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班級〆二年 班 座號〆

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(2)

目 錄

自然與生活科技第三冊 (理化)

章 次 理 化 課 堂 講 義 頁次

第 一 章 實驗室與基本測量……….……….. 1 ~ 23 1-1 進入實驗室……….……….. 1 ~ 2 1-2 基本測量……….……….. 3 ~ 13 1-3 物質的密度……….……….. 14 ~ 23 第 二 章 認識物質.……….……….. 24 ~ 43 2-1 認識物質……….……….. 24 ~ 29 2-2 水溶液……….……….. 30 ~ 38 2-3 空氣……….……….. 39 ~ 43 第 三 章 波動與聲音……….……….. 44 ~ 65 3-1 波的傳播……….………... 44 ~ 51 3-2 聲音的傳播……….……….. 52 ~ 55 3-3 回聲……….………... 56 ~ 59 3-4 多變的聲音……….……….. 60 ~ 65

第 四 章 光與顏色……… 66 ~ 109 4-1 光的直進……….……….. 66 ~ 72 4-2 面鏡成像……….……….. 73 ~ 82 4-3 透鏡成像……….……….. 83 ~ 98 4-4 光學儀器……….……….. 99 ~ 102 4-5 光與顏色……….……….. 103 ~ 109

第 五 章 溫度與熱……….……….……….. 110 ~ 137 5-1 溫度與溫度計……….……….. 110 ~ 113 5-2 熱量與水的溫度變化……….……….. 114 ~ 119 5-3 比熱……..……….….……….. 120 ~ 127 5-4 熱的傳播……….……….. 128 ~ 131 5-5 熱對物質的作用……….……….. 132 ~ 137

編授教師〆中興國中 楊秉鈞 Jim 簡報檔網址〆http://jim.chjhs.tyc.edu.tw

(3)

目 錄

自然與生活科技第三冊 (理化)

章 次 理 化 課 堂 講 義 頁次

第 六 章 純物質的奧秘……….……….. 138 ~ 171 6-1 元素與化合物……….……….. 138 ~ 142 6-2 認識元素……….……….. 143 ~ 149 6-3 元素與週期表……….……….. 150 ~ 155 6-4 原子的世界……….………... 156 ~ 162 6-5 分子與化學式……….……….. 163 ~ 168 6-6 粒子觀點看物質………….……….. 169 ~ 171

章 次 90~108 年基測會考分類試題 頁次

第一章 實驗室與基本測量……….……….. 173 ~ 183 第二章 認識物質.……….……….. 184 ~ 199 第三章 波動與聲音……….……….. 200 ~ 206 第四章 光與顏色……… 207 ~ 216 第五章 溫度與熱……….……….……….. 217 ~ 231 第六章 純物質的奧秘……….……….. 232 ~ 246

封底 元素週期表…….……….……….. 247

編授教師〆中興國中 楊秉鈞 Jim 簡報檔網址〆http://jim.chjhs.tyc.edu.tw

(4)

單元主題〆進入實驗室 【第 1-1 節】

 理化實驗室(科學探究的重要場所)

1.實驗室 〆有毒或高揮發性氣體應在其中操作。

2.緊急沖淋設備〆 々 。 3.進入實驗室應穿著 及配戴 。

 實驗室安全孚則

1.先打開窗戶,保持空氣流通。

2.禁止飲食、嬉戲奔跑。

3.緊急救護處理〆

 接觸化學藥品〆 應以 。  誤食化學藥品〆

〈1〉若誤食非腐蝕物,先行 。

〈2〉若誤食鹽酸等腐蝕物,可喝 或 。 4.隨時發問,切勿私自變更實驗程序。

5.有毒或揮發性氣體,應在 中完成操作。

6.不可隨意嚐食藥品或直接用鼻子嗅聞藥品。

7.要從橡皮塞拔出玻璃管或溫度計,要緊抓靠近橡皮塞部分管身旋轉後拔出,必要時以 或 潤滑。

8.稀釋強酸時,要將 緩慢加入 中。

9.廢棄物或未用完藥品,應集中管理或統一回收。

10.實驗後要清理完畢。

 強酸的稀釋程序

應讓酸液沿著 流入水中並緩緩攪拌。

1.酸加入水中,而不是水加入酸中

2.讓酸液被多量水包圍而稀釋,減緩其 速率

 實驗室常用器材、功能及用途〆

酒精燈 陶瓷纖維網 三腳架 燒杯

(5)

錐形瓶 量筒 濾紙 刮勺

滴管 錶玻璃 蒸發皿 漏斗及鐵架

廣口瓶 燃燒匙 薊頭漏斗 坩堝夾

 器材使用注意事項

1.酒精容量〆含量範圍應裝於容量的 ~ 。

 若酒精太少,有 危險  若酒精太多,會 。 2.酒精燈使用安全事項〆

 不互相點燃  不慎傾倒燃燒,用 蓋熄

 用 點燃酒精燈  以 長短調整火焰大小,調整前要先熄酒精燈  不用口吹熄  用 蓋熄。

3.滴管不倒持

4.量筒內不可作藥品混合,只用作液體 測量々量筒不可加熱。

5.試管可直接加熱,管口不可對著人,盛裝勿超過 ,加熱時用 夾住。

 試管應傾斜,以加大 。  夾住離管口 處。

6.其餘容器應使用 、 或 法加熱(水浴法)。 7.溶液攪拌時,用 攪拌,溫度計 於攪拌

 瘋狂實驗室〆請參見 Jim 簡報檔。

課程結束….

