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● 先坐在離支點一樣遠的位置,這時候,翹翹板兩邊應該一樣高, 若其中一人往外(後)坐一些,另一邊會往上翹; 若其中一人往內(前)坐一些,該邊會往上翹。 ●瘦的人應儘量往外(後)坐,胖的人應儘量往內(前)坐。. ☆ 使用翹翹板時須注意支點的位置要固定不動。. 手指壓的位置越靠近支點,用的力越大;反之,用的力越小。. 施力臂. 抗力臂. 抗力點. 施力點. 支點. 抗力 x 抗力臂 = 施加臂 x 施力. ● 所施的力可能相同,也可能不同。 ●測量的方法很多,主要是比較用槓桿抬起物品所施的力和徒手拿起物品所施的力。 - PowerPoint PPT Presentation

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● 先坐在離支點一樣遠的位置,這時候,翹翹板兩邊應該一樣高, 若其中一人往外(後)坐一些,另一邊會往上翹; 若其中一人往內(前)坐一些,該邊會往上翹。● 瘦的人應儘量往外(後)坐,胖的人應儘量往內(前)坐。

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☆ 使用翹翹板時須注意支點的位置要固定不動。

手指壓的位置越靠近支點,用的力越大;反之,用的力越小。

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支點 施力點抗力點

抗力臂 施力臂

抗力 x 抗力臂 = 施加臂 x 施力

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● 所施的力可能相同,也可能不同。● 測量的方法很多,主要是比較用槓桿抬起物品所施的力和徒手拿起物品所施的力。● 當施力臂大於抗力臂時比較省力。☆ 「省力」是指利用槓桿抬起物品所施的力小於徒手拿起物品施用的力。

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當施力臂小於抗力臂時,抬起物品所施的力大於物品原本的重量(徒手抬起物品所施的力);當施力臂等於抗力臂時,抬起物品所施的力等於物品原本的重量;當施力臂大於抗力臂時,抬起物品所施的力小於物品原本的重量。

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施力臂的長短會影響施力的大小。

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☆ 當槓桿平衡時,支點左邊的距離 × 砝碼數=支點右邊的距離 × 砝碼數

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● 當施力臂=抗力臂時,施力(用的力)=抗力(物品重量)。 ● 不省力也不費力。

● 當施力臂<抗力臂時,施力(用的力)>抗力(物品重量)。 ● 費力。

● 當施力臂>抗力臂時,施力(用的力)<抗力(物品重量)。 ● 省力。

當施力臂大於抗力臂時,一定省力,且施力臂越長越省力。

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● 生活中應用槓桿原理製作的工具很多,例如:剪刀、開瓶器、鑷子、麵包夾、裁紙刀、尖嘴鉗、燕尾夾、枝剪、拔釘器等。● 不一定。● 有些能省力、有些不能。操作工具,指出支點、抗力點及施力點的位置

支點

抗力點 施力點

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尖嘴鉗

支點施力點

枝剪支點

榨汁器麵包夾

支點

抗力點施力點

施力點抗力點支點 施力點抗力點

抗力點

(省力) (省力)

(省力)(費力)

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尖嘴鉗、枝剪、長尾夾、剪刀、釘拔、開罐器、打洞器等。

● 省力的工具有開瓶器、榨汁器、裁紙刀、尖嘴鉗、拔釘器、枝剪、釘拔、胡桃鉗、大閘蟹鉗、打洞器等。● 因為施力臂大於抗力臂。

☆ 利用槓桿的工具中,有些可以省力,代價是費時(施力時移動的距離加長);有些可以省時,代價是費力(需用較大的力);有些則可以獲得改變施力方向的效果。可以說,任何一種簡單機械都無法同時獲得省力和省時兩種好處。

開瓶器、榨汁器、裁紙刀、胡桃鉗、大閘蟹鉗等。麵包夾、鑷子、筷子、鏟子、掃把、垃圾夾等。

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槓桿省力的要項• 屬於第一種槓桿的有剪刀、釘鎚、拔釘器… 等 , 這種槓桿可能省力也可能費力,可能既不省力也不費力。 • 屬於第二種槓桿的有開瓶器、榨汁器、胡桃鉗…等 , 這種槓桿的施力臂一定大於抗力臂,所以永遠是省力的。 • 屬於第三種槓桿的有鑷子、烤肉夾子、筷子…等 , 這種槓桿的施力臂一定小於抗力臂,所以永遠是費力的。

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☆ 施力大小 × 施力臂 = 物品重量 × 抗力臂

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都很難轉動。

把手或轉鈕都有一個中心軸,轉動時中心軸不會移動。

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第 3 種方法比較容易把螺絲釘鑽進木板中。(直接使用沒有握把的螺絲起子工作,等於施力於軸,不能省力;而用有握把的螺絲起子工作,等於施力於輪,可以省力。)

