初二物理：11-5 改變世界的機(jī)械

1、杠桿杠桿滑輪滑輪輪軸輪軸斜面斜面想想議議：想想議議： 杠桿、滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械，有的省杠桿、滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械，有的省力有的不省力；使用它們時(shí)，有的可力有的不省力；使用它們時(shí)，有的可以移動(dòng)較短的距離，有的卻要移動(dòng)更以移動(dòng)較短的距離，有的卻要移動(dòng)更長(zhǎng)的距離。通過(guò)這幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的學(xué)長(zhǎng)的距離。通過(guò)這幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為省力或費(fèi)力、省距離或費(fèi)習(xí)，你認(rèn)為省力或費(fèi)力、省距離或費(fèi)距離，它們之間有什么關(guān)系？距離，它們之間有什么關(guān)系？ 杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，它們杠桿、滑輪都是簡(jiǎn)單機(jī)械，它們還可以變形為還可以變形為輪軸。輪軸。車(chē)把、方向盤(pán)、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)等車(chē)把、方向盤(pán)、螺絲刀、扳手、卷?yè)P(yáng)機(jī)等輪輪軸軸一、輪軸

2、：由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在一、輪軸：由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在同一軸線(xiàn)上組成，同一軸線(xiàn)上組成，大的稱(chēng)輪，小的稱(chēng)軸。大的稱(chēng)輪，小的稱(chēng)軸。軸軸輪輪像水龍頭這樣，輪子和軸像水龍頭這樣，輪子和軸固定在固定在一起轉(zhuǎn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，叫做輪軸的機(jī)械，叫做輪軸 。軸軸輪輪輪輪軸軸輪輪軸軸你能說(shuō)出生活中類(lèi)似水龍頭一樣的輪軸嗎？你能說(shuō)出生活中類(lèi)似水龍頭一樣的輪軸嗎？軸軸軸軸輪輪軸軸輪輪輪輪輪輪軸軸輪軸的應(yīng)用輪軸的應(yīng)用軸輪古代人力起錨裝置古代人力起錨裝置輪軸的應(yīng)用輪軸的應(yīng)用輪輪軸軸輪輪軸軸輪輪軸軸輪輪軸軸扳手扳手1. 井上的轆轤井上的轆轤 從右邊看過(guò)去，可畫(huà)成下圖從右邊看過(guò)去，可畫(huà)成下圖:動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂

3、大于阻力臂 省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 分析下面幾種輪軸分析下面幾種輪軸從上邊看下去，也可畫(huà)成下圖從上邊看下去，也可畫(huà)成下圖: :動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 2. 汽車(chē)的方向盤(pán)汽車(chē)的方向盤(pán)F2 l1 = Rl2 = rO F1 從上邊看下去，也可畫(huà)成下圖從上邊看下去，也可畫(huà)成下圖: :動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿。省力杠桿。3. 3. 水龍頭水龍頭rF1 R F 1 R = F2 r F2 輪軸：是變形杠桿，輪軸：是變形杠桿，動(dòng)力作用在輪上動(dòng)力作用在輪上可可省力省力。因?yàn)橐驗(yàn)镽 R

4、r r，所以有，所以有F F1 1F F2 2，即省了力。，即省了力。 船舵船舵 門(mén)的把手門(mén)的把手 螺絲刀螺絲刀 單車(chē)的踏板單車(chē)的踏板 4. 4. 其他輪軸其他輪軸 輪軸實(shí)質(zhì)可看做是一個(gè)可輪軸實(shí)質(zhì)可看做是一個(gè)可以以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿Rr=GF1F1R=GrF1GrR 動(dòng)力作用在動(dòng)力作用在輪輪上，輪軸上，輪軸是一個(gè)是一個(gè)省力杠桿，但費(fèi)距離省力杠桿，但費(fèi)距離 動(dòng)力作用在動(dòng)力作用在軸軸上，輪軸上，輪軸又將起到什么作用？又將起到什么作用？手搖鉆手搖鉆 觀(guān)察變速自行車(chē)的齒輪搭配，想一想，怎觀(guān)察變速自行車(chē)的齒輪搭配，想一想，怎樣才能使自行車(chē)跑得更快？樣才能使自行車(chē)跑得更快？作用：作用：1.1.改

