及人高級中學 雲端學校本位課程 (宜蘭校區物理篇)

傳統藝術中心 （視訊）TMACTV台灣宏觀電視-國立宜蘭傳統藝術中心 - YouTube

聲音原理（視訊） 聲音的產生的條件： 樂音的三要素 1.聲源快速振動（人耳可聽到的頻率範圍20～20000次/秒） 2.要有介質傳遞聲波 1.響度：波的振幅（振幅愈大響度就愈大） 2.音調：波的頻率（頻率愈大音調就愈高） 弦樂器：愈短.愈緊.愈細.音調就愈高 管樂器：空氣柱愈短.音調就愈高 打擊樂器：愈薄.愈輕.面積愈小.音調就愈高 3.音品：波的波形（音質的不同） 3

聽覺頻率 （視訊） 人：20～20000Hz 狗：50～32000Hz 貓：100～65000Hz 海豚：2000～100000Hz 4

留聲機的發展史（ㄧ）（傳統藝術中心） 1877年愛迪生發明世界上第一台留聲機 原理是將聲波變換成金屬針的震動，然後將波形刻錄在圓筒形蠟管的錫箔上(蠟管需轉動)，當針再一次沿著刻錄的軌跡行進時，便可以重新發出留下的聲音。這個裝置錄下愛迪生朗讀的《瑪麗有隻小羊》的歌詞：“瑪麗抱著羔羊，羔羊的毛像雪一樣的白”。總共8秒鐘的聲音成為世界錄音史上的第一聲，人類除了可以從文字來紀錄歷史之外，演進到以聲音來紀錄歷史，並徹底改變了政治、教育、娛樂等各方面的發展！ 5

留聲機的發展史（二）（傳統藝術中心） 1877年愛迪生發明留聲機 （視訊） 1887年平面式留聲機問世（視訊） 6

留聲機的發展史（三）（傳統藝術中心） 1887年 旅美德國人伯利 研製了圓片形唱片 留聲機的發展史（三）（傳統藝術中心） 1887年 旅美德國人伯利 研製了圓片形唱片 1887年 旅美德國人伯利（Emil·Berliner）獲得了一項留聲機的專利，研製成功了圓片形唱片（也稱碟型唱片）和平面式留聲機，從此變成愛迪生式留聲機的最大競爭對手！ 發表人：mei01312002 7

留聲機的發展史（四）（傳統藝術中心） 電唱機誕生 1.唱針接觸被轉動密紋唱片摩擦振動.利用電磁感應原理.連動唱頭內磁場發生變化的產生微電流信號 2.產生的微電流信號經過功率放大器使電流放大.利用電流的磁效應同步振動喇叭膜.推動空氣產生聲音. 1931年 美國無線電公司（RCA）試製成功33.33轉/分的密紋唱片   8

留聲機的發展史（五）（傳統藝術中心） 磁帶錄音機 1.聲音振動麥克風.產生電流信號.利用電流的磁效應.紀錄氧化鐵的磁帶中. 1935年 德國柏林的通用電氣公司磁帶錄音機 磁帶錄音機 1.聲音振動麥克風.產生電流信號.利用電流的磁效應.紀錄氧化鐵的磁帶中. 2.磁帶滑過磁頭.利用電磁感應原理.產生電流信號 9

留聲機的發展史（六）（傳統藝術中心） 1976年索尼公司研製出第一張CD唱盤 1970年，德國寶麗金唱片公司依靠60年代異軍突起的CD激光技術，發明了用激光燒蝕坑點的方式在唱片上記錄調頻信號的方法。 1976年，日本SONY公司研制成功第一张CD激光讀出型数位音频唱片. 10

線控布偶戲（傳統文藝中心） 美女牽動布偶一條神經. 布偶右腳踢出 利用力矩原理線控布偶操控 布偶製作教學（視訊） 11

手壓式「抽水機」蘭陽博物館 12

連桿拉起活塞被壓下.吸水端的止水閥因壓力被水壓下關閉.活塞端的止水閥因壓力而被打開.水被擠到活塞上方 利用流體的特性.水會由高壓流到低壓的地方 利用槓桿原理.施力臂大於抗力臂的省力裝置 可愛葉喵喵玩抽水 （視訊）

