簡單機械 生活中常見的剪刀、 筷子、掃把、水龍頭 、螺絲起子和腳踏車 等都是能幫助我們工 作達到省力、省時或 方便操作的目的。讓

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1 簡單機械 生活中常見的剪刀、 筷子、掃把、水龍頭 、螺絲起子和腳踏車 等都是能幫助我們工 作達到省力、省時或 方便操作的目的。讓
我們來認識這些「簡 單機械」的原理吧！

2 簡單機械—認識槓桿 阿基米德從撬石頭用的撬棍，發現借助槓桿可以 達到省力的目的。他曾說：｢只要給我一個支點
，一根足夠長的棍子，我也可以抬起地球。 ｣

3 簡單機械—認識槓桿 凡可繞著一固定點而轉動的硬棒，均可視為「槓 桿」。槓桿是一種簡單機械，利用槓桿，有的是
為了省力，有的是為了加速，有的是為了獲得方 向改變操作方便的效果。

4 認識槓桿—鐵尺翹翹板(實驗) 實驗步驟：將鐵尺翹翹板的ㄧ端放置三塊磁鐵，手 在鐵尺另ㄧ端施力，使鐵尺達到平衡。
實驗討論 ：1.手壓鐵尺的位置和手施力的大小有什 麼關係？ 手壓在鐵尺末端，感覺較省力，壓的位置愈靠近鐵尺中間支點，感覺會較吃力。 2.要如何測量出手所施力的大小呢？

5 認識槓桿—槓桿原理實驗 實驗中你發現了什麼？ 步驟一：調整槓桿實驗器，使左右達到平衡。 步驟二：先將一端的砝碼位置固定，另ㄧ端分別
在不同位置掛砝碼，使兩端平衡。 實驗中你發現了什麼？

6 簡單機械—認識槓桿 槓桿作用的原理(公式) 當槓桿在施力與抗力作用下平衡時，施力對支點產 生的力距等於抗力對支點產生的力距，公式如下：
施力×施力臂=抗力×抗力臂 抗力臂(力距) 施力臂(力距)

7 簡單機械—認識槓桿 施力與施力臂 支點 抗力與抗力臂 施於槓桿上的力，稱為施力。施力的作用線到支點的垂直距離，叫做「施力臂」
槓桿轉動時，其所繞的固定點即為「支點」。 槓桿所受阻力，稱為抗力。抗力的作用線到支點的垂直距離，叫做「抗力臂」。 體重較重的人要坐靠近中 間支點的位置，體重較輕 的人則坐在遠離中間支點 的位置，才能左右平衡。 當兩個體重不ㄧ樣的人， 坐在翹翹板上時，要如何 做才能保持翹翹板的平衡 呢？

8 認識槓桿—槓桿原理實驗 實驗結果 槓桿一方固定不變，另一方在愈靠近 支點處吊掛，所掛的砝碼數會較多； 反之，砝碼數則較少。
由此可知，當施力臂愈長時，施力 就愈小、愈省力。所以在日常生活 中，運用的工具施力臂愈長，施力 就愈小、愈省力。想一想，在槓桿 的種類中，哪一種是屬於省力的？ 第二類槓桿

9 槓桿實驗小測驗 1.如果把左邊的砝碼由乙 點移到丁點，天平左邊 會怎樣？ (翹上去) 2.左邊的砝碼移到丁點時 ，要加掛幾個砝碼才會 平衡？
甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 (翹上去) 2.左邊的砝碼移到丁點時 ，要加掛幾個砝碼才會 平衡？ (四個) 3.左邊的砝碼改成三個時 ，要掛在哪一點才會保 持平衡？ (丙)

10 槓桿原理--牛刀小試 下列各槓桿裝置中，何者會向順時針方向旋轉且 合力矩最大？ (B) (A) (C) (D)

11 簡單機械—認識槓桿 根據支點、施力點、抗力點的相關位置可區分 成下列三種槓桿。 槓桿的種類 第一類槓桿 第二類槓桿 第三類槓桿
想一想，施力點與支點的距離和用力的大小有什麼關係？ 施力臂愈長，施力愈小、愈省力；抗力臂愈長，施力愈大、愈費力。

12 簡單機械—槓桿的種類 第一類槓桿 支點位於施力點與抗力點之間，這種槓桿可能省力可能費力，也可能既不省力也不費力 ，只改變方向。

13 第一類槓桿的三種功能 當施力臂=抗力臂 既不省力也不費力 。只改變力的方向 當施力臂>抗力臂 是省力的工具。 當抗力臂>施力臂
是費力但省時的工具。 抗力臂 施力臂

