教育 物理

  • 觀念物理:氣壓公式總動員

    談到氣體壓力(P),你想到哪些定律呢? 除了PV=nRT之外,還有甚麼其它公式呢? 這些與氣壓相關的公式,彼此有何關係呢? 透過氦氣球升空,讓我們好好地統整與氣體壓力相關的定律及概念。

  • 你不知道的元素神奇用途:鈽

    可以當電池用的元素 鈽 Pu(Plutonium)

  • 觀念物理:簡單機械之功與能

    「功能定理」是一項很讓人困擾的主題,本專欄曾探討「跑步機上的功與能」,詳細剖析了,為何跑者原地不動,仍需耗費能量對輸送帶作正功?本單元,讓我們進一步探討簡單機械的「功能定理」,包含:滑輪、槓桿、及滑車,所涉及的作功及能量變化。

  • 重力波大年表

    重力波大年表

  • 1901-1966年諾貝爾物理獎揭秘檔案

    1901-1966年諾貝爾物理獎揭秘檔案

  • 什麼是暗物質與暗能量?

    一張圖讓你快速了解什麼是暗物質與暗能量!

  • 『一家一枚 』科學海報:量子光學

    物理雙月刊獨家獲得日本文部科學省 科學技術週間授權翻譯『一家一枚 』科學海報~首部曲:量子光學,讓您對量子光學的發展歷史及應用,一目瞭然!

  • 如何看懂物理公式 ( 一 ):定義篇

    雖然學習或研究科學,「為什麼」是一個很重要的問題,但是一遇到問題,或是有「感覺不懂」的時候,腦海裡立刻就出現「為什麼」這三個字,並不是一個正確的作法。因為,問錯問題的時候,往往得不出正確的答案。

  • 觀念物理: 磁盤與轉動 

    磁力現象經常出現在我們生活中,許多有趣的科學玩具或高科技應用,都與磁力有關,如:懸浮地球、手搖手電筒、磁浮列車…,這些磁力應用,可以透過基本的物理原理來解釋。讓我們透過「磁盤轉動」教具,一探旋轉的磁盤,如何隔空帶動鋁製轉盤轉動,並釐清「冷次定律」的概念內涵。

  • 洗衣機物理學

    我們因為現代家電的設計,省卻了許多生活上的勞務。偶而手洗幾件質料好的衣物,可能還蠻愜意的,但是如果少了洗衣機,日常的衣物通通都需要手洗的話,那麼大家的生活滿意度恐怕就得從「小姐」降成「丫鬟」了!

  • 觀念物理: 彈跳線圈探討磁學

    「電生磁」、「磁生電」是否傻傻分不清?「磁力線」能不能代表「磁力」? 磁場越強,磁力就越大嗎? 透過「彈跳線圈」單元(註1),讓我們好好釐清磁學的重要概念,也試著解釋其中一個顛覆“直覺”的神奇現象。

  • 跑步機上的功與能

    想擁有魔鬼身材嗎?是否曾揮汗如雨地在跑步機上健身呢?可曾想過,當輸送帶越陡時,為什麼走在上面就會越吃力呢?站在地面看此人,他的重心並沒有升高啊(1)!需要耗費的體力需用在哪裡呢?能夠透過「功與能」來解釋嗎?本單元讓我們一探其中的奧秘。

  • 冬季奧運會裡的力學問題

    這一期的專欄,我們分享一份十二年級 ( 高二 ) 的力學試卷,以冬季奧運會中速度滑冰、冰上曲棍球與跳台滑雪三等個項目為題材,如果你已學過運動學 ( 等加速度 )、牛頓運動定律 (力量)、能量與動量等觀念,不妨拿出紙筆與工程計算機,給自己一小時的時間,享受一下解題的樂趣。

  • 師弟同行

    師弟同行,是日本劍道界極力倡導的一個學習態度。取自禪宗典故,意指師父與弟子為了共同的目標而修行並相互緬礪的精神。

  • 百聞不如一見的平行板電容器:虛擬與實境的搭配

    記得在紐西蘭上師資培育課程時,有位教授帶了一個活動:以三十秒的時間,跟旁邊的人說你家住在哪裡。設計這個活動背後的理由很簡單,因為我們馬上都是要當老師的人,而老師的主要工作之一,就是把自己所理解與熟悉的知識內容,傳達給對該領域還不甚熟悉,甚至是一無所知的學生們。

  • 勿以「實驗小」而不為:傳統白熱燈泡的大學問

    你可曾想過,市售60W的傳統白熱燈泡 (工作電壓110V),電阻大小為何嗎?

  • 觀念物理:真、假「歐姆定律」?