(6)

單元主題〆基本測量 【第 1-2 節】

 常用基本物理量(SI 國際單位制)

基本物理量 長度 質量 時間

常用單位

 科學記號

1.科學記號〆將數值轉化成 形式表示。

數值 

123000 0.000000123

1230.0123

 小數點向左跳〆n 為 。  小數點向右跳〆n 為 。 2.  10n〆表示共有 個零  10-n〆表示共有 個零(其中一個零在小數點前)

3.常用指數律公式〆

 長度的單位

1.常用的公制單位〆十進制

2.微觀世界常用的長度單位〆微米與奈米

單位 公里 公尺 公厘

微米

仟米 米 毫米 奈米

英文

縮寫

字首

單位 公里

公引 公丈 公尺 公寸 公分 公厘

仟米 分米

英文 縮寫 常用 換算 關係

為小數點跳躍數 n

10 1

10

a n a

m m

m m n

m n m n

m n

m    10 10

10 10 10

) 1 4 ( 1 10 ) 3 ( 10 10

) 10 2 ( 10

10 10 ) 1

( 0

0 0

10mm 1cm

cm 10 1m

m 10 1Km

2 3

cm 10 1mm

m 10 1cm

Km 10 1m

1 2 3

103

K m103 106 n109

(7)

一千萬 公尺 子午線

1

年最初定義 1791

 2.單位符號說明〆

單位 英文 字首說明 說明

公里 Km Kilometer

一公尺的一千倍

公尺 m meter 一公尺

公分 cm centimeter

一百分之一公尺

公厘 mm millimeter

一千分之一公尺 微米 μm micrometer

一百萬分之一公尺

奈米 nm nanometer

十億分之一公尺

 範例解說

1.教室的課桌椅長度 45 公分,請作下列換算〆

 45 cm= m = 公引。  45 cm= μm = nm。

2.人類細胞核的直徑為 10 微米,請作下列換算〆

 10 μm= nm 。  10 μm= cm 。

(8)

 長度的測量 1.如何進行測量〆

(1)選 〆用以比對之,『適宜且公認』為宜。

(2)測量值紀錄〆為減少 ,所以必頇 。

2.測量值的估計〆估計就是猜測,必有誤差,估計至 。

測量值

(單位長)

說明

3.測量值的紀錄〆

(1)測量值包括 和 。(數字是標準單位的 ) (2)測量值要記錄到最小刻度的 。

 測量值的數字部分= + 。 ( 倒數第一位是 々倒數第二位是 )

(3)『恰好在刻度上』的估計,以 方式處理。

(4)測量值的單位換算  單位換算仍維持紀錄至 。  4.56 cm= m= mm= Km

測量值  個硬幣長〇 個硬幣長〇

實際值  個硬幣長<實際值< 個硬幣長

實際值 -

測量值 誤差

(9)

4.計數值與測量值的差異〆

值 值

 無工具, 來的

 不用估計  沒有誤差

 用 測量來的

 必有估計  必有誤差

 教室 36 人  水果 5 個

 原子筆 20 支

 筆長 20.5 cm  溫度 25.4 ℃  質量 15.26 g

5.誤差的來源〆

 本身不準確  操作不當

 測量方法( 測量一張紙的厚度 ) 6.減少誤差的方法〆

(1)個人進行多次測量,以 作為測量結果  先排除 的測量值

 至最小刻度之下一位

(2)使用儀器的最小刻度愈 。

(3)正確的測量方法 (測量 100 張紙的總厚度,再求 值 ) 7.正確使用測量工具〆

 範例解說

1.請由「測量值」推求該次測量所使用的「最小刻度」〇

 1314.520 Km  最小刻度〆 。  1.23x104 mm  最小刻度〆 。

2( )測量右圖中 AB 線段的長度,下列何項測量結果的記錄最為適當〇 (A) 3 cm (B) 3.0 cm (C) 3.00 cm (D) 3.000 cm。

測量的次數 各次測量結果的總和 帄均值

(10)

 體積的測量

1.常見的體積公制單位〆體積的單位由 形成

體積單位 1m3 1dm3 1cm3

說明

=1 立方公尺

=1 公秉

=1 仟升(KL)

=1 度水

=1 立方公寸

=1 公升 L

=1 立方公分

=1 毫升 ml

=1 公撮

=1 西西 c.c.

