教學大綱表
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課程名稱 (中文) 普通物理學實驗(一)
(英文) General Physics Laboratory
開課單位 材料工程學系
課程代碼 G1710A
授課教師 楊肅銘 黃提銘 吳瑞卿
學分數 1.0 必/選修 必修 開課年級 大一
先修科目或先備能力:高中物理與數學,初等微積分
課程概述與目標:1.了解儀器功能與使用方法,訓練實驗工作之基礎技術
2. 驗證物理定律
3. 訓練分析,思考,表達能力
教科書 大一普通物理實驗 (上冊)
作者:楊肅銘,吳瑞卿,龍行天,李梅華,黃提銘
2014 年 8月出版
參考教材
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 課程介紹 1. 介紹本學期的內容與注意及規定事項。
2. 基本量測介紹。
1. 瞭解本學期學習內容與注意及規定事項。
2. 認識基本量測。
  • 講授
  • 媒體教學
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    2 長度與曲率測量 1. 介紹:游標尺、螺旋測微器與球徑計原理。實驗數據的不準度表示法。
    2. 實做部份:(1) 學習不準度表示法。(2) 用游標尺測物體長度、圓筒內外半徑。(3) 用螺旋測微器測金屬線直徑與薄片厚。(4) 用球徑計測球面半徑。
    1. 瞭解:游標尺、螺旋測微器與球徑計原理。實驗數據的不準度表示法。
    2. (1) 會數據的不準度表示法。(2) 會用游標尺測出物體長度、圓筒內外半徑。(3) 會用螺旋測微器測出金屬線直徑與薄片厚。(4) 會用球徑計測出球面半徑。
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  • 報告
  • 平時考
  • 作業
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    3 剛性係數。 剛性係數:
    1. 介紹 (A) 剛性係數的定義,(B) 扭轉實驗與扭擺運作的原理。
    2. 實做部份:以 (A) 扭轉實驗,(B) 扭擺實驗測剛性係數。
    剛性係數:
    1. 瞭解 (A )剛性係數的定義,(B) 扭轉實驗與扭擺運作的原理。
    2. 會以 (A) 扭轉實驗,(B) 扭擺實驗測出剛性係數。
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    4 楊氏係數、表面張力。 楊氏係數、表面張力:
    1. (A) 介紹楊氏係數的定義與儀器運作原理。(B) 介紹表面張力的定義與量測方法。
    2. 實做部份:(A) 以光槓桿測金屬絲的楊氏係數。(B) 以張力計測定液體的表面張力。
    楊氏係數、表面張力:
    1. 瞭解 (A) 楊氏係數的定義與儀器運作原理。(B) 表面張力定義與量測方法。
    2. (A) 會用光槓桿測出金屬絲的楊氏係數。(B) 會用張力計測出液體的表面張力。
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    5 力學平衡。 力的平衡:
    1. 介紹 (1) 熟悉力的合成與分解,(2) 剛體靜態平衡下的合力矩。
    2. 實做部份:求出 (A) 共點力平衡時的合力,(B) 非共點力平衡時的合力與合力矩。
    力的平衡:
    1. 瞭解 (1) 力的合成與分解,(2) 剛體靜態平衡下的合力矩。
    2. 會找出 (A) 共點力平衡時的合力,(B) 非共點力平衡時的合力與合力矩。
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  • 實作
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  • 期中考
  • 實作考
  • 報告
  • 平時考
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    6 熱學。 熱學實驗:
    1. 介紹 (A) 熱功當量與用電熱法求出的方法,(B) 用混合法測金屬比熱的原理。
    2. 實做部份:(A) 用電熱法求熱功當量,(B) 用混合法測金屬比熱。
    熱學實驗:
    1. 瞭解 (A) 熱功當量與用電熱法求出的方法,(B) 用混合法測金屬比熱的原理。
    2. 能完成:(A) 用電熱法求熱功當量,(B) 用混合法測金屬比熱。
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    7 期中複習與檢討 期中做重點複習、整理與檢討。並安排部分內容由同學上台講解或舉行期中考。 瞭解已學過的重點、整理與檢討。學會上台講解的要領或舉行期中考。
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  • 平時考
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    8 實驗補做 讓學期當中請假未到或尚未完成實驗的同學補做。 讓學期當中請假未到或尚未完成實驗的同學補做。
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  • 平時考
  • 作業
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    9 期中考 學校集中期中考暫停一週。 學校集中期中考暫停一週。
  • 期中考
  • 測驗
  • 報告
  • 平時考
  • 作業
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    10 演示實驗 1. 滾動實驗
    2. 光熱轉輪
    3. 迴力車
    4. 蛇擺
    5. 牛頓擺
    6. 旋轉椅。
    1. 滾動實驗:瞭解轉動慣量對滾動的影響。
    2. 光熱轉輪:瞭解氣體動力論
    3. 迴力車:瞭解動位能的轉換
    4. 蛇擺:瞭解擺長與週期相位的關係
    5. 牛頓擺:認識彈性碰撞
    6. 旋轉椅:認識角動量守恆。
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  • 實作
  • 講授
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  • 報告