5、變物體的運(yùn)動(dòng)速度改變物體的運(yùn)動(dòng)速度, ,2.2.實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)化圖中所示是自行車(chē)上兩個(gè)典型的輪圖中所示是自行車(chē)上兩個(gè)典型的輪軸裝置，從圖中可知腳踏板與軸裝置，從圖中可知腳踏板與_組成了一個(gè)組成了一個(gè)_輪軸，輪軸，飛輪與飛輪與_組成了一個(gè)組成了一個(gè)_輪軸。輪軸。費(fèi)力費(fèi)力齒輪盤(pán)齒輪盤(pán)省力省力后車(chē)輪后車(chē)輪一是改變用力大??；一是改變用力大??；二是改變物體的運(yùn)動(dòng)速度。二是改變物體的運(yùn)動(dòng)速度。（輪軸不能省功。（輪軸不能省功。 它實(shí)現(xiàn)它實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)化，是，是機(jī)械傳動(dòng)的重要裝置）機(jī)械傳動(dòng)的重要裝置）輪軸主要功能：輪軸

6、主要功能：二、斜面二、斜面 是一個(gè)與水平面成一定夾角的的是一個(gè)與水平面成一定夾角的的傾斜平面。傾斜平面。斜面可以省力，但費(fèi)距離。斜面可以省力，但費(fèi)距離。斜面也是一種省力機(jī)械斜面也是一種省力機(jī)械斜面省力原理斜面省力原理利用斜面這個(gè)機(jī)械所做利用斜面這個(gè)機(jī)械所做的功是：的功是：不利用機(jī)械直接把物體抬不利用機(jī)械直接把物體抬高高h(yuǎn),h,所做的功：所做的功：根據(jù)功的原理根據(jù)功的原理, ,如果不計(jì)斜面如果不計(jì)斜面和物體的摩擦：和物體的摩擦：FL=GhFLGh因因Lh,所以所以FG即，利用斜面可省力，但要費(fèi)距離。即，利用斜面可省力，但要費(fèi)距離。 斜面屬于什么樣的簡(jiǎn)單機(jī)械？斜面屬于什么樣的簡(jiǎn)單機(jī)械？有什么特點(diǎn)？

7、有什么特點(diǎn)？ 斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，作用斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，作用斜面上的力就是重力的幾分之一：斜面上的力就是重力的幾分之一：F=h/LG考慮摩擦阻力時(shí)，斜面的機(jī)考慮摩擦阻力時(shí)，斜面的機(jī)械效率：械效率：機(jī)械效率機(jī)械效率：=Gh/FLFL有用功是：有用功是：總功是：總功是：Gh此時(shí)此時(shí)FLGhFG課余探究：課余探究：當(dāng)人在騎自行車(chē)遇到上坡時(shí)，怎當(dāng)人在騎自行車(chē)遇到上坡時(shí)，怎樣騎會(huì)更省力？樣騎會(huì)更省力？找找斜面，找找斜面，說(shuō)說(shuō)運(yùn)用。說(shuō)說(shuō)運(yùn)用。例例1.1.斜面高為斜面高為1m1m，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為3m3m，工人，工人用用400N400N沿斜面方向的力將重為沿斜面方向的力將重為840N840N的箱子推到車(chē)上的

8、箱子推到車(chē)上, ,在這過(guò)程中在這過(guò)程中推力做了推力做了 J J的功的功, ,機(jī)械機(jī)械效率為效率為 . .例例2.2.將重物從長(zhǎng)將重物從長(zhǎng)4m4m、高、高1m1m的斜面的斜面底部勻速推上斜面的頂端。已知底部勻速推上斜面的頂端。已知沿斜面所用的推力是沿斜面所用的推力是300N300N，斜面，斜面的機(jī)械效率是的機(jī)械效率是7575，則推力做的，則推力做的總功為總功為_(kāi)J_J，推力做的有用功，推力做的有用功為為_(kāi)J_J，物體所受的重力為，物體所受的重力為_(kāi)N_N。盤(pán)山公路盤(pán)山公路螺旋螺旋-特殊的斜面特殊的斜面 螺旋除了螺旋除了省力省力，還可以，還可以將螺旋運(yùn)動(dòng)將螺旋運(yùn)動(dòng)與沿軸向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化與沿軸向

