六年級第一單元 簡單機械
實驗2:固定施力臂與抗力
小組分組實際實驗並觀察
當施力臂和抗力固定,槓桿達到水平平衡時,抗力臂長短與施力有什麼關係?
實驗步驟
1. 在支點兩邊找相同位置當作施力點和抗力點,並掛上相同重量的砝碼。例如兩邊第1格的位置各掛1個20克重的砝碼。
2. 依序改變支點左邊的抗力點,例如第2、3、4⋯⋯格位置,當槓桿達到水平平衡時,記錄右邊施力點的砝碼重量。
教學目標重點歸納與記錄省思
1. 測試前,要先調整槓桿實驗器上的平衡鈕,使支點兩邊保持水平平衡。
2. 操作槓桿實驗器時,支點左右兩邊皆可當作抗力點或施力點, 若怕學生分不清施力點與抗力點,可用不同顏色的標籤紙貼在槓桿實驗器上協助辨識,並在槓桿實驗器下方放置抹布,避免實驗中砝碼不小心掉落造成較大聲響。
3. 掛上砝碼時,可指導學生先用手輕輕扶住槓桿,再掛上砝碼。
4. 此實驗建議不要在抗力點上掛上過重的砝碼,否則施力點的砝碼可能會因數量較多接觸到桌面,使實驗結果出現誤差。
5. 學生可藉由實驗結果進行討論:(1) 抗力臂越長,施力點所掛的砝碼重量就越大。(2) 抗力點在第6格,施力點掛的砝碼重量最大;抗力點在第1格,施力點掛的砝碼重量最小。
6. 學生說出結論(1)「當施力臂與抗力固定,抗力臂越長,施力越大。」(2) 「施力臂與抗力臂的長短,會影響施力大小」。施力臂大於抗力臂,施力會比抗力小(省力);施力臂小於抗力臂,施力會比抗力大(費力);抗力臂等於施力臂時,施力與抗力一樣大(不省力也不費力)。