14 簡單機械—第一類槓桿 ◆請指出下列圖中支點、抗力 點、施力點的位置。 支點 抗力點 施力點 施力點 支點 抗力點 抗力點 支點 施力點

15 簡單機械—槓桿的種類 第二類槓桿 抗力點位於支點及施力點之間，這種槓桿的施力點一定比抗力點距離支點遠，所以永遠是省力的。

16 簡單機械—第二類槓桿 ◆請指出下列圖中支點、抗力點、施力點的位置。 施力點 抗力點 支點

17 簡單機械—第二類槓桿 抗力點 施力點 支點 施力點 施力點 支點 抗力點 支點 抗力點 這些槓桿工具的施力臂一定比抗力臂長，是省力的工具。

18 槓桿原理--牛刀小試 下列槓桿裝置中，施力點不動，砝碼往木尺的哪 ㄧ邊移動(左或右)會比較省力？為什麼？
左邊靠近支點 抗力距(抗力×力臂) ＝施力距(施力×力臂) 0.5×抗力臂□ ＝施力△ ×10， □和△成正比

19 槓桿原理--牛刀小試 ◆想一想，使用第二類槓桿工具時，下列哪一張圖能達到最省力？為什麼？ 圖一 圖二 抗力離支點愈近，就會越省力喔！

20 簡單機械—槓桿的種類 第三類槓桿 施力點位於支點及抗力點之間，這種槓桿施力點一定比抗力點距離支點近，會增加施力推動物體的速度，但永遠是費力的。

21 簡單機械—第三類槓桿 請指出下列圖片中支點、抗力點、施力點的位置。 抗力點 施力點 支點 施力點 支點 抗力點

22 這些槓桿工具施力臂一定比抗力臂短，所以一定是費力的
簡單機械—第三類槓桿 施力點 支點 抗力點 支點 施力點 抗力點 支點 施力點 抗力點 這些槓桿工具施力臂一定比抗力臂短，所以一定是費力的

23 槓桿原理在生活中的應用 第一類槓桿 第二類槓桿 第三類槓桿
如果我們平常多注意身邊的工具，就會發現有許多簡單機械都應用了槓桿原理。說一說，下面幾種工具是屬於哪一種槓桿呢？ 第一類槓桿 第二類槓桿 第三類槓桿

24 槓桿原理在生活中的應用 動動腦時間 省力費時—因為施力臂大於抗力臂，例如老虎鉗、斜口鉗等。 費力省時--施力臂小於抗力臂，例如洋裁剪刀等。
下面哪一種剪刀比較省力？哪一種則比較費力？為什麼？ 省力費時—因為施力臂大於抗力臂，例如老虎鉗、斜口鉗等。 費力省時--施力臂小於抗力臂，例如洋裁剪刀等。

25 槓桿原理在生活中的應用 動動腦時間 下面哪一種工具運用起來比較省力？哪些是不能省力卻能節省時間？ 省力 省時 省時 省力 省力 省力 省時

26 划龍船時是屬於哪一類的槓桿? 第三類槓桿省時費力 使用開罐器時是屬於哪一類的槓桿? 第二類槓桿省力費時

27 施力點 抗力點

28 簡單機械—認識輪軸 比一比，下列圖中哪一個水龍頭比較容易打開？哪一個螺絲起子用起來較輕鬆省力呢？為什麼？

29 簡單的機械—認識輪軸 螺絲起子有兩個半徑不相等的圓，固定在同一個圓心上轉動，外面的大圓是「輪」
，中間的小圓是「軸」，而輪軸都是繞著圓心轉動。 輪 輪 軸 軸 請指出門的喇叭鎖，哪裡是輪？哪裡是軸？

30 簡單機械--輪軸實驗 實驗中你發現了什麼？ 步驟1：調整大輪和小輪上的棉線，使其分別垂掛在支 架的左右兩邊。
步驟2：分別測量大輪和小輪的半徑，並做記錄。 步驟3：在小輪棉線上吊掛4個砝碼，觀察大輪的棉線 需掛幾個砝碼，才能使輪軸不轉動。 步驟4：小輪上改掛8個砝碼，觀察當輪軸平衡時，大 輪上所掛的砝碼數量。 實驗中你發現了什麼？