9、的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。螺旋千斤頂螺旋千斤頂是一種常用的起重裝置（如圖是一種常用的起重裝置（如圖5 5所所示），用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)，螺桿頂端的重物就示），用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)，螺桿頂端的重物就隨螺桿一起上升。若螺桿的直徑為隨螺桿一起上升。若螺桿的直徑為D D ，螺距為，螺距為h h ，手柄末端到轉(zhuǎn)軸的距離為，手柄末端到轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng) L，要舉起，要舉起重力重力為為G G 的重物時(shí)，至少要給手柄頂端多大的力？的重物時(shí)，至少要給手柄頂端多大的力？解析：解析：螺旋手柄轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋手柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周一周時(shí)，手時(shí)，手柄末端通過(guò)的距離為柄末端通過(guò)的距離為 s=2L，垂，垂直于手柄的力直于手柄的力F 所做的功為所做的功為W1=

10、F2L，螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)重，螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)重物升高物升高h(yuǎn) ，克服重物所受重力做，克服重物所受重力做的功為的功為W 2=Gh。根據(jù)功的原理，。根據(jù)功的原理，在理想情況下，在理想情況下，Wl=W2，即，即F2LGh ，F(xiàn)Gh2L 例題：在廠(chǎng)房建設(shè)中，需要利用某機(jī)車(chē)把重為例題：在廠(chǎng)房建設(shè)中，需要利用某機(jī)車(chē)把重為1 110105 5N N的材料沿與水平地面成的材料沿與水平地面成3030角的斜坡以角的斜坡以1 1 m/sm/s的速度勻速?gòu)牡撞坷掀马?，如圖所示。已知的速度勻速?gòu)牡撞坷掀马?，如圖所示。已知斜坡的長(zhǎng)度為斜坡的長(zhǎng)度為15 m15 m，機(jī)車(chē)的牽引功率為，機(jī)車(chē)的牽引功率為6 610104 4 W

11、 W。（1 1）機(jī)車(chē)把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間是多）機(jī)車(chē)把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間是多少？少？（2 2）機(jī)車(chē)對(duì)材料做的總功是多少？）機(jī)車(chē)對(duì)材料做的總功是多少？（3 3）機(jī)車(chē)把材料拉上坡頂?shù)倪^(guò)程中的機(jī)械效率）機(jī)車(chē)把材料拉上坡頂?shù)倪^(guò)程中的機(jī)械效率是是多少多少三、改變世界的機(jī)械三、改變世界的機(jī)械機(jī)械的發(fā)明，改變了整個(gè)世界機(jī)械的發(fā)明，改變了整個(gè)世界機(jī)械的大型化和微型化、精密化機(jī)械的大型化和微型化、精密化三峽截流大型裝載機(jī)從陸地到海洋、天空直到太空從陸地到海洋、天空直到太空現(xiàn)代機(jī)械極大地?cái)U(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍現(xiàn)代機(jī)械極大地?cái)U(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍信息時(shí)代，人們將智慧賦予機(jī)械信息時(shí)代，人們將智慧賦予機(jī)械

12、自動(dòng)化、智能化機(jī)械進(jìn)入到我們生活。自動(dòng)化、智能化機(jī)械進(jìn)入到我們生活。發(fā)展空間發(fā)展空間研究自行車(chē)的構(gòu)造。研究自行車(chē)的構(gòu)造。自行車(chē)是如何自行車(chē)是如何前進(jìn)的？前進(jìn)的？自行車(chē)是依靠自行車(chē)是依靠鏈鏈條和兩個(gè)齒輪條和兩個(gè)齒輪帶帶動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)的。動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)的。自行車(chē)上的簡(jiǎn)單機(jī)械自行車(chē)上的簡(jiǎn)單機(jī)械把我們的發(fā)現(xiàn)寫(xiě)下來(lái)：把我們的發(fā)現(xiàn)寫(xiě)下來(lái)：腳蹬板腳蹬板 大齒輪大齒輪 鏈條鏈條 小齒輪小齒輪 后輪后輪輪軸輪軸滑輪滑輪滑輪滑輪輪軸輪軸車(chē)把車(chē)把剎車(chē)剎車(chē)裝置裝置腳踏板腳踏板大齒輪大齒輪小齒輪小齒輪 從蒸汽機(jī)的發(fā)明，到電力機(jī)械，到從蒸汽機(jī)的發(fā)明，到電力機(jī)械，到神七發(fā)明神七發(fā)明. . . 天上飛的，海里游的，陸上行的，天上飛的