    聽過「歐姆定律」嗎?那麼「歐姆定律」的內容是甚麼呢?違反「歐姆定律」的例子有哪些?適用的條件又是甚麼?透過本單元,讓我們一探「歐姆定律」的真假,以及後續的應用,包含電流(I)、電位差(V)、電阻(R)、電功率(P)彼此的關係。

  • 科學史與實驗的結合:重現湯姆森「發現」電子的過程

    相對於力學而言,同學往往會覺得電磁學比較抽象與複雜。然而,看似錯綜複雜的電磁學,歸根結底,其實只有四個基本「定律」而已:電場的高斯定律、磁場的高斯定律、安培定律,與法拉第定律。

  • 『觀念物理』: 冷次效應

    提到「冷次定律」,許多人可能都認識,但是,對於冷次定律的意義與用法,或許存有許多似是而非的誤解。諸如:「冷次定律」與「法拉第定律」的關係為何?「冷次定律」所謂的“抵抗”,所指的究竟為何?透過常見的「磁煞」(magnetic damping)現象,讓我們深入探討「冷次定律」的究竟。

  • 你知道亞得里亞海岸旁的「海風琴」嗎?

    樂音與噪音的差別在哪裏?從心理層面來看,也許可以簡單又直接地說成:只要是會讓人心情愉悅的就是樂音,而讓人覺得不舒服的就是噪音。震耳欲聾的搖滾樂,就是一例。但若從物理層面來看,就是另外一番光景了

  • 觀念物理:力學定律之系統取定

    看過玩滑板的酷哥酷妹,在曲面上滑行的神奇美技,有沒有想過他們是怎麽辦到的呢?除了有過人的膽識及反覆練習之外,若能掌握相關的力學概念,就更能享受滑板的快感了。透過本單元,讓我們來探討曲面滑行的力學原理,尤其是守恆原理的系統取定,以及觀察點的選取。

  • 「知己知彼」的教學設計:以拋體運動為例

    如果我們暫不深究教育心理學的術語與學術上的細節,奧蘇貝爾的這段話,其實和孫子兵法裡的「知己知彼」,可謂異曲同工。我從「知己」開始,介紹一下紐西蘭課程裡的牛頓力學內容,之後再分享一些物理教育研究上的成果,亦即「知彼」的部分,最後以我自己的一個教學活動作為總結。

  • 懸浮酒瓶之平衡

    如何透過一個簡單的斜板,讓酒瓶懸浮在空中呢?透過「平衡」的物理概念,加上細心的微調,可以讓酒瓶穩穩地立在空中。透過以下的問題,讓我們來探討其中的物理概念,包含:力平衡、力圖分析 (力的來源)、重心…等。

  • 杜卜勒效應

    歐依~歐依~救護車就在附近,我的車需要讓路嗎?多虧「杜卜勒效應」,我們可透過警笛音調的高低,快速判斷救護車正在接近或遠離我們。但是,「杜卜勒效應」所包含的概念,可能不僅透過經驗就能掌握。透過以下10題,讓我們一探究竟。

  • 彈力與正向力

    藉由本單元,讓我們一起探討「彈力」與「正向力」這兩種常見但又很難理解的力之性質與功能,包含「力」的來源、大小、方向、效果、及使用限制…等。

  • 慣性與摩擦 (II)

    延續上一單元,讓我們繼續探討「慣性」、「平衡」、「摩擦力」、與「牛頓三大運動定律」的重要概念意義,及彼此的來龍去脈。

  • 慣性與摩擦 (I)

    讀過物理的人,都能琅琅上口的「慣性」與「慣性定律」,究竟是什麼意思呢?「慣性」是一種作用?一種狀態?還是一個物理量?適用的例子又有哪些?為了要釐清其中的來龍去脈,還需對「摩擦力」有所了解。本專欄將透過連續兩單元的實例測試與剖析,讓我們好好地一探「慣性」與「摩擦」的究竟。

  • 『觀念物理』:「螺旋甩球」認識「角動量」

    「角動量」在力學中,屬於較抽象且複雜的概念,學生往往難以掌握此術語的意義,以及「角動量守恆」的適用條件。「螺旋甩球」與「旋轉盤」常常被教科書中引用於「角動量」的單元,本單元則將情境再做修編與延伸,以挑戰大家對於「角動量」及 相關概念的理解。

  • 「牛頓擺」&「完全非彈性擺」

    透過有趣的「牛頓擺」(彈性球)與「完全非彈性擺」,本單元將釐清 「動量守恆」 與 「動能守恆」 的概念與區別。

  • 從平移到轉動

    運動可分為「平移」與「轉動」兩種,而現行課程多半將兩種「力學」分別討論,很少有機會做兩者間的比較與整合。本單元提供兩個看似相似的情境,透過以下問題,讓我們釐清「力學原理」在平移與轉動現象中,彼此間的關聯,包含:「F = ma與τ= Iα、「動量vs.角動量」、「平移動能vs. 轉動動能」…等。