S3-Physics Revision (2003-2004) Second Term

3 功 率 P.6 用多少時間去加熱物體或做功的速度？  能量轉移的快慢 單位：瓦特 (W) / 焦耳每秒 (J s–1) 能量轉移 ？ 3 功　率 P.6 用多少時間去加熱物體或做功的速度？  能量轉移的快慢 單位：瓦特 (W) / 焦耳每秒 (J s–1) ？ 問　題 例 題 2 能量轉移

3 功 率 把1 kW 的電熱器開啟一小時， 能量轉移 = 1000 W  60  60 s = 3.6 MJ 3 功　率 把1 kW 的電熱器開啟一小時， 能量轉移 = 1000 W  60  60 s = 3.6 MJ = 1 千瓦小時(kW h) 計算電費的單位

P.8 把不同的物質加熱，所需要的能量各有不同。 它們有不同的比熱容量 c。 E = m c T 比例常數

a 比熱容量的意義 對1 kg 的物質加熱， 令它的溫度升高1C 時， 所轉移的能量， 稱為該種物質的比熱容量。 單位： J kg-1 °C -1

比較比熱容量及熱容量 比熱容量 熱容量 符號： c 符號： C 在相同質量及相同物質中相同 在同一物質中相同 E = mcT E = CT 單位： J C-1 或 J K-1 單位： J kg-1 C-1 或 J kg-1 K-1

P.11 Q3 當3 kg 的木塊吸收6750 焦耳後... 當3 kg 的木塊吸收6750 焦耳後，它的溫度上升了5 °C。 求木塊的比熱容量和熱容量。 比熱容量 E=mc DT c = E / m DT c = 6750 / ( ) = ______________ 3  5 450 J kg1 oC-1

Q3 ...求木塊的熱容量。 熱容量= mc = _________ 1350 J K1

例 題 6 P.13 0.3 kg 10 C 0.4 kg 80 C 問混合物的溫度是多少？ 80 C T C 10 C

例 題 6 設混合物的溫度為T C 熱水降低的溫度 = (80 – T ) C 冷水上升的溫度 = (T – 10) C 80 C 0.7 kg T C 冷水上升的溫度 = (T – 10) C

例 題 6 混合物的溫度 假設能量沒有散失到 周圍環境中， 熱水失去的能量 = 冷水吸收的能量

例 題 6 假設能量沒有散失到 周圍環境中， = 冷水吸收的能量 混合物的溫度 假設能量沒有散失到 周圍環境中， 冷水吸收的能量 熱水失去的能量 = 0.4 × 4200 × (80 – T ) = 0.3 × 4200 × (T – 10) 0.4 × (80 – T ) = 0.3 × (T – 10) 解方程式，T = 50 °C

0 簡 介 物態的改變 P.1 物質以三種物態存在： 固體， 液體， 氣體 熔解 （在熔點發生） 沸騰（在沸點發生） 冰 水 蒸汽 凝固 0 簡 介 物態的改變 物質以三種物態存在： 固體， 液體， 氣體 熔解 （在熔點發生） 沸騰（在沸點發生） 冰 水 蒸汽 凝固 凝結 在凝固點發生 （在沸點發生）

冷卻曲線 P.2 溫度 ／ C A B C D BC 段形成橫線，表示十八烷醇凝固時，溫度保持不變。

P3 物態改變期間： 放出／吸收的能量稱為潛熱。 放出／吸收的能量稱為潛熱。

1 潛 熱 冰水的溫度一直保持在 0C直至所有冰塊熔掉。 溫度不變 能量被吸收 由空氣的能量傳至冰塊熔掉為水 這種能量稱為水的熔解潛熱。

例 題 2 P30 若要將溫度為 0 °C 、質量為0.5 kg 的冰熔解，並使它的溫度升高至80 °C 所需總能量 把冰加熱 若要將溫度為 0 °C 、質量為0.5 kg 的冰熔解，並使它的溫度升高至80 °C 所需總能量 = 潛熱 (0 °C的冰→ 0 °C的水) + 能量 (水： 0 °C → 80 °C) = mlf + mc T = 0.5  3.34  105 + 0.5  4200  80 = 3.35  105 J

P30 E 例 題 11 拋高石塊運動 富恆在地面把石塊以2 m s–1 的速率垂直往 上拋。 (a) 石塊可以上升到多高？

例 題 11 (a) 石塊可以上升到多高？ 石塊上升時： u = 2 m s–1 v = 0 a = 10 m s–2 （向下 ve） 拋高石塊運動 (a) 石塊可以上升到多高？ 石塊上升時： 石塊一瞬間處於靜止狀態 （在最高點） u = 2 m s–1 v = 0 a = 10 m s–2 （向下 ve） s = ？ 石塊由靜止狀態回落

