1-2力的測量筆記

1-2 力的測量

活動一：物體受力後的變化

1.當氣球受到大小不同的力時，形狀會有什麼改變？

小力壓氣球，氣球只會凹陷一點點；大力壓氣球，氣球凹陷的程度比較明顯。

2.物體受力後除了形狀會改變以外，還可能會有哪些改變？

可能讓物體的狀態產生變化，例如：讓物體由靜止狀態變成運動狀態，或者是由運動狀態變成靜止狀態；同時也可能讓物體的運動速度出現變化，可能是由快變慢，也可能是由慢變快。

歸納

◎力具有大小和方向的特性，物體受力後，會產生形狀改變、運動狀態改變的現象。

活動二： 利用物體形狀改變測量力的大小

1. 生活中有哪些東西可以測量力的大小呢？

可以利用物體受力後會變長、變扁的程度測量力的大小。

2. 要如何利用物體形狀改變的情形測量力的大小？

物體受大小不同的力後會出現規則性的變化（例如：變長或是壓扁），才適合作為測量力大小的工具，如果物體出現受力不均的現象，就不適合當作測量工具。

3. 有哪些物體適合作為測量力的工具？

生活中的彈簧、橡皮筋、鬆緊帶都可以當作測量力的工具。

4. 進行測量彈簧受力的大小活動時，注意事項：

(1)所懸掛重量應避免超過彈簧彈性限度，否則彈簧發生永久形變就會失去測量力的功能。

(2)實驗所用的彈簧可能會造成實驗結果的誤差，例如：用舊的或鬆弛的彈簧，只要加幾個砝碼就會拉得很長，而且會影響測量的正確數字。新的彈簧比較緊，測量時要掛多一些砝碼，彈簧的長度才會開始變化。

5.砝碼的數量和彈簧伸長的長度有什麼關係？

在彈簧下掛的砝碼數量愈多，彈簧會被拉得愈長；掛的砝碼數量愈少時，彈簧伸長長度也會較短。表示彈簧下掛的物體愈重，彈簧會被拉得愈長；掛的物體重量愈輕時，彈簧伸長長度也會較短。

• 彈力：物體受到力的作用後形狀會改變，如果不再對物體用力，物體本身可以恢復原來的形狀，而像這樣讓物體恢復原狀的力，就稱為彈力。

• 彈性：物體如果具有恢復原狀的能力，就可稱物體具有彈性，例如：橡皮筋、彈簧等物品都具有彈性。

• 彈性疲乏：具有彈性的物體恢復原狀的能力也有限，例如：作用在彈簧上的力，使彈簧的形狀產生太大的改變，即使作用力消失，彈簧也無法恢復原來的形狀，這種性質就稱為彈性疲乏。

6.生活中還有哪些工具可以用來測量力的大小？

例如：體重計、磅秤、天平、彈簧秤、電子秤等。

活動三： 利用運動狀態改變測量力

1.生活中有哪些方法可以測量力的大小？

可以利用物體受力後運動狀態會改變的情形測量力的大小。

2.如何利用物體受力後的運動狀態改變來測量力的大小？

可以從硬幣移動的距離得知。雖然硬幣受力後，外表上看不出形狀有任何改變，但從移動距離的遠近便可得知，移動較遠的硬幣，受力較大。

活動四：力的大小與方向

1.拔河時，兩方的用力方向相同嗎？布條的移動方向和用力大小有什麼關係？

拔河時的判斷勝負，可由拔河繩上綁的標繩判定。當兩隊所用的力大小相同、方向相反時，標繩靜止不動，所以兩隊會僵持不下。

2.用大小不同的力來拉迴紋針，迴紋針的移動情形會有什麼不同？

迴紋針會向力量大的一方移動。若迴紋針移動後會靜止，代表這時迴紋針同時受到兩個大小相等、方向相反的力作用。

3.當迴紋針受到兩端的力量拉動後，是怎麼移動的？為什麼呢？

迴紋針會向力量大的一方移動（可由用力拉彈簧秤時，彈簧秤所指示的位置，判斷力的大小）。而迴紋針移動後會靜止，代表這時迴紋針同時受到兩個大小相等、方向相反的力作用。

4.兩端的拉力相同時，迴紋針會怎樣移動？

當靜止的迴紋針，同時受到兩個大小相等、方向相反的力作用，且兩力沿著同一直線作用，則迴紋針仍然保持靜止的狀態。

重點歸納

◎能夠利用物體受力後會產生形狀變化，且能利用彈性的物體來當作測量力的工具。

◎能利用彈簧的伸長情形，測量力的大小。

◎了解並記錄砝碼的數量和彈簧伸長長度的關係及知道彈簧秤的原理。

◎能利用距離，描述物體運動的快慢，比較出物體受力的大小。

◎能透過操作，了解物體同時受到兩個大小不同、方向相反的力時，會影響物體的移動情形。

◎能知道物體同時受到兩個大小相同、方向相反的力時，仍能使物體靜止不動，達到平衡狀態。