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北一女中高中物理家教班紀錄 703U(RC62.2)

這個高中物理家教小班課程紀錄,將繼續上一個節次高三的平行版間電荷的走向與位移,繼續探討本堂物理課其餘的類螺形運動、均勻場之下的電荷走向等範例。
此次探討的類螺旋運動,主要是在任意均勻電場、磁場下的電荷侵入問題。因為速度方向的改變將造成磁力方向的改變。我們可以先將侵入速度,對平行磁場、垂直磁場的方向先作為分解,而後考慮磁力效應,勢必在垂直磁場的方向,做一個圓形的運動。而後我們可以再繼續考慮,均勻電力固定方向的部分,在電力與磁力當中,去判別整體的物理運動形式。這題在解答時候,仍然需要特別注意作功計算當中的力與位移之方向異同。
而關於均勻場下的電荷走向的物理範例探討,某種程度上,算是前一題物理題目的延伸。一樣是屬於任意均勻磁場、均勻電場下的電荷侵入問題,唯一不同的,僅是此題僅在判斷磁力或電力量值孰大。就我們前堂家教班課程學到的物理觀念來看,我們操作的方法,其實與前題類似。但磁力計算比電力難,可以先做簡化。將速度分解後,先判斷磁力方向,再判固定的電力方向,最後以力學方程的方式解之,即可完成選擇。這邊在力學判斷的方式,除以高二物理我們講過的力學四個步驟,也可以使用前堂家教班課程,說明過的虛擬電場方式來作為計算。

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北一女中高中物理家教班紀錄 703U(RC62.1)

本次高中物理家教班高三、一對四小班課程,說明磁力的計算範例,包含平行版間電荷走向與位移、類螺形運動、均勻場之下的電荷走向等。
平行版間電荷的走向與位移,在第一種類型的物理題目裡面,我們可以高點平拋的物理觀念解之,當然二維運動簡化後仍需要記得一維運動的基礎,唯一不同的僅是加速度因為僅受電力,以a=qE/m代之即可。關於第二類物理範例問題裡,僅受磁場的情況,我們在上一堂物理家教班課程有做過說明,均勻磁場下的電荷移動,包含迴轉半徑的計算、週期之計算等。此題範例單以半徑的計算,加以基本數學的幾何觀念,即可利用恰解方式,解出最小拋出速度。第三類物理練習題型裡面,主要考慮電力與磁力作用之平衡,我們可以先前說明的虛擬電場的結構解之,相對會比較容易一些。
這些大略是上半節次的物理課程內容紀錄。類螺旋運動與均勻場下的電荷走向的範例,將紀錄在下一節次的物理家教小班課程。

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北一女中高中物理家教班紀錄 610G(RC40.2)

一對六高中物理家教班高三課程,我們繼續說明幾何光學的部份。
此章節與數學幾何學高度相關,所使用的物理定律比重較少,學習時需要注意基本的相似三角。
光學成像,主要包含面鏡、透鏡,面鏡、透鏡成像原理。名詞上,需要注意鏡前、鏡後之定義。
以聚焦機構或發散機構來作為探討,可以幫助我們省下不少記憶上的困擾。

從注重公式一致的方式,
以雙相似三角形推導,整理可得f=(pq)/(p+q),
而放大率可以由其一三角之高比為底比,知m=q/p
從散發光線的光學機構來看,無論是凸面鏡、凹透鏡,
成像必定是正立、虛像、縮小、比想像近、視野範圍大、像比物體近。
而聚焦機構,如凹面鏡、凸透鏡確不一定有此種現象,
到是可以請同學想想,如果已確認聚焦機構成像是正立,那麼結果會如何?

下次高三高中物理家教班課程,預計繼續說明折射定律,同學們本節練習有問題可以預先做整理。

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北一女中高中物理家教班紀錄 6102(RC40.1)

高中物理家教班一對六課程,
這次說明空氣管柱實驗、都卜勒效應與音爆現象。

空氣管柱實驗,講解其機構與物理實驗過程;
並說明主要誤差的來源,以及波長的測量方法。
與先前課程不同的是,前段所學為固定管長嘗試可能頻率;
此處為固定音叉頻率,嘗試可能管長,剛好解題方向相互顛倒。

都卜勒效應,可從考慮聲源移動與聽者移動來推演,
聲源的移動可以由波長變化來著手,考慮v=λT,
以圖形繪製的方式,比較vv與vs,列出λ’=[(vv+vs)/vv]λ,
從而整理出頻率因為波源移動的改變,為f_s=[vv/(vv+vs)]f。
聽者移動,可以從相對速度的變化著手,
考慮v’=vv+vR,頻率變動為f_R=[(vv+vR)/vv]f,
綜合聽者移動與聲源移動結果,定義聲源遠離聽者方向為正,
將列出一維都卜勒關係式子f’=[(vv+vR)/(vv+vs)]f0,
超音速物體移動產生的音爆現象,可以從簡單的作圖來明瞭。
超音速移動經由馬赫角之定義,可以知道馬赫角為φ時,sinφ=vv/vs。

下回物理家教班課程,預計對高三第一次段考作為複習,
包含膨脹、氣體定律、熱力能、波的特徵、疊加原理、海更士原理、力學波、駐波、都卜勒效應、波動方程等小節。
同學們可以對這次發放的段考物理科考古總匯,預先練習,將有疑義、問題的部份整理出來,方便下回物理課時檢討。

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