平衡重锤投石机.PDF

校 名：高雄市橋頭區興糖國民 小學 指導老師：石紘聿 、林郁捷 、黃 琇婷 一、旨趣： 小學六年級的自然所 學到的槓桿原理，其實在我們的生活中隨處可 見 ，甚至在古代還被利用來做為威力強大的戰爭武器，就讓我們來透過簡 單的遊戲 一窺它的究竟。 二、實驗器材： 塑膠尺 、紙製小石頭、小型自製平衡重錘投石機 、書籤 、印章 三、活動過程 ： •第一關： 利用塑膠尺所做成簡 易的翹翹板，將重 物投射 到指定的地點即過關。發 射時需要考慮支點的位 置 ，投射的方向以及施力 的大小，可以訓練小朋友 的 手眼 腦協調力。 •第二關： 利用我們 小朋友自製 的 平衡重 錘投石機來實際 投擲，觀察槓桿原理的實 際應用情形。 四、原理探討 ： 當 我們在玩 翹翹板時，如果 本來體重就 比較 重的人 ，坐位離 中間支撐又較 為 靠近 ，就會發現 輕的那個人會很 快被抬起來，甚 至有時候速度快 到有種要飛起來 的感覺。 如果依照這個方法，將較重的人改為我們投石機上的重 物 ，而較輕的 人的位置就是我們準備投擲出去的小石子，就可以完成一台威力強大的投 石機了。 像這樣子的簡單機械 ，其中包含有一支較硬的杆子或是板子，再用一 個可以支撐的物品讓它可以左右晃動，我們就稱為 「槓桿」。 生活中隨處可見槓桿的設計應用，主要的類型可以分為三種： 第一種：支點在施力點與抗力點的中間。 例如公園裡的翹翹板，如果兩位小朋友的體重一樣，只要坐在距離支點一 樣的位置，就可以讓翹翹板維持平衡，這時候施力臂的長度就等於抗力臂。 我們所建造的投石機就是這一種槓桿，不過由於我們所設計的施力點(落下 的重物 較為靠近支點，使得抗力臂大於施力臂，雖然是費力裝置，但重物) 只要落下一點距離，就可以快速的把抗力點的物品 (石頭 )投擲到很遠的距 離。 第二種：抗力點在中間，施力點與支點分別位於兩邊。 這樣子的設計可以用較少的力量移動較重的東西，也稱為省力裝置。不過 也由於施力臂比較長的關係，所以物品被移動的距離也較小，例如生活中 的鉗子。 第三種：施力點在中間，抗力點與支點分別位於兩邊。 雖然因為抗力臂比施力臂長造成需要更多的力量來移動，屬於費力工具， 但是卻可以將物品位移最遠，例如生活中的掃帚，只需要小小移動一下手 臂，另一端的掃把頭就可以把垃圾掃得很遠。 五、參考資料與圖片來源 1國. 小六年級自然與生活科技課本 2.古代投射器械 /content/06/0713/22/6849_155562.shtml 3.維基百科：投石機 /wiki/%E6%8A%95%E7%9F%B3%E6%A9%9F 4.紙製投石機 /watch?v=1NzrokQejzw /watch?v=GjguG9EBzyQ 5.投石機原理 /watch?v=8hAX72Xgf1U 6.維基百科：槓桿原理 /wiki/%E6%9D%A0%E6%9D%86