連桿壓下活塞上提.吸水端的止水閥因壓力被水壓下關閉.活塞端的止水閥因壓力而被打開. 把活塞下端汽缸內抽成真空.利用壓力差原理.大氣壓力將水壓入汽缸內.同時活塞上端水被擠出 活塞到的井水的水平面鉛錘深度不能大於10.336公尺.（因1大氣壓相當於10.336公尺水柱） 14

簡易的真空抽水機示意圖（一） 1.活塞提起汽缸被抽成真空. 2.此時汽缸外的大氣壓大於汽缸內的氣壓. 鋼珠止水閥堵住出水口.打開吸水口.水被大氣壓擠入汽缸. 15

簡易的真空抽水機示意圖（二） 1.活塞壓下汽缸增壓. 2.此時汽缸內的水壓大於汽缸外的大氣壓.推開鋼珠止水閥.堵住吸水口止水閥.水被水壓經由出水口擠出汽缸外. 16

動力機械 動力機械是將自然界中的能量轉變為機械能作功轉換的機械裝置。動力機械按不同能量轉變為機械能的方式，可以分為風力機械、水力機械和熱力發動機三大類  風力機械：風帆、風車(風力機)、風磨等 水利機械：水車、水磨、水輪機等 熱力發動機：外燃機(蒸汽機)、內燃機(汽油機、柴油機、煤氣機等)、汽輪機、熱氣機、燃氣輪機、噴氣發動機等 動力機械是將自然界中的能量轉變為機械能作功轉換的機械裝置。動力機械按不同能量轉變為機械能的方式，可以分為風力機械、水力機械和熱力發動機三大類  風力機械：風帆、風車(風力機)、風磨等 水利機械：水車、水磨、水輪機等 熱力發動機：外燃機(蒸汽機)、內燃機(汽油機、柴油機、煤氣機等)、汽輪機、熱氣機、燃氣輪機、噴氣發動機等 17

看完4集，你就懂動力機械了！ 外燃機.內燃機.電動機.的基本概念（視訊） 第1集：尋找動力 （視訊） 第2集：蒸汽時代 （視訊） http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=vvnwuD9_d30 第2集：蒸汽時代 （視訊） http://www.youtube.com/watch?v=Z8mG1eTD0VI 第3集：引擎進化 （視訊） http://www.youtube.com/watch?v=Gj-ava-WKKc&feature=fvwrel 第4集：汽車延生 （視訊） http://www.youtube.com/watch?v=nqdPf3xJHhA 外燃機.內燃機.電動機.的基本概念（視訊）

台灣第一台自製的內燃機蘭陽博物館 內燃機原理（視訊）

龍骨水車蘭陽博物館（視訊） 在舊時，稻子生長期間，若圳溝的水位比稻田低， 灌溉用水無法流到田裡，農夫就會踩水車引水灌溉。 以腳踩式轉動輪軸.載動履帶上的水容器.將較低窪的水.送到較高的田中灌溉（利用外力作功增加力學能.符合能量守恆） 20

能量動力機械史（一） 人力踩水車 早期人類利用人力和獸力來推動機械，其動力裝置如圖人力龍骨水車（利用外力作功增加力學能.符合能量守恆） http://content.edu.tw/senior/life_tech/tc_t2/enerage/p_engine.htm （視訊） 21

能量動力機械史（二） 法式水輪機 外燃機之一 【蒸汽機Steamturbine】 http://content.edu.tw/senior/life_tech/tc_t2/enerage/p_engine.htm （視訊）

宜蘭運動公園 CT284蒸汽機車頭 Full HD 1080p Music Video 宜蘭 運動公園 蒸汽火車 CT284 行車 鐵道 (1) K0257 （視訊）

能量動力機械史（三） 外燃機 【蒸汽機Steam engine】 蒸汽機是外燃機.是工業革命的推手 燃燒燃料加熱鍋爐中的水，產生蒸汽推動活塞往復運動（水的動能轉成活塞動能） 經連桿和曲軸轉換成旋轉的運動（槓桿原理），大部分迴轉式蒸汽機是「雙動」的，在飛輪迴轉一圈時，活塞做一往返運動 史特林(史特靈)引擎*低溫型(LTD Stirling Engine) 單輪史特林引擎(非蒸氣) （視訊） （視訊） 24