31 簡單機械--輪軸實驗討論 1.當輪軸實驗器平衡時，在小輪和大輪上所掛的砝 碼數量相同嗎？ 不相同。小輪掛的砝碼數較多，大輪掛的砝碼數較少
2.當輪軸實驗器平衡時，大輪和小輪的半徑大小與 砝碼數量有什麼關係？ 半徑較大，代表力臂較長，掛的砝碼數也較少。 3.為什麼使用輪軸時，施力在輪上會比較省力呢？ 因為輪軸是一種槓桿的變形，所以 施力在輪上時，輪半徑即為施力臂 ，輪半徑比軸半徑大，即輪的施力 臂較長，所以會較省力。

32 簡單機械—認識輪軸 輪 軸 輪軸是兩個半徑不等的圓 輪，固定同一軸心上的機 械。輪軸是一種槓桿的應 用，軸心就是支點，輪和
軸的半徑，分別是施力臂 與抗力臂。 2 3 抗 力 點 施 力 點 支點 施於輪的作用力╳輪的半徑 =施於軸的作用力╳軸的半徑 軸半徑 輪半徑

33 簡單機械--輪軸實驗 動動腦時間 1.右圖小輪上要掛幾個 砝碼輪軸才能達到平 衡？ (四個) 2.若以中輪當軸，要掛 幾個砝碼才會達到平
大 中 小 1.右圖小輪上要掛幾個 砝碼輪軸才能達到平 衡？ (四個) 1 4 2.若以中輪當軸，要掛 幾個砝碼才會達到平 衡？ (兩個) 3.若以中輪、小輪當軸 ，要掛幾個砝碼才會 達到平衡？ (中輪1個小輪2個)

34 輪軸的省時與省力的應用原理 (1)若施力在輪上時，由於施力臂較大 ，因此施力會小於抗力，此時的輪 軸必省力，而代價則是施力移動距
離加長較費時。如右圖門把裝置。 (2)若施力在軸上時，由於施力臂較小 ，因此施力會大於抗力，此時的輪 軸必費力，但施力的移動距離較短 能省時。如右圖的擀麵棍。 輪 軸

35 輪軸在生活中的應用 施力在輪 方向盤、門把、水龍頭、螺絲起子、瓦斯爐開關、削 鉛筆機、扳手、轆轤等。 輪 軸

36 輪 軸 應用輪軸的工具不一並要有圓形的輪，例如：扳手 就是一種非圓形省力的輪軸應用工具。使用時，手
施力的位置為施力點，旋轉的半徑為輪半徑，中間 為軸心。 輪 軸

37 輪軸在生活中的應用 施力在軸 擀麵棍、竹蜻蜓、溜溜球、輪胎、風扇馬達等。 擀麵棍手握住的部位是為軸，接觸麵粉的部位是為輪，是一
種施力在軸上的費力工具，不過具有節省操作時間的優點。

38 輪軸在生活中的應用(習作P12) 輪軸轉動時是相同的方向，輪軸的構造能夠幫助我們把轉動輪的小力量變成轉動軸的大力量，而施力在軸上的工具雖然無法省力，卻可以節省時間。

39 阿基米得螺旋提水器—機械應用原理 當內螺旋轉動時，螺桿每轉一周，密封腔內的水向前推進一個螺距，隨著螺桿的連續轉動，水從一個密封腔壓向另一個密封腔，最後將水擠出。 螺旋原理＋輪軸原理

40 簡單機械—認識滑輪 升旗時旗子為什麼能沿著旗 桿緩緩上升呢？那是利用了 什麼樣的簡單機械裝置呢？ 滑輪

41 簡單機械—認識滑輪 滑輪也是一種槓桿的變形，是由有溝槽的輪子和繩子所組成，可將ㄧ個小小的力量在很長的距離中達到放大的效果，其機械功能和槓桿一樣。可分為下列三種： 施力 重物 重物 重物 施力 施力 定滑輪 動滑輪 滑輪組

42 簡單機械—定滑輪實驗 步驟1：架設定滑輪裝置，並取砝碼當成重物，記錄重量 後掛在繩子的一端。
步驟2：在繩子的另一端依序掛上砝碼，直到定滑輪上的 繩子不再滑動，記錄所掛的砝碼個數。 步驟3：取下砝碼，用手拉動繩子，當繩子垂直向下拉動 10公分後，觀察重物移動的方向和距離。 10公分

