牛頓第二運動定律的公式與內容是什麼?
🔑 參考答案
牛頓第二運動定律指出,物體的加速度與所受合力成正比、與質量成反比,公式為F=ma(F為合力,m為質量,a為加速度)。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
任務簡報:推動同樣力量的購物車,空車比裝滿貨物的車更容易加速,這與牛頓第二運動定律中質量和加速度的關係有關。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

推動同樣力量的購物車,空車比裝滿貨物的車更容易加速,這與牛頓第二運動定律中質量和加速度的關係有關。這一節,我們要透過模擬實驗,探究施力、質量與加速度三者的關係。
先把 5 個步驟讀完,再動手做!
💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。
🧑🏫 操作指導語(請依序完成)

進入模擬後,選擇「Acceleration」或「Net Force」畫面,選擇一個物體並記錄其質量。
對物體施加固定大小的力,觀察並記錄物體獲得的加速度。
保持施力大小不變,更換為質量較大的物體,比較加速度的變化。
保持物體質量不變,增加施力大小,比較加速度的變化。
思考:如果同時將施力加倍、質量也加倍,加速度會有什麼變化?
🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!
| 施力大小 | 物體質量 | 加速度 | F/m計算值 |
|---|---|---|---|
用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!
牛頓第二運動定律的公式與內容是什麼?
牛頓第二運動定律指出,物體的加速度與所受合力成正比、與質量成反比,公式為F=ma(F為合力,m為質量,a為加速度)。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
使用模擬工具測試時,施力大小與加速度、質量與加速度分別呈現什麼關係?
施力大小與加速度成正比(質量固定時,施力越大加速度越大);質量與加速度成反比(施力固定時,質量越大加速度越小)。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
若已知物體的質量與所受合力,如何計算加速度?
可將公式改寫為a=F/m,代入已知的合力與質量即可計算加速度。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
生活中有哪些應用了牛頓第二運動定律的例子?
例如賽車設計會降低車重(減少質量)以提升加速度、火箭發射需要巨大推力(合力)才能產生足夠加速度脫離地心引力等。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!
使用 PhET「Forces and Motion: Basics」測試同時改變施力與質量(如兩者皆加倍)時加速度的變化,驗證F=ma的比例關係。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對牛頓第二運動定律有什麼新的理解?
設計交通工具時,可透過減輕車體質量或增加引擎動力(施力)來提升加速度表現,同時也要考量煞車系統是否能提供足夠的反向力使車輛安全減速。
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沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
你認為在設計交通工具(如汽車、腳踏車)時,如何應用牛頓第二運動定律的原理?
💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。