力矩的定義與計算公式是什麼?
🔑 參考答案
力矩的定義為力與力臂(支點到施力作用線的垂直距離)的乘積,公式為力矩=力×力臂,用來描述力使物體轉動的效果。
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:翹翹板要保持平衡,除了兩邊的重量,還要考慮距離支點的遠近,這就是槓桿原理與力矩的展現。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

翹翹板要保持平衡,除了兩邊的重量,還要考慮距離支點的遠近,這就是槓桿原理與力矩的展現。這一節,我們要透過模擬實驗,探究槓桿原理與靜力平衡的關係。
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「Balance Lab」場景,在翹翹板兩側放置不同重量的物體。
調整物體與支點的距離,嘗試使翹翹板達到平衡狀態。
記錄達到平衡時,兩側物體的重量與到支點的距離,並計算兩側的力矩(重量×距離)。
嘗試在同一側放置兩個以上的物體,計算並驗證力矩平衡的條件。
思考:如果兩側重量相同但距支點的距離不同,翹翹板會如何傾斜?
🧪 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!
| 左側重量 | 左側力臂 | 右側重量 | 右側力臂 | 是否平衡 |
|---|---|---|---|---|
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!
力矩的定義與計算公式是什麼?
力矩的定義為力與力臂(支點到施力作用線的垂直距離)的乘積,公式為力矩=力×力臂,用來描述力使物體轉動的效果。
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 💪
使用模擬工具測試翹翹板平衡時,兩側的力矩有何關係?
翹翹板達到平衡時,兩側的力矩大小相等、方向相反(一側順時針力矩等於另一側逆時針力矩)。
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 💪
物體達到靜力平衡需要滿足哪些條件?
物體達到靜力平衡需同時滿足:(1)所受合力為零(不會產生平移);(2)所受合力矩為零(不會產生轉動)。
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 💪
生活中有哪些應用槓桿原理的例子?
例如翹翹板、天秤、開瓶器、剪刀、鉗子、扳手等工具,都運用了槓桿原理。
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「Balancing Act」嘗試在翹翹板一側放置多個不同重量的物體,計算並驗證多個力矩加總後是否等於另一側的力矩,藉此驗證力矩平衡的普遍性。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對槓桿原理與靜力平衡有什麼新的理解?
剪刀、鉗子等工具將施力點設計在距支點較遠處,而施力臂較長可以用較小的力產生較大的力矩,達到省力的效果;開瓶器同樣利用較長的力臂,以較小的力就能撬開瓶蓋。
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 💪
你認為剪刀、鉗子、開瓶器等工具的設計,如何運用槓桿原理省力?
💡 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。