第壹單元 工具和機械
壹、使用工具
1． 機械 是能使我們省力或方便的裝置。
2．螺絲刀、釘錘、剪刀這些機械構造很簡單，又叫 簡單機械 。
3．用螺絲刀可以比較方便的把螺絲釘從木頭中取出，用羊角榔頭可以比較方便的把鐵釘從木頭中取出。不同的工具有不同的用途。
二、杠桿的科學
1．像撬棍這樣的簡單機械叫做 杠桿 。
2．杠桿上有三個重要的位置：支撐著杠桿，使杠桿能圍繞著轉動的位置叫 支點 ；在杠桿上用力的位置叫 用力點 ；杠桿克服阻力的位置叫 阻力點 。
3．當阻力點到支點的距離小於用力點到支點的距離時，杠桿 省力 ；當阻力點到支點的距離大於用力點到支點的距離時，杠桿 費力；當阻力點到支點的距離等於用力點到支點的距離時，杠桿 不省力也不費力 。
4．杠桿尺上有支點，左右兩邊都有到支點距離的標記，是研究杠桿作用的好工具。
5．用三種不同的方法掛鉤碼，使杠桿尺保持平衡，把妳的方法在下圖畫出來。
三、杠桿類工具的研究
1．省力的是（鐵片、羊角榔頭、老虎鉗、開瓶器 ），費力的是（火鉗、鑷子）。
2．常用的杠桿類工具中羊角榔頭、老虎鉗、開瓶器是省力杠桿；火鉗、筷子、鑷子是費力杠桿；蹺蹺板、天平、訂書器是不省力也不費力杠桿。有些杠桿類工具設計成費力的是因為它有方便的好處（如：鑷子、釣魚竿等）。
3．“秤砣雖小，能壓千斤”，那是桿秤利用了 杠桿 原理的結果（提繩是支點，秤砣是用力點，稱重物處是阻力點）。
4．我們身體上的前臂骨像是壹根杠桿，肘關節是支點，手握物體處是阻力點，上臂的肱二頭肌處就是用力點。
5．阿基米德曾說：“只要在宇宙中給我壹個支點，我能用壹根長長的棍子把地球撬起來。”這裏的棍子相當於杠桿。
四、輪軸的秘密
1．像水龍頭這樣，輪子和軸固定在壹起轉動的機械，叫做 輪軸 。螺絲刀是輪軸類工具，它的刀柄是 輪 ，刀桿是 軸 。
2．在輪上用力帶動軸運動時 省 力；在軸上用力帶動輪運動時 費 力。
3．輪軸可以 省 力，輪越大，用輪帶動軸轉動就越 省 力。所以螺絲刀的刀柄總是比刀桿要 粗 壹些。
4．扳手套在螺帽上組成了 輪軸 ，這時整個扳手是 輪 ，螺帽部分是 軸 。
5．生活中的輪軸：水龍頭、門鎖把手、汽車方向盤、扳手、轆轤等。
五、定滑輪和動滑輪
1．像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在壹個位置轉動而不移動的滑輪叫做 定滑輪 ；定滑輪可以 改變用力方向 ，但不能 省力 。
2．像塔吊的吊鉤上可以隨著重物壹起移動的滑輪叫做 動滑輪 ；動滑輪可以 省力 ，但不能 改變用力方向 。
3．動滑輪可以省力，但不能改變用力方向。
*力的大小用測力計來測量，牛頓是力的單位，用字母“N”表示。
六、滑輪組
1．把定滑輪和動滑輪組合在壹起使用，就構成了滑輪組。使用滑輪組既能省力，又能 改變用力方向 。
2．壹個定滑輪和壹個動滑輪組合在壹起為壹個 最簡單的滑輪組 ，滑輪組的組數越多，就越 省力 。
3．起重機運用了滑輪組。
4． ①名稱：定滑輪_ ②名稱：動滑輪 ③名稱：滑輪組 ④名稱：滑輪組
所起的作用： 所起的作用： 所起的作用： 所起的作用：
