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简单机械

关于这个模拟实验

本模拟让学生以 3D 方式尝试四种经典简单机械。学生选择机械，设定负载质量和自己的施力，调整比率设置，并可选择开启摩擦。读数显示机械优势、移动负载所需的施力，以及输入功和输出功。核心观点是：机械用力换距离，但从不产生能量。适合物理科学课，让小组比较各种机械，并解释为什么较小的施力需要更长的推动距离。

学生可以探索什么

  • 选择杠杆，然后提高比率设置，观察所需施力读数下降。
  • 切换到滑轮，在相同比率下比较其机械优势与杠杆。
  • 把“你的施力”滑块调到超过所需施力，观察负载开始移动。
  • 打开摩擦，比较输入功与输出功。
  • 在负载质量相同的情况下试试斜面和轮轴，并对四种机械进行排序。

学习目标

  1. 1说出四种简单机械，并说明每种如何减小所需施力。
  2. 2把机械优势计算为负载除以施力。
  3. 3解释对于理想机械，输入功等于输出功。
  4. 4描述摩擦如何降低机械的效率。

教师常问的问题

是否免费使用？

是的，完全免费。可在任何现代浏览器中运行，包括白板和平板电脑，无需注册。

什么是机械优势？

机械优势是负载除以施力。数值为 3 时，你只需用负载重量的三分之一去推，但必须把施力移动三倍的距离，因此功保持不变。

简单机械能节省功吗？

不能。它通过让你用较小的力经过较长的距离来使工作变轻松。输入功与输出功相同；有摩擦时，一部分会以热的形式损失。

我如何使用简单机械模拟？

从“机械”菜单中选择一种机械，然后设定负载质量、你的施力和比率设置。如果你的施力大于所需施力，负载就会移动。

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