  • 平時考
  • 作業
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    11 重力加速度。 重力加速度:
    1. 介紹:自由落體下落距離、單擺、Kater複擺擺動週期與重力加速度的關係。
    2. 實做:分別以 (1) 自由落體下落距離,(2) 單擺擺動週期,(3) Kater複擺擺動週期測量重力加速度。
    重力加速度:
    1. 瞭解自由落體下落距離、單擺、Kater複擺擺動週期與重力加速度的關係。
    2. 以 (1) 自由落體下落距離,(2) 單擺擺動週期,(3) Kater複擺擺動週期測量重力加速度。
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  • 講授
  • 媒體教學
  • 參訪
  • 測驗
  • 報告
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    12 波動 1. 介紹 (1) 管樂器的駐波頻率與氣柱長之關係。(2) 弦樂器的共振頻率與弦粗細及張力之關係。
    2. 實做部份:以 (A) 共鳴管測出空氣中的聲速,(B) 找出弦的共振頻率。
    1. 瞭解 (1) 管樂器的駐波頻率與氣柱長之關係。(2) 弦樂器的共振頻率與弦粗細及張力之關係。
    2. 會以 (A) 共鳴管測出空氣中的聲速,(B) 找出弦的共振頻率。
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  • 講授
  • 媒體教學
  • 測驗
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    13 碰撞。 碰撞:
    1. 介紹:(1) 碰撞恢復係數與動量守恆,(2) 動能守恆,(3) 動能損失律。
    2. 實做:(A) 找恢復係數,驗證動能與動量守恆,(B) 完全非性碰撞驗證動量守恆與找出動能損失律。
    碰撞:
    1. 瞭解:(1) 恢復係數與動量守恆,(2) 動能守恆。(3) 動能損失律。
    2. 找出:(A) 碰撞的恢復係數,並驗證動能與動量是否守恆,(B) 由完全非性碰撞驗證動量是否守恆與找出動能損失律。
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  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 協同教學
  • 參訪
  • 測驗
  • 報告
  •  
    14 轉動力學。 轉動力學:
    1. 介紹轉動慣量的定義與儀器運作的原理。
    2. 實做部份:以旋轉台測物體的轉動慣量。
    轉動力學
    1. 瞭解轉動慣量的定義與儀器運作的原理。
    2. 能做出:以旋轉台測物體的轉動慣量。
  • 討論
  • 個別或小組指導
  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 測驗
  • 報告
  •  
    15 諧振。 諧振:
    1. 認識:(1) 彈力常數、掛重與週期關係,( 2) 阻尼振盪。(3) 軟體使用。
    2. 實做部份:(A) 求彈力常數與週期,(B) 彈簧串並聯的彈力常數,(C)由阻尼振盪找振幅變化與週期。
    諧振:
    瞭解:(1) 彈力常數、掛重與週期關係,( 2) 阻尼振盪。(3) 軟體使用。
    2. 能找出:(A) 彈力常數與週期,(B) 彈簧串並聯的彈力常數,(C) 由阻尼振盪找振幅變化與週期。律。
  • 討論
  • 個別或小組指導
  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 協同教學
  • 期末考
  • 測驗
  • 報告
  •  
    16 期末複習與檢討 期末做重點複習、整理與檢討。並安排部分內容由同學上台講解。 期末做重點複習、整理與檢討。並安排部分內容由同學上台講解。
  • 討論
  • 個別或小組指導
  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 期末考
  • 期末實作考
  • 報告
  •  
    17 筆試與實做測驗 筆試測驗含實驗原理、內容及注意事項。選擇部份精華內容做為實做測驗內容。 筆試測驗含實驗原理、內容及注意事項。選擇部份精華內容做為實做測驗內容。
  • 期末考
  • 報告
  •  
    18 期末考 由於學校集中期末考暫停一週。 由於學校集中期末考暫停一週。
  • 學期總成績
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    教學要點概述:
    教材編選: ■ 自編教材 □ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:30%   期中考:10%   實驗:10%   其他評量:5%   問答:5%   報告:10%   上機測驗:10%   平時考:10%   作業:10%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 ■ 課程網站
    教學相關配合事項:學生請自備工程用計算機,上課隨時點名並上網登錄。
    課程網站:http://elearn.ttu.edu.tw/learn/index.php (網路大學)
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504

    大學部
    核心能力 期末考 期中考 實驗 其他評量 問答 報告 上機測驗 平時考 作業
    核心能力一 工科基礎:運用科學與工程原理於材料系統的能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力三 數據分析:具備實驗、統計和分析的能力,以解決材料選擇與設計所涉及之問題 4/10 4 4 4 4 4 4 4 4 4
    核心能力五 持續學習:培養持續學習的習慣與能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力六 溝通合作:有效溝通與團隊合作的能力 3/10 3 3 3 3 3 3 3 3 3
    核心能力七 專業倫理:理解專業倫理及社會責任 1/10 1 1 1 1 1 1 1 1 1