六年級-簡單機械重點整理篇

六下自然第1單元簡單機械  重點整理             六年   姓名:          

一、幫我們做事的工具

1.使用工具時,具有支點、(施力點)和(抗力點)的工具,就是「槓桿原理」的應用。

2.利用槓桿原理的工具,當抗力臂>施力臂時,會(費力),例如:鑷子、(麵包夾)、(垃圾夾);當抗力臂=施力臂時,不省力也不費力,例如:天平;當抗力臂<施力臂時,則會(省力),例如:老虎鉗、(開罐器)、(大型釘書機)。

3.滑輪的外形看起來是輪子,卻也是槓桿原理的應用。位置固定不動的滑輪稱為()滑輪,使用時施力的方向與物體移動的方向(相反),中心轉軸處為()點,施力約(等於)物重,不省力也不費力,物體移動的距離等於拉動繩子的長度會隨著物體移動的滑輪稱為()滑輪,使用時施力的方向與物體移動的方向(相同),中心轉軸處為(抗力)點,施力約等於(物重+輪重)的一半,可以省力,物體移動的距離=拉動繩子長度的(1/2)。如果想要省力又能改變施力方向方便工作,則要利用(滑輪組)。例如:旗杆頂端的就是()滑輪、搬運重物用的則是()滑輪,吊車手臂上有定滑輪和動滑輪則稱為(滑輪組)。

4.有些工具以兩個大小不同的圓輪,固定在同一個軸心上,用力轉動其中一個圓輪,另一個圓輪會一起轉動,所以輪轉一圈,軸也轉(1)圈,這就是「輪軸」的應用,例如喇叭鎖、( 方向盤 )、( 水龍頭 ),都是施力於輪,可以省力,也是槓桿原理的應用。如果以軸帶輪,則費力但可增加轉動的(速度),例如:摩天輪、(竹蜻蜓)、(風扇扇葉)。

5.桔槔是古代利用「槓桿」原理的提水工具;轆轤則是古代利用「輪軸」原理的提水工具,它們都是省力的工具。而傳統農業所使用的(風鼓),也是應用「輪軸」的裝置,將穀物中較輕的雜質吹掉。

二、齒輪、鏈條和皮帶

1.兩個齒輪可以利用邊緣相同大小的齒互相咬合,當一個齒輪轉動時,會帶動另一個齒輪跟著轉動,但轉動的方向是(相反)的,主要的功能是(傳送動力),也可以改變轉動的(方向)及轉動的( 速度 )。大齒輪轉動1圈時,小齒輪轉動會( 大於1圈;小齒輪轉動1圈時,則大齒輪轉動( 小於1圈。生活應用上有鬧鐘、(玩具車)、(修正帶)等。

2.用皮帶將兩個皮帶輪連接後,也可以傳送動力,連接的方式會影響輪子的轉動方向。請畫出下圖兩個小輪的轉動方向:

3.腳踏車是用(鏈條)傳送動力,前齒輪和後齒輪轉動的方向是(相同)的。機車或汽車裡則是利用(皮帶)和(皮帶輪)傳送動力,以減少噪音和摩擦力。大賣場收銀台的(輸送帶)、印刷機、馬達、縫紉機都是利用皮帶傳送動力的裝置;而鐵捲門、百貨公司的(電扶梯)則是齒輪和鏈條的應用。

三、流體傳送動力

流體(液體、氣體)只要放在管路中,不受距離、角度的影響,就可以經由「推擠」來傳送動力;其中用液體傳送動力的就稱為「液壓」,而應用氣體傳送動力的稱為「氣壓」。它們最大的差異點就是「()體可以被壓縮、()體不能被壓縮」。

 

例如:控制公車門開關的「氣壓缸」、紗門上的「緩衝氣壓缸」;液壓缸則經常用在重型機械上,例如挖土機的鏟臂與鏟斗的運動,即是利用液壓缸的伸縮。

水的過濾系列

科學小原子 #51 布農族 泥水過濾

 

