「高中物理」絕對是升上高中後的一大夢魘,不只學生茫然失措,父母也急著為孩子報名補習班。然而傳統學習物理的方式,靠的是一大本厚厚的講義,依賴不斷做大量的題目來試圖理解抽象觀念。
不過在此學習方式之下,學生常因死背公式,不明白背後的現象,導致解不出題目。而解不出題目,當然更無法了解物理觀念,這種學習上的惡性循環也往往增加學生的壓力,致使進度落後而無心學習。
物理並非只用文字就能清楚表達它的觀念與現象,就算加上圖片示意也不一定能理解,很多同學就是因為腦海中沒有浮現對應物理現象的實驗場景,因此無法理解相關物理問題。了解學生們在學習物理上所會遇到的困擾,本物理教學課程運用 3D 動畫模擬的方式,從根本上解決了學習的問題,讓學生不用再去想像動態的過程,而是直接從 3D 動畫中學習。
這種新型態的物理學習方式並非新的嘗試,而是已在全國知名補習班【昊德物理】使用了四年,學生也從這套學習模式中獲得相當不錯的成效,如今你也能透過這種方式更有效率的學習物理了!
課程中跳過第一章〈緒論-科學家與歷史〉,也不會教你如何背週期表與化學元素表示法(第二章),因為這兩個章節與物理觀念無關,也相對不重要。本課程將單刀直入帶領各位同學探討所有高一物理的重要課程內容,每個單元皆包含物理的觀念、現象、重要題型等,全都會以深入淺出的方式的講解,並搭配簡潔易懂的動畫模擬物理現象,再進入觀念,最後才是數學模組(公式)的應用,這是傳統黑板教學做不到的。
不論你是九年級要考高中科學班,數資班、高一準備段考、還是為學測衝刺的同學,只要十五個小時,就能理解物理現象(如干涉,繞射,縱波轉換橫波...等)、學習物理現象背後的模型(數學模組,公式,理論...等)、以及訓練出將所理解的觀念做出實際答題的能力。再透過作業的練習與老師的講解,學生能以最有效率且正確的方式學習、學通高一物理,而且不只懂得如何解題,更能明白背後的原理。
本課程會為各位同學循序漸進地講解高一物理第三章到第八章,包含動力學、物質間的交互作用力、電與磁、波、光波與聲波、能量、量子現象。涵括三次段考範圍的內容,讓你不但能提早預習學校還沒教的部分,也能循環複習不清楚的觀念。
除了正式課程外,為了讓學生能將所學實際運用,本課程也精心挑選了歷年學測、指考最具代表性的精華試題,精闢的題目解析讓你確實掌握物理現象背後的原理以及解題方法。協助同學以更有效率的方式學習物理,在高一就站穩腳步、打造穩固紮實的物理基礎。
一、自由落體與水拋
高一物理第三章的運動學,最基本的是「自由落體」,軌跡為直線;稍有難度的則是「水拋」,軌跡為拋物線。自由落體運動是指只受重力作用(不存在空氣阻力的理想狀態)的等加速度運動過程。而兩者的共同特徵為都是等加速。本章節將加深並延續國中所學到的觀念「水平拋射的 Y 軸可視為自由落體」,是國中與高中間的連結。
二、動力學概觀
動力學是力學的一部分,研究作用於物體的力與物體運動的關係。動力學的研究以牛頓運動定律為基礎。為了便於學習起見,常把動力學分成運動學(kinematics)和運動力學(kinetics)兩個部分。運動學只討論物體的運動狀況,而不涉及產生其運動的原因,也就是專門研究時間和空間的關係。運動力學所要研討的,是物體所受的力和物體的運動兩者之間的關係,也就是力、時間、空間三者之間的關係。
三、摩擦力與外力
二物體間之接觸均有正向力存在,而切線力(tangential force)常阻止物體之運動稱為摩擦力。一般摩擦力可分為乾摩擦(dry friction)、流體摩擦(fluid friction)、滾動摩擦(rolling friction)及內摩擦(internal friction)等。
高一摩擦力的種類分為三種:
四、萬有引力
牛頓由天體的運行及觀察位於高處之物體墜落地面等現象,推知宇宙中任何物體間,必存在相互吸引之力,即宇宙中任何質點均以一力F吸引另一質點,此力與兩質點質量 m1 及 m2 的乘積成正比,與距離 r 的平方成反比,其純量式方程式表示為 F=G(m1*m2)/r2
五、電流磁效應
西元 1820 年,厄斯特發現磁針會受電流影響而偏轉方向,該現象稱之為「電流磁效應」。隨後安培進行深入而詳細的研究。發現了電流和其所產生磁場間的數量關係。
六、海更士原理
海更士原理是研究波傳播問題的一種分析方法,可以用來解釋很多波動現象。原理中提到原波前上各點,均可視為新的點波源各自發出球面波向外傳遞,新的波前為這些球面波的包絡面。
七、單狹縫繞射
光的干涉繞射現象,是波動光學裡非常基本且重要的觀念。干涉(interference)在物理學中,指的是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時發生疊加,從而形成新波形的現象;繞射(diffraction)則是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。
八、核能
核能是利用可控核反應來獲取能量,然後產生動力、熱量和電能。該術語包括核分裂,核衰變和核融合。利用核反應來獲取能量的原理是,當分裂材料(如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核分裂時,核能就會以熱的形式被釋放出來。
九、電子物質波
德布羅意認為光波會有粒子性,粒子也相對會有波動性,這種物質的波動性就稱為「物質波」。物質波即為物質在空間中的機率分佈,電子物質波則是電子在空間中的機率分佈。其概念為,運動中的質點伴隨有波動的性質,而質點的質量與速率越小,物質波的波長與波動性就越大。
*物質的粒子性由能量 E 和動量 p 刻畫,波的特徵則由頻率 v 和波長 λ 表達,這兩組物理量由普朗克常數 h 聯繫在一起:
本課程綱要分為九個單元,購買課程後可於「教材下載」區下載各單元講義教材。