教學日誌 類別的文章彙整

建中物理家教班課程紀錄(R2-41a)

這次的高中物理家教前半段課程,說明彈簧的能量與運動。我們從既有的簡諧運動之物理定義出發,複習彈簧伸長量與彈力的關係,而後以能量作功作為整體的詮釋。
簡諧運動,以等速圓周運動的投影,簡易複習過以投影方式來理解的簡諧運動,並整理出高中物理在運動學所在意的x、v、a,並以此推導出,關於最大值關係、平方和等關係。以簡諧運動之條件做為引導,進一步整理出角速度關係,以及導出週期關係式子。這五個物理關係式為簡諧運動的基礎,並在合於特定條件下(那些條件?同學們可以自行複習一下舊的運動學與力學等物理觀念),彈簧運動為一種簡諧運動。
此次物理家教班課程中半堂內容,將就彈簧的伸長量,以及運動學的位置變化量加以探討,以區分出其物理意義上的差異。
(建中物理家教班課程紀錄(R2-41b))

Tags: , , , ,

建中物理家教班課程紀錄(R2-41c)

除了複習前半的物理觀念,後半堂高中物理家教班課程,我們以圖示的方式,呈現並說明在簡諧震盪時的ABC各點。並探討在端點時因為力學的不平衡而致動,在平衡點時反之因能量上的不平衡而致動。在FD圖形上,可以很容易比對運動的各點,而加以判斷此類運動的物理特性。
我們在高中物理進階類型的問題上,做小球分裂的操作。從前面所學過的物理觀念來看,這邊所在乎的,無外乎是關於,力學圖形、能量圖形的分配操作。小球分裂以後,我們如果以運動學來分析,還是在乎其x、v、a、Δt,小球裂解即欲計算上述各值。可以知道的是週期部分,一旦裂解質量已經確定,我們不需要知道裂解時候的位置,即可推知其變動後的物理運動週期。關於變動後的振幅,也可以從相似三角形出發,即可很容易藉由面積的變化加以推知。最大速度來看,因為也是相似三角形,亦可以利用相似的做法以求得最大速度。在最大加速度方面,我們需要加以留意的是,雖然簡諧運動有位置量值與加速度量值成正比的特性,但在此進階物理題型上已有質量的變化,即相同的受力亦將導致加速度的不同。因此,除最大位移外,或可需要以比例式,帶入質量比例求得其加速度的比例。
整體而言,我們也可以從先前所學簡諧的物理觀念,以最大值的關係,去重新整理關於變動後的x、v、a。

Tags: , ,

附中資優班物理家教紀錄(TT1-1a)

這次的師大附中資優班物理家教課程,主要複習運動學,包含直線運動、拋體運動、斜面運動與圓周運動的範圍。
第一小節課程的內容,主要以向量的方式去瞭解高中物理,關於運動學的各種表示以及所關心的物理意義與代數符號。
運動學一開始,我們以x、v、a,以及前後的變動關係來看,即共x、v、a、Δx、Δv、Δa,這些定義,以及符號背後所代表的的物理意義。這次的物理家教課程,以方向分析、範圍分析、以及常考分析等,三個不同的層面作為理解,以不同面向去了解整個運動學的物理觀念。如果以常用分析的角度來看,可以從圖形當中推導並列出包含梯形與三角形位移式子,並探討這些物理公式其背後使用的條件。
直線運動的部分,我們探討到包含垂直拋體的例題,包含套用位移式子的操作方法,以及其計算時可能導致的方向錯誤。若防萬一,我們日後可以對於向量的部分,給予一個括弧,以提示計算物理問題時所可能產生的誤算誤記。
下一小節的高中物理家教課程,將繼續探討關於處理高中物理問題時,所可以使用的解題架構。
(附中資優班物理家教紀錄(TT1-1b))

Tags: , , , , ,

建中物理家教班課程紀錄(R2-41b)