43 簡單機械—定滑輪實驗 1.實驗結果，使用定滑輪拉動重物時能省力嗎？ 2.手拉動繩子的長度和重物移動的距離相同嗎？
定滑輪不能省力（物重=拉力），只能改變力的方向，達到操作的便利性。 2.手拉動繩子的長度和重物移動的距離相同嗎？ 砝碼上升的距離和手拉繩子的距離是一樣的，手拉多長，物體上升多長。 3.重物移動的方向和手拉繩子的方向一樣嗎？ 移動方向相反，重物移動的方向向上，手拉繩子的方向是向下。

44 簡單機械—定滑輪 定滑輪 (1)定滑輪可視為支點在中間，且 兩臂等長的槓桿應用。以定滑 輪吊起重物時，繩上施力與物
重相等，所以是不能省力的。 (2)使用定滑輪吊起物體時，只是 為了改變力的作用方向，達到 操作方便的目的。

45 簡單機械—定滑輪的應用 窗簾軌道上有一個定滑輪固定在窗簾軌道的末端，拉動繩子即可開閉窗簾。定滑輪只會轉動 ，不會移動位置。 釣竿收線器
緩降機 定滑輪與動滑輪的使用情形在此部分先不必提及，只需讓學生由觀察圖片察覺兩者在裝置上的差異性即可。 窗簾軌道上的滑輪：有一定滑輪固定在窗簾軌道的末端，拉動繩子即可開閉窗簾。窗簾軌道上的滑輪位置固定，繩子移動時，滑輪只有轉動，不會移動位置。 利用動滑輪搬運磚塊：有一滑輪固定在搬運重物的車子上方，人在高處拉重物上升時，滑輪會轉動，而且會隨著上下移動位置。 水井滑輪 窗簾軌道上有一個定滑輪固定在窗簾軌道的末端，拉動繩子即可開閉窗簾。定滑輪只會轉動 ，不會移動位置。 百葉窗

46 簡單機械—動滑輪實驗 步驟1：將砝碼掛在滑輪掛勾上，再利用彈簧秤測量 滑輪和砝碼的重量。 步驟2：將繩子一端固定在支架上，繞過滑輪，另一
端掛住彈簧秤，手拉住彈簧秤，觀察刻度。 步驟3：取下彈簧秤，用手垂直向上拉動繩子10公分 ，觀察砝碼移動的方向和距離。

47 簡單機械—動滑輪實驗(討論) 1.根據實驗結果，使用動滑輪拉動砝碼時能省力嗎？ 2.手拉動繩子的長度和砝碼移動的距離有什麼差異？
可省一半的力，但操作的不便性也會增加。 2.手拉動繩子的長度和砝碼移動的距離有什麼差異？ 手拉動繩子10公分，砝碼大約只上升5公分。所以，物 體上升的高度是手拉長度的一半。 3.砝碼移動的方向和手拉繩子的 方向一樣嗎？ 討論1：動滑輪可以省力，愈多動滑輪是不是愈省力？ 答：是的，但或許操作的不便性也會增加。 討論2：砝碼上升的距離是手拉動繩子距離的一半。例如：手拉動繩子20公分，重物約只上升10公分。 討論3：手拉繩子的方向和重物上升的方向一樣。 手拉繩子的方向和物體上升的方 向相同，操作較不方便。

48 簡單機械—動滑輪 想一想，動滑輪是哪一種的槓桿原理？ 動滑輪 (1)動滑輪可視為抗力點在 中間，且施力臂為抗力 臂兩倍長的槓桿應用。
重物 施力 (1)動滑輪可視為抗力點在 中間，且施力臂為抗力 臂兩倍長的槓桿應用。 (2)以動滑輪吊升物體，繩 上施力的大小約為物重 的一半，可以達到省力 的效果。 施力 抗力 支點 想一想，動滑輪是哪一種的槓桿原理？

49 簡單機械—省力的動滑輪 若滑輪與砝碼重量合是150克，那麼繩子往上拉的力量是多少？ 75克 75克 動滑輪公式

50 動滑輪與定滑輪的應用 如果將定滑輪和動滑輪結合在一起，操作時會有 怎樣的效果呢？ 具有操作方便且省力的效果。 定滑輪 動滑輪

51 簡單機械—滑輪組 算一算要用多少力 將定滑輪與動滑輪組合起來，既可以省力也可以改變方向。 甲：40×1/2=20 乙：80/4條=20
數一數有幾條線將重物往上拉？ 甲：40×1/2=20 乙：80/4條=20 算一算要用多少力 40克 80克