13、，海里游的，陸上行的，無(wú)不與物理學(xué)的發(fā)展有關(guān)。無(wú)不與物理學(xué)的發(fā)展有關(guān)。 人類(lèi)正制造出各式各樣的，龐大的，人類(lèi)正制造出各式各樣的，龐大的，精密的機(jī)械，機(jī)械的創(chuàng)新，形成先進(jìn)生精密的機(jī)械，機(jī)械的創(chuàng)新，形成先進(jìn)生產(chǎn)力，改變著我們的世界。產(chǎn)力，改變著我們的世界。改變世界的機(jī)械改變世界的機(jī)械蒸汽火車(chē)蒸汽火車(chē)蒸汽火車(chē)是世界上第一代蒸汽火車(chē)是世界上第一代的火車(chē)，是利用煤為動(dòng)力，的火車(chē)，是利用煤為動(dòng)力，蒸汽機(jī)為核心的最初級(jí)最蒸汽機(jī)為核心的最初級(jí)最古老的火車(chē)。蒸汽火車(chē)通古老的火車(chē)。蒸汽火車(chē)通過(guò)用煤燒水，使水變成蒸過(guò)用煤燒水，使水變成蒸汽，從而推動(dòng)活塞，使火汽，從而推動(dòng)活塞，使火車(chē)運(yùn)行。在人們的心目中，車(chē)運(yùn)行。在人

14、們的心目中，氣勢(shì)磅礴的蒸汽機(jī)車(chē)具有氣勢(shì)磅礴的蒸汽機(jī)車(chē)具有一種特殊的意味，因?yàn)樗环N特殊的意味，因?yàn)樗詿o(wú)比的巨力開(kāi)啟過(guò)人曾以無(wú)比的巨力開(kāi)啟過(guò)人類(lèi)歷史上一個(gè)嶄新的時(shí)代。類(lèi)歷史上一個(gè)嶄新的時(shí)代。2020世紀(jì)初，美國(guó)的萊特兄世紀(jì)初，美國(guó)的萊特兄弟在世界的飛機(jī)發(fā)展史上弟在世界的飛機(jī)發(fā)展史上做出了重大的貢獻(xiàn)。在做出了重大的貢獻(xiàn)。在19031903年制造出了第一架依年制造出了第一架依靠自身動(dòng)力進(jìn)行載人飛行靠自身動(dòng)力進(jìn)行載人飛行的飛機(jī)的飛機(jī)“飛行者飛行者”1 1號(hào)，并號(hào)，并且獲得試飛成功。他們因且獲得試飛成功。他們因此于此于19091909年獲得美國(guó)國(guó)會(huì)年獲得美國(guó)國(guó)會(huì)榮譽(yù)獎(jiǎng)。自從飛機(jī)發(fā)明以榮譽(yù)獎(jiǎng)。自從飛機(jī)

15、發(fā)明以后，飛機(jī)日益成為現(xiàn)代文后，飛機(jī)日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的運(yùn)載工具。明不可缺少的運(yùn)載工具。它深刻的改變和影響著人它深刻的改變和影響著人們的生活。們的生活。萊特兄弟與歷史上第一架飛機(jī)萊特兄弟與歷史上第一架飛機(jī)20052005年年1111月初，中國(guó)月初，中國(guó)鐵道部與德國(guó)西門(mén)子鐵道部與德國(guó)西門(mén)子公司在德國(guó)簽下了公司在德國(guó)簽下了63.563.5億人民幣購(gòu)買(mǎi)億人民幣購(gòu)買(mǎi)6060列高速列車(chē)的協(xié)議。列高速列車(chē)的協(xié)議。 20082008年，這批列車(chē)首年，這批列車(chē)首先運(yùn)行于北京先運(yùn)行于北京- -天津天津線(xiàn)路。該列車(chē)時(shí)速線(xiàn)路。該列車(chē)時(shí)速300300公里，行駛非常公里，行駛非常平穩(wěn)，車(chē)門(mén)自動(dòng)感應(yīng)。平穩(wěn)，車(chē)門(mén)自動(dòng)