例 題 11 (a) 石塊可以上升到多高？ 根據 v 2 – u 2 = 2as 2a u v s - = 2  (-10) (2) - E 例 題 11 拋高石塊運動 (a) 石塊可以上升到多高？ 根據 v 2 – u 2 = 2as 2a u v s 2 - = 2  (-10) (2) 2 - = = 0.2 m （向上）

例 題 11 (b) 石塊需要多長時間到達最高點並落回 地面？ 1 根據 s = ut + at 2 2 1 E 拋高石塊運動 (b) 石塊需要多長時間到達最高點並落回 地面？ 根據 s = ut + at 2 2 1 0 = 2  t +  (–10)  t 2 2 1  t = 0 s 或t = 0.4 s 石塊先後兩次處於s = 0，一次在0 s 時， 另一次是0.4 s 後石塊返回地面時。

例 題 11 (c) 石塊撞到地面時的速率是多少？ 根據 v = u + at = 2 + (–10)  0.4 = –2 m s1 E 例 題 11 拋高石塊運動 (c) 石塊撞到地面時的速率是多少？ 根據 v = u + at = 2 + (–10)  0.4 = –2 m s1 石塊以2 m s–1 的速率撞擊地面。

例 題 11 (d) 繪出石塊運動的 (i) 位移—時間關係線圖 (ii) 速度—時間關係線圖 (iii) 加速度—時間關係線圖 E 拋高石塊運動 (d) 繪出石塊運動的 (i) 位移—時間關係線圖 (ii) 速度—時間關係線圖 (iii) 加速度—時間關係線圖

E 例 題 11 拋高石塊運動 位移—時間關係線圖 位移 ／ m 0.2 0.4 時間 ／ s

E 例 題 11 拋高石塊運動 速度—時間關係線圖 速度 ／ m s-1 0.2 0.4 2 時間 ／ s –2

E 例 題 11 拋高石塊運動 加速度—時間關係線圖 加速度 ／ m s-2 時間 ／ s –10

Q2 俊雄用50 N的力推動一個質量... 俊雄用50 N的力推動一個質量為40 kg的箱子 使箱子以0.5 m s2的勻加速度前進。作用在箱子上的淨力是多少？ A 20 N B 30 N C 50 N 0.5 m s2 50 N 40 kg 摩擦力 = 30 N 淨力 F = ma = 40  0.5 = 20 N 這是推力，不是淨力。 P14

Q3 一個球從飛機上掉了下來... 一個球從飛機上掉了下來 。有兩個力作用在球上。 (a) 標示出施加在球上的力 空氣阻力 P.9 重量

所以它以勻速下墜，這速率稱為＿＿＿＿＿。 (b) 一段時間後，球下墜的速率不再改變，試加以解釋。 E 加速 空氣阻力 開始時，球受重力作用而＿＿＿＿＿。 當球的速率增加，＿＿＿＿＿也相應增加 空氣阻力 減低  球的加速度＿＿＿＿＿。 最後，當兩個力互衡，作用在球上的＿＿＿＿變為零， 淨力 重量 終端速度 所以它以勻速下墜，這速率稱為＿＿＿＿＿。

1 力的合成 a 作圖法 力的平行四邊形法則 平行 F1 F2 + F2 平行 F1 合力

例 題 9 兩個大小為3 N 和4 N 的力互成直角，求它們的合力的大小和方向。 = 5 N 3 tan  = 4  = 36.9 E 兩個互相垂直的力的合力 兩個大小為3 N 和4 N 的力互成直角，求它們的合力的大小和方向。 3 N 4 N R = 5 N 3 4 tan  = 5 N  = 36.9  = 36.9 合力的大小為5 N，方向與4 N的力成36.9 的夾角。

2 力的分解 a 作圖法 假設 OC 代表力F。 我們可以直接量度 分量Fx 和 Fy 的量值。 分量 分量  y C Fy F Fx x 2 力的分解 a 作圖法 假設 OC 代表力F。 y 分量 C 我們可以直接量度 分量Fx 和 Fy 的量值。 Fy F 分量  Fx x O

2 力的分解 b 代數法 分量Fx 和 Fy 的大小也可以簡單的幾何運算找出來。 代數法： Fx = F cos  2 力的分解 b 代數法 E 分量Fx 和 Fy 的大小也可以簡單的幾何運算找出來。 代數法： y C Fx = F cos  Fy Fy = F sin  F  Fx O x