G1111D 教學大綱表

教學大綱表 (112學年度第1學期)

請遵守智慧財產權，勿使用非法影印教科書，避免觸法。

課程名稱 Course Title	(中文) 普通物理(一) (英文) General Physics			開課單位 Departments	電機工程學系
				課程代碼 Course No.	G1111D
授課教師 Instructor	楊祝壽吳瑞卿
學分數 Credit	3.0	必/選修 core required/optional	必修	開課年級 Level	大一
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites)：none
課程概述與目標(Course Overview and Goals)：生活中充滿著各式物理現象，你能夠說出其中的道理嗎？本學期將專注在classical mechanics與mechanics of complex system，包含力學、能量與熱學等單元，引導學生認識其中的物理原理，並試著開創自己的物理演繹。課程目標除帶給學生應有的物理觀念，也希望讓學生鼓舞學生對物理知識的好奇與渴望，並促成討論與讀書會，參加科學實驗競賽等活動。此外，透過機械製造與、物理實驗與數據分析，深化學習。
教科書(Textbook)	Essential University Physics 4/E (Global Edition)-Richard Wolfson 高立圖書
參考教材(Reference)	Debora M. Katz, "Physics-for scientists and engineers", 2017 歐亞書局 Paul G. Hewitt, Conceptual Physics, Pearson, 歐亞書局 Twelfth Ed. What things work

課程大綱 Syllabus			學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
序 No.	單元主題 Unit topic	內容綱要 Content summary	學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
1	01Doing Physics	01 Concepts, Order of Magnitude, and Reference Frames. 02 Scalars and Vectors 03 Components and Unit Vectors 04 Particle Kinematics 05 Displacement and Velocity 06 The Equations of Kinematics	1. 讓學生了解學習物理學的主要目的。 2. 本學期課程主要內容。 3. 純量與向量的認識。 4. 座標系與運動學。
2	02 03 Motion in a Straight Line, Two and Three Dimensional Motion	01 Newton's First Law. 02 Two-Dimensional Projectile Motion. 03 Uniform Circular Motion. 04 Inertial Reference Frames 05 Relative Velocity and Galilean Transformation	1. 讓學生理解重要的二維運動現象。 2. 學習牛頓第二運動定律與其應用。 3. 拋物運動與等速率圓周運動。 4. 慣性參考座標與相對運動。 5. 伽利略速度轉換原理。		作業
3	04 Force and Motion	01 Force and Mass 02 Newton's Second Law 03 Newton's Third Law 04 Applications of Newton's Laws 05 Apparent Weight	1. 讓學生學習力與質量的物理定義 2. 讓學生熟知牛頓第二與第三定律的物理意義 3. 牛頓運動定律的應用 4. 視重的物理意義		作業
4	05 Using Newton's Laws	01 Friction 02 Dynamics of Circular Motion 03 Satellite Orbits 04 Motion in Resistive Media and Noninertial Frames	1. 讓學生了解摩擦力的作用 2. 圓周運動的動力學 3. 人造衛星的軌道 4. 運動阻力與非慣性座標		作業
5	06 Energy, Work, and Power	01 Work Done by a Constant Force 02 Work by a Variable Force in One Dimension 03 Work-Energy Theorem 04 Power	1. 讓學生認識功的物理意義 2. 定力下的做功定義 3. 變力下的一維做功現象 4. 物理上的功能原理 5. 功率的物理定律		作業
6	07 09 Conservation of Energy and Systems of Particles	01 Potential Energy and Conservative Forces 02 Potential Energy Functions 03 Conservation of Mechanical Energy 04 Conservative Forces and Potential Energy Functions 05 Center of Mass 06 Momentum and Collisions	1. 讓學生了解位能與保守力的物理意義 2. 讓學生認識位能函數的特性 3. 機械能守恆的物理現象 4. 保守力與位能函數的關係 5.質心 6.動量與碰撞		作業
7	10 Rotational Motion	1. Rotational kinematics 2. Moments of Inertia of continuous bodies 3. Conservation of mechanical energy including rotation 4. Torque 5. Work and power	1. 讓學生了解轉動力學的主要內容 2. 熟悉物體轉動慣量的計算方式 3. 轉動角動量守恆的意義 4. 力矩與功和功率		作業
8	Midterm	期中考	檢視學生的學習效果		期中考
9	11 Rotational Vectors , Angular momentum and statics	1. Angular momentum 2. Rotational Dynamics 3. Conditions of static equilibrium 4. Center of gravity	1. 讓學生認識角動量 2. 轉動力學的內容 3. 靜態平衡的條件 4. 重心
10	13 Oscillatory Motion	1. Oscillatory Motion Description 2.Physical Conditions of Simple Harmonic Motion 3.Damping and driven Oscillation motion	1. 讓學生了解週期性震盪描述 2.讓學生了解簡諧震盪的條件 3.阻尼及強迫震盪	講授	作業平時考
11	14 Wave Motion	1.Describe wave motion using fuction of time and space 2.Doppler effect and shock waves	1. 波動的數學式表示法 2.了解杜普勒定律	講授	平時考
12	16 Temperature and Heat	1. Temperature 2. Zeroth law of thermodynamics 3. The ideal gas law	1. 了解溫度的物理意義 2. 熱力學第零定律 3. 理想氣體定律	講授	平時考
13	17 The Thermal Behavior of Matter	1.The model of ideal gas 2. Kinetic interpretation of pressure and temperature 3. Equipartition of energy	了解 1. 壓力與溫度的微觀(原子觀點)解釋 2. 能量均分原理與比熱	講授	作業平時考
14	18 Heat, Work, and the First Law of Thermodynamics	1. Specific heat 2. Work in thermodynamics 3. First law of thermodynamics	1. 認識比熱, 了解熱力學中功的定義 2. 用熱力學第一定律解題	講授	作業平時考
15	19 The Second Law of Thermodynamics	1. Heat engines 2. Reversible and irreversible processes 3. The second law of thermodynamics 4.Entropy and the second law of thermodynamics	了解 1. 熱機的操作原理 2.熱力學第二定律 3.熵與熱力學第二定律	講授	作業平時考
16	Final Exam	期末考	檢視學生的學習成效		期末考

彈性教學週活動規劃

序 No.	實施期間 Period	實施方式 Content	教學說明 Teaching instructions	彈性教學評量方式 Evaluation	備註 Notes
1	起:2023-11-04 迄:2023-11-04	3.實作 Practical class	參觀科教館常態館，在眾多的演示實驗中，找到其中一個感興趣的牛頓力學的物理演示實驗，並實驗與紀錄實驗過程與結果。	完成一個實驗報告。
2	起:2024-01-08 迄:2024-01-12	5.小專題 Project	進行一個物理創作，主題是仿生的機構。請錄製一個至少3分鐘的報告。	以影片報告進行評分

教學要點概述：
1.自編教材 Handout by Instructor：
□ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
□ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation：期末考：30% 期中考：30% 彈性教學：10% 平時考：20% 作業：10%

教學資源(Teaching Resources)：
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
課程網站(Website)：網路大學
扣考規定：https://curri.ttu.edu.tw/p/412-1033-1254.php