阿基米得相關網站

1.維基百科~阿基米得：
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%BF%E5%9F%BA%E7%B1%B3%E5%BE%97

2.槓桿原理的發現：
http://pei.cjjh.tc.edu.tw/~pei/nature/history/history_5.htm

3.中國古代機械工程：
http://www.chiculture.net/0811/html/b01/0811b01.html

2-2實驗 輪軸實驗器

1.調整大輪和小輪上的棉線，使其分別垂掛在支架的左右兩邊。

2.分別測量大輪和小輪的半徑，並記錄下來。

3.在小輪棉線上吊掛4個砝碼當成重物，觀察需在大輪的棉線上掛幾個砝碼，才能使輪軸不轉動。

4.重複步驟3，在小輪上改掛8個砝碼，觀察當輪軸平衡時，在大輪上所掛的砝碼數量。

2-2 輪軸的應用

P29
有握把的螺絲起子使用上比無握把的輕鬆省力。

無旋轉頭的水龍頭在使用上比較費力。水龍頭在使用時，旋轉頭也和螺絲起子的握把一樣，有如輪軸的輪，使用時因為有此輔助而輕鬆省力。

P30
施力在大輪上時，使用的力量比較少、比較省力；施力在小輪上時，使用的力量比較多、比較費力。

P31討論
1.當輪軸實驗器平衡時，在小輪和大輪上所掛的砝碼數量相同嗎？
答：不相同。小輪掛的砝碼數較多，大輪掛的砝碼數較少。

2.當輪軸實驗器平衡時，大輪和小輪的半徑大小與砝碼數量有什麼關係？
答：半徑較大，代表力臂較長，掛的砝碼數也較少。

為什麼使用輪軸時，施力在輪上會比較省力呢？
因為輪軸是一種槓桿的變形，所以施力在輪上時，輪半徑即為施力臂，輪半徑比軸半徑大，即輪的施力臂較長，所以會較省力。


P32
生活中應用輪軸的工具：
1. 施力在輪：方向盤、門把、水龍頭、螺絲起子、削鉛筆機、打井水的裝置、扳手等。



*應用輪軸的工具不一並要有圓形的輪，例如：扳手使用時屬於輪軸的應用，但卻不是圓形的。

*扳手：是一種省力的輪軸應用工具。使用時，手施力的位置為施力點，旋轉的半徑為輪半徑，中間為軸心。


2. 施力在軸：擀麵棍、竹蜻蜓、溜溜球、輪胎、風扇馬達等。

擀麵棍：手握住施力的部位是為軸，接觸麵粉的部位是為輪，是一種施力在軸上的費力工具，不過具有節省操作時間的優點(把木棍接觸麵團的表面積增大)。

*施力在輪上的工具可以省力，施力在軸上的工具無法省力。

*無法省力的工具另有什麼優點，讓它們仍會被使用呢？
答：可改變作用的部位，使操作更方便或省時，如：擀麵棍。即無法省力的輪軸工具在使用上具有省時或操作方便的特性。

2-1 認識槓桿

P22
要使翹翹板可以左右兩邊平衡，體重較重的人要坐在靠近中間支點的位置，體重較輕的人則坐在遠離中間支點的位置，如此比較能左右平衡。

P23討論
1. 手壓在鐵尺末端，感覺較輕鬆省力，壓的位置愈靠近鐵尺中間支點，手壓鐵尺的感覺會較吃力、不省力。
2. (1)在手壓的位置放砝碼，達到平衡後，再計算砝碼的重量。(2)在手壓的位置改放其他物品，達到平衡後，再測量物品的重量。

P24
施力臂×施力＝抗力臂×抗力
施力臂愈長，施力愈小、愈省力；抗力臂愈長，施力愈大、愈費力。

P25討論
1. 槓桿一方固定不變，另一方在愈靠近支點處吊掛，所掛的砝碼數會較多；反之，砝碼數則較少。
2. 當施力臂愈長時，施力就愈小、愈省力。
3. 運用的工具施力臂愈長，施力就愈小、愈省力。