16、感應(yīng)。現(xiàn)代火車(chē)現(xiàn)代火車(chē)現(xiàn)代火車(chē)現(xiàn)代火車(chē)英國(guó)政府計(jì)劃在未來(lái)十英國(guó)政府計(jì)劃在未來(lái)十年內(nèi)在全國(guó)推廣時(shí)速可年內(nèi)在全國(guó)推廣時(shí)速可達(dá)達(dá)362362公里的列車(chē)。公里的列車(chē)。這款名叫這款名叫“水星水星”的鐵的鐵路交通工具不僅速度快、路交通工具不僅速度快、外型靚麗，而且可以給外型靚麗，而且可以給乘客帶來(lái)更高品質(zhì)的享乘客帶來(lái)更高品質(zhì)的享受。它配備了多節(jié)視野受。它配備了多節(jié)視野開(kāi)闊的車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)有開(kāi)闊的車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)有兩層高的觀(guān)景臺(tái)。還設(shè)兩層高的觀(guān)景臺(tái)。還設(shè)計(jì)了可舉行家庭聚會(huì)和計(jì)了可舉行家庭聚會(huì)和商業(yè)會(huì)議的玻璃艙包間商業(yè)會(huì)議的玻璃艙包間及供兒童玩耍的游樂(lè)區(qū)。及供兒童玩耍的游樂(lè)區(qū)。現(xiàn)代飛機(jī)現(xiàn)代飛機(jī)空客空客A380空客空

17、客A380A380是歐洲空中客車(chē)是歐洲空中客車(chē)工業(yè)公司研制生產(chǎn)的世界工業(yè)公司研制生產(chǎn)的世界最大的客機(jī)。它在最大的客機(jī)。它在20052005年年4 4月進(jìn)行了首航，在月進(jìn)行了首航，在20072007年年1010月進(jìn)行了第一次商業(yè)月進(jìn)行了第一次商業(yè)飛行。飛行。A380A380在投入服務(wù)后，在投入服務(wù)后，結(jié)束了波音結(jié)束了波音747747在市場(chǎng)上在市場(chǎng)上3030年的壟斷地位，成為載年的壟斷地位，成為載客量最大的民用客機(jī)?？土孔畲蟮拿裼每蜋C(jī)。20122012年年3 3月，南航第三架月，南航第三架A380A380正式投入運(yùn)營(yíng)北京正式投入運(yùn)營(yíng)北京- -香港航線(xiàn)。香港航線(xiàn)?？湛涂湛虯380機(jī)艙內(nèi)部機(jī)艙內(nèi)部日本

18、未來(lái)世界日本未來(lái)世界“水上巴士水上巴士” 2012 2012年年1 1月，在日本月，在日本SumidadaSumidada河，由日本松元零河，由日本松元零士設(shè)計(jì)的水上巴士在水中正士設(shè)計(jì)的水上巴士在水中正式航行。鮮亮的金屬線(xiàn)條以式航行。鮮亮的金屬線(xiàn)條以及綠色的玻璃罩外表，使得及綠色的玻璃罩外表，使得這艘水上巴士看起來(lái)非常像這艘水上巴士看起來(lái)非常像很多科幻大片里面的未來(lái)太很多科幻大片里面的未來(lái)太空飛船?？诊w船。 這艘巴士總噸位這艘巴士總噸位114114噸，全長(zhǎng)噸，全長(zhǎng)30.530.5米，全寬米，全寬8 8米，可搭載旅客米，可搭載旅客171171名。這名。這或許是未來(lái)人們乘坐交通工或許是未來(lái)人們乘坐

19、交通工具的又一選擇。具的又一選擇?！斑h(yuǎn)大湖號(hào)遠(yuǎn)大湖號(hào)”油輪油輪 “ “遠(yuǎn)大湖遠(yuǎn)大湖”號(hào)超級(jí)號(hào)超級(jí)油輪是我國(guó)第一艘自行油輪是我國(guó)第一艘自行設(shè)計(jì)的油輪，船艙總?cè)菰O(shè)計(jì)的油輪，船艙總?cè)萘肯喈?dāng)于裝載量相當(dāng)于裝載200200萬(wàn)桶萬(wàn)桶原油。續(xù)航能力原油。續(xù)航能力2 2萬(wàn)多萬(wàn)多海里，可實(shí)現(xiàn)一人駕駛海里，可實(shí)現(xiàn)一人駕駛操作和無(wú)人機(jī)艙，在空操作和無(wú)人機(jī)艙，在空載情況下能抵御載情況下能抵御9 9級(jí)大級(jí)大風(fēng)。風(fēng)。“遠(yuǎn)大湖遠(yuǎn)大湖”號(hào)超級(jí)號(hào)超級(jí)油輪由南通中遠(yuǎn)川崎船油輪由南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司建造，舶工程有限公司建造，20022002年年1212月月2020日投入使日投入使用。用。上海世博會(huì)日本館內(nèi)機(jī)器人上海世博會(huì)日

