各位未來小發明家,你好呀!歡迎來到「發明讓生活更美好」這個單元!
你有冇諗過你最鍾意嘅玩具係點樣造出嚟㗎?又或者汽車點解會郁?點解我哋可以用電話同好遠嘅人傾偈呢?所有呢啲神奇嘅嘢都係發明嚟㗎!發明係指人們為了解決問題,又或者想令生活更方便、更有趣而創造出來的新事物。
喺呢個單元入面,我哋會化身成小偵探,一齊探索呢啲發明背後嘅超棒科學原理。我哋會學到一啲看不見嘅力量、簡單機械(它們就像給了我們超能力一樣!),甚至係點樣同電腦溝通添!呢個將會係一個充滿樂趣嘅旅程,快啲一齊出發啦!
力嘅超能力!
所有郁動、停止或者改變形狀嘅嘢,都係因為一種力而發生嘅。力其實就係一個推或者一個拉。當你踢波嗰陣,你其實係推緊個波;當你拉開一扇門嗰陣,你其實係拉緊佢。力無處不在,佢哋就係讓發明品成功運作的秘密武器!
一齊嚟認識兩種特別嘅力
1. 摩擦力:讓東西變慢的力量
摩擦力係指當兩個東西互相摩擦時產生嘅力。佢總是想把東西弄慢。
諗吓啦:快啲摩擦下你嘅手掌!有冇覺得暖笠笠呀?呢啲熱力就係由摩擦力產生嘅!
我哋喺邊度見到摩擦力?
• 單車煞車掣:當你揸緊煞車掣嗰陣,膠墊會摩擦車轆。摩擦力就會令車轆減慢速度,最後停低。
• 步行:你對鞋同地面之間嘅摩擦力,阻止你喺地下跣倒,好似喺冰上溜冰咁!
• 擦膠:擦膠就係利用摩擦力,將鉛筆痕跡擦走㗎!
2. 磁力:看不見嘅推同拉
磁力係由磁鐵產生嘅、看不見嘅推力或者拉力。磁鐵有兩端,叫做北極同南極。
規則係咁嘅:
• 異極相吸:一塊磁鐵嘅北極會被另一塊磁鐵嘅南極吸引。
• 同極相斥:兩塊磁鐵嘅北極(或兩塊磁鐵嘅南極)會互相推開。
我哋喺邊度見到磁力?
• 雪櫃門上:雪櫃上面嘅磁石就係利用磁力黐住金屬門㗎!
• 指南針裡面:指南針嘅指針其實係一塊好細嘅磁鐵,佢受到地球巨大磁力嘅吸引,所以永遠指向北方。
• 一啲玩具裡面:好多積木玩具同火車模型都用磁鐵嚟連接唔同嘅部件。
你知唔知?
全世界最快嘅火車叫做磁浮列車,佢哋係冇車轆㗎!佢哋利用強大嘅磁力漂浮喺路軌上面。由於幾乎冇摩擦力令佢哋減速,所以可以開得超級快!
小總結!
力就係推或者拉。摩擦力係一種因為摩擦而產生嘅力,佢會令嘢變慢,而磁力就係由磁鐵產生嘅、睇唔見嘅推力或拉力。
簡單機械:讓工作更容易!
有時,某啲工作單靠自己嘅力氣嚟完成就太難喇。呢個時候,我哋就要用簡單機械啦!佢哋係好聰明嘅工具,可以幫助我哋用較少力氣做更多嘢。佢哋冇電池,亦都唔需要插電;佢哋只係用科學嘅力量嚟幫手㗎!
一齊嚟認識簡單機械嘅大家庭
1. 槓桿
槓桿係一條堅硬嘅棒,佢會喺一個叫做「支點」嘅轉動點上郁動。諗吓蹺蹺板啦!蹺蹺板就係一個槓桿,而中間嗰個支撐點就係支點。
生活中的槓桿:
• 剪刀:其實係兩條槓桿合埋一齊㗎!中間嘅軸心就係支點。
• 開瓶器:你將開瓶器放喺樽蓋上(樽蓋就係支點),然後向上拉。槓桿就可以輕易咁將樽蓋打開。
• 撬棍:用嚟撬起重嘢。
2. 斜面
斜面其實係斜道或者斜坡嘅學術名稱嚟㗎!佢可以幫我哋更容易咁將嘢搬上或者搬落。
想像一下:你寧願爬直立嘅牆,定係行一條緩慢嘅斜道上到滑梯頂呢?梗係斜道輕鬆好多啦,係咪呀?呢個就係斜面嘅神奇力量喇!
生活中的斜面:
• 滑梯:遊樂場入面一個好好玩嘅斜面。
• 斜道:輪椅斜道可以幫助人們輕鬆上落。
• 傾斜嘅道路:山上面嘅彎曲山路就係一個斜面,幫助汽車爬坡。
3. 滾輪(輪軸)
滾輪,例如車轆,係一種簡單機械,佢可以減少摩擦力,幫助物件移動。嘢用碌嘅方式移動會比用滑嘅方式輕鬆好多。
生活中的滾輪:
• 玩具車:你玩具車上面嘅車轆就係滾輪,可以令佢喺地板上飛快咁移動。
• 滾軸溜冰鞋:鞋底嘅滾輪令你只需好少力氣就可以滑行。
• 辦公室椅子:碌(車轆)令你可以輕鬆喺房入面移動。
重點歸納
槓桿、斜面同滾輪呢啲簡單機械,其實唔係有摩打嘅機器嚟㗎。佢哋只係簡單嘅工具,可以令搬運重物或者移動物件呢啲困難嘅工作變得輕鬆得多!