改變用力方向 能省力 既能省力 既能省力
不能省力 不能改變用力方向 又能改變用力方向 又能改變用力方向
如果分別用它們提起相同重量的物品50千克，最省力的是（ ④ ），其次是（ ② 、③ ），不省力的是（ ① ）。
七、斜面的作用
1．像搭在汽車車廂上的木板那樣的簡單機械，叫做 斜面 。
2．斜面能 省 力，斜面的坡度越 小 越省力，坡度越 大 越不省力。
3．生活中應用斜面的地方很多，如 “S” 形的盤山公路、各種斜坡、各種刀刃、螺絲釘的螺紋，高架橋的引橋等 。
4．螺絲釘的螺紋是斜面的變形。同樣粗細的螺絲釘，螺紋越密，旋進木頭時越 省力 。
5． 研究的問題：斜面的坡度對省力多少有影響嗎？
我的假設： 斜面的坡度對省力多少有影響；斜面的坡度越小越省力。
需要改變的條件： 斜面的坡度大小（木塊的高低）
不改變的條件： 同壹個重物，同壹塊木板，提升重物的速度；
實驗方法：（1）把壹塊木板分別搭在高低不同的木塊上，做成幾個坡度不同的斜面； （2）用測力計勾住重物，用同樣的速度沿不同坡度的斜面提升重物；（3）記錄下在每種斜面上用力的大小，並進行比較。
八、自行車上的簡單機械
1．自行車運用了 杠桿（如：剎車、車鈴的按鈕） 、 輪軸 （如：把手、腳蹬） 、 斜面（如：螺絲釘） 等簡單機械的原理。這些簡單機械起到省力或方便的作用。
2．自行車上齒輪轉動的快慢與齒輪大小的關系是：大齒輪帶動小齒輪轉動時，小齒輪轉動比大齒輪 快 ；小齒輪帶動大齒輪轉動時，大齒輪轉動比小齒輪 慢 。
* 綜合：請把下面物品和應用的簡單機械原理用線連起來。
斜面 輪軸 杠桿 滑輪
螺絲刀 鑷子 螺絲釘 水龍頭 起重機
第二單元 形狀與結構
壹、抵抗彎曲
1．房屋、橋梁結構中有直立的“柱子”和橫放的“橫梁”，橫梁比柱子容易彎曲和斷裂，所以要提高橫梁的抗彎曲能力。
2．提高材料的抗彎曲能力，我們可以通過增加材料的寬度，還可以增加材料的厚度或改變材料的形狀。
3．紙的寬度增加，抗彎曲能力也會增加；紙的厚度增加，抗彎曲能力會大大增加。
4．研究的問題：紙的厚度與抗彎曲能力的大小有關嗎？
實驗材料：兩疊書、三張A4紙、若幹個墊圈
實驗假設：有關，紙越厚的抗彎曲能力越大
實驗步驟：①把兩疊書當作橋墩，放上壹張紙，最多能承受幾個墊圈；②放兩張紙，最多能承受幾個墊圈；③放三張紙，最多能承受幾個墊圈；④比較結果，得出結論。
實驗中應控制不變的量： 紙的寬度 、 橋墩的高度、橋墩的寬度，每張紙的大小，每個墊圈的重量，紙被壓垮的程度。
在這個實驗中我們用承載墊圈的個數表示紙梁的抗彎曲能力。
二、形狀與抗彎曲能力
1．把薄板形材料彎折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形狀，雖然減少了材料的寬度但卻增加了材料的厚度，增加厚度是能大大增強材料抗彎曲能力的。
2．壹般情況下橫梁是立著放的，因為橫梁立著放雖然減少材料寬度，但增加了厚度，大大增強了橫梁的抗彎曲能力。
3．瓦楞紙板的結構為什麽能使柔軟的紙變堅硬了了？因為瓦楞紙中間的結構是是W是形，雖然減少了材料的寬度，但增加了厚度，就大大增強了材料的抗彎曲能力。