20、本館內(nèi)機(jī)器人正在講解的主持人正在講解的主持人機(jī)器人機(jī)器人表演小提琴獨(dú)奏的機(jī)器人表演小提琴獨(dú)奏的機(jī)器人納米蜘蛛機(jī)器人納米蜘蛛機(jī)器人20102010年年5 5月，美國(guó)哥倫比亞大月，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家成功研制出一種由學(xué)的科學(xué)家成功研制出一種由DNADNA分子構(gòu)成的納米蜘蛛機(jī)器分子構(gòu)成的納米蜘蛛機(jī)器人，它們能夠跟隨人，它們能夠跟隨DNADNA的運(yùn)行的運(yùn)行軌跡自由地行走、轉(zhuǎn)向以及停軌跡自由地行走、轉(zhuǎn)向以及停止。這種納米蜘蛛機(jī)器人只有止。這種納米蜘蛛機(jī)器人只有4 4納米長(zhǎng)，比人類(lèi)頭發(fā)直徑的納米長(zhǎng)，比人類(lèi)頭發(fā)直徑的十萬(wàn)分之一還小。這一進(jìn)展的十萬(wàn)分之一還小。這一進(jìn)展的強(qiáng)大之處在于：一旦被編程，強(qiáng)大之處在

21、于：一旦被編程，納米蜘蛛機(jī)器人就能夠自動(dòng)完納米蜘蛛機(jī)器人就能夠自動(dòng)完成任務(wù)。納米蜘蛛機(jī)器人可以成任務(wù)。納米蜘蛛機(jī)器人可以用于幫助人類(lèi)識(shí)別并殺死癌細(xì)用于幫助人類(lèi)識(shí)別并殺死癌細(xì)胞，還可以幫助人們完成外科胞，還可以幫助人們完成外科手術(shù)，清理動(dòng)脈血管垃圾等。手術(shù)，清理動(dòng)脈血管垃圾等。未來(lái)未來(lái)1010大必要科技發(fā)明大必要科技發(fā)明 海洋殖民地是理論上人海洋殖民地是理論上人類(lèi)永久性在海洋類(lèi)永久性在海洋“居住居住”，可能漂浮在水面上、或固可能漂浮在水面上、或固定在海底以及存在于海底定在海底以及存在于海底與水面之間。與水面之間。 海洋殖民地海洋殖民地的優(yōu)勢(shì)包括：擴(kuò)展人類(lèi)活的優(yōu)勢(shì)包括：擴(kuò)展人類(lèi)活動(dòng)范圍和擴(kuò)大地球資

22、源使動(dòng)范圍和擴(kuò)大地球資源使用，還可為人類(lèi)未來(lái)的太用，還可為人類(lèi)未來(lái)的太空殖民積累經(jīng)驗(yàn)。殖民地空殖民積累經(jīng)驗(yàn)。殖民地可以利用潮汐能量制造電可以利用潮汐能量制造電能輸出，為海洋殖民地提能輸出，為海洋殖民地提供基礎(chǔ)能源。供基礎(chǔ)能源。 1 1、海洋殖民地、海洋殖民地大西洋隧道是一種理論上的大西洋隧道是一種理論上的交通通道，它跨越大西洋、交通通道，它跨越大西洋、北美洲和歐洲之間，能夠承北美洲和歐洲之間，能夠承載火車(chē)等類(lèi)型的交通工具，載火車(chē)等類(lèi)型的交通工具，使用先進(jìn)的技術(shù)，預(yù)計(jì)交通使用先進(jìn)的技術(shù)，預(yù)計(jì)交通工具的速度可達(dá)到工具的速度可達(dá)到500-8000500-8000公里公里/ /小時(shí)。這將如何實(shí)現(xiàn)小時(shí)。

23、這將如何實(shí)現(xiàn)呢？計(jì)劃建造這樣的隧道實(shí)呢？計(jì)劃建造這樣的隧道實(shí)際上目前離設(shè)計(jì)概念還有很際上目前離設(shè)計(jì)概念還有很大的差距。主要的礙障是建大的差距。主要的礙障是建造這樣隧道的成本，至少需造這樣隧道的成本，至少需要要1212萬(wàn)億美元，以及當(dāng)前建萬(wàn)億美元，以及當(dāng)前建筑材料的限制。筑材料的限制。2 2、大西洋隧道、大西洋隧道地方性地方性Wi-FiWi-Fi的概念是將整個(gè)的概念是將整個(gè)城市成為一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)城市成為一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)區(qū)，其最終目標(biāo)是提供全球區(qū)，其最終目標(biāo)是提供全球性無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。性無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。 這將如何這將如何實(shí)現(xiàn)呢？實(shí)際上，此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)呢？實(shí)際上，此項(xiàng)技術(shù)已在世界的許多城市存在了，已在世

