探究為什麼-槓桿原理

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簡介

「工欲善其事，必先利其器」，許多機械的發明給予了人類更方便的方式來增加工作效率，也許可以幫助省力、省時，甚至改變施力方向。槓桿原理為當前許多機械所運用的基礎，古希臘科學家阿基米德曾經提過:「給我一個支點，我就能移動地球」。本次的活動將透過生活中的小工具來製作簡單的槓桿裝置，再搭配無線力量感應器的數位量測，探索槓桿原理的奧秘。

活動所需材料與設備

• 無線力量感應器(PS-3202)
• SPARKvue軟體
• 長尺(100cm)
• 磁鐵塊
• 紙圓筒

活動流程

1. 開啟無線力量感應器，並與SPARKvue軟體作連接
2. 將磁鐵塊固定於長尺的末端，作為槓桿裝置的抗力點
3. 將紙圓筒放置於長尺的50cm處下方，作為槓桿裝置的支點
4. 將力量感應器的偵測端更換為保險桿(非掛勾裝置)
5. 將力量感應器靜止放於桌面上，進行歸零
6. 點擊開始測量
7. 以力量感應器作為槓桿的施力點，在長尺上的另一端往下推，觀察舉起磁鐵塊時的施力大小

8. 點擊停止測量
9. 現在將圓筒往磁鐵塊的方向移動，並依照上述的步驟使用力量感應器量測施力的大小

10. 現在將圓筒往施力點的方向移動，並依照上述的步驟使用力量感應器量測施力的大小

問題討論

1. 觀察施力的數據量測，改變圓筒的位置後施力有什麼變化?
2. 觀察施力大小與施力點至圓筒距離的關係，可以得到什麼結論?
3. 從本次的活動中，可以觀察到槓桿原理的應用機械可以帶來哪些便利性?可以省功嗎?

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