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課程概要

課程名稱:普通物理學甲 (下載完整課程資訊 )

學分數:3 學分

可否申請抵免學分:

授課教師:胡德邦

學系聯絡窗口:胡 靚  小姐,電話:33665123,E-mail:hching@ntu.edu.tw

上課時間:6 月 26 日開始上課;星期三下午 2:20 ~ 5:20

上課地點:物理新館 111 室

預計修課人數:50 人


上課方式

  物理學乃闡述自然現象及其變化之因果關係的學問;換言之,物理學是以現象及實驗出發,分析作為手段,數學作為描述語言所形成的一門基礎科學。另一方面,物理學又具跨領域的特色,舉凡電機、電子、材料、機械、環境......等工程學,化學、大氣科學、地理學,甚至在經濟學及資訊科學中都有四大力學的影子在裡面,因此普通物理學幾乎是所有理工科系大一新生必修的共同科目。學生透過學習物理學家的研究方法,得以在各自學們的學問裡發揮運用;正因為如此,各國知名的大學均以高規格來看待普通物理學的課程。
  為了讓大一新生能夠銜接上往後大二以上各學系的專業科目,個人認為普通物理學不應只是做為高中物理的延續;反而是可以扮演通往各個學門橋梁的重要角色。要達到這個目的,授課教師需因應不同的學系的學生給出不同比例的內容,並給予一定的廣度與深度,所以授課教師本身必須具備宏觀的學養就成為一個重要的條件。
  在此列舉出一些實例以探討「不同比例的內容」其意義與重要性;例如大氣系、地理系、環工系、機械系、土木系的學生,授課教師應著重於靜力學、流體力學及熱力學方面的知識。大氣系在大二會將物理學所學到的知識應用在大氣動力學及大氣熱力學等重點科目;機械系及土木系則會將物理學應用在熱傳學或結構力學上;另外地理系、環工系在高年級也有類似的課程。電機系、化學系及化工系則應側重於電磁學,熱力學或近代物理方面的基礎。以電機系為例,該系有不少科目事與物理系高度重疊的。一些特別的科系,如心理系。這各科系與物理的關係比較遠。但是仔細思考,物理學的研究中無論是理論或者是實驗都伴隨著大量的數據統計分析,這與心理系(甚至是醫學系)在臨床上的研究所使用統計方法大多相近。另外近年來在數學、生物、經濟、財經及心理各領域方面,自發同步(spontaneous synchronization)的現象中由微觀個體所呈現出的宏觀的集體行為成為熱門的研究項目。這已經不再僅僅只是物理學家所關注的相變與臨界現象(phase transition and critical phenomena)而已。這個共通性,我認為也應可透過普通物理學來介紹給學生。
  最後,習題及作業在學習各種數理科目中均有一定的關鍵作用。由前述之理念可知,教師在交代習題及作業就不能如高中物理一般只出一些機械性的算題;而是必須融合了不同對象的需要在課本中取材,或是另行設計。完成一定份量的習題也會成為評定學生修業的標準。學生對於習題作業的參與程度,決定了在本課程中能學到怎麼樣的知識。普通物理學對於物理系的本科生而言是基石;但對於其他科系的學生而言則應是博雅教育。在此引述台積電張忠謀董事長的一句話作為結語:「我認為一間能培養領袖的好大學,是一間博雅大學。」(” I think a good school which develops leaders is a liberal arts college.”)


課程目標

  本課程為物理系之基礎課程,旨在建立同學能了解並活用物理在各領域上的應用。


課程要求

  完成一定份量的習題也會成為評定學生修業的標準。學生對於習題作業的參與程度,決定了在本課程中能學到怎麼樣的知識。


指定閱讀

Fundamentals of Physics [Latest Edition] - Halliday & Resnick


評量方式

期中考一次:30%
作業與平時成績:40%
期末考一次:30%


課程進度安排

日期 課程內容 備註欄
6/26 Fact, Truth and Physics: An Overview  
7/03 Measurements in Physics  
7/10 The basic concepts and mathematical tools in physics  
7/17 Space, Time and Motion an
7/24 Newtonian View Point P
7/31 Conservation Law  
8/07 Wave Mechanics and It's Applications  
8/14 Phenomena and Interpretation: A Glance on Modern Physics