| 課程名稱 Course Title |
(中文) 普通物理學實驗 (英文) General Physics Laboratory |
開課單位 Departments |
機械與材料工程學系 | ||
| 課程代碼 Course No. |
G1710D | ||||
| 授課教師 Instructor |
黃提銘 吳瑞卿 | ||||
| 學分數 Credit |
1.0 | 必/選修 core required/optional |
選修 | 開課年級 Level |
大一 |
| 先修科目或先備能力Course Pre-requisites：高中物理與數學，初等微積分 | |||||
| 課程概述與目標 Course Overview and Goals：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 Textbook |
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 2020 年 8月出版 |
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| 參考教材 Reference |
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| 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 |
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| 週 Week | 單元主題 Unit topic |
內容綱要 Content summary |
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| 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。 |
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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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| 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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| 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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| 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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| 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。 |
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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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| 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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| 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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| 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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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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教學要點概述 Overview of Teaching Points： |