普通高级中学选修物理试验课程纲要草案.DOC

普通高級中學選修物理實驗課程綱要草案 第一　目　　標 壹、在配合高三選修物理教材的基礎上，進一步以實作方式驗証及探索物理現象的真象，使學生能認識物理現象的因果關係和其間所遵行的規律，增進對物理學的興趣和理解。 貳、藉由實驗活動，培養學生良好的科學態度，使其熟習科學方法，提升學生實際操作、 參、經由日常生活中有關科技應用實例的介紹，使學生體認物理技術 時間分配 選修物理實驗為一學年之課程，供高三學生上、下學期選修，每週二節，為連課活動。 第三　教材綱要。 主題 主要內容 說明 備註 零、緒論 科學方法與態度 說明學習科學與科學研究應有的態度。 簡述 實驗在物理發展過程扮演的角色。 建議教學節數：三節。 不提歸納法、演繹法等方法。 二、數據處理 估計值、誤差的處理。 三、物理量的因次 介紹常見物理量的因次式，並說明其重要性。 壹、力學實驗 一、靜力學實驗 虎克定律 介紹虎克定律。 說明彈簧的串聯與並聯效應。 建議教學節數：八節。 建議實驗節數：八節。 實驗：靜力平衡 說明平面共點力及非共點力的相加、相減。 利用力桌作共點力的平衡測量。 利用力桌作非共點力的平衡測量。 二、運動學實驗 自由落體與斜面實驗 介紹自由落體與斜面實驗的過程與結果。 實驗：拋體運動 利用傾斜的平板直接記錄拋出物體的運動軌跡，並顯示其為拋物線。 三、動力學實驗： 實驗：牛頓第二運動定律 利用滑車與軌道、打點計時器，固定物體質量，改變作用力以測量物體的加速度，並求出物體加速度與其所受作用力的關係。 固定作用力，改變物體質量以測量其加速度，並求出物體加速度與其質量的關係。 綜合實驗結果得出牛頓第二運動定律。 動量守恆實驗 介紹動量守恆定律實驗。 實驗：二維空間的碰撞 入射球由二維空間的發射架滑下，與靶球作二維空間的彈性碰撞。 分析入射球與靶球的動量，以驗證動量守恆定律。 四、萬有引力：卡文迪西測定萬有引力常數 介紹卡文迪西的實驗裝置並簡介實驗原理。 不作扭力的計算。 五、設計實驗 由學生自行設計兩種以上的實驗方法完成指定的實驗。 例：以兩種以上的實驗方法測量重力加速度大小。 例：以兩種以上的實驗方法測量玩具手槍子彈或水火箭射出時的速度。 可以校內實驗抽測或創意競賽方式進行。 建議實驗節數：三節。 僅簡略提示原理，不安排實驗步驟，由學生自行設計並完成此次實驗。 應安排探究式而非驗証式實驗。 貳、熱學實驗 一、焦耳的熱功當量實驗 說明熱是能量的一種。 介紹焦耳實驗和熱功當量。 建議教學節數：三節。 建議實驗節數：二節。 二、實驗：金屬的比熱 利用量熱器測量金屬的比熱。 三、布朗運動的研究 介紹布朗的觀察結果，解釋溫度對分子運動的影響。 示範如何觀察布朗運動。 參 、氣體實驗 一、實驗：波以耳定律 以波以耳定律實驗儀測量氣體的體積與壓力的關係。 由實驗數據歸納出波以耳定律。 建議教學節數：一節。 建議實驗節數：二節。 二、真空技術的發展 簡介物理實驗所需的真空技術。 簡介常見的真空幫浦。 肆 、 力 學 波 實 驗 一、常見的力學波現象 介紹日常生活中常見力學波的現象，如共鳴、衝擊波(音爆)等。 建議教學節數：三節。 建議實驗節數：二節。 二、實驗：氣柱的共鳴 探討空氣柱的共鳴現象，測定聲音在空氣中行進的速度。 伍、光學實驗 一、光速的測定 介紹歷史上光速測量的實驗。六節。 建議實驗節數：二節。 「光速的測定」可利用。 二、物理光學 楊格干涉實驗 介紹楊格雙狹縫干涉實驗並簡單說明相干性(同調性)的意義。 單狹縫繞射 簡介單狹縫的繞射現象及鑑別率。 實驗：干涉與繞射 利用雙狹縫之干涉現象，測量單色光之波長 利用單狹縫之繞射現象，測量單狹縫之寬度 陸、電 磁實驗 一、靜電學 庫侖定律 介紹庫侖定律及其實驗裝置。 建議教學節數：九節。 建議實驗節數：八節。 實驗：等位線與電場 利用電場形成盤，畫出電場的等位線，並據此決定電力線的分佈。 二、電流 歐姆定律 介紹歐姆定律的實驗裝置。 電阻的測量 說明電阻的測定方式。 實驗：歐姆定律與惠司同電橋 驗証歐姆定律。 說明並利用惠司同電橋測定電阻。 簡介三用電表的構造及原理。 實驗：三用電表的使用 以三用電表測量電阻、電壓、電流。 三厄特及發現電流磁效應的歷史 1、實驗：電流天平 利用電流天平以測定螺線管內磁場強度與電流的關係。 柒設計實驗 一、設計可應用所學之物理觀念的實驗 由學生自行設計實驗方法完成指定的實驗。例：自行設計多狹縫光柵並以之做實驗並加以