2-4 簡單機械的組合

p37
1.輪子的邊緣具有整齊的齒狀突出物，這種輪子稱為齒輪。它們可以彼此扣住，相互帶動，當一個齒輪轉動時，另一個齒輪也會跟著轉動。
2.說說看，齒輪在時鐘和修正帶中是如何運作的？
*時鐘：時鐘內部裝有經過設計的齒輪，利用不同大小的齒輪轉速不同，分別帶動時針、分針和秒針有規律的轉動。
*修正帶：修正帶是利用數個小齒輪互相牽引作用，方便使用者可持續將修正帶覆蓋於文件上的錯誤處。

看看我們身邊的玩具，是不是也有這樣的齒輪裝置呢？ 它們是如何傳送動力的？
*利用齒輪和齒輪互相卡住牽引，或是利用皮帶、鏈條互相帶動，使得玩具能夠行進或是運轉等。

P38討論
1.互相扣住的2個齒輪，齒輪轉動的方向有什麼相關性？當大齒輪轉動1圈時，小齒輪轉動幾圈？
*互相扣住的2個齒輪轉動方向相反。如果右邊的齒輪順時針運轉，左方的齒輪即呈現逆時針運狀態。當2個齒輪的齒輪數分別為20、10齒時，20齒的齒輪轉一圈時，10齒的齒輪轉了2圈。

2.利用塑膠鏈條連接的兩個齒輪，齒輪轉動的方向有什麼相關性？當大齒輪轉動1圈時，小齒輪轉動幾圈？
*利用鏈條連接的兩個齒輪轉動方向相同。如果右邊的齒輪順時針運轉，左方的齒輪也是順時針運轉。當2個齒輪的齒輪數分別為20、10齒時，20齒的齒輪轉一圈時，用鏈條連接的10齒的齒輪轉了2圈。

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1.腳踏車是一種簡單機械的應用，腳踏板與大齒輪固定在同一軸心上，大、小齒輪以鏈條連結。
2.想想看，踩動腳踏板後，大、小齒輪的轉動方向有什麼關係？
*轉動方向相同
3.其轉動的圈數又如何？
*小齒輪轉動圈數較多
4.動力如何傳送使車子前進呢？
*腳踩腳踏板→大齒輪轉動→鏈條帶動→小齒輪轉動→後車輪轉動→腳踏車前進。

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1.除了機械可以來傳送動力外，風和水也可以用來進行動力的傳送。
2.人力、風力和水力，透過簡單機械的結合和其他科技的應用，讓我們的生活更加便利與舒適。
3.水車磨坊：利用水流力量推動扇片轉動，扇片轉動時帶動中間的軸運轉，再使上方的石磨轉動。一連串的動力傳送運作，都是源自於水流的力量。

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動力的傳送可以由自然界的力量或是機械力量來進行。
空氣的力量：風車
水流力量：水車
皮帶、輸送帶：電扶梯、馬達、跑步機、刨冰機、印刷機等
齒輪：鐘錶、修正帶、電扶梯、腳踏車等
鏈條：電扶梯、腳踏車、鐵捲門等
履帶：挖土機、坦克等


*腳踏車：
1.大齒輪和小齒輪的轉動距離相同，所以不省力也不費力。
2.踏板與齒輪關係：腳踏板和大齒輪是一個輪軸關係，小齒輪和後車輪則是另一個輪軸關係。以腳踏板帶動時是省力的，而以小齒輪帶動後車輪時則是費力的。


*變速腳踏車：
在相同條件的情境下，以相同的力量踩踏板，當前齒輪(數)的大小固定時，後齒輪(數)愈小，則速度愈快。但是當地面給予車輪的阻力及車輪的半徑都是固定時，後齒輪的半徑愈小時，所需要踩踏的力就愈大，也就是愈「費力」。

前齒輪數 後齒輪數　前齒輪轉一圈,後齒輪轉動圈數
16 　　 　　4 　　　　　　　4 (最快,費力)
16 　　　　 8 　　　　　　　2 ( 費力)
16 　 　　16 　　　　　　　1 (最慢 )

變速腳踏車上，如果大、小齒輪比例相近，腳踩起來比較不費力，但是速度並不快；如果小齒輪愈小、大齒輪愈大，腳踩起來比較費力，但是速度會增快許多，所以變速腳踏車在行進過程中轉換成較小齒輪時，速度便會加快。(大齒輪轉一圈，小齒輪即可轉較多圈)