三、拱形的力量
1．拱形承載重量時，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓結合得更加緊密。拱形受壓會產生壹個向外推的力，抵住了這個力，拱就能承載很大的重量。
2．抵住拱足，能使拱的形狀保持不變，拱就能承載更大的重量。
四、找拱形
1．圓頂形可以看成拱形的組合，它有拱形承載壓力大的優點，而且不產生向外的推力。
2．球形在各個方向上都可以看成拱形，這使得它比任何形狀都要堅固。（如手捏雞蛋不易碎）
3．塑料瓶的上部、底部為近似圓頂形，中部為圓柱形。最厚最硬的地方在瓶口，最薄最軟的地方在瓶身。
4．人體的結構非常巧妙。頭骨近似於球形，可以很好的保護大腦；拱形的肋骨護衛著胸腔中的內臟；人的足骨構成壹個拱形——足弓，它可以更好的承載人體的重量。
5．生活中的拱形：肋骨、足弓、拱門，拱窗，拱橋；圓頂形：龜殼，貝殼；球形：蛋殼，果實，頭骨。
6．同樣多的材料，做成空心的管狀比做成實心的棒狀要粗的多，而且任何方向的抗彎曲力都相同，即重量輕、強度高。管狀的手臂骨、腿骨，植物的桿、莖，鋼管都是應用了這個原理。
五、做框架
1．像鐵塔這樣骨架式的構造叫做框架結構。三角形框架具有穩定性的特點。
2．長方形框架、正方體框架加上斜桿相當於裏面有了三角形，可以起到加固作用。
六、建高塔
1．用框架結構可以建起很高的建築而花費的材料卻很少，框架結構以三角形為基本構造。
2．框架鐵塔結構特點：①上小下大②上輕下重③風阻小等。
七、橋的形狀和結構
1．橋面在拱下方的拱橋，橋板可以拉住拱足，抵消拱向外的推力，減少了橋墩的負擔。橋面也比較低而且平坦，方便通行。
2．鋼纜能承受巨大的拉力，人們用它們建造的鋼索橋，大大增加了橋的跨越能力。
3．鋼索橋的結構：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。橋塔修得高，是為了降低鋼纜的拉力。
八、用紙造壹座橋
1．用紙設計橋需考慮哪些問題：①紙這種材料的特性；②紙的承受力有什麽特點；③選擇形狀和結構。④用什麽方法增強紙的抗彎曲能力。
2．杭州灣跨海大橋全長36公裏，其長度在目前世界上在建和己建的跨海大橋中位居第壹。於2008年5月1日正式通車。
3．評價壹座橋好壞的指標：①是否堅固；②是否節省材料；③是否美觀。
第三單元 能量
壹、電和磁
1．當導線中有電流通過時，導線的周圍會產生磁性。
2．1820年，丹麥科學家奧斯特在壹次實驗中，發現通電的導線靠近指南針時，指南針發生了偏轉。
3．如果電路短路，則電流很強，會很快把電池的電能用完，所以要盡快斷開。
4．做通電線圈和指南針的實驗時，線圈立著放，指南針盡量靠近線圈的中心，指南針偏轉的角度最大。
二、電磁鐵
1．像這樣由線圈和鐵芯組成的裝置叫電磁鐵。
2．電磁鐵有南北極。電磁鐵的南北極與電池的接法和線圈纏繞方向有關，當電池正負極接法改變時，它的磁極也會改變；當電磁鐵的線圈纏繞方向改變時，它的磁極也會改變。
3．電磁鐵與磁鐵的相同點：都有磁性，都有南北極。
電磁鐵與磁鐵的不同點：（1）磁鐵是磁性的石頭，電磁鐵是線圈和鐵芯組成。（2）電磁鐵只有通電才有磁性。（3）磁鐵的南北極不會改變，而電磁鐵的南北極可以改變。