24、界的許多城市存在了，然而卻并未成為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)然而卻并未成為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的主流。通常，私人通信公的主流。通常，私人通信公司與當(dāng)?shù)卣献鹘⑦@樣司與當(dāng)?shù)卣献鹘⑦@樣的網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行維護(hù)。一旦該的網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行維護(hù)。一旦該網(wǎng)絡(luò)建成，將使人們的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建成，將使人們的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)入一個(gè)新紀(jì)元，使人服務(wù)進(jìn)入一個(gè)新紀(jì)元，使人們的上網(wǎng)更加便利。們的上網(wǎng)更加便利。 3 3、全球地方性、全球地方性Wi-FiWi-Fi 仿生學(xué)是指從生物學(xué)仿生學(xué)是指從生物學(xué)向工程學(xué)的延伸，也指工向工程學(xué)的延伸，也指工程學(xué)向生物學(xué)的拓展。在程學(xué)向生物學(xué)的拓展。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，仿生學(xué)意味著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，仿生學(xué)意味著通過(guò)機(jī)械形式更換或增強(qiáng)通過(guò)機(jī)械形式

25、更換或增強(qiáng)身體器官。在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)身體器官。在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，仿生學(xué)引用了模擬生域，仿生學(xué)引用了模擬生物學(xué)適應(yīng)環(huán)境的特殊技術(shù)，物學(xué)適應(yīng)環(huán)境的特殊技術(shù)，比如：船身外殼模擬了海比如：船身外殼模擬了海豚的厚皮膚。豚的厚皮膚。 目前已生目前已生產(chǎn)出許多仿生學(xué)裝置。醫(yī)產(chǎn)出許多仿生學(xué)裝置。醫(yī)學(xué)仿生學(xué)設(shè)計(jì)包括：人造學(xué)仿生學(xué)設(shè)計(jì)包括：人造心臟和耳蝸植入。心臟和耳蝸植入。4 4、仿生學(xué)、仿生學(xué) 反重力器是反重力器是建立一個(gè)區(qū)建立一個(gè)區(qū)域使一個(gè)物體擺脫重力吸域使一個(gè)物體擺脫重力吸引作用。建造反重力器的引作用。建造反重力器的意義在于使一些物體擺脫意義在于使一些物體擺脫重力吸引抵達(dá)太空。這將重力吸引抵達(dá)太空。這將如何實(shí)現(xiàn)

26、呢？從理論上顯如何實(shí)現(xiàn)呢？從理論上顯示反重力是可能實(shí)現(xiàn)的。示反重力是可能實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單來(lái)講，數(shù)以千計(jì)的碰簡(jiǎn)單來(lái)講，數(shù)以千計(jì)的碰撞發(fā)生在空氣中帶電離子撞發(fā)生在空氣中帶電離子和中性氣體分子之間，導(dǎo)和中性氣體分子之間，導(dǎo)致兩者之間發(fā)生遷移變化。致兩者之間發(fā)生遷移變化。這將在電極上形成一個(gè)反這將在電極上形成一個(gè)反方向作用力。方向作用力。5 5、反重力器、反重力器 萬(wàn)能藥萬(wàn)能藥是可以治愈所是可以治愈所有疾病，并且延長(zhǎng)壽命的有疾病，并且延長(zhǎng)壽命的藥物。它能夠治療癌癥、藥物。它能夠治療癌癥、艾滋病以及任何病毒。這艾滋病以及任何病毒。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？從理論上將如何實(shí)現(xiàn)呢？從理論上講，基因醫(yī)療科學(xué)技術(shù)講，基因醫(yī)療

27、科學(xué)技術(shù)( (尤其是遺傳基因和環(huán)境尤其是遺傳基因和環(huán)境基因基因) )和免疫系統(tǒng)的逐年和免疫系統(tǒng)的逐年提高和改善對(duì)萬(wàn)能藥的研提高和改善對(duì)萬(wàn)能藥的研制帶來(lái)更多的可信性，很制帶來(lái)更多的可信性，很可能我們這一代人中能夠可能我們這一代人中能夠?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)能藥的成功研制。實(shí)現(xiàn)萬(wàn)能藥的成功研制。 6 6、萬(wàn)能藥、萬(wàn)能藥 能量保護(hù)罩是力場(chǎng)形能量保護(hù)罩是力場(chǎng)形式，通過(guò)偏移或吸收碰撞式，通過(guò)偏移或吸收碰撞力量，可用于防護(hù)武器的力量，可用于防護(hù)武器的攻擊或暴風(fēng)雨等自然力量攻擊或暴風(fēng)雨等自然力量的侵襲。這項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃可的侵襲。這項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃可適用于地球表面，或是太適用于地球表面，或是太空中保護(hù)一個(gè)物體。其工空中保護(hù)一個(gè)物體。其

