及人高級中學 雲端學校本位課程 (宜蘭校區物理篇)

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1 及人高級中學 雲端學校本位課程 (宜蘭校區物理篇)

2 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

3 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

4 聽覺頻率 （視訊） 人：20～20000Hz 狗：50～32000Hz 貓：100～65000Hz 海豚：2000～100000Hz
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5 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

6 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

7 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：mei 7

8 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

9 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

10 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

11 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

12 手壓式「抽水機」蘭陽博物館 12

13 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）

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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）
第2集：蒸汽時代 （視訊） 第3集：引擎進化 （視訊） 第4集：汽車延生 （視訊） 外燃機.內燃機.電動機.的基本概念（視訊）

19 台灣第一台自製的內燃機蘭陽博物館 內燃機原理（視訊）

20 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

21 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）
（視訊） 21

22 能量動力機械史（二） 法式水輪機 外燃機之一 【蒸汽機Steamturbine】
（視訊）

23 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）

24 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

25 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） 】
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26 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

27 龜山島軍事管制區歷史見證物

28 龜山島軍事砲台

29 宜蘭龜山島軍事坑道 （視訊） 龜山島軍事坑道砲台 （視訊）

30 龜山島軍事坑道砲台 3門90高砲

31 龜山島軍事坑道砲台

32 龜山島軍事坑道砲台 3門90高砲

33 龜山島軍事坑道砲台 仰角與射程（視訊）

34 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

35 (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）

36 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 ＝ ×12 ＝ 米

37 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 （視訊）

38 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）

39 資料來源 網站：Directory / Index of Topics能源主題目錄網址： 網站：能源與運輸（教學用） 39