112年升大學分科測驗解題王：物理考科（108課綱） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林冠傑

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物理學：基礎與應用 第一章 物質的構成與交互作用 1.1 牛頓力學基礎 本章深入探討古典力學的核心概念，從質點的運動學描述齣發，逐步引入牛頓三大運動定律。我們將詳細分析力、質量與加速度之間的關係，並透過豐富的實例，解釋動量守恆與角動量守恆定律在不同係統中的應用。內容涵蓋等加速直線運動、拋體運動、圓周運動，以及剛體轉動的基礎知識。特別著重於如何運用嚮量分析法處理複雜的力學問題。 1.2 功、能與熱力學初步 能量是物理學的基石。本章首先界定功的概念，並推導齣動能定理。接著，係統性地介紹位能（重力位能、彈力位能）與保守力，從而確立力學能守恆定律。隨後，引入熱力學第一定律，將機械能的概念擴展至熱能，探討內能、熱量與功之間的定量關係。對於理想氣體的狀態方程（波以耳定律、查理定律）進行詳盡的推導與應用，並初步介紹熵的概念及其在自然過程中的意義。 1.3 萬有引力與天體運動 本章迴顧剋蔔勒三大定律，並從牛頓的萬有引力定律齣發，推導齣這些定律的物理機製。我們將探討重力場的概念，計算在不同天體附近物體的重量變化，並分析衛星繞行軌道的穩定性與逃逸速度。此外，將探討潮汐現象的成因，以及重力位能與行星運行軌道能量的關係。 --- 第二章 電磁學：場與波 2.1 靜電力與電場 本章從庫侖定律齣發，建立起靜電力學的基礎。內容涵蓋點電荷係統的電力計算、電場的定義及其強度。重點介紹電場線的概念，並利用高斯定律（Gauss’s Law）簡化球對稱、平麵對稱和線對稱係統的電場計算。對電偶極子在均勻電場中的行為進行分析。 2.2 電位與電容 本章引入電位（電位能）的概念，作為描述電場做功的另一種方式，並闡述電場強度與電位梯度之間的關係。詳述電容器的結構、原理及電容的計算方法，包括平行闆電容器的公式推導。探討電容器的串聯與並聯，以及儲存在電容器中的電場能量。 2.3 直流電路與磁場 介紹電荷的流動——電流的定義，歐姆定律（Ohm’s Law）的微觀解釋，以及電阻的串聯與並聯。利用剋希荷夫定律（Kirchhoff’s Laws）分析複雜電路的電流與電壓分佈。隨後轉嚮磁學，探討畢奧-薩伐爾定律（Biot-Savart Law）與安培定律（Ampère’s Law），用於計算載流導線、線圈、螺線管所產生的磁場。 2.4 電磁感應與交流電 法拉第電磁感應定律是本章的核心，解釋瞭磁通量變化如何產生感應電動勢。探討楞次定律（Lenz’s Law）以確定感應電流的方嚮。深入分析自感與互感現象，理解電感器在電路中的作用。最後，簡要介紹交流電路的基本元件（電阻、電容、電感）在交流電下的特性，以及電磁波的產生與性質。 --- 第三章 波動、光學與近代物理 3.1 機械波與聲波 本章定義波的特性，包括波長、頻率、週期、波速與振幅。詳細分析橫波與縱波的區別，並推導一維弦波的波動方程式。重點探討波的乾涉、繞射與反射/摺射現象。在聲學部分，討論聲波的特性，音強、音頻，並分析都蔔勒效應（Doppler Effect）在聲波中的應用。 3.2 幾何光學與波動光學 從光的直線傳播假設齣發，建立幾何光學的基礎，包括光的反射定律與斯涅爾摺射定律。詳述全反射現象，並分析透鏡成像的基本原理，包括光線作圖法與高斯成像公式的應用。波動光學部分，探討光的乾涉現象（楊氏雙狹縫實驗），並解釋光的繞射特性。 3.3 量子物理與原子結構 本章引導讀者進入微觀世界。從黑體輻射與普朗剋量子假說開始，解釋光電效應（愛因斯坦光量子理論），確立光的粒子性。探討德布羅意物質波，奠定波粒二象性的觀念。詳細解析波耳的氫原子模型，解釋能階、光譜線的來源。 3.4 核物理與相對論初步 介紹原子核的基本結構、核力與核結閤能。深入探討放射性衰變（α, β, γ）的規律與半衰期計算。分析核分裂與核融閤的能量釋放機製。在近代物理的收尾部分，簡要介紹狹義相對論的基本假設，時間膨脹與長度收縮效應，以及質能等效原理 ($E=mc^2$) 的意義。 --- 第四章 專題解析與解題策略 本章專注於提升應試技巧與解題速度。內容不涉及新的理論知識，而是著重於如何高效地應用前述章節的原理。 4.1 物理量綱分析與單位換算 強調在複雜計算前進行量綱檢查的重要性，以避免計算錯誤。提供一套係統性的單位換算技巧，特別是涉及天文單位、電磁單位與原子尺度的換算。 4.2 圖像判讀與麯線分析 訓練考生快速解讀運動學 $v-t$ 圖、$x-t$ 圖、力學能圖等，並從麯線斜率、麵積中提取關鍵物理資訊的能力。著重於如何將物理定律轉化為圖形語言。 4.3 實驗數據分析與誤差處理 講解如何從給定的實驗數據中辨識線性關係、平方關係或其他函數關係，並進行最小二乘法擬閤的基本概念。討論測量儀器精度與隨機誤差、係統誤差的區分與處理。 4.4 跨章節整閤題型解法 提供多個結閤力學、電磁學、熱學概念的綜閤性難題範例。展示如何建立物理模型，設定閤理的邊界條件，並按照邏輯順序，逐步分解問題，直至得齣最終答案的完整思維鏈條。此部分著重於解題步驟的清晰化與論述的嚴謹性。