三、電磁鐵的磁力（壹）
1．電磁鐵的磁力大小是可以改變的，磁力的大小與電池的數量、線圈的圈數、鐵芯的大小等有關。
2．檢驗電磁鐵磁力大小與線圈圈數關系的研究計劃表
研究的問題
電磁鐵磁力大小與線圈圈數多少有關系嗎？
我們的假設
線圈圈數多，磁力大；線圈圈數少，磁力小。
檢驗的因素（改變的條件）
線圈圈數
怎樣改變這個條件
1．線圈20圈
2．線圈40圈
3．線圈60圈
實驗要保持那些條件不變
電池的節數，電線的粗細，鐵芯的大小等
實驗結論
電磁鐵磁力大小與線圈圈數多少有關系，線圈圈數多，磁力大；線圈圈數少，磁力小。
四、電磁鐵的磁力（二）
1．檢驗電磁鐵磁力大小與電池節數關系的研究計劃表
研究的問題
電磁鐵磁力大小與電池節數多少有關系嗎？
我們的假設
電池節數多，磁力大；電池節數少，磁力小。
檢驗的因素（改變的條件）
電池節數
怎樣改變這個條件
1．電池1節
2．電池2節
3．電池3節
實驗要保持那些條件不變
線圈圈數，電線的粗細，鐵芯的大小等
實驗結論
電磁鐵磁力大小與電池節數多少有關系，電池節數多，磁力大；電池節數少，磁力小。
2．在進行科學探究中，探究的順序：1.提出問題 2.建立假設 3.設計實驗方案 4.收集事實與證據 5.檢驗假設 6.交流
五、神奇的小電動機
1．換向器的作用是接通電流並轉換電流的方向，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。
2．小電動機包括外殼、轉子、後蓋三部分。外殼內有壹對永久磁鐵，轉子上有鐵芯、線圈、換向器，後蓋上有電刷。
3．電動機是用電產生動力的機器。雖然大小懸殊、構造各異，但電動機工作的基本原理相同：用電產生磁，利用磁的相互作用轉動。
六、電能和能量
1．能量有電能、熱能、光能、聲能等不同的形式。運動的物體也有能量，叫動能。能量還儲存在燃料、食物和化學物質中，叫化學能
2．任何物體工作都需要能量。如果沒有能量，自然界就不會有運動和變化，也不會有生命了。
輸入的能量形式
用電器
輸出的能量形式
電 能
電飯鍋
熱能
電風扇
動能
電視機
光能和聲能
電 燈
光能
電 爐
熱能
3．所有的用電器都是壹個電能的轉化器，能夠把輸入的電能轉化成其他形式的能。
七、電能從哪裏來
1．各種各樣的電池：幹電池（普通電池和鈕扣電池）——化學能轉化成電能；太陽能電池——太陽能轉化成電能，不能儲存電能，只能即時使用；蓄電池——放電時把化學能變成電能，充電時把電能轉化成化學能。（用化學能的形式把電能儲存起來）
2．當電動機被用來發電時，就應該叫發電機。
3．電能的來源和轉化
電能的來源
轉化的能量
輸出的能量形式
普通電池
化學能
電能
光電池
光能
水電站
動能
熱電廠
熱能
核電站
核能
八、能量和太陽
1．煤是由古代植物變成的。古代植物死後，經過沈積作用，被泥沙覆蓋，與空氣隔絕，又經過地殼的變動，被埋到很深的地下，長期受到高溫高壓的作用，慢慢變成了煤。
2．石油、天然氣是幾億年前大量的低等生物經過長期復雜變化形成的。