【除去水中雜質的方法】

        存在於自然界的水,如湖水、河水、海水、泉水,通常都含有多種的雜質,例如:泥沙、礦物質、藻類、細菌等等,都不適合人類的飲用或工業上使用,所以必須先淨化,除去水中的雜質。

        一般而言,水的淨化方法有下列幾種:

A.   沈澱法

  • 利用靜置水中小顆粒懸浮的雜質(我們稱為懸浮物)因重力而自然沉降的原理分離水與雜質,為了促進沉澱可以加入混凝劑等化學物質,使雜質與混凝劑聚成較大物質而加速沉澱。               

B.    過濾法

  • 天然水利用過濾法,可以除去一些水中懸浮的雜質(懸浮物),並可除色、除臭。如在過濾槽中鋪上砂礫、細砂以及木炭等

C.    蒸餾法

  • 把水加熱沸騰,使水變成水蒸氣,然後再冷卻收集起來,因為雜質不能蒸發,於是就和水分離了。

D.   化學處理法

  • 化學處理法是指在水中加入化學藥劑以達到淨水的效果。

E.    RO逆滲透法

  • 利用逆滲透膜的方式使雜質無法通過濾材,而保留純淨的水質,現今一般家庭最常用此種方法。

 

【自來水廠淨化水質的程序】

(一)淨化水質流程圖

1、篩欄:用來篩欄各種大型體積物質,如樹枝、破布、保特瓶等。

2、混凝池、沈澱池:加入混凝劑,並使混凝劑與水迅速混合,使混凝劑與水中細小的物質聚在一起成為較大的物質,很快的在沉澱池中沉澱下來。

3、過濾池:經混凝沉澱無法去除之微小顆粒物質,可經由過濾池濾除。

4、配水池:經過濾後之清水儲存的地方。

5、加氯消毒:為避免病菌滋生,用氯氣殺菌。

(二)使水混濁頑固的分子—細小的雜質(懸浮物)

           沉澱是讓水淨化最常用,也是自來水公司淨化水質的首要步驟,其原理是比水重的懸浮物如砂、泥土等由於重力自然下沉,而被去除。取一杯水混著少許砂土攪拌使其混濁,然後靜置使其沉澱,大約10分鐘後,發現水還是很混濁,這些使水混濁的細小雜質因為太小了而無法藉由重力作用而沉澱,如此一來,不知何時才能看到澄清的水。為了減少沉澱時間,而自來水公司也為了水處理的效率,因此我們使用了非常手段,那就是使用混凝劑,當混凝劑與水迅速混合時,混凝劑會與水中細小的物質聚在一起成為較大較重的物質,所以可以很快的在沉澱池中沉澱下來。(配合學習單活動一 

*最常見的混凝劑是明礬(硫酸鋁),價格便宜,沒有毒性。當混濁的水加入超過一定量的明礬時,便會開始產生凝聚的現象。

(三)雜質最終停留站—過濾池

           原水經過單純沉澱或是混凝沉澱後,仍然會含有許多微細之雜質,因此,一般沉澱水無論其處理效果如何良好,皆不適合直接當作淨水流出,而必須進一步加以過濾。常用的過濾材料是細砂,其原理是當水流經細砂濾層時,因雜質無法通過細砂間微小的孔隙而與水分開,如此水就乾淨了。幾十年前並沒有家家戶戶都有自來水,想要有乾淨的水,就必須自己製造過濾器,所用的材料為細砂、耐綸細網、木炭、砂礫等製成如下圖的過濾槽。

    

【家中飲水的處理】

            家庭飲用水最方便而且安全的處理方法是煮沸法,只要將天然水經過加熱煮沸後,其中的細菌即會死亡;同時部份的礦物質也形成沉澱而除去。

 

水蒸氣的應用篇

玻璃做的蒸氣引擎!

https://youtube.com/watch?v=DmqTmkJJGmM

 

水蒸氣變成水

https://youtube.com/watch?v=lpgC4dddbdc