資源簡介

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第十一章 簡單機械
實踐：制作龍骨水車模型
1. 深入了解龍骨水車歷史及與現代挖泥船演變關系，感受古代智慧，拓寬文化知識。
2. 分析龍骨水車結構，依此動手制作模型，提升實踐與空間想象能力。
3. 制作中遇問題積極思考解決，且可適度創新改進模型，培養創新及解決問題能力。
4. 分組制作時積極協作，明確職責，傾聽表達，提升溝通協作能力。
5. 培養嚴謹科學態度，認識農具及科技對發展的作用，樹立傳承發展的責任意識。
龍骨水車模型
龍骨水車是古代灌溉農具
現代絞吸式挖泥船
絞吸式挖泥船由龍骨水車進化演變而來
“龍骨水車” 歷史
歷史典籍
在《后漢書 宦者傳 張讓》中記載：“又使掖廷令畢嵐...... 作翻車渴烏，施于橋西，用灑南北郊路。” 這里提到的翻車，極有可能就是龍骨水車的雛形 。雖然當時的翻車主要用于灑路，并非直接服務于農業灌溉，但卻開啟了龍骨水車發展的先河。由此可見，《后漢書》讓我們得以一窺龍骨水車在東漢時期的最初形態，知曉其誕生的歷史背景，為后續探究其發展奠定了基礎。
任務一：查閱資料
明代宋應星所著的《天工開物》，則是了解龍骨水車在不同朝代發展演變的關鍵資料。這部被稱為 “中國 17 世紀的工藝百科全書” 的著作，對包括龍骨水車在內的諸多農業機械有著詳細且生動的描繪。書中不僅繪制了多種不同動力驅動的龍骨水車圖譜，有人力腳踏、手搖的，也有畜力驅動如牛車、驢車等形式的龍骨水車，還對它們的結構、工作原理以及在
歷史典籍
農業生產中的實際應用都進行了深入闡釋。通過這些內容，我們仿佛能穿越時空，看到龍骨水車在不同朝代的農田里發揮作用的場景，了解到隨著時代的發展，人們是如何根據不同的需求和條件，對龍骨水車進行改進和創新，使其不斷適應農業生產的變化，在漫長的歷史進程中持續為農業發展貢獻力量 。
歷史典籍
學術著作
《中國古代農業科技史圖譜》：以大量珍貴的古代農業科技文獻為基礎，通過精心繪制的圖譜和詳細的文字說明，對中國古代農業生產工具、耕作技術、水利灌溉等方面進行了
全面系統的展示。其中專門有章節對龍骨水
車的起源、發展、不同時期的結構特點以及
在農業生產中的作用等進行了深入剖析，書
中的圖譜能讓讀者更直觀地了解龍骨水車的
形態和工作原理。
《中國農業通史》：是一部全面系統研究中國農業發展歷程的大型學術著作。在各朝代的農業發展篇章中，
都會涉及到當時的農業生產工具，包括龍骨
水車。會從社會經濟、政治、文化等多方面
分析龍骨水車在不同歷史時期興衰的原因，
以及隨著時代發展其技術改進的具體情況，
展現了龍骨水車在整個中國農業發展進程中的重要地位和作用。
《中國古代農業機械發明史》：專注于中國古代農業機械的研究，對龍骨水車的研究非常深入。詳細梳理了
龍骨水車從東漢起源，經三國時期馬鈞改
進，到唐宋時期廣泛應用，再到明清逐漸
衰落的整個歷史脈絡。通過對大量歷史文
獻和考古資料的分析，闡述了各個時期龍骨水車在結構、動力驅動等方面的改進，以及這些改進對農業生產效率提升所產生的影響。
《王禎農書》：元代王禎所著，是一部綜合性農書。書中不僅有對各種農業生產技術和工具的詳細記載，還繪
制了不同動力的龍骨水車的圖譜，包括人力水
車（腳踏、手搖等）、畜力水車（牛車、驢車
等）1。對龍骨水車的構造、原理、制作方法
及功效等都有詳細介紹，為研究龍骨水車的發
展演變提供了重要的資料。
《天工開物》：明代宋應星所著，被稱為 “中國 17 世紀的工藝百科全書”。其中有關農業機械的部
分對龍骨水車有專門的記載和繪圖，
展示了當時龍骨水車的實際應用情況
和技術特點。通過與其他古代農書的
對比，可以看出龍骨水車在明代的發
展和變化，對于研究其興衰和改進具有重要的參考價值。
簡單機械原理
龍骨水車運用了鏈輪和鏈條等簡單機械。鏈輪是帶齒的輪子，鏈條上有與鏈輪齒相契合的結構。當人力轉動鏈輪時，鏈輪的齒與鏈條的齒相互嚙合，帶動鏈條運轉。鏈條上固
定著刮板，鏈條的運動就會帶動刮板在木
槽中移動，從而將水從低處提升到高處。
這其實是利用了鏈輪鏈條的傳動原理，
能夠較為高效地傳遞動力，實現連續提水的功能，是古代勞動人民對簡單機械巧妙應用的體現。
工程技術考量
設計方面：要根據實際的灌溉需求確定水車的大小和提水高度。比如，灌溉面積大、需要提水高度高的地方，水車的木槽要更長、鏈輪直徑要更大。同時，鏈輪、鏈條和刮板的布局要合理，保證運轉順暢，避免出現卡頓等問題。還要考慮安裝的便利性和穩定性，以便在不同地形上都能穩固安裝。
工藝方面：制作鏈輪時，齒的形狀和間距要精確，以保證與鏈條的良好嚙合。鏈條的連接要牢固，防止在運轉過程中斷裂。刮板與鏈條的固定要緊密，且刮板的形狀和角度要設計合理，既能有效刮水，又能減少水流阻力。
材料知識
古代常用材料：木槽一般用木材制作，常見的有松木、杉木等，這些木材質地相對較輕且耐水浸泡。鏈輪和鏈條也多為木質，木質材料易于加工成型。刮板通常用木板制作，為了增加耐磨性，有時會在刮板表面進行簡單處理。
現代可選用材料：木槽可以用塑料或不銹鋼替代。塑料材質輕便、耐腐蝕；不銹鋼則堅固耐用、抗銹蝕能力強。鏈輪和鏈條可用金屬材料，如鋼材，強度高、使用壽命長。刮板可以用工程塑料制作，其具有良好的耐磨性和韌性。
請欣賞
任務二：制作“龍骨水車”模型
交流展示
任務一：查閱資料
任務二：制作“龍骨水車”模型
“龍骨水車” 歷史
學術著作
簡單機械原理
查閱資料，了解我國古代的科技成就，體會我國古人為世界科技發展所作出的貢獻，寫一篇相關的小論文

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