P26
不同類型的剪刀，依其刀刃、刀柄長短而有不同，所以不一定都會產生省力的效果。

P27、P28
施力臂 < 抗力臂，費力

施力臂 = 抗力臂，不省力也不費力

施力臂 > 抗力臂，省力

槓桿的分類，依其力點的位置分成三大類：
第一種槓桿：支點在中間，支點的位置，決定省力或不省力。如：剪刀、拔釘器、指甲剪、老虎鉗等。

第二種槓桿：抗力點在中間，永遠省力。如：開瓶器、榨汁器、開罐器、裁紙器等。

第三種槓桿：施力點在中間，永遠費力。如：鑷子、烤肉夾、筷子、掃把、釣竿等。

2-1實驗 槓桿實驗器

1.調整槓桿實驗器，使支點的左右兩邊達到平衡。
2.在支點左方的第4格處掛3個等重的砝碼。
3.分別在支點右方的第2、4、6格處掛砝碼，觀察各需要掛幾個砝碼，才能使槓桿實驗器達到平衡。
4. 將觀察到的結果記錄下來。

2-1實驗 鐵尺翹翹板

1.在鐵尺中央放置一支鉛筆當成支架。
2.將磁鐵吸附在鐵尺的末端，當成重物。
3.用手在鐵尺的另一端施力，使鐵尺達到平衡，比較手壓的位置不同時，施力大小的差別。

上實驗課(二)

老師用實物投影機講解鐵尺翹翹板實驗

講解槓桿原理

示範槓桿實驗器實驗

上實驗課(一)

分組上台報告：
使用實物投影機，讓學生分組上台報告各組實驗結果。

1-3實驗 摩擦力的大小

1.將玩具車放到木板最高點，鬆手後讓玩具車沿著斜坡自然滑下，當玩具車停止後，測量玩具車移動的距離。 2.在木板接觸地面前方，依序鋪設不同材質的地面(分別為磨石子地面、木板桌面、鋪上紙的紙面、鋪上毛巾的布面)，重覆步驟1，同時記錄玩具車移動的距離。

1-2實驗 拔河比賽

1.一位同學用手指壓迴紋針，另外兩位同學再分別以大小不同的力拉兩端的彈簧秤，記錄兩端彈簧秤的讀數。
2.鬆開壓住迴紋針的手後，待迴紋針靜止，觀察兩端彈簧秤的讀數和迴紋針的移動情形。

1-2實驗 測量玩具車受力的大小

1.保持不變的變因：相同的距離、相同的玩具車、相同的地點、相同的測量工具 。

2.每人輪流用大小不同的力推動玩具車, 在相同距離內計算車子移動的時間, 時間越短, 速度越快, 也就是施力越大。

1-3摩擦力

1-3摩擦力
P17討論
1. 當地面愈光滑時，車子會移動得愈遠；當地面愈粗糙時，車子移動的距離較近。
2. 可以把木板墊高，形成的斜坡道角度加大，車子的下滑速度增加，就能增加玩具車移動的距離。

P18
1. 摩擦力：存在於兩接觸面間一種阻止物體運動的作用力。
2. 生活中增加摩擦力的例子：鞋底的紋路、瓶蓋的紋路、樓梯的防滑條、輪胎的胎紋、浴室的止滑墊、手上的指紋、磨刀石磨利刀子、螺絲起子的把手、腳踏車的握把、筷子上的紋路、釘鞋鞋底的釘子、汽車輪胎加掛鐵鍊等。
3. 生活中減少摩擦力的例子：
(1)增加接觸面的光滑程度：利用潤滑油減少摩擦
(2)以滾動摩擦代替滑動摩擦：例用滾輪或圓木移動重物
(3)採用流線型設計，減少水或空氣等的摩擦：魚的外形、跑車的外形、太空船的外形等。
4. 磁浮列車、氣墊船的設計都是以減少摩擦力來增加移動速度。
5. 滑冰的原理：滑冰時，冰刀和冰面的接觸面很小，加上人體重量的壓力，此時冰的溶點暫時下降，再加上滑冰時冰刀與冰面摩擦所產生的熱，使表面的冰融化成水，而水就相當於冰刀與冰面間的潤滑劑，讓冰刀與冰面的摩擦力減少，所以可以在冰面上輕易的滑行。
6.影響摩擦力大小的原因：
(1)接觸面的性質：愈光滑摩擦力愈小。例如：粗砂紙摩擦力較細砂紙大。
(2)作用於接觸面的力：力愈大摩擦力愈大。例如：卡車比汽車重，所以起動較慢。