105學年度物理家教班 類別的文章彙整

彰化高中一對二物理家教紀錄704G.4

承前次的一對二家教物理功與能之範例探討課程,我們繼續說明關於垂直彈簧運動、水平彈簧簡斜運動、橢圓星體運動等常見物理問題。
垂直彈簧的運動問題,基本上可以以簡斜運動、FD圖形,與能量守恆作為計算。如果以運動學物理觀念比較單純來看,我們可以簡單地用簡斜運動的方法解之。在這邊,如果僅受到彈簧彈力作功,我們把該點速度除最大速度、該點位置除最大位置之平方和為一,重新整理為,該點彈簧位能除最大彈簧位能、該點動能除最大動能之和為一的方式,對於許多這類型物理題目來說,判斷上相對會容易許多。
橢圓星體運動的問題,我們則由星體運動一章的克卜勒第二定律輔助,以定面積速率情況下,遠近點速率與距離成反比,以決定遠點動能與近點動能之比值。假定比值一定以後,使用重力位能作功的方式,即可求解該橢圓運動的整體力學能量。在這邊,我們可以把之前整理出來星體運動的能量比例關係,拿來作為比較。除了星體重力位能、動能會隨著橢圓位置不同而更易,但總能的部分,與圓周運動相比仍有其對應的關係。
這堂高中物理家教課程,探討了多數的物理功與能的觀念,包含彈簧位能、重力位能、動能之間的運用等。操作上,主要謹記四個功與能基礎觀念,即能夠順利解題。

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中山女中高中物理家教班紀錄 704C (m22)

本次中山女中高中物理家教班課程,說明星體運動一章,講解常見衛星、視重、以及數學速算方法在本章的運用。
衛星部分,我們歸類常見衛星的特性,主要分類為地表衛星、同步衛星等。視重部分,從字面上的意思來看,為「看起來的重量」,我們可以知道,「看起來」的重量量值並不一定是「實際」重量量值。在高二上學期物理的力學一章當中,我們在四步驟方法,已討論到關於視重計算的基礎物理觀念,對同學來說應該已算是第二次複習。
我們這堂物理課程,補充講解內插法、比例法、概略乘法在物理題目上的運用,以及開n次方根的概略計算。以克卜勒第三定律這題範例來作為說明,以給予週期比,或是給予半徑比,如果數字非完全次方數字時,所相對應的計算模式。
比例方法的核心,在於「先除法後乘根」,如此,我們可以避免做物理題目的計算時,數字的不必要加大,而快速的利用比例關係,避免繁冗的細節計算,迅速得出所求。概略乘法的核心概念,主要在於「單」位數的乘法,即利用我們通常對於個位數字乘法計算快速的便利模式,在「成數」加減變化不大時(三成以內)。我們可以知道,在此種計算模式下,僅有一成以內的誤差。開n次方根,主要延展至前次高二物理家教課程,所說明的開方根計算。基於小值(假設x)平方的忽略,加上多項式展開的結果,可以得到開n次方的結果,如1+x/n。當然我們在使用時,還需要搭配上一堂物理課提出的方法。

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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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景美女中高中物理家教班紀錄 611M(Rm09.3)

此堂景美物理家教課程的最後一個部份,探討關於力學例題未盡說明的一些情況。
非串並聯彈簧問題,我們可以與綜合彈簧的簡化方法,併高中力學解題步驟即可完成。在題目中,我們學習到,如果未說明彈簧伸長或縮短,亦可以先行假設的方式,再由簡化後的力學種類其方向加以導正。
某類問題,可能並無求解實際量值,而是求解比例。在此情況下,我們往往可以將其中之一物理量設定為已知。例如質量,在牽引繩問題與氣球負重物問題時,我們都以假設的質量解之。在求解比例的試題,通常可以知道,未知數往往會來的比所列方程式還多;另外也可以依照我們所列的物理題目種類,從而知道特別在質量部分,常常並非物理考試的解題的重點。可以以此特性來判斷是否考慮假設一些常數,例如質量。
其餘的範例以及高中物理關於力學的進階操作,我們在接續幾堂的家教課程,仍會陸續做探討。同學仍要注意依照先前物理課提出的讀書方法,進行物理公式的推導複習,以及物理小考考試的練習。

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