主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 2.物理量的單
位
2-1 介紹國際單位系統。
二
、 物 質 的 組 成
1.生活中常見 的物質，無 論是氣態、
液態、或是 固態都是由 微小的原子 所組成的。
1-1 說明原子的大小。
2.5 1-2 從 原 子 觀 點 解 釋 固
態、液態及氣態之間 的差異。
1-3 說明我們現在已經有 技術可以直接觀察到 原子、甚至「移動」
原子。簡單說明由於 我們對於原子與分子 的理解加深、以及技 術的進步，使得奈米 科技有很大的發展空 間。
‧不在這個階段介紹太專業 的名詞，如「掃描電子顯 微鏡」、「場發射顯微鏡」
等；只要說明我們目前有 適當的技術便可。
2.原子與原子 核的組成
2-1 說明原子內部有帶正 電的原子核，原子核 外有電子環繞。
2-2 說明原子核的大小。
2-3 說明原子核內有質子 與 中 子 ， 質 子 帶 正 電，中子不帶電。簡 單說明質子、中子是 由夸克所組成的。
‧不須說明夸克的種類及所 帶電荷。本節的主要目的 僅在於讓學生認識「夸 克」這個「常識性」名詞。
‧可以說明至目前為止，我 們還未在實驗上發現比 電子及夸克更為基本的 東西。
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數
三
、 物 體 的 運 動
1.物體運動的 軌跡
1-1 說明位置、位移、速 度、加速度的意義。
‧可以用一維運動為例，介 紹必要的（速度、加速度 公式與計算。主要是將國 中階段已經學過的基本 概念做複習，以便加深印 象。
5 2.牛頓運動定
律
2-1 說明質量代表物體運 動慣性之大小、慣性 定律、力對物體運動 狀態的影響、以及運 動方程式（Fma） 的意義。
‧不涉及軌跡數學式。僅以 敘述方式說明我們可由 運動方程式求得物體運 動軌跡。
2-2 說明日常生活中常見 的摩擦力及彈簧力的 性質。
‧一方面複習國中所學，一 方面以這些熟悉的力為 例，說明力會改變物體運 動狀態。例如，如果沒有 摩擦力，一個等速前進的 物體將以等速度持續前 進。
‧配合示範實驗一：摩擦力 的觀察。
3.克卜勒行星 運動定律
3-1 簡單介紹克卜勒三大 定律發現的歷史背景 及內容。
‧此處介紹克卜勒行星運動 定律的目的是以此為例 讓學生知道物體軌跡的 確 遵 循 已 知 的 明 確 規 律，而這些明確的規律對 於常人來說可能是極不 明顯的事。如果不是克卜 勒的緣故，我們可能還要 摸索不知多久的時間才
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 能知道這些規律。
‧可說明克卜勒定律是克卜 勒累積前人觀測資料之 歸納性結果。
四
、 物 質 間 的 基 本 交 互 作 用
1.重力 1-1 說明帶質量的物體之 間有萬有引力，以及 此力大小與物體間距 離的平方成反比。
‧可寫出萬有引力平方反比 公式。
3 1-2 說明可以從牛頓運動
方程式及平方反比重 力解釋克卜勒行星運 動定律。
‧不推導任何數學式。
‧可略加說明由牛頓運動方 程式與平方反比重力解 釋克卜勒定律是演繹式 之推導，及前節克卜勒之 歸納式為研究科學之兩 種重要方式。
2.電力與磁力 2-1 說明帶電荷的物體之 間有靜電力。原子內 帶負電的電子與帶正 電的原子核之間有相 吸的庫侖靜電力，因 此電子及原子核才會 組合成原子。電子與 電子之間則有相互排 斥的靜電力。
‧將國中階段已經學過的基 本概念做複習，以便加深 印象。
‧可寫出靜電力平方反比公 式。
2-2 說明磁鐵間有磁力、簡 介磁力線與磁場的概 念。