52 甲類滑輪組 乙類滑輪組 計算動滑輪數：ㄧ個動滑輪可省 1/2倍的力 計算往上拉的繩 子數目： 計算 方法 兩個動滑輪拉力＝W×1/2×1/2

53 簡單機械—滑輪組(牛刀小試) 請算出下列滑輪組所需的拉力 20克 12克 丙 15克

54 簡單機械—滑輪組(牛刀小試) 請算出下列滑輪組所需的拉力 丁 20克

55 簡單機械--滑輪組的應用 滑輪組可以傳遞力量。你只要用原來的一半力氣，就可以提起物體，不過物體移動的距離，也只有原來的一半。 吊車
塔式起重機

56 簡單機械的組合—齒輪 透明的修正帶中可以看到大小不同輪子，這些輪子的外緣有整齊的齒列，這些輪子就稱為齒輪，它們可以彼此扣住互相帶動。
時針滴答滴答地運轉。如果看一下它的內部，可以發現有許多刻上鋸齒紋的大小齒輪相互咬合著運轉。

57 簡單機械的組合—齒輪 修正帶是利用帶子和數個小齒輪互相帶動，使帶子由一個齒輪轉移到另一個齒輪，持續將修正帶覆蓋於文件上的錯誤處。
機械錶 修正帶 修正帶是利用帶子和數個小齒輪互相帶動，使帶子由一個齒輪轉移到另一個齒輪，持續將修正帶覆蓋於文件上的錯誤處。 鐘錶內部裝有經過設計的齒輪，利用不同大小的齒輪轉速不同，分別帶動時針、分針和秒針有規律的轉動。

58 簡單機械的組合—齒輪與鏈條 ◆如果把兩個齒輪分開時，要怎麼做才能把動力傳 送到另一個齒輪？
利用鏈條連接兩個齒輪，就可以把動力傳送到另一個齒輪。

59 簡單機械的組合—齒輪運轉(實驗) 試試看，轉動大齒輪時，小齒輪會如何轉動？它們轉動的圈數相同嗎？ 步驟1：準備大小不同的2個齒輪，互
相扣住後固定在操作板上。 步驟2：轉動大齒輪，觀察小齒輪轉動 的情形。 步驟3：將2個齒輪分開，分別固定後， 再利用塑膠鏈條套住2個齒輪。 步驟4：轉動大齒輪，觀察小齒輪轉動 的情形。

60 簡單機械的組合—齒輪運轉(討論) ? 右邊 1.互相扣住的2個齒輪，齒輪轉動的方向有什麼相關性？ 大、小齒輪轉動的方向是相反的。當大齒輪
往左邊轉動時，小齒輪就會往右邊轉動。 右邊

61 簡單機械的組合—齒輪運轉 2.當大齒輪轉一圈時， 小齒輪要轉幾圈？ 3.當小齒輪轉一圈時， 大齒輪會轉幾圈？ 三分之二圈 一圈半 36 36
24 36 24 一圈半 齒輪的作用都是使一個齒輪轉的比另一個快或慢，或以不同的方向轉動，兩個齒輪之間的速度差會產生傳送力的變化。

62 簡單機械的組合—齒輪運轉 4.兩個齒輪相連後，齒輪轉動的方向有什麼相關性？ 當20齒的齒輪轉動1圈時，10齒的齒輪轉動幾圈？
方向相同 兩圈 20 10 兩個齒輪轉動方向相同。如果大齒輪順時針運轉，小齒輪也是順時針運轉。20齒的齒輪轉一圈時，10齒的齒輪會轉2圈。

63 簡單機械的組合—齒輪 齒輪主要的功用 1.傳遞動力 2.改變動力方向 3.改變旋轉速度。 齒輪怎樣帶動另一個齒輪轉動並傳送動力？
當大、小齒輪互相扣在一起時，轉動其中一個齒輪 ，另一個齒輪會以反方向跟著轉動。

64 利用齒輪傳送動力 按ㄧ下

65 簡單機械的組合—腳踏車 腳踏車上有大、小齒輪的組合，它們以鏈條相連，使大齒輪可以帶動小齒輪。仔細觀察，大、小齒輪轉動的方向一樣嗎？ 大齒輪
腳踏板

66 簡單機械的組合—腳踏車 ◆當我們轉動腳踏車的踏板時，大、小齒輪的轉動 方向相同嗎？當前輪轉一圈，後輪會轉幾圈呢？ 轉動方向相同 後輪轉動4圈
16齒 32齒 轉動方向相同 後輪轉動4圈 ◆想一想，腳踏車前進的速度是以什麼來控制？動力 又是如何傳送的呢？ 腳踏板 轉動腳踏車踏板的動力，會轉動踏板上的大齒輪， 在經由鏈條將動力傳送至後輪上的小齒輪，小齒輪 再帶動後輪轉動，推動前輪，使車子前進。

