。

2．杠杆有三个点：用力点、支点、阻力点。当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，杠杆省力；当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离，杠杆不省力也不费力；当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离，杠杆费力。

杠杆是否省力由它的三个点的位置决定的。

（能分出杠杆的三个点，并能判断是否省力）

3．轮轴是由轮和轴组成，在轮上用力能够省力，轮越大越省力，轮轴是个特殊的杠杆。

4．定滑轮固定在一个地方，不能随着重物的移动而移动，如旗杆顶上的滑轮；动滑轮不固定，可以随着重物的移动而移动。定滑轮不省力也不费力，但可以改变的力的方向，它可以看破作是一个等臂杠杆；动滑轮不能改变力的方向，但可以省力，F=1/2 G。滑轮组既可以改变力的方向，又可以成倍地省力。滑轮组的组数（1个定滑轮和1个动滑轮组合在一起为1组）越多，就越省力，跟绕在动滑轮上的绳子股数有关。即F=1/n G。

5．像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械叫斜面，斜面可以省力，坡度越小越省力，坡度越大越费力。

6．自行车运用了杠杆、轮轴、斜面等简单机械的原理，其中：杠杆有刹车、铃铛等，轮轴有车把、脚踏板等，斜面有螺丝钉等。（掌握自行车大小齿轮间的关系）

（二）形状与结构

1．增加梁的宽度和厚度，改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力，各种钢材的形状不同和瓦楞纸都是利用改变材料的形状来增加材料的抗弯曲能力的。

2．拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能承受很大的压力，拱形受压时会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。

3．圆顶形和球形和拱形有相似的特点，圆顶形可以看成是拱形的组合，它拱形承载压力大的特点，而且不产生外推力。球形在在各个方向上都可以看成拱形，这使它比任何形状都坚固。

4．三角形框架具有稳定性；上小下大、上轻下重的物体稳定性好。

5．钢索桥由钢缆、桥塔、桥面组成，钢缆是桥承重的主要构件，桥塔是支承钢缆的主要构件。钢索桥包括斜拉桥和悬索桥。

（三）能量

1．电流可以产生磁性。电磁铁由线圈和铁芯组成，具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。

2．改变电池正负极接法或改变线圈缠绕方向可以改变电磁铁的南北极。

3．电磁铁的磁力是可畏以改变的，它的磁力大小与线圈圈数、电流强度等很多因素有关。线圈圈数多，电流强，磁力则大。

4．电磁铁和磁铁的区别：（1）电磁铁只有通电后才有磁性。（2）电磁铁的南北极是可以改变的。

5．玩具小电动机的功能是把电变成了动力。电动机的工作基本原理相同：用电产生磁，利用磁的相互作用转动。小电动机是由外壳、转子、后盖组成。外壳内有磁铁，转子包括铁芯、线圈、换向器，后盖内有电刷。换向器的作用是接通电流并转换电流的方向。小电动机在转动的过程中，电刷依次接触换向器的三个金属环，通过转子线圈的电流方向就会自动改变。

6．能量有电、热、声、光等多种形式，能量还储存在食物、燃料中，称为化学能。运动的物体也有能量，叫动能（机械能）。任何物体工作都需要能量，自然界中的能量可以相互转化。

7．电是由其它能源转换来的二次能源，电池是把化学能或光能转化成了电能。充电电池在充电时，把电能转化成了化学能；放电时把化学能转化成了电能。

8．煤、石油、天然气所具有的能量最终来自太阳。新能源主要有地热、风能、海水的动能、原子能（核能）、沼气、太阳能等。