能量動力機械史（四） 內燃機 【曲軸箱掃氣式二衝程汽油機工作原理（視頻） 】 25

電動機原理 旋轉馬達（視訊） 能將電能轉換為機械能，以驅動機械作旋轉運動 直線性運動馬達（視訊） 能將電能轉換為機械能，以驅動機械作直線運動(磁浮列車） 26

龜山島軍事管制區歷史見證物

龜山島軍事砲台

宜蘭龜山島軍事坑道 （視訊） 龜山島軍事坑道砲台 2012.04.14 （視訊）

龜山島軍事坑道砲台 3門90高砲

龜山島軍事坑道砲台

龜山島軍事坑道砲台 3門90高砲

龜山島軍事坑道砲台 仰角與射程（視訊）

拋體運動獨立性（視訊） 視訊:斜向拋射的最大高度與飛行時間 2vocosqo (1)飛行時間： T= g vo2sin(2qo) 水平分量初速度 V0 x ＝ v0 cosθ 鉛錘分量初速度 V0 y ＝ v0 sinθ 水平分量加速度 (等速度)ax ＝ 0 鉛錘分量加速度 (向下等加速度為g) ay ＝ －g (1)飛行時間： T= g 2vocosqo (2)水平射程： R=vocosqoT= g vo2sin(2qo) (3)最大高度： H= 2g vo2sin2qo （視訊） 視訊:斜向拋射的最大高度與飛行時間

(4)軌跡方程式（視訊） 利用公式 Sx＝v0x t ＋ax t2 水平位置 x＝（v0 cosθ）t…………….. (1) 利用公式 SY＝v0y t ＋ay t2 鉛錘位置 y＝（v0 sinθ）t＋（－g）t2 …(2) (1) (2) 式聯立，消去t 得 g 軌跡方程式： y=x tanqo - x2 2vo2cos2qo （視訊）

斜向拋射與活動靶 （視訊） （1）鉛直分量：代入公式Sy＝v0y t ＋ay t2 例題： 在高於海平面120米的崖頂有一海岸砲，若一敵艦迎面以20m/s駛來，今以仰角30o初速100m/s發射砲彈恰可擊中敵艦(g=10m/s2) (1)砲彈自射出至擊中敵艦費時若干秒? (2)發射砲彈時，敵艦離海岸多遠? (解) （1）鉛直分量：代入公式Sy＝v0y t ＋ay t2 -120＝100 ×Sin30○ t + ½ (-10) × t2 t ＝ 12 秒 t ＝ -2 (不合) （2）水平分量：代入公式SX＝v0x× t ＋ ½ a t2 水平射程SY ＝ 100 ×Cos 30○ ×12+ ½ × 0 × 62 SY ＝ 600 米 敵艦離海岸 ＝水平射程＋12秒後敵艦靠近移動 敵艦離海岸 ＝ 600 + 20×12 ＝ 600 + 240米

龜山八景（視訊） 龜山朝日 神龜帶帽 海底溫泉 龜島磺煙 當氣候轉變時遠望龜山島的天空籠罩濛濛雲霧，俗稱「龜山帶帽，大水浩浩」 每當旭日初升，朝霞掩映，漁舟泛碧，螺髻浮青，風景決勝 海底溫泉 龜島磺煙 在龜山島東部海域，可見到白色氣泡從海裡湧出。是一種後火山噴氣作用 龜首的硫磺礦藏量頗多，並由噴氣孔噴出大量的硫化氫和二氧化碳，形成龜島磺煙 資料來源 http://www.goilan.com.tw/whaleweb/content/turtle1.htm （視訊）

台視 熱線追蹤末日預言 part3 泥火山 龜山島（視訊） 龜岩巉壁 靈龜擺尾 龜尾潭周圍延伸一公里至龜尾潭的「砂嘴」，會因為冬、夏季風向和河流的變化而南北移動 火山熔岩冷卻後所造成的特殊地質構造 眼鏡洞鐘乳石 龜卵傳奇 (此景己不在，右圖僅為龜山一角) 退潮時可見二個浮出水面的礁石。在民國三十二年間夜晚一聲巨響後，龜卵便消失 為海蝕洞，從海上眺望形似眼鏡洞聞名 台視 熱線追蹤末日預言 part3 泥火山 龜山島（視訊）

資料來源 網站：Directory / Index of Topics能源主題目錄網址：http://www.energy.ca.gov/html/directory.html 網站：能源與運輸（教學用） http://content.edu.tw/senior/life_tech/tc_t2/enerage/eng-ref.htm 39