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☆ 螺絲起子的握把越粗(輪越大)越省力。☆ 輪和軸是固定在一起的,兩者同步轉動, 當大輪轉 1 圈時,小輪也跟著轉 1 圈。 輪軸

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● 不同,從掛在輪上的繩子拉動物品比較省力。● 可以用砝碼或彈簧秤來測量。

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從掛在大輪的繩子拉動物品比較省力。

☆ 輪的半徑大於軸,因此,凡是施力於輪者都可以省力,而施力於軸者都費力。

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1 個 8 個

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☆ 一般輪軸實驗器的大輪半徑為6 公分,小輪半徑為 1.5 公分。

砝碼數和半徑長成比例關係,亦即【大輪的半徑長 × 所掛的砝碼數=小輪的半徑長 × 所掛的砝碼數】

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● 生活中應用到輪軸的工具有門把、削鉛筆機、磨豆機、 麵棍、扳手、各種轉鈕等。● 有些能省力,有些不能。軸

輪軸

軸輪

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門把、削鉛筆機、磨豆機、扳手、各種轉鈕、方向盤等。擀麵棍。

● 麵棍。● 因為施力於軸,施力臂<抗力臂,故不能省力。

● 門把、削鉛筆機、磨豆機、扳手、各種轉鈕、 方向盤等是省力的工具。● 因為施力於輪,施力臂>抗力臂,故省力。

因為省時,亦即可以加快工作速度。

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● 生活中應用到滑輪的機具有起重機、逃生緩降梯(機)、 電梯、晾衣架、窗簾等。● 有些滑輪的位置會移動,有些不會。

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☆ 手拉動繩子時,繩子移動的方向要和地面保持垂直,才能正確測量拉繩子的力和繩子被拉動的距離,也才能使滑輪保持平衡。

不能省力,但也不會費力。

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不能。

相同。

相反。

☆ 使用定滑輪不省力也不費力,但能獲得改變用力方向的好處(如向上拉變成向下拉,而當我們向下拉以抬起物品時,除了手臂的力外,還可以加上身體的重量,因此會感覺比向上拉容易)。

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※因為動滑輪和物品一起掛在繩子上,所以比較施力大小時,必須包含滑輪的重量。

能省力。

☆ 動滑輪的圓心是抗力點,施力點和支點分別在通過圓心的直徑兩端,亦即施力臂(直徑)是抗力臂(半徑)的 2倍,所以,只需施以物重一半的力即可拉起物品。

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能省力。繩子拉動的距離是物品上升距離的 2倍。(費時)相同

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使用定滑輪工作時,優點是可以改變用力方向,缺點是無法省力(但也不費力);使用動滑輪工作時,優點是可以省力,缺點是費時、又不能改變用力方向。

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滑輪組能省力,也能改變用力方向。(缺點是費時)

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挖土機利用轉動車輪帶動履帶而行進

人們會用皮帶、齒輪、鏈條、履帶等傳送動力

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藉由互相嵌合或摩擦來傳送動力。

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齒輪互扣,藉以傳送動力。兩兩相扣的齒輪,轉動方向正好相反。

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大小不同的齒輪利用齒和齒互相扣住,齒輪會帶動另一個齒輪轉動,傳送動力並進行工作。

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●2 個齒輪分開時,轉動其中 1 個齒輪,無法把動力傳送到另一個齒輪。● 利用鏈條連接 2 個齒輪,就可以把動力傳送到另一個齒輪。

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轉動踏板時,前齒輪(大齒輪)、鏈條、後齒輪 ( 小齒輪)都會被帶動。相同。

轉動踏板會帶動前齒輪(大齒輪),前齒輪透過鏈條將動力傳送到後齒輪(小齒輪),使小齒輪轉動,再帶動後輪轉動,使車子前進。

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早期人們利用天然動力帶動簡單機械來改善生活,隨著科技的進步,動力來源更多樣化,機械愈趨複雜,人們的生活也更舒適方便。

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電扶梯

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還可以利用空氣、水、油等流體傳送動力。

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☆家中較容易見到的利用流體傳送動力的機具是油壓式掀床。

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我知道了 - 本單元學習筆記施力臂越長,抗力臂越短,就越省力施力大小 × 施力臂 = 物品重量 × 抗力臂輪的輪和軸是固定為一體的,所以兩者是同步轉動的施力於輪,所用的力較小;施力於軸,所用的力較大定滑輪的優點是可以改變用力的方向;動滑輪的優點是可以省力相連的兩個齒輪,轉動的方向正好相反