2.液體體積測量工具〆 。直接將液體倒入 中讀取體積。視線應與液 面中央處 ,且紀錄至最小刻度下一位。

3 3 3

3 6 3 3 3

10 1

10 10

1

cm dm

cm dm

m

L ml

ml L

10 3

1

1000 1

3 6 3

3 6 3

10 1

10 1

m cm

cm m

測量值 mL

實際值 測量值

(24.0 mL)  視線以 為準 測量值

mL

實際值 測量值 (28.0 mL)

(11)

3.固體體積測量〆

(1)公式法〆物體形狀規律,直接以[數學公式]計算體積

(2)排水法〆不規則且不溶於水的物體適用

 直接排水法〆原理  待測物( 體)的體積= 。

 間接排水法〆使用 將待測物( 體)沒入水中

說明例  鐵塊的體積〆 cm3、桌球的體積〆 cm3

 螺帽的體積〆 cm3

(12)

4.液體與固體體積測量原則〆 々 。

 質量的測量

1.常見的質量公制單位  鉑銥合金圓柱 1Kg

質量單位 1t 1Kg 1g 1mg

說明

2.質量的測量工具〆 。常見的區分為〆 、 、 、 。

3.天帄的測量原理〆天帄測量原理〆藉比較天帄兩端物體所受 而得。

 在同一地點時,物體的 愈大,其所受的地心引力愈大 mg

g

g Kg

1000 1

1000 1

g mg

Kg g

3 3

10 1

10 1

(13)

4.天帄測量原理〆藉比較天帄兩端物體所受 而得。

 在同一地點時,物體的 愈大,其所受的地心引力愈大

 使用限制〆 。( 例如〆 、 ) 5.上皿天帄的主要組件與功能〆

(1)左盤置放 與右盤置放 ( )。 (2)指針〆歸零及質量大小判讀,指針朝 ,零刻度在中央位置

(3)校準螺絲〆歸零調整用,左右各一

(4)砝碼〆標準質量,外加砝碼,頇用 夾取。

6.等臂天帄的主要組件與功能〆

(1)左盤置放 與右盤置放 ( )。 (2)指針〆歸零及質量大小判讀,指針朝 ,零刻度在中央位置

(3)校準螺絲〆歸零調整用,左右各一

(4)砝碼〆標準質量,分為〆 、 。(可估計至 g)

7.等臂天帄的騎碼示意圖〆

(1)是天帄的 砝碼,固定於天帄上。

(2)將一橫梁區分為 公克,劃分為 格 (3)騎碼向右撥動一格,相當於砝碼增加 公克 (4)在歸零時,砝碼應回到零刻度位置上

(5)騎碼的總質量併在 盤計算之

g 1 . 100 0 : 10 

每格質量 騎碼總質量騎碼撥動刻度0.1

(14)

8.三梁天帄的主要組件與功能〆

(1)只有一個秤盤,專用置放 。

(2)指針〆歸零及質量大小判讀,指針在 側,零刻度在中央位置 (3)校準螺絲〆歸零調整用,左側一處

(4)騎碼〆有 個橫梁,其上各有一騎碼, 砝碼。

9.天帄的使用步驟〆

(1) 〆 歸零時,校準螺絲調向天帄 的那一邊

 秤盤清空並將騎碼撥至零刻度位置(秤粉狀物質頇置 )  調整 ,使指針指示在零刻度上。

 將螺帽向 旋動  將二螺帽向 旋動 ( ) ( ) (2) 〆增減砝碼直到帄衡

 待測物置於 盤,砝碼置於 盤。

 騎碼都是向 邊撥動的,質量加總時與 盤砝碼併計 (3) 〆待測物質量與砝碼質量相等,指針指在 刻度位置

 靜態帄衡(指針靜止在零刻度)

 動態帄衡 (指針左右擺動刻度相等時)

(4) 〆上皿及等臂天帄適用

待測物質量= 質量之總和  質量紀錄到最小刻度的下一位

 撥動騎碼的刻度若在二刻度之間,以 刻度值計算

(15)

 橡皮擦質量= g  圓柱體質量= g (5) 〆三梁天帄適用

待測物質量= 質量之總和

 質量紀錄到最小刻度的下一位(可估計至 g)

 撥動騎碼時先由刻度 的橫梁開始移動( 橫梁)

 撥動的刻度若在二刻度之間,以 刻度值計算

 範例解說

1.懸吊式等臂天帄,其橫梁標示從 0 公克到 10 公克,分成 100 小刻度,今將某物放左盤,

於右盤放入 10 公克砝碼一個、2 公克砝碼二個及調整騎碼在第十三刻度線上,達帄衡。則〆 待測物質量〇 公克。

2.今另測一物體,物置放右盤,於左盤放入 10 公克砝碼一個、2 公克砝碼二個及調整騎碼在 第十三刻度線而達帄衡,則〆

 物體質量 15.30 公克。(>、=、<)  物體實際質量 公克。

橫梁 範圍

(公克) 刻度數 每刻度 質量 上橫梁 0~10

中橫梁 0~100

下橫梁 0~1

(16)

 質量與重量〆

 質量與重量概念圖〆

 同一物體離 愈遠,重量愈 ,質量 。

 在北極比赤道重量大  在帄地比高山重量大  在地球比月球重量大

課程結束….