‧將國中階段已經學過的基 本概念做複習，以便加 深印象。
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 3.強力與弱力 3-1 說明質子與質子、質子
與中子、中子與中子 之間有「強力」，因 此能束縛在一起形成 原子核。但是其作用 力範圍很短，只限制 在原子核大小的尺度 內，因此我們在日常 生活中感覺不到它的 作用。
‧此處強力與弱力的概念均 僅做定性介紹。
‧可強調強力可以克服質子 及質子間的相斥靜電力。
3-2 說明單獨的中子並不 穩定，會自動衰變成 質子及其他粒子，某 些原子核也會有類似 的衰變。我們無法以 重力、電力、磁力或 強力來解釋中子的衰 變現象，因此我們得 知自然界中還有另外 一種交互作用，我們 稱它為「弱交互作用
（或弱力）」。由於 弱交互作用存在，中 子才會衰變。弱力作 用的範圍比強力作用 的範圍更短。
‧在介紹完弱力後，可以做 個總整理，說明自然界的 基 本 作 用 力 可 分 為 重 力、電力與磁力、強力、
弱力。物質間一切的交互 影響都是由這幾種基本 交互作用所綜合而成的。
‧說明我們日常生活中所經 驗到的各種力量，例如摩 擦力、各種「接觸力」（用 手推桌子、地板把桌子撐 住）、彈性力、氣體分子 碰撞容器壁產生的壓力 來源等等，若從原子的觀 點來看，其來源其實都是 電力與磁力的作用。
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數
五
、 電 與 磁 的 統 一
1.電流的磁效 應
1-1 說 明 電 流 會 產 生 磁 場。介紹安培右手定 則。
‧只做定性的介紹，不推導 任何數學公式。
‧配合示範實驗二：載流導 線的磁效應。
3 2.電磁感應 2-1 介 紹 法 拉 第 感 應 定
律。由電磁感應來說 明電與磁是不可分割 的現象，因此我們把 電力以及磁力統稱為 電磁力。說明馬克士 威把電磁力所遵守的 定 律 全 部 整 理 在 一 起，因此人們稱這些 方程式為馬克士威方 程式。
‧只做定性的介紹，不推導 任何數學公式。
‧不需要具體說明方程式的 形式。簡單指出，馬克士 威方程式讓我們能以定 量的方式描述電磁現象。
‧配合示範實驗三：電磁感 應。
六
、 波
1.波的性質 1-1 說明波速、頻率、波長 的關係（數學式）。
‧將國中階段已經學過的基 本概念做複習，以便加深 印象。
6 1-2 以簡單的例子（如水
波、聲波）及圖示的 方式說明波的反射、
折射、干涉與繞射現 象。
‧只做定性的介紹，不推導 任何數學公式；不提折射 定律的數學形式。以圖示 方式介紹干涉現象。
1-3 利用聲波介紹都卜勒 效應。
‧只做定性的介紹
2.光與電磁波 2-1 介紹歷史上關於光的 兩個主要理論：微粒 說、波動說。
‧只做定性的介紹，不推導 任何數學公式。
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 2-2 介紹光的反射及折射
現象。
‧不推導任何數學公式。
2-3 介紹光的干涉及繞射 現象。
‧介紹楊氏雙狹縫干涉實 驗。
‧配合示範實驗四：楊氏雙 狹縫干涉。
2-4 說明由於有電磁感應 現象，電磁場可以在 空間中傳播，從而形 成所謂的電磁波。介 紹馬克士威從他的方 程式預測了電磁波的 存在，而且計算出電 磁 波 的 速 度 即 為 光 速。科學家因此認知 光即是電磁波。介紹 電磁波譜及在日常生 活中的應用。
‧簡單指出，我們可以利用 馬克士威方程式來計算 出電磁波在真空中傳播 的速度。僅須簡要說明電 場、磁場之交互感應及傳 播。
‧可強調電磁波乃前節馬克 士威方程式之重要推論。