67 簡單機械的組合—腳踏車 施力 施力臂--- 抗力臂 抗力 腳踏車後輪及後齒輪之間的關係可看成一個變形的槓桿。我們
踩踏板後藉著鏈條傳給後齒輪的力為施力；施力臂為後齒輪的 半徑；地面給予車輪的阻力為抗力；而抗力臂為車輪的半徑。 施力 施力臂--- 抗力臂 踩踏板後藉著鏈條傳給後齒輪的力 ×後齒輪半徑＝地面給予車輪的阻力 ×車輪半徑 抗力

68 簡單機械的組合—腳踏車 當腳踏板轉一圈時，與它結合在一起的大齒輪也會轉一圈，所以他們是一種輪軸的應用。
小齒輪和後車輪結合是以軸帶動輪，所以費力。當腳踏板踩一圈 時，後車輪轉的圈數會多於一圈，所以腳踏車不是省力的工具， 卻可以省時。

69 簡單機械的組合--變速腳踏車的原理 選擇大齒輪
當地面給予車輪的阻力及車輪的半徑固定時，後齒輪的半徑愈小時，所需要踩踏的力就愈大，也就是愈「費力」！想一想，爬坡時你要如何「變速」？(選擇大齒輪或小齒輪) 選擇大齒輪 齒輪可以傳送動力、改變方向或是速度。 後齒輪 小 大 速度 快 慢 施力 較費力 較省力

70 簡單機械的組合—腳踏車 想一想，腳踏車除了鏈條與齒輪之外，還利用到哪些簡單機械的原理？

71 腳踏車運用的簡單機械和力的作用如下： 1.槓桿：腳踏車把手利用槓桿來控制方向，煞車握 柄利用槓桿來傳達力量。
2.輪軸：踏板、曲柄和大鏈輪之間，以及小鏈輪和 後車輪之間，都利用輪軸原理來傳動力。 3.齒輪：大齒輪經由鏈條帶動小齒輪，是應用齒輪 的帶動方式。 4.彈力：腳踏車的坐墊下的彈簧，可以避震。 5.摩擦力：煞車時，是靠煞車皮和車輪的摩擦

72 齒輪在生活中的應用 風車的內部是利用齒輪使機械轉動喔！

73 齒輪在生活中的應用 電扶梯利用齒輪和鏈條運送人或貨物

74 電扶梯是一種鏈輪的機械裝置

75 所有的簡單機械都能符合「功—能」定理。換句話說，所有簡單機械都符合以下原則：
簡單機械—結語 所有的簡單機械都能符合「功—能」定理。換句話說，所有簡單機械都符合以下原則： 1.省力的必費時 2.省時的必費力 3.沒有任何一種工具可以寄省力又省時 凡是能使我們工作時省力或得到方便的工具，都可稱為「機械」。常用的機械大都是由槓桿、輪軸、滑輪以及斜面等幾種基本元件組合而成的，可稱之為「簡單機械」。 —單元結束—

76 單元結束

77 天平秤--槓桿有三個種類，認識生活中常見的事物是第幾類槓桿，支點的不同、作用力的方向、力量的大小，都會造成不同的力量傳導，有些方式可以使我們更省時，有些方式可以更省力，但是有可能同時達到省時和省力的效果嗎？ 在遊樂場中有各式各樣的遊樂設施，而這些遊樂設施都有他的機械運作原理，相信大家都坐過『旋轉咖啡杯』，在咖啡杯的設施上，有很多的旋轉杯子，而杯子的選轉方向都不相同，為了讓杯子有各種不同的旋轉方向，我們可一運用不同齒輪的搭配，現在我們就來製作一台有去的旋轉咖啡杯。

78 五、 鍊輪的應用 下面是一輛十段變速的腳踏車，前面兩個鍊輪，後面五個鍊輪，這樣就構成十段變速，可變換十種不同的速度。一速最慢，踏起來最省力，由前面小鍊輪帶動後面最大鍊輪。十速最快，但踏起來最吃力，由前面大鍊輪帶動後面最小鍊輪，所以車子在平地走時，可用較多速，但上坡時，則用較少速，結果新花的力量是相同。一般機器多是由快速轉變成慢速，例如馬達、汽車引擎製造時，造大一點，力量大，速度快，如果需要慢速，只要經過鍊輪變速就可以，但如果製造時，造小的，速度慢，一旦要變快時，力量就不足了。