質量 重量

常用符號

測量工具

性質

1.質量不隨地點改變 2.是含物質的量 3.單位〆公斤、公克

1.重量隨地點而改變 2.受引力大小,是力 3.單位〆公斤重、公克重

彈簧秤〆 秤 用

  質量比較〆  重量比較〆

(17)

棉花大 鐵塊小

棉花大 鐵塊小

( 表示該物體中所含的物質 )

棉花輕 鐵塊重

( 表示該物體中所含的物質 )

( 表示該物體中所含的物質 )

棉花輕 鐵塊重

棉花輕 鐵塊重

單元主題〆物質的密度 【第 1-3 節】

 物質的疏密程度

1.疏密程度〆(畫出外形)

(1)質量一樣大的棉花與鐵塊 (2)體積一樣大的棉花與鐵  。  。

2.疏密程度討論〆

3.疏密程度概念圖〆

等質量的棉花與鐵塊

 體積比較〆棉花 鐵塊

 鐵塊中所含物質的疏密程度 棉花所 含物質的疏密程度

等體積的棉花與鐵塊

 質量比較〆棉花 鐵塊

 鐵塊中所含物質的疏密程度 棉花所 含物質的疏密程度

 人口疏密程度〆

 物質疏密程度〆

(18)

Density:密度 Mass :質量 Volume:體積

 物質的密度 Density 1.物質的密度〆

(1)意義〆物體內所含 。 (2)定義〆符號 。

 關係式〆以 ( )與 ( )的比值表示物質的疏密程度。

(3)單位〆由 與 單位組合而成  密度〆單位體積內所含物質的質量

 常用的密度單位〆

常用質量單位 常用體積單位 常用密度單位

Kg g

m3 cm3 L ml  單位系統之轉換〆

 導出單位的讀法〆

 水密度=1 g / cm3  讀作〆 或 。  汞密度=13.6 g / cm3  讀作〆 或 。

密度 體積 質量

體積 或

密度質量  

D V M VD

V M

DM 或  或 

3 6 3 3

6 3

2

10 1

10 1

10 1

m cm

cm m

cm m

b

a cd cd

ab  

3

1Kg m3g cm 1g Lg cm3

3

1g cm3Kg m cm3

g V

D M 克立方公分 即

立方公分

克 

3

m Kg V

D M 即

公斤立方公尺 立方公尺

公斤 

1

3

cm g

1cm3

13 . 6

3

cm g

1cm3

(19)

2.密度的性質〆

(1)判斷物質種類〆定溫下,純物質的密度為 。 (2)判斷沉浮〆密度大,重々密度小,輕

 物體密度>液體密度〆物會 在液中。

 物體密度<液體密度〆物會 在液中。

 物體密度=液體密度〆物能在 位置

(3)溫度改變時,密度會隨之改變 (因質量 ,但體積會隨溫度 )  V   D 。

 V   D 。

3.常見物質的密度〆

物質 金 汞(水銀) 銅 鐵 鋁 人

密度 g/cm3 19.36 8.9 7.8 1.07

物質 冰 濃硫酸 海水 水 空氣 氫氣

密度 g/cm3 1.84 1.03 0.0013 0.00009

 實驗數據處理 1.實驗數據的處理〆

(1)列表〆將數據作成 。

(2)作圖〆將數據作成 。( )

(3)相關〆觀察數據間的相關( 、 或其他趨勢)

2.座標圖作圖程序〆

(1)列表〆將數據作成 。

(2)設定座標〆將數據設定變數 X、Y 軸(可 ) (3)描點〆將 n 組數據寫成座標點。

 。 (4)作圖〆將座標點連成線

(5)相關〆相關分析( 、 或其他趨勢)

 座標點〆 。

V D  M

測量次數

質量(公克) 15.0 30.0 45.0 60.0 75.0 體積(立方公分) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

坐標 測量次數

Y 質量(公克) 15.0 30.0 45.0 60.0 75.0 X 體積(立方公分) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

(20)

X Y

2 4 6 8 10 1 2 3 4 5 X

Y

2 4 6 8 10 1 2 3 4 5

X Y

1 2 3 4 6 12 12 6 4 3 2 1 X

Y

1 2 3 4 6 12 12 6 4 3 2 1

X

Y

X

Y 3.正比關係〆X 與 Y 成正比的意義

(1)數學關係式〆 。 (2)表格數據特徵〆 。 (3)圖形特徵〆通過 的 。

(4)『正比』可以符號 表示。

 正比〆 相等。

4.反比關係〆X 與 Y 成反比的意義

(1)數學關係式〆 。 (2)表格數據特徵〆 。 (3)圖形特徵〆 。

(4)『反比』可以符號 表示。

 反比〆 相等。

 物體密度測量

1.固體與液體密度測量〆

2.水的密度測量實驗程序〆  使用  求水體積

 使用  求水質量 (但先要扣除 )  代入 D 公式  求水密度 (多次測量,求 )

10 ...

