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普通物理學

42 堂互動課,涵蓋大學一年的普通物理學:運動與牛頓定律、能量與動量、轉動與重力,流體、振動與波,熱力學,電場、電路與磁場、電磁感應,光學,以及相對論、量子與原子核。每堂課都有可調整參數的實驗,例如調整仰角命中目標、排列電荷觀察電場、連接電路量測電流、完成 P-V 循環並計算效率。計算結果由程式依物理定律求得,部分練習要求先預測再驗證。用到導數與積分時課文會加以說明,亦可參閱微積分軌。不需要程式設計基礎。
42 堂課 approx. 22.8 hour(s)

學習路徑

  1. 01
    單位、估算與向量
    物理量的表示:數量級、有效數字與向量分解
    Interaction 30 minute(s)
  2. 02
    直線運動
    位置、速度、加速度三種圖的對應關係
    Interaction 30 minute(s)
  3. 03
    拋體運動
    水平與鉛直運動的分解、射程與空氣阻力
    Interaction 35 minute(s)
  4. 04
    牛頓運動定律
    力與加速度的關係、受力圖與三大定律
    Interaction 35 minute(s)
  5. 05
    摩擦力、張力與斜面
    受力圖的繪製與運動方程式的建立
    Interaction 35 minute(s)
  6. 06
    圓周運動
    向心加速度、向心力的來源與非慣性座標
    Interaction 30 minute(s)
  7. 07
    功與動能
    力對位移的累積、功能定理與功率
    Interaction 30 minute(s)
  8. 08
    位能與能量守恆
    保守力、位能圖與能量守恆的條件
    Interaction 35 minute(s)
  9. 09
    動量與碰撞
    動量守恆的條件、彈性與非彈性碰撞
    Interaction 35 minute(s)
  10. 10
    質心與火箭
    質點系的質心運動與火箭方程式
    Interaction 30 minute(s)
  11. 11
    轉動與轉動慣量
    轉動慣量的計算與滾動運動
    Interaction 35 minute(s)
  12. 12
    力矩與角動量
    轉動的牛頓第二定律、角動量守恆與進動
    Interaction 35 minute(s)
  13. 13
    靜力平衡與彈性
    平衡條件、靠牆梯子、應力與應變
    Interaction 25 minute(s)
  14. 14
    萬有引力與軌道
    軌道能量、克卜勒定律與逃逸速度
    Interaction 35 minute(s)
  15. 15
    壓力與浮力
    水深與壓力、帕斯卡原理與阿基米德原理
    Interaction 30 minute(s)
  16. 16
    流體的流動
    連續方程式與白努利方程式,以及它們的適用條件
    Interaction 30 minute(s)
  17. 17
    簡諧運動
    彈簧與單擺:回復力正比於位移的運動
    Interaction 30 minute(s)
  18. 18
    阻尼與共振
    能量耗散、強迫振動與共振峰
    Interaction 30 minute(s)
  19. 19
    行進波
    波動的能量傳遞、波長、頻率與波速
    Interaction 30 minute(s)
  20. 20
    疊加與駐波
    波的疊加、干涉、駐波與弦的共振頻率
    Interaction 30 minute(s)
  21. 21
    聲音與都卜勒效應
    分貝、拍頻與波源運動造成的頻率變化
    Interaction 30 minute(s)
  22. 22
    溫度與熱
    比熱、相變與熱傳導
    Interaction 30 minute(s)
  23. 23
    理想氣體與分子運動論
    壓力與溫度的微觀解釋、速率分布與自由度
    Interaction 35 minute(s)
  24. 24
    熱力學第一定律
    P-V 圖與功:等溫、等壓、等容與絕熱過程
    Interaction 35 minute(s)
  25. 25
    熵與熱力學第二定律
    熱機的效率上限與熵的統計意義
    Interaction 35 minute(s)
  26. 26
    電荷與電場
    庫侖定律、電場的疊加與電力線
    Interaction 30 minute(s)
  27. 27
    高斯定律
    電通量與以對稱性計算電場
    Interaction 35 minute(s)
  28. 28
    電位
    電場與電位的關係、等位線與電子伏特
    Interaction 30 minute(s)
  29. 29
    電容與介電質
    電場的能量、介電質與串並聯
    Interaction 30 minute(s)
  30. 30
    電流、電阻與直流電路
    歐姆定律、克希荷夫定律與電流量測
    Interaction 35 minute(s)
  31. 31
    RC 電路
    電容的充放電與時間常數
    Interaction 25 minute(s)
  32. 32
    磁場與磁力
    帶電粒子的圓周運動與載流導線受力:質譜儀與馬達
    Interaction 30 minute(s)
  33. 33
    電流產生磁場
    必歐-沙伐定律、安培定律與螺線管
    Interaction 35 minute(s)
  34. 34
    電磁感應
    磁通量變化與感應電動勢:法拉第定律與冷次定律
    Interaction 35 minute(s)
  35. 35
    電感與交流電路
    LC 振盪、RLC 共振與調諧電路
    Interaction 35 minute(s)
  36. 36
    馬克士威方程組與電磁波
    四條方程式與光的電磁波本質
    Interaction 35 minute(s)
  37. 37
    反射、折射與成像
    全反射、透鏡與面鏡的成像
    Interaction 35 minute(s)
  38. 38
    干涉、繞射與偏振
    雙狹縫、單狹縫與薄膜:光的波動性
    Interaction 35 minute(s)
  39. 39
    狹義相對論
    光速不變原理、時間膨脹、長度收縮與 E = mc²
    Interaction 40 minute(s)
  40. 40
    光子與物質波
    黑體輻射、光電效應與電子的繞射
    Interaction 35 minute(s)
  41. 41
    原子與薛丁格方程式
    能量的量子化:氫光譜與位能井
    Interaction 40 minute(s)
  42. 42
    原子核與放射性
    半衰期、結合能與核分裂、核融合
    Interaction 30 minute(s)