一、科學知識

（一）工具和機械

1．機械指的是利用力學原理組成的各種裝置。杠桿、滑輪、斜面、輪軸等都是機械。簡單機械又被人們習慣地稱為工具。

2．杠桿有三個點：用力點、支點、阻力點。當用力點到支點的距離大于阻力點到支點的距離，杠桿省力；當用力點到支點的距離等于阻力點到支點的距離，杠桿不省力也不費力；當用力點到支點的距離小于阻力點到支點的距離，杠桿費力。

杠桿是否省力由它的三個點的位置決定的。

（能分出杠桿的三個點，并能判斷是否省力）

3．輪軸是由輪和軸組成，在輪上用力能夠省力，輪越大越省力，輪軸是個特殊的杠桿。

4．定滑輪固定在一個地方，不能隨著重物的移動而移動，如旗桿頂上的滑輪；動滑輪不固定，可以隨著重物的移動而移動。定滑輪不省力也不費力，但可以改變的力的方向，它可以看破作是一個等臂杠桿；動滑輪不能改變力的方向，但可以省力，F=1/2 G。滑輪組既可以改變力的方向，又可以成倍地省力。滑輪組的組數（1個定滑輪和1個動滑輪組合在一起為1組）越多，就越省力，跟繞在動滑輪上的繩子股數有關。即F=1/n G。

5．像搭在汽車車廂上的木板那樣的簡單機械叫斜面，斜面可以省力，坡度越小越省力，坡度越大越費力。

6．自行車運用了杠桿、輪軸、斜面等簡單機械的原理，其中：杠桿有剎車、鈴鐺等，輪軸有車把、腳踏板等，斜面有螺絲釘等。（掌握自行車大小齒輪間的關系）

（二）形狀與結構

1．增加梁的寬度和厚度，改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力，各種鋼材的形狀不同和瓦楞紙都是利用改變材料的形狀來增加材料的抗彎曲能力的。

2．拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能承受很大的壓力，拱形受壓時會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。

3．圓頂形和球形和拱形有相似的特點，圓頂形可以看成是拱形的組合，它拱形承載壓力大的特點，而且不產生外推力。球形在在各個方向上都可以看成拱形，這使它比任何形狀都堅固。

4．三角形框架具有穩定性；上小下大、上輕下重的物體穩定性好。

5．鋼索橋由鋼纜、橋塔、橋面組成，鋼纜是橋承重的主要構件，橋塔是支承鋼纜的主要構件。鋼索橋包括斜拉橋和懸索橋。

（三）能量

1．電流可以產生磁性。電磁鐵由線圈和鐵芯組成，具有接通電流產生磁性、斷開電流磁性消失的基本性質。

2．改變電池正負極接法或改變線圈纏繞方向可以改變電磁鐵的南北極。

3．電磁鐵的磁力是可畏以改變的，它的磁力大小與線圈圈數、電流強度等很多因素有關。線圈圈數多，電流強，磁力則大。

4．電磁鐵和磁鐵的區別：（1）電磁鐵只有通電后才有磁性。（2）電磁鐵的南北極是可以改變的。

5．玩具小電動機的功能是把電變成了動力。電動機的工作基本原理相同：用電產生磁，利用磁的相互作用轉動。小電動機是由外殼、轉子、后蓋組成。外殼內有磁鐵，轉子包括鐵芯、線圈、換向器，后蓋內有電刷。換向器的作用是接通電流并轉換電流的方向。小電動機在轉動的過程中，電刷依次接觸換向器的三個金屬環，通過轉子線圈的電流方向就會自動改變。

6．能量有電、熱、聲、光等多種形式，能量還儲存在食物、燃料中，稱為化學能。運動的物體也有能量，叫動能（機械能）。任何物體工作都需要能量，自然界中的能量可以相互轉化。

7．電是由其它能源轉換來的二次能源，電池是把化學能或光能轉化成了電能。充電電池在充電時，把電能轉化成了化學能；放電時把化學能轉化成了電能。

8．煤、石油、天然氣所具有的能量最終來自太陽。新能源主要有地熱、風能、海水的動能、原子能（核能）、沼氣、太陽能等。