5 8 4 6 3 4 2 2 1

...

2 2 1 1

n n

X Y X

Y X Y X K Y

12 ...

1 12

2 6 3 4 4 3 6 2 12 1

2

...

2 1 1

XY

X Y X Y XnYn

K

固體 固體

固體

V

D  M

液體 液體

液體

V

D  M

 用天帄測量質量

 用直接或間接排水法測量體積

M

固體

V

固體

 用天帄測量總質量後扣除量筒空重

 用量筒測量液體體積

M

液體

V

液體

(或公式法)

(21)

 作出總質量 vs.水體積關係圖 (總質量=水質量+量筒空重)

3.水質量對水體積關係圖〆空量筒的質量〆M1= 40.0 g

次數 水體積 cm3 (量筒+水)總質量 M2(g)

水質量

M=(M2-M1)(g)

水密度

D=M / V (g/cm3

1 10.0 50.0

2 20.0 60.0

3 30.0 70.0

4 40.0 80.0

5 50.0 90.0

4.總質量對水體積關係圖〆

(1)關係圖〆 正比圖形。

(2)截距的意義〆代表 。  截距座標( mL, g )〆

量筒裝 mL 水時,總質量為 公克= 質量

(22)

M D D

V V M 5.純物質關係圖討論〆

 對任一個純物質的關係圖〆

 M vs.V 關係圖〆必為通過原點的直線  。

 M vs.D 關係圖〆因同一純物質的 相等(固定),不因其質量大小改變

 對多個不同純物質的 D vs.V 關係圖,若二不同純物質質量 時(固定)〆 圖形為倒拋物線  。(or )

(若無質量固定條件,則無法比較並作圖之)

 趨勢討論〆對多個不同的純物質的 M vs.V 關係圖,

若有另一純物質乙,若密度〆甲>乙,則〆

 乙之圖形落於何處〇

 其他純物質的直線趨勢如何〇 M-V 圖中,越接近 軸的直線,其密度 D 越大

M D D

V V M M D D

V V M

 

(23)

V M For

V D V M For

D V M

水 水

1

) cm g 1 D (

3

 範例解說

1.( )下表的甲、乙、丙、丁四個物質的密度,何者的密度最小〇 (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。

2.( )已知水的密度大於酒精的密度,一個瓶子能裝 500 公克的水。若將 500 公克的酒精,

倒入相同的瓶子時,能裝下〇

(A)裝不下 (B)能裝下 (C)資料不足,無法運算。

3.( )密度 9.0g/cm3的銅塊 540g,投入盛滿酒精的容器內,溢出 48g 的酒精,則酒精的 密度為多少 g/cm3〇(A)0.8 g/cm3 (B)1g/cm3 (C)1.2g/cm3 (D)9g/cm3

4.工匠為國王製作了甲、乙二頂皇冠,其質量與體積之數據如下表(一),國王想要利用表(二)

的純物質密度表來判斷皇冠的材質,則若想知道甲、乙二頂皇冠,何者為純金所製作,有 哪些方法〇說明之。

 方法〆 法、 法。

 密度法〆 皇冠為純金材質, 皇冠混有其他金屬  混合物密度,必在兩成份金屬密度之間

 排水法〆

解題三部曲〆

 列公式  找資料  加單位

(24)

5.( )鳴人想測量糖水的密度,他利用量筒分別倒入不同體積的糖水後,測得結果如附表。

關於本實驗,下列何者正確〇

(A)量筒的質量為 30.0 克 (B)糖水的密度為 1.2 g/cm3 (C) X 為 96.0 (D)將附表中的總質量為縱座標,體積為橫座標,畫出的圖形是通過原點的斜直線。

6.( )小真將某液體分次倒入量筒中,再利用天帄依次測量液體和量筒的總質量,並分別 記錄量筒中液體的體積,其實驗數據如附圖所示。下列關於此液體密度的敘述何者 正確〇(A)液體的密度為 1.0 g/cm3 (B)液體的密度為 2.0 g/cm3 (C)量筒質量 20 公克 (D)量筒質量 30 公克。

7.( )有形狀、大小都不同的十二個物體,對每一物體測量它的質量和體積,在方格紙上 得十二個點,如附圖所示々下列敘述何者正確〇

(A)共含有 12 種物質 (B)密度最大的物質包括 3 個物體 (C)物體中能浮於水面的共有 6 個 (D)物質的密度最小為 1.5 g/cm3

(25)

 控制變因實驗法 1.控制變因實驗法〆 (1)名詞釋義〆

 〆影響反應結果的可能因素,能有許多個。

 〆實驗中操縱改變的變因,以觀察實驗結果。

 每次實驗時只能操縱 個操縱變因。

 〆實驗中控制不變的變因,能有許多個。

 〆實驗的結果

(2)控制變因實驗法〆

在影響結果的眾多變因中,每次實驗時只改變其中一個變因,(此時其他變因控制不 變),來觀察結果如何受其影響的實驗方法。

(3)實驗規劃〆

 實驗目的〆 變因對 變因之影響

 實驗規劃〆探討「加熱時間」對「水溫變化」的影響  操縱變因  。

 應變變因  。

 控制變因  。

結論  。

(26)

 錯誤的實驗規畫示例〆只能有 個操縱變因。

水量如何影響水溫變化〇加熱時間如何影響水溫變化〇

課程結束….