28、工作原理是吸收或驅(qū)散前來(lái)作原理是吸收或驅(qū)散前來(lái)攻擊侵襲的能量，延長(zhǎng)攻攻擊侵襲的能量，延長(zhǎng)攻擊的時(shí)間使攻擊力逐漸削擊的時(shí)間使攻擊力逐漸削弱，最終在保護(hù)罩的抵制弱，最終在保護(hù)罩的抵制下瓦解。下瓦解。7 7、能量保護(hù)罩、能量保護(hù)罩8 8、太空電梯、太空電梯 科學(xué)家提議建造太空科學(xué)家提議建造太空電梯意在實(shí)現(xiàn)從地球表電梯意在實(shí)現(xiàn)從地球表面向太空傳輸物體。面向太空傳輸物體。 這將如何實(shí)現(xiàn)呢？最通這將如何實(shí)現(xiàn)呢？最通常的方法是采用繩索，常的方法是采用繩索，這可以是電纜或繩鏈，這可以是電纜或繩鏈，當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時(shí)，在地面當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時(shí)，在地面上的繩索末端可抵消重上的繩索末端可抵消重力慣性，保持繩索處于力慣性，保持繩

29、索處于拉緊狀態(tài)。人造衛(wèi)星或拉緊狀態(tài)。人造衛(wèi)星或宇宙飛船系在繩索上無(wú)宇宙飛船系在繩索上無(wú)需使用火箭推進(jìn)裝置即需使用火箭推進(jìn)裝置即可升空?？缮?。 9 9、外星環(huán)境地球化、外星環(huán)境地球化外星環(huán)境地球化是指人類(lèi)對(duì)外星環(huán)境地球化是指人類(lèi)對(duì)某個(gè)潛在適合人類(lèi)居住的星某個(gè)潛在適合人類(lèi)居住的星體改造，改造成類(lèi)似地球的體改造，改造成類(lèi)似地球的大氣層、溫度、地貌或生態(tài)大氣層、溫度、地貌或生態(tài)結(jié)構(gòu)，以適合人類(lèi)的居住。結(jié)構(gòu)，以適合人類(lèi)的居住。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？第一部分這將如何實(shí)現(xiàn)呢？第一部分是生態(tài)合成性，將地球上的是生態(tài)合成性，將地球上的生物轉(zhuǎn)移到被瓦解的外星生生物轉(zhuǎn)移到被瓦解的外星生態(tài)環(huán)境中，加速生態(tài)環(huán)境的態(tài)環(huán)境中，

30、加速生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)；第二部分是地形適合恢復(fù)；第二部分是地形適合性，在外星球上建造一個(gè)可性，在外星球上建造一個(gè)可居住的場(chǎng)地，最終無(wú)數(shù)個(gè)這居住的場(chǎng)地，最終無(wú)數(shù)個(gè)這樣的生活基地遍布整個(gè)星球。樣的生活基地遍布整個(gè)星球。1010、星際航行、星際航行 星際航行是指有人或無(wú)星際航行是指有人或無(wú)人駕駛在星際之間旅行。由人駕駛在星際之間旅行。由于距離非常遙遠(yuǎn)，星際旅行于距離非常遙遠(yuǎn)，星際旅行要比太陽(yáng)系間旅行更難以實(shí)要比太陽(yáng)系間旅行更難以實(shí)現(xiàn)。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？目前，現(xiàn)。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？目前，美國(guó)宇航局美國(guó)宇航局“突破推進(jìn)力物突破推進(jìn)力物理學(xué)計(jì)劃理學(xué)計(jì)劃”明確指出星際旅明確指出星際旅行成為可能必須的兩項(xiàng)技術(shù)行成為可能必須的兩項(xiàng)技術(shù)突破：盡可能添加達(dá)到最大突破：盡可能添加達(dá)到最大推進(jìn)力速度的方法；新型艦推