六下自然第1單元簡單機械 重點整理 六年 班 姓名:
一、幫我們做事的工具
1.使用工具時,具有支點、(施力點)和(抗力點)的工具,就是「槓桿原理」的應用。
2.利用槓桿原理的工具,當抗力臂>施力臂時,會(費力),例如:鑷子、(麵包夾)、(垃圾夾);當抗力臂=施力臂時,不省力也不費力,例如:天平;當抗力臂<施力臂時,則會(省力),例如:老虎鉗、(開罐器)、(大型釘書機)。
3.滑輪的外形看起來是輪子,卻也是槓桿原理的應用。位置固定不動的滑輪稱為(定)滑輪,使用時施力的方向與物體移動的方向(相反),中心轉軸處為(支)點,施力約(等於)物重,不省力也不費力,物體移動的距離等於拉動繩子的長度;會隨著物體移動的滑輪稱為(動)滑輪,使用時施力的方向與物體移動的方向(相同),中心轉軸處為(抗力)點,施力約等於(物重+輪重)的一半,可以省力,物體移動的距離=拉動繩子長度的(1/2)。如果想要省力又能改變施力方向方便工作,則要利用(滑輪組)。例如:旗杆頂端的就是(定)滑輪、搬運重物用的則是(動)滑輪,吊車手臂上有定滑輪和動滑輪則稱為(滑輪組)。
4.有些工具以兩個大小不同的圓輪,固定在同一個軸心上,用力轉動其中一個圓輪,另一個圓輪會一起轉動,所以輪轉一圈,軸也轉(1)圈,這就是「輪軸」的應用,例如喇叭鎖、( 方向盤 )、( 水龍頭 ),都是施力於輪,可以省力,也是槓桿原理的應用。如果以軸帶輪,則費力但可增加轉動的(速度),例如:摩天輪、(竹蜻蜓)、(風扇扇葉)。
5.桔槔是古代利用「槓桿」原理的提水工具;轆轤則是古代利用「輪軸」原理的提水工具,它們都是省力的工具。而傳統農業所使用的(風鼓),也是應用「輪軸」的裝置,將穀物中較輕的雜質吹掉。
二、齒輪、鏈條和皮帶
1.兩個齒輪可以利用邊緣相同大小的齒互相咬合,當一個齒輪轉動時,會帶動另一個齒輪跟著轉動,但轉動的方向是(相反)的,主要的功能是(傳送動力),也可以改變轉動的(方向)及轉動的( 速度 )。大齒輪轉動1圈時,小齒輪轉動會( 大於 )1圈;小齒輪轉動1圈時,則大齒輪轉動( 小於 )1圈。生活應用上有鬧鐘、(玩具車)、(修正帶)等。
2.用皮帶將兩個皮帶輪連接後,也可以傳送動力,連接的方式會影響輪子的轉動方向。請畫出下圖兩個小輪的轉動方向:
3.腳踏車是用(鏈條)傳送動力,前齒輪和後齒輪轉動的方向是(相同)的。機車或汽車裡則是利用(皮帶)和(皮帶輪)傳送動力,以減少噪音和摩擦力。大賣場收銀台的(輸送帶)、印刷機、馬達、縫紉機都是利用皮帶傳送動力的裝置;而鐵捲門、百貨公司的(電扶梯)則是齒輪和鏈條的應用。
三、流體傳送動力
流體(液體、氣體)只要放在管路中,不受距離、角度的影響,就可以經由「推擠」來傳送動力;其中用液體傳送動力的就稱為「液壓」,而應用氣體傳送動力的稱為「氣壓」。它們最大的差異點就是「(氣)體可以被壓縮、(液)體不能被壓縮」。
例如:控制公車門開關的「氣壓缸」、紗門上的「緩衝氣壓缸」;液壓缸則經常用在重型機械上,例如挖土機的鏟臂與鏟斗的運動,即是利用液壓缸的伸縮。