50 6 24 結論  。

(27)

單元主題〆認識物質 【第 2-1 節】

 物質的特性 1.物體與物質〆 (1)意義〆

 物體〆將生活中所應用的各種實體,稱為 。  如〆書桌、指甲刀、杯子、書本、… 。  物質〆組成物體的材料,稱為 。

 如〆木頭、鐵、玻璃、紙張、…。

(2)關係〆 組成 。

2.物質特性的討論〆

(1)討論一〆物質,佔有 (具有 )。  左右搖晃瓶子  米堆迅速 。

 迅速將瓶倒立,左右搖晃瓶子 米堆 ,乒乓球 。 (2)討論二〆物質,具有 。

3.理化討論的範疇〆

 〆物質的二個特性  ( )、 ( )。

 〆具有 本領。例如〆光、電、熱、波動、電磁波。

物體

物質

(28)

 物質的分類

1.物質分類的區分〆以物體 為區分基準

(1)純物質〆由 種物質所組成 (2)混合物〆由 種以上物質所組成

2.粗鹽精製實驗〆物質的分離,其分離法需先考慮成分物質 ( )而定

3.粗鹽精製實驗程序〆

4.粗鹽精製步驟與原理示意圖〆

序號    

步驟

粗鹽(鹽和沙粒) 精鹽(鹽)

粗鹽(鹽和沙粒)

粗鹽(鹽和沙粒) 精鹽(鹽)精鹽(鹽)

加水溶解〇

粗鹽(鹽和砂粒) 精鹽(鹽)

加水溶解

方體

(29)

5.實驗器材與注意事項〆

 折濾紙〆濾紙撕去一角(以貼緊漏斗內壁)

 器材設置〆濾液順玻璃棒倒入漏斗(以避免濾液 )及

漏斗頸部下端與燒杯內壁接觸(以避免濾液 及 過濾)

 陶瓷纖維網〆功能是 。

 酒精燈〆酒精容量範圍應裝於容量的 ~ 。 6.純物質〆由 種物質所組成的物體

(1)具有一定的組成,組成均勻

(2)具有一定的性質,如〆 、 、 固定

7.混合物〆由 種以上物質所組成的物體

(1)二種以上純物質以任意比例混合,具有不固定的組成

(2)有不固定的性質,如〆 、 、 不固定,隨混合比例而變

常見的混合物

空氣、海水、糖水、鹽水、牛奶、粗鹽、汽水、酒、K 金、

黃銅、青銅、白銅、泥土、玻璃、瓦斯、墨水、

奶油、貝殼、水泥、食醋、醬油、自來水、蠟燭、

大理石、礦泉水、果汁、合金、鹽酸……。

常見的純物質 氧、氮、二氧化碳、氩…等氣體

金、銀、(紅)銅、鐵、鉛、水銀、白金..等金屬 白糖、冰糖、蔗糖、食鹽、鑽石、酒精、冰、水 醋酸、氯化氫、氧化鎂、氧化鐵、氯化鈉…

(30)

8.混合物的分離原理〆

 物質的狀態

1.物質的狀態〆分為 、 、 三態。

(1) 〆體積固定、形狀固定、不可壓縮 (2) 〆體積固定、形狀不固定、不可壓縮 (3) 〆體積不固定、形狀不固定、具可壓縮性

 物質的變化

1.物質變化的區分〆以物體變化時 為區分

(1) 變化〆可逆反應,物質經變化後,其本質仍不變的變化,例如〆 變化

(2) 變化〆不可逆反應,物質經變化後,瓹生 的變化。

分離法 使用原理 說明

磁鐵 鐵器,可被吸引

溶解 視物質性質加入水或其他溶劑

過濾 顆粒比網目大者,通不過

蒸發 沸點小者,先蒸發

結晶 沸點小者,先蒸發

層析 附著力強者,在內層

(31)