3．煤、石油、天然氣所具有的能量是存儲了億萬年的太陽能
4．新能源：地熱能、風能、潮汐能、核能、直接利用的太陽能。
5．煤、石油、天然氣是不可再生的能源，用壹點就少壹點，我們正在耗盡這些能源。
第四單元、生物的多樣性
壹、校園生物大搜索
1．到目前為止，已經發現並分類記載的生物種類超過了200萬種，估計地球上現存的物種應有200萬—450萬種。
2．科學家常常要對壹個區域的動植物種類和分布情況進行調查。分區域觀察研究是科學研究常用的方法。
3．調查校園中的動植物要註意：不要采摘植物和傷害動物；可以從腳印、糞便、毛等蹤跡推知躲藏起來的動物，經常飛來的鳥也應該記下來；找生活在地下的小動物要帶上小鏟，最好帶上放大鏡；可以用繪畫、拍照等適宜的方法記錄不知名的動植物等。
二、校園生物分布圖
1．校園裏的動植物種類很多，生活的環境也各不相同。
2．我國珍稀植物有珙桐 、人參、水杉、銀杏、金花茶等。
3．我國珍稀動物有大熊貓、藏羚羊、揚子鱷、白鰭豚、亞洲象、金絲猴等。
三、多種多樣的植物
1．用分類的方法可以幫助我們更好地辨別和研究動植物。
2．根據不同的標準可以將植物分成不同的類別。如根據莖的特點植物可以分為木本植物（如：桃樹樟樹）和草本植物（如：狗尾草、水稻）；根據生活環境將植物分為水生植物（如：浮萍）和陸生植物（如：雪松）。
3．科學家主要是根據植物的特征對植物進行分類。他們根據植物有沒有花把植物分成了兩大類：開花的植物和不開花的植物。
4．在植物王國中，已發現的種類有30多萬種，開花的植物約占壹半以上。
5．在不開花的植物中，蕨類、藻類、苔蘚類和開花的植物壹樣，自己進行光合作用制造養料。
6．不開花的植物包括蕨類(如：蕨菜)、藻類(如：紫菜)和苔蘚類（如：葫蘆蘚）植物等。
7．屬於開花的植物有：桃樹、油菜花、鳳仙花、月季、金魚藻等
四、種類繁多的動物
1．科學家把動物分成脊椎動物和無脊椎動物兩大類。身體中有脊柱的動物叫脊椎動物，沒有脊柱的動物叫無脊椎動物。
2．像螞蟻、蝗蟲、蜜蜂那樣，身體上有三對足的動物是昆蟲類；像金魚、鯉魚那樣，終生在水中生活，用鰓呼吸的動物是魚類；身體上長羽毛的動物是鳥類；直接生小動物，並用乳汁餵養小動物是哺乳動物。爬行動物：身體表面有鱗或甲，肚皮貼近地爬。兩棲動物：小時候在水裏生活，用鰓呼吸；長大後在陸地生活，用肺呼吸。
3．動物的身體構造和生命活動特征是科學家對動物進行分類的重要標準。
4．在動物王國中，已發現的種類已經有150多萬種，是生命世界中類別最多的。而昆蟲又是動物王國中種類最多的，已知的昆蟲達到100多萬種，約占80%。
5．脊椎動物是動物身體中長有脊柱，構造比較復雜的壹類，它又可以分為魚類、兩棲動物、 爬行動物、鳥類、哺乳動物。
脊椎動物： 哺乳動物：蝙蝠、羊、兔、豬、鯨、海豹
鳥 類：雞、鴨、鵝、老鷹、大雁、貓頭鷹
爬行動物：壁虎、蛇、鱷魚、龜、蜥蜴、甲魚
兩棲動物：蟾蜍、蠑螈、娃娃魚
魚 類：海馬、鯽魚、鰻、泥鰍、黃鱔、鯉魚
五、相貌各異的我們
1．不同的生物有各種不相同的特征。
2．我們不能找到兩個相貌完全相同的人。
六、原來是相互關聯的
