教育 物理

  • 太空任務

    探討「太空任務」的問題,除了與「克卜勒定律」、「萬有引力」有關之外,還需連結到「牛頓運動定律」、「功能定理」、「運動學」…等。藉由本單元,讓我們檢測自己對這些定律的了解,尤其是對定律適用條件的掌握。

  • 懸浮酒瓶之平衡

    如何透過一個簡單的斜板,讓酒瓶懸浮在空中呢?透過「平衡」的物理概念,加上細心的微調,可以讓酒瓶穩穩地立在空中。透過以下的問題,讓我們來探討其中的物理概念,包含:力平衡、力圖分析 (力的來源)、重心…等。

  • 杜卜勒效應

    歐依~歐依~救護車就在附近,我的車需要讓路嗎?多虧「杜卜勒效應」,我們可透過警笛音調的高低,快速判斷救護車正在接近或遠離我們。但是,「杜卜勒效應」所包含的概念,可能不僅透過經驗就能掌握。透過以下10題,讓我們一探究竟。

  • 彈力與正向力

    藉由本單元,讓我們一起探討「彈力」與「正向力」這兩種常見但又很難理解的力之性質與功能,包含「力」的來源、大小、方向、效果、及使用限制…等。

  • 慣性與摩擦 (II)

    延續上一單元,讓我們繼續探討「慣性」、「平衡」、「摩擦力」、與「牛頓三大運動定律」的重要概念意義,及彼此的來龍去脈。

  • 慣性與摩擦 (I)

    讀過物理的人,都能琅琅上口的「慣性」與「慣性定律」,究竟是什麼意思呢?「慣性」是一種作用?一種狀態?還是一個物理量?適用的例子又有哪些?為了要釐清其中的來龍去脈,還需對「摩擦力」有所了解。本專欄將透過連續兩單元的實例測試與剖析,讓我們好好地一探「慣性」與「摩擦」的究竟。

  • 『觀念物理』:「螺旋甩球」認識「角動量」

    「角動量」在力學中,屬於較抽象且複雜的概念,學生往往難以掌握此術語的意義,以及「角動量守恆」的適用條件。「螺旋甩球」與「旋轉盤」常常被教科書中引用於「角動量」的單元,本單元則將情境再做修編與延伸,以挑戰大家對於「角動量」及 相關概念的理解。

  • 「牛頓擺」&「完全非彈性擺」

    透過有趣的「牛頓擺」(彈性球)與「完全非彈性擺」,本單元將釐清 「動量守恆」 與 「動能守恆」 的概念與區別。

  • 從平移到轉動

    運動可分為「平移」與「轉動」兩種,而現行課程多半將兩種「力學」分別討論,很少有機會做兩者間的比較與整合。本單元提供兩個看似相似的情境,透過以下問題,讓我們釐清「力學原理」在平移與轉動現象中,彼此間的關聯,包含:「F = ma與τ= Iα、「動量vs.角動量」、「平移動能vs. 轉動動能」…等。

  • 『觀念物理』:「射鏢槍」統整力學原理

    「力學」原理包含了1)運動學、2)力圖分析、3)能量守恆、4)動量守恆,共四項。面對力學問題時,往往需先從選擇適當的原理開始,才能順利得到解答。本單元透過「射鏢槍」主題,設計出不同情境的問題,協助學生比較「力學」中各項原理的差異,並熟悉彼此的連結。

  • 白努力定理的誤解與錯誤應用

    在許多與流體相關的現象與物理演示中,最常被使用來解釋的定理就是白努力定理;常見的(演示)實例包含:「乒乓球的漂浮」、「變化球」、「紙片相吸」、及「飛機飛行」…但有許多的研究文獻已經指出這演示實例採用「白努力定理」的不當之處。這樣的錯誤說明充斥在教科書與許多網路資料中

  • F = ma 之概念推理與盲點

    本項「觀念物理」單元,引用了一項在一般實驗器材店都可購得的教具(如圖1)。此一軌道教具通常用於演示「力學能守恆」,但若拿來設計「牛頓定律」的觀念試題,包含「力圖分析」、「力」、與「加速度」,更可包裝出許多挑戰性的觀念題。