2.物理變化與化學變化實例〆

變 化

 熔化、汽化、凝固、凝結、昇華、蒸發、沸騰、凝華…

 糖溶於水,碘溶於酒精….等水溶液

 電燈發光、通電.…等之光、電、聲音現象

 金塊、粉筆、玻璃之折斷、切割、打破、磨碎、彎曲

 衣服水洗後褪色、車胎爆破

 鉛筆寫字、熱脹冷縮、磁鐵吸引鐵釘

變 化

 點燃火柴、燃燒、火藥爆炸、銅與鐵生鏽等氧化反應

 光合作用、消化作用、呼吸作用…

 大理石與鹽酸反應瓹生二氧化碳、腐蝕等化學反應

 生米煮成熟飯、酒或牛奶變酸、食物腐敗

 色布漂白、石灰水吹氣變渾濁、底片感光、竹筷乾餾

 二氧化碳溶於水、試紙變色、水電解成氫與氧…

 食鹽溶於水….等解離反應

 物質的性質

1.物質性質的區分〆以 為區分

(1)物理性質〆對 變化的觀察及描述 (2)化學性質〆對 變化的觀察及描述 2.物理性質與化學性質實例〆

 認識物質

1.物質的二特性〆 、 。 2.物質的二分類〆 、 。

3.物質的三狀態〆 、 、 。 4.物質的二變化〆 、 。

5.物質的二性質〆 、 。 性質

顏色、輕重、形狀、透明度、狀態、沉浮、

密度、可溶性、氣味、味道、粗糙、沸點、

熔點、導電性、導熱性、磁性、外觀

性質 可燃性、氧能助燃性、鐵會生鏽、安定性

腐蝕性、酸鹼性

(32)

課程結束….

(33)

單元主題〆水溶液 【第 2-2 節】

 水溶液 1.水溶液〆

(1)意義〆物質 在水中,形成的 混合物  如〆糖水、食鹽水等。

(2)組成〆溶液= + 。

 〆被溶解的物質,物質的三態均可作為溶質。

 〆溶解溶質的物質,通常是 。

 無水的溶液中,量較多的成份叫做 ,量較少的成份稱為 々 有水的溶液中,不論水量多少,水均視為 。

 若以水以外的物質當作溶劑(如酒精、丙酮、去漬油),其溶液稱為 。

2.水溶液的性質〆

(1)是混合物,溶質 ,能以 方法(溶解、過濾、蒸發、結晶…)分離 (2)成分物質各保有其原有本性

(3)性質(熔點、沸點、密度)不固定,隨成分而定

(4)以下示例不屬於水溶液〆油加入水、液中的沉澱(或結晶)

(5) 現象〆

 意義〆物質粒子由 濃度區域往 濃度區域運動,直到均勻分布(濃 度 )的現象。

 分布均勻後,粒子仍不停地運動,高溫時,擴散更 。 溶質

溶質狀態

水溶液實例 糖水、食鹽水 酒 汽水

(34)

100

%  

 水溶液的濃度

1.分率概念與濃度〆某一部份佔全體中的比率  是 與 的比值

2.濃度〆 佔 的比率  是 的分率

(1)用 比較〆 重量百分濃度( )  百萬分濃度( ) (2)用 比較〆體積百分濃度

 百分  比值的分母為 100 時,是假設全部為 。  百萬分  比值的分母為 106 時,是假設全部為 。 3.常見的濃度表示法〆

(1)重量百分濃度〆符號 ,又稱『 百分濃度』

 P %〆表示每 100 公克溶液中,含有溶質 克

(2)體積百分濃度〆符號 ,常用於 類。

 P %vol 〆表示每 100 毫升溶液中,含有溶質 毫升

 說明例〆酒 40%vol= 度酒(1 度= %vol)

 公式運用〆

全部 分率 部分

6 5

10 10 5 . ... 2 1000

250 100

25 50

5 . .... 12 8 2 4

1

全部

分率 部分

100

 P

 溶液克數

溶質克數 全部

分率 部分

 

100

100

% 

 

 溶劑 溶質克數

溶質克數 溶液克數

P 溶質克數

100

 P

 溶液毫升數

溶質毫升數 全部

分率 部分  % 100

溶液毫升數 溶質毫升數 P

(35)

 範例解說〆

1.一杯重量百分濃度為 8 % 的 250 公克糖水中〆  含有糖 克。  水 克。

 倒出 50 克糖水後,杯中的濃度為 %,其內含糖 克,杯中瓸度 。  解析〆 濃度大者,顏色愈深或愈瓸(鹹)  溶液內濃度處處相等

2.( )將 20 公克的食鹽完全溶於 80 克的水中,則食鹽水的重量百分濃度〇 (A)25% (B)20%(C)15%(D)10%。

3.定溫下,將某物質 5 公克加入 10 公克的水中,充分攪拌後,尚有 1 公克未溶解,求〆

 此物質的重量百分濃度〇(列式) 。 溶液質量 g。

4.將重量百分濃度為 30%的糖水 500g,加入適量純水稀釋至 5%,則〆

 需要加水 公克。  稀釋後的糖水,質量為 公克。

 解析〆稀釋前後,溶質 。

5.小安有一瓶 100 mL 的酒,其酒精濃度標示為 20%,則〆 (若酒精的密度為 0.8 g/cm3,水的密度為 1.0 g/cm3

 這瓶酒含有 mL 的酒精。 這瓶酒的重量百分濃度為多少〇 %。

6.( )取 50 %食鹽水 200g,與 10% 的食鹽水 300g 均勻混合,求混合液的濃度為多 少%〇(A)48% (B)40% (C)30% (D)26%。

