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選修物理

 

章節名稱                 授課教師


熱學(1)                   黃有志


熱學(2)                   張智詠


波動                     張智詠、陳冠宏、蔡皓偉


聲波                     趙臨軒


水波槽共鳴空氣柱實驗 (簡稱實驗一)       翁正鴻 


折射率、成像與干涉繞射實驗 (簡稱實驗二)    翁正鴻


幾何光學                   張智詠、陳冠宏、蔡浩偉      


物理光學                   趙臨軒      


靜電學                    林欣達、翁正鴻、張智詠、蔡皓偉


電流                     趙臨軒


電流磁效應                  陳冠宏、謝孟揚


電磁效應                   林欣達、翁正鴻、趙臨軒


 

課程內容         為已上線課程 )

熱學(1)   「冷」和「熱」是我們對環境溫度的感覺,但要客觀的判斷溫度高低,則要使用溫度計來測量。藉由科
       史來說明各種溫標的訂定與換算,並透過焦耳實驗說明作功可將其他能量轉換成熱能。最後由生
       解物質的比熱與熱容量概念,讓學生了解在達熱平衡的過程、物質的狀態變化與熱量轉移過程關係。

熱學(2)   為什麼空氣被快速壓縮時溫度會迅速增加?為什麼高壓噴霧罐噴出氣體時瓶子會變冰?我們能夠瞭解這些
       現象的厡因,要歸功於科學家們藉由實驗找出氣體的壓力、體積、溫度之間的關聯,最後推導出理想氣體
       方程式。除了氣體的巨觀性質之外,科學家還試著由微觀的方式,將氣體視為許多的顆粒,用這些顆粒的
       運動來解釋氣體的巨觀性質,這就是本單元最後會介紹的氣體動力論。

波動     吉他弦的振動,水面的漣渏,甚至極具破壞力的地震,這些現象都與波動有關。本章將會由波動的種類、
       性質出發,再介紹一維的波動——繩波,並進一步探討繩波的傳播速度、透射、反射、疊加…..等現象。

聲波     從壯闊的交響史詩,富有濃郁特色的民族民謠,傳唱世代的經典歌曲乃至風靡全球的各式音樂,我們之
       以能夠聽到萬物天籟,是因為聲源藉由振動,且靠著介質將聲音傳遞到耳朵裡。本章將討論聲波再各種介
       質的傳播現象、聲音的共鳴現象,並利用大量的實驗與圖形,協助學生理解波的特性。

實驗一    這是一個可直接觀測到水波的實驗,將光線投射水波後的亮暗線,可以簡單說明水波的物理性質。共鳴管
       則是一個有趣的實驗,可以調整空氣柱長度與音叉發生共鳴,對促進學生理解空氣柱共鳴現象。

實驗二    本實驗主要分為兩個部分:折射率、成像屬於幾何光學,干涉、繞射則屬於物理光學。我們將利用插針法
       測量液體的折射率,藉由實驗讓同學親眼看到透鏡成像的

幾何光學   日常生活中常會用到面鏡與透鏡,例如試穿衣服時用的平面鏡、矯正視力用的眼鏡,它們應用的原理就是
       光的反射與折射。在本章中我們會詳細介紹光的反射、折射,各種面鏡、透鏡的成像性質,以及光纖運作

       的原理。

物理光學   光的本質究竟是粒子還是波動?科學家從17世紀時就在爭論這個問題,但一直缺乏決定性的證據。一直到
       了1801年湯瑪士‧楊格(Thomas Young)以雙狹縫干涉實驗證明光是波動,這個問題才暫時告一個段落。
       在本章中我們會介紹光的雙狹縫干涉、單狹縫繞射實驗,並說明如何用光的波動說解釋實驗結果。

靜電學    我們在小學自然課就已經知道塑膠尺與頭髮摩擦後能吸引紙片,在國中時也學到計算靜電力用的庫侖定
       ,但在本章我們會更深入研究帶電物體間的力量與能量,並引入場的概念來解釋這些現象。

電流     我們每天會用到許多的電器,但要如何讓靜止的電荷開始流動呢?電荷流動後又會產生何種效果?如果連
       接線路才能達到我們需要的效果又不會燒壞電器呢?這些問題我們都會在本章中一一提出來討論。

電流磁效應  相信許多同學在國中、國小時製作過電磁鐵,甚至自己纏繞漆包線製作四驅車的馬達,但為何導線通電後
       就能產生磁性?電流、圈數與磁場之間又有什麼關聯嗎?我們會在本章中一一解答這些問題。

電磁效應   在上一章我們學到電流可以產生磁場,那磁場是否能產生電流呢?我們將磁場變化產生電動勢這樣的現象
       稱為電磁感應(electromagnetic induction)。在本章中我們會說明法拉第(Michael Faraday)對於電
       感應現象的研究成果,並說明如何應用電磁感應製造發電機。

 

 

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