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簡單機械

關於這個模擬實驗

此模擬讓學生在 3D 中試用四種經典簡單機械。學生可選擇機械，設定荷重質量和自己的施力，調整比例設定，並可選擇開啟摩擦力。讀數會顯示機械利益、移動荷重所需的施力，以及輸入功和輸出功。核心概念是：機械以力換距，卻永不產生能量。此模擬適合物理科課堂，小組可比較不同機械，並解釋為何較小的施力需要更長的推動距離。

學生可以探索什麼

  • 選擇「槓桿」，然後提高「比例設定」，觀察「所需施力」讀數下降。
  • 切換至「滑輪」，在相同比例下比較其機械利益與槓桿的機械利益。
  • 把「你的施力」滑桿調高，直至超過「所需施力」，荷重便開始移動。
  • 開啟摩擦力，比較輸入功與輸出功。
  • 以相同的荷重質量試用斜面和輪軸，並為四種機械排序。

學習目標

  1. 1辨認四種簡單機械，並說明每種如何減少所需施力。
  2. 2計算機械利益，即荷重除以施力。
  3. 3解釋理想機械的輸入功等於輸出功。
  4. 4描述摩擦力如何降低機械的效率。

教師常問的問題

可以免費使用嗎？

可以，完全免費。它可在任何現代瀏覽器上運行，包括白板和平板電腦，無需登記。

什麼是機械利益？

機械利益是荷重除以施力。數值為 3 表示你只需施加荷重重量三分之一的力，但你必須移動三倍的距離，因此功保持不變。

簡單機械可以省功嗎？

不能。它以較小的力在較長距離上施力，使工作較為容易。輸入功與輸出功相等，若有摩擦力，則部分功會以熱的形式損失。

怎樣使用簡單機械模擬？

從「機械」選單選擇一台機械，然後設定荷重質量、你的施力和比例設定。若你的施力大於所需施力，荷重便會移動。

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免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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