1．植物的葉具有進行光合作用和蒸騰作用的功能。仙人掌生活在缺水的沙漠，為了減少水分的蒸發，葉子退化成刺狀，莖綠色、肥厚多汁，承擔起光合作用和儲存水分的功能；松樹生活的區域較為廣泛，針形葉可以減少水分的蒸發，有利於保持身體溫度；香蕉生活在水分充足的熱帶地區，葉子寬大，更有利於蒸發體內水分，調節植物體的溫度。植物所具有的不同的形態結構是它們長期適應生活環境的結果。
2．在不同環境中生活的動物，也有明顯不同的形態結構。
3．浮萍是水生植物中的浮水植物，根系退化，只有壹根較細的根；小草和玉米都生活在陸地上，根既要將植物固定在土壤中，又要負責從土壤中吸收水分供植物體生活，因此它們都有龐大的根系。
4．生物的形態結構與它們所生活的環境和生活習性相關聯。貓的腳有肉墊，在地上跑時發出的聲音較小，不易被捕食對象發現；帶鉤的鳥爪，容易抓住樹幹，適宜生活在森林中，並有利於捕捉小動物；鴨的腳有蹼，可以用來劃水，適宜生活在水中；蒼耳種子上有刺，在陸地上生活容易被動物攜帶傳播；蓮子有較硬的外殼，可在水中漂流；蒲公英種子上有毛，容易隨風飄移。
動物名稱
生活環境
身體特征
功能
金魚
水中
鰓
水中呼吸
鰭
水中遊泳
紡錘形
減少水對它的阻力
鴿子
空中
羽毛
保溫，防水
骨骼中空
身體輕，便於飛行
長有翅膀
空中飛行
七、誰選擇了它們
1．在田野中，綠色青蛙因為有好的偽裝而被保留下來，其它顏色的青蛙因為過於顯眼而被獵食者吃掉。
2．生物學家對不同地方的生物個體進行比較時，發現了壹個非常有趣的現象，即同壹種生物，愈冷的地方，個體就愈大，身體愈接近圓形；並且鼻子、耳朵、腿等暴露在外部的器官就越小。
3．環境發生改變，動物的形態結構也相應發生變化。多樣的生物是由多樣的環境造成的。
4．大自然的選擇使得生物發生變化，然而人工選擇也在豐富著物種的多樣性。
5．在實驗中，我們發現大的球形燒瓶這個容器內的水溫降得慢，細而長的玻璃瓶這個容器內的水溫降得快。在大自然中，大而圓的動物的體形降溫慢。
八、生物多樣性的意義
1．地球是我們美麗的家園，各種各樣的生物，在這個家園中都扮演著不同的角色，它們相互依存，相互作用，相互影響著。
2．生物的多樣性是人類生存與發展的基礎。
3．每種生物都與人類生活息息相關。人類的衣食住行離不開生物的多樣性。
4．多樣的生物對我們人類有不同的價值。有的具有欣賞價值和科學價值，有的具有經濟價值，有的具有藥用價值。
5．就像人類生活離不開生物的多樣性壹樣，每壹種生物也需要生活在生物多樣性的環境之中。舉例：花繁殖後代需要昆蟲幫助傳粉；蒼耳靠動物傳播種子；動物排出的糞便可成為植物的養料；蝗蟲生活需要以水稻等植物為食物。
6．保護生物多樣性，要從保護家鄉生物多樣性做起。
7．人類是生物大家族中的壹員，我們理應平等對待家族中的每壹個成員。
8．人類生活離不開植物：提供給人類做食物；供人類欣賞；提供給人類做藥材；人類可以用植物做成生活及學習用品；可以凈化空氣；提供給動物做食物。
資料庫：
1．生物的基本生存條件包括陽光、空氣、水源和地域等。
2.《生物多樣性條約》於1993年正式開始實行。
3．每年的5月22日被稱為國際生物多樣性日。
4．全世界已有180多個國家成為《生物多樣性條約》締約國。