【榮譽】 | 國立清華大學101、104、108年校傑出教學獎 |
【研究】 | 凝態理論 |
圖案形成/型態學 奈米計算材料科學 非線性物理 (生物諧振子同步化現象、生物物理) 高分子物理 | |
授課老師

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課程大綱
人類對於周遭事物,如何隨時間與環境而變化,都充滿好奇心。我們要如何用物理學推敲出萬物的變化,或基於系統性的觀察而提出新的想法....
【課程說明 / Description of the course】
人類對於周遭事物,如何隨時間與環境而變化,都充滿好奇心。我們要如何用物理學推敲出萬物的變化,或基於系統性的觀察而提出新的想法,這就是普通物理(ㄧ)的課程目標。那要如何養成研究問題的邏輯與方法呢?本課程以牛頓提出的力學為例,除了學習力學定律之外,也鼓勵同學探討牛頓提出這些理論的原因,同時思考章節之間的關聯性,例如在牛頓的向量力學架構下,已經可以解釋物體的運動,為何還需學習新的能量概念等等。
課程內容涵蓋基礎牛頓力學、功與能量概念,在熟悉單粒子運動後,將建構簡單的多粒子系統(剛體)所遵守的物理規則(轉動運動),基於以上的物理知識,詳細探討日常生活中常見的物理現象,如重力、固體與流體、振盪、波動等。同時也將探討愛因斯坦為何會提出不同於牛頓力學的特殊相對論,以及在特殊相對論中架構下,為何在不同慣性座標系的觀察者們,對時間、空間的認知會有所不同。
【課程教材 / Course Material】
* | 物理學系吳國安教授教學投影片 |
Lecture notes (PPT) from Dr. Wu,Kuo-An (Dept. of Physics) |
1. | The Feynman Lectures on Physics |
2. | "Physics", Volume1, by R.Resnick, D.Halliday, and K. S. Krane. |
3. | "University Physics", 2nd revised edition by H. Benson. |
* | 對生活中的物理現象有好奇心者,敬邀您一同探索日常生活中物理的奧秘! |
This course is for people who have curiosity for anything or everything! |
* | 課程共 13章節,每一章節包含數個單元。 |
This course consists of 13 chapters; each chapter includes several segments.
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* | 每單元為10~15分鐘的教學影片,針對單一概念講解,透過例題熟悉單元重點。 |
Each segment contains a 10-to-15-minitue video and focuses on a specific physics topic.
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* | 全程由授課教師精製之投影片,最佳化課程單元影片,提供融會貫通之學習效果。 |
This course offers PPTs that are available for downloading.
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* | 著重物理定律背後的意義,及思索問題的邏輯性與一致性,在課堂外,希冀能思辨不同問題 |
之間的共通性,舉一反三,解決問題。 | |
This course emphasizes the reasoning of physical laws and nurturing the logical reasoning | |
ability, so that students can apply this training to solve problems outside the classroom. |
【教學進度 / Schedule】
What do you expect to learn in this course
1. | 動態系統與向量力學 Dynamical Systems & Vector Mechanics |
—從牛頓力學談起(向量力學)Starting from Newtonian Mechanics
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2. | 功與能Work & Energy |
— 純量的角度來思考牛頓定律
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3. | 位能與力學能守恆 Potential Energy & Conservation of Mechanical Energy |
—純量力學好簡單 Nothing is Simpler Than Scalar Mechanics
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4. | 線性動量 Linear Momentum |
—守恆量與物理問題的簡化 Conservation Laws and How do They Simplify Physical Problems | |
5. | 多粒子系統 Many-particle System |
— 邁向真實世界的第一步 The First Step Towards The Real World | |
6. | 剛體轉動 Rigid-body Rotation |
— 如何設計容易轉動的輪子 A possible new design for Wheels | |
7. | 角動量 Angular Momentum |
— 如何設計容易轉動的輪子 A Possible New Design for Wheels | |
8. | 重力與行星運動 Gravity & Planetary Motion |
— 不會砸落在牛頓頭上的月球(但是蘋果會) The Moon Doesn*t Fall on Newton*s Head, but Apples Do. | |
9. | 固體與流體 Solid and Fluid |
— 巨觀的物理世界 The Macro-scopic Physical Word | |
10. | 振盪 Oscillation |
— 彈簧振盪*單擺運動*金融市場有關係嗎? Is There a Common Feature for Spring Oscillator, Pendulum and Financial Marker? | |
11. | 波動(力學波) Waves (Mechanical Waves) |
—力學波的普世性 The Universality of Mechanical Waves. | |
12. | 聲波 Sound Waves |
— Sound waves for dummies | |
13. | 特殊相對論 Special Relativity |
— 站在月台上的你似乎瘦了?!
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