用咩造㗎?揀啱材料好重要!
一件發明唔係隨便用咩嘢都造得㗎!發明家必需仔細咁為發明揀啱材料。材料就係製造一件物品嘅「料」。材料嘅特性(或「性質」),例如佢係咪堅硬、透明定係防水,都好重要㗎!
我哋睇吓一啲常見嘅材料啦:
• 塑膠
特性:輕巧、堅固、防水,而且好容易造成唔同顏色同形狀。
用途:玩具、水樽同電腦鍵盤。
• 金屬
特性:好堅硬、有光澤,而且可以鎚打成唔同形狀都唔會爛。
用途:汽車、橋樑、匙羹同硬幣。
• 玻璃
特性:透明(可以睇穿佢)、防水、表面光滑。
用途:窗、水杯,仲有幫助我哋睇嘢嘅眼鏡。
• 木材
特性:堅固,嚟自大自然(樹木),唔容易變熱或變凍。
用途:家具,例如椅子同枱、房屋,同埋紙。
快速複習
發明家會根據材料嘅特性嚟揀選。你梗係唔想雨褸係用紙造,或者窗係用木造啦,係咪?用啱材料先可以令發明品完美運作㗎!
超棒嘅現代發明!
科學同科技一直都喺度進步,帶嚟好多令人驚嘆嘅新發明,改變咗我哋嘅生活、工作同玩樂方式!
3D 打印:從零開始創造物件!
3D 打印機係一個真係好神奇嘅發明。你喺電腦度設計好一個嘢,打印機就會將佢一層一層咁,實物化咁印出嚟!
比喻:想像一下,你用沙粒堆城堡,一層薄薄嘅沙咁疊上去。3D 打印機都係咁做,不過佢用嘅係塑膠或者其他材料,而且會完美咁跟從電腦嘅指令。
佢有咩用呢? 3D 打印可以用嚟整個人化玩具、機器零件,甚至係骨骼模型,可以幫助醫生計劃手術。佢可以令我哋快速咁創造出我哋想要嘅物件,而且同設計完全一樣。
其他科學進步
諗吓智能電話啦!佢唔單止係一件發明;佢係好多好多發明集合埋喺一個細細部嘅裝置裡面:電話、相機、電腦、地圖、音樂播放器,仲有好多其他嘢!呢啲進步將我哋連結埋一齊,而且資訊就喺我哋手上,隨時都可以攞到。
重點歸納
現代科學同科技嘅進步,例如 3D 打印同智能電話,正用新奇又刺激嘅方式解決問題,令我哋嘅生活日日都變得更美好!
我哋同電腦傾偈啦!咩係編程?
你玩過電腦遊戲或者用過應用程式(App)未呀?佢哋點知要做啲咩㗎?答案就係編程!編程就好似用一種電腦明白嘅特別語言,寫一套指令畀佢咁。
運用運算思維解決問題
喺我哋編程之前,我哋需要用電腦嘅方式去思考。呢個就叫做運算思維。佢嘅意思係將一個大問題拆解成細小、簡單嘅步驟。
比喻:點樣整早餐麥片
電腦唔會明白「整麥片」係咩意思。你必需畀佢一連串精確嘅指令,呢個就叫做「演算法」。
1. 攞一個碗。
2. 將碗放喺枱上。
3. 攞麥片盒。
4. 將麥片倒入碗中。
5. 攞牛奶。
6. 將牛奶倒入碗中。
呢串步驟就係一個演算法喇!編程只不過係用 Python 或者 Scratch 呢啲語言將呢個演算法寫出嚟,咁電腦就可以跟住做啦。透過編程,我哋可以創造網站、製作機械人、設計遊戲,嚟解決各式各樣嘅問題。
小總結!
編程就係透過畀電腦一串步步為營嘅指令(叫做「演算法」),嚟話畀佢知要做啲咩。佢係解決問題嘅一個強大工具!
做個超級醒目嘅科技用家!
發明同科技真係好好,但好似任何強大嘅工具咁,我哋有責任去安全同明智咁使用佢哋。
安全第一!
• 用電安全:千祈唔好將手指或者任何物件插入電插座。手機同平板電腦呢啲電子產品,要時刻遠離水源。
• 上網安全:喺網上要做個有禮貌嘅人。唔好同唔認識嘅人分享你嘅個人資料,例如你嘅全名、住址或者學校。如果網上嘅嘢令你覺得唔開心、驚慌或者困惑,一定要即刻話畀你信任嘅大人知,例如爸爸媽媽或者老師。
你嘅責任
• 平衡時間:用科技固然好玩,但都要保持健康嘅生活方式呀!記得要平衡螢幕時間同其他活動,例如戶外玩耍、睇書同埋同家人相處。
• 點擊前要三思:做一個好嘅數碼公民。喺你發布或者分享任何嘢之前,問下自己:呢個係咪真嘅?係咪友善嘅?有冇幫助?
最後快速複習
使用科學同科技都有重要嘅規則:
• 用電同上網都要注意安全。
• 要負責任地平衡時間,並且做個友善嘅人。
只要你做一個醒目嘅科技用家,就可以盡情享受發明帶來嘅奇妙,同時保護自己同埋其他人嘅安全!