物理家教班課程,我們自複習舊有的簡諧運動觀念,繼續關於中半部份彈簧運動之探討。
這邊,我們重新去思考彈簧的虎克定律式,是否有更適宜的表示方式?改以ΔL去區分Δx是否能夠更好的表達其背後的物理意義?我們將平方和的關係式子,上下加以一定的係數,即可知道關於「假想彈簧位能」與「動能」的物理關係。那麼為什麼要以「假想彈簧位能」加以區分呢?是以,如果讓Δx與ΔL物理定義不同,將使得其結果上或認知上會因而有所差異,如果我們以「假想彈力位能」加以分析,即很容易理解往後的關於彈簧此類的簡諧運動。
這邊,我們酌列所學過的,在物理試題上的探討方法,包含以簡諧運動的方法分析、以能量守恆的方法分析,以及使用FD圖形的討論。這邊可以加以思考的是,我們曾經講解動能的三種計算方式,包含運動學方法上應該有四種,為什麼僅以三種做法為之而少了一種呢?(同學們可以想想,在三種計算時的過程或許即可知道原因)。
下半部建中物理課程,將繼續在彈簧運動上做探討,並以圖示輔助我們瞭解此運動過程,背後關於顯能與潛能在運動上的貢獻。
(建中物理家教班課程紀錄(R2-41c))

Tags: , , , ,

建中物理家教班課程紀錄(R2-42b)

下半節高中物理家教班課程繼續說明碰撞一章,
以先前所學動量一章的物理觀念,在外力的有無條件下做探討。

以先前動量一章所學到的三種解法,
我們配合質心初速是否為零,以及附加條件雙子系統等,
複習先前質心運動,其速度、速度變化、位移變化、加速度;
或使用作用力與反作用力在雙質點系統上的運用,推出速變性質;
以及,套用P、Q、F與變化關係,結合受外力作用等條件,計算物體的運動狀態。
以此三種方式探討,說明力與運動結合,以及含能量損失的問題。

我們以質心觀點出發,整個物理問題顯的容易許多,
講解包含質心動能、內動能與總動能的計算以及其關係。
模擬碰撞的五種階段,含前兩組、後兩組、中一組之關連,
並整理出在合於幾個理想條件時,可以使用的物理關係式(物理公式)。

(建國中學高中物理家教班課程紀錄(R2-42上半))

Tags: , , ,

北市華興高中物理家教紀錄TT661

這堂物理家教課程內容,從物理學的架構、物理所探討的問題出發,
以物理學基礎運動開始,我們說明一維運動,並比較方向與維度之間的關係。
在x-t、v-t、a-t圖形上,區分面積與斜率之意義,及圖形計算時的優點、與缺點。
而直線運動是否是一維運動?而一維運動就必然是直線運動?這是我們第一個可以思考的問題。

時間為橫軸的圖形斜率,
一般區分為切線與割線,相對應於物理意義上的瞬時與平均;
我們可以由不同面向去理解平均的概念,此後遇到相似問題關係的建構就更容易。
我們並在速度與速率、位移與路徑比較其意義,以及運算的難易程度以及在流程上分析。

此堂課程也補充學習物理時,
由觀念而入,進一步符合特定條件時可列出的公式。
並比較觀念學習、以及公式學習,各自的優缺點以及範圍論的探討。

多重列式、解聯立方程時,
可由簡而繁去著手,解題程序會顯得較為簡易、迅速。
但所謂的簡單,我們可能需要從代數上分析,而非公式的外觀。

可以延伸思考的物理問題是,
雖然在高中物理部份,x-t圖的面積、與a-t圖形的斜率沒有加以定義,
這兩個物理量的意義各是什麼?我們是否可以針對這兩個物理量加以定義呢?

Tags: , ,

建中物理家教班課程紀錄(R2-42a)

本次建中物理家教班課程說明碰撞一章,
上半節物理課程,我們從簡單的範例開始,以能量觀點說明碰撞議題,
分別介紹彈性碰撞、非完全彈性碰撞以及其特例,之間的定義與其物理特性。
並從數學上的分析來探討,比較其集合之互斥、包含等關係。

我們知道定義並不一定是意義,所謂的定義,如果是名字的問題,則我們可以重新、從新去思考。
所謂的完全彈性碰撞,可不可以重新定義為完全非黏性碰撞?那是否會更好理解物理碰撞的過程?是否會改變定義的集合關係?
所謂的質心動能,如果以二元論分割總動能,適不適合以外動能稱之?
都是一個在物理的定義上,我們可以重新思考過的觀點。

(建國中學高中物理家教班課程紀錄(R2-42下半))

Tags: , , , ,