七
、 能 量
1.能量的形式 1-1 簡介力學能、熱能、光 能、電能、化學能等 各種形式的能。
‧有關各種能量及能量間轉 換避免做定量推導及計 算。
5 1-2 介紹克氏溫標（絕對溫
標）。說明溫度越高 代表物體中原子的平 均動能越大。
2.能量間的轉 換與能量守 恆
2-1 舉例說明各種能量間 的轉換，以及能量守 恆的觀念。介紹質量 及能量可以相互轉換 的概念。介紹 E = MC2
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 的公式。
3.核能 3-1 簡述原子核的分裂及 核能發電並介紹輻射 安全。
3-2 簡述原子核的融合及 核能。
‧可提及太陽能來自核融 合。
4.能量的有效 利用與節約
4-1 簡介能源的有效利用 及再生，並舉例說明 日常生活中如何節約 能源。
八
、 量 子 現 象
1.光子與電子 以及所有微 觀粒子都具 有波粒二象 性
1-1 簡介光電效應，說明 光具有粒子性。引入 E＝
ｈν 公式。
‧定性說明如果我們將頻率 夠高的光照射到某些金 屬上，便可以將電子打離 金屬表面。光電子的產生 只和入射光的頻率有關 而和光的強度無關。
‧說明光是由一顆顆的光量 子所組成的，每顆光量子 的能量和光的頻率成正 比。
4
1-2 舉例說明光電效應在 日常生活中之應用。
1-3 簡介雙狹縫電子干涉 現象，藉此說明電子 具有波動性。
‧定性介紹物理學家在 1961 年才成功完成的雙狹縫 電子干涉實驗。此一實驗 的概念及光學中的楊氏 干涉實驗完全相同，可明
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 確的呈現電子的波動性。
1-4 指出牛頓運動定律在 微觀（原子）尺度下 並不適用；此時適用 之理論稱為量子論。
2.原子光譜 2-1 說明原子外圍的電子 只 能 具 有 特 定 的 能 量，稱之為能階。
‧可簡單指出能階的存在及 電子的波動性有密切關 聯。
2-2 說明電子可以經由吸 收 或 發 射 特 定 能 量
（頻率）之光子由一 個能階躍遷到另一個 能階，從而引入原子 光譜之概念。
‧不涉及任何數學推導。
2-3 說明不同的原子有不 同的光譜；經由測量 一個物體發出的原子 光譜，我們可以推論 出它的組成成分。
九、 宇 宙 學 簡 介
1.星體觀測及 哈伯定律
1-1 簡介人類對星體的觀 測。
‧僅做常識性介紹。
1-2 簡介宇宙中各種結構 2
（如太陽系、星系、
星系團等）的尺度。
‧僅做常識性介紹。
主 題 主 要 內 容 說 明 備 註 參考節數 1-3 由測量遠方星體之光
譜與已知元素光譜之 對比（紅移現象），
我們得到哈伯定律。
天文學家因此推論星 系 間 之 距 離 與 時 俱 增。我們生活在一個 正在膨脹的宇宙中。
‧說明可以用都卜勒效應來 約略詮釋哈伯定律及膨 脹宇宙的關係。
2.宇宙起源 2-1 簡 介 宇 宙 演 化 的 歷 史。
‧僅做常識性介紹。
‧可簡介霹靂說及宇宙微波 背景輻射。
附 錄 一
、 現 代 科 技
1.現代科技簡 介
1-1 簡介雷射、半導體、超 導體及其應用。
‧僅做常識性介紹。
‧簡介台灣相關產業。
1-2 簡介液晶、電漿及其應 用。
1-3 簡介奈米科技及其應 用。
基礎物理實驗
項 目 示 範 實 驗 名 稱 配 合 主 題
一 摩擦力的觀察 主題三：「物體的運動」中日常生活中的力。
二 載流導線的磁效應 主題五：「電與磁的統一」中電流的磁效應。
三 電磁感應 主題五：「電與磁的統一」中的法拉第電磁感應。
四 楊氏雙狹縫干涉 主題六：「波」中的光的干涉。