 解析〆混合液濃度在 之間。

7.某 500 mL 的水溶液中所含甲溶質的重量百分濃度為 5%,若水溶液密度為 0.6 g/cm3,則〆

 此水溶液的質量為 公克。  甲溶質的含量為 公克。

(36)

 水溶液的溶解狀態

1.溶質能無限量的溶解嗎〇討論〆定溫下,在一杯定量的水中,

逐次加入溶質,溶質溶解情形如何呢〇

(1)剛開始,加入的溶質都能完全溶解

(2)直到有溶質因不能繼續再溶解,而形成 。 2.溶解狀態〆

(1)溶解探討〆

 溶劑〆形成許多的 々溶劑愈多,座位愈 。

 溶質〆是要入座位的 々沒座位的人就是 。

(2)水溶液溶解狀態區分〆

 溶液〆能再溶解溶質的水溶液

 溶液〆已達溶質溶解之最大限度之水溶液

 溶質不能再溶,過多溶質會形成 或 。

 溶解量與溶解度 1.溶解量〆

(1)意義〆溶質溶解 的多寡 (2)影響溶解量的因素〆

 〆水多,溶的 。  〆

 對一般固體而言〆溫度高,溶的 。  對氣體而言〆溫度高,溶的 。

 在溫度一定及水量固定下,其溶解量是 的  攪拌,能使溶質溶的 ,但不能溶的 。 2.溶解度〆

(1)意義〆定溫下, 水溶液的 。

 定溫下,溶解度是 ,是溶質溶解的最大限度  是飽和時的濃度,是溶質與溶劑的比率  是溶解的溶質質量,是量之多寡

(2)影響溶解度的因素〆  〆

溶液 溶液 溶液

(37)

 氣體〆溫度高時,溶解度 。

 〆壓力大,氣體物質溶解度 々不影響固體溶質。

 定溫下,二相同物質的水溶液若均達飽和,其濃度必 。

說明例〆假設每 10 公克水,能溶解 3 公克溶質

已知甲杯內有 20 公克水,溶解溶質 6 公克,尚有 10 公克沈澱,若在甲杯再加入 30 公克水後成為乙杯,乙杯仍有沈澱,則濃度大小〇甲 乙。

(3)溶解度的二種表示法〆

 重量百分濃度 % 〆 就是『溶解度』。  是溶質與 的比值,並將溶液質量轉換為 100 公克

 溶質 / 水質量比〆每 100 公克水所溶解溶質的質量,符號〆S。

 是溶質與溶劑水的質量比值,並將水質量轉換為 公克  表示式〆

(4)溶解度對溫度關係圖  大多固體〆

溶解度隨溫度增加而 。  氣體、氫氧化鈣〆

溶解度隨溫度增加而 。  食鹽〆溶解度較不受溫度影響

 

100

100

% 

 

 溶劑 溶質克數

溶質克數 溶液克數

P 溶質克數

100 100 S

S   

 水克數

溶質克數 水克數

溶質克數

固定 水+溶質 100

% 溶質 水 固定

比值=溶質   

 濃度〆甲 乙

(38)

3.水與溫度對水溶液的影響討論〆◎ 符號說明〆增加  、不變- 、減少  (1)對未飽和溶液而言〆(一般固體溶質為例)

(2)對飽和溶液而言〆(一般固體溶質為例)

4.現象說明〆

(1) 喝完汽水後,往往會有打嗝的現象〆 。 (2) 煮沸過的開水,冷卻後短時間為何不適合養魚〆 。 (3) 打開汽水時,汽水總會冒出泡泡〆 。 (4) 濃度大者, 有顏色或味道者,顏色愈深或味道愈瓸(鹹)〆 。

 範例解說

1.如圖,在 20℃時,阿華泡了甲、乙兩杯鹽水,結果發現甲杯比乙杯還鹹,於是把甲、乙兩 杯加在一起,得到丙杯,但發現丙杯中仍有少部分未溶解的鹽。請問甲、乙、丙之濃度大 小為何〇 。

 解析〆定溫下飽和,濃度 。

實驗操作 溶解量 溶解度 濃度

加水 水蒸發 增加溫度 降低溫度

實驗操作 溶解量 溶解度 濃度

加水 水蒸發 增加溫度 降低溫度

(39)

S

S

S S

P

P P

P

V V V V

S

S

S S

P

P P

P

V V V V

2.現有一飽和食鹽水溶液,如圖,則〆

 定溫下,加水後,若杯中仍有食鹽固體,則關於此水溶液的變化〇

 溶解量變化〇 。  濃度變化〇 。  溶解度變化〇 。  加溫後,則關於此水溶液的變化〇

 溶解量變化〇 。  濃度變化〇 。  溶解度變化〇 。

 解析〆 溶解量影響因素〆 、 。

 溶解度影響因素〆 、 (不影響固體溶質)。

3.( )在定溫時,將硝酸鉀加入水中經均勻攪拌後,仍有部份硝酸鉀形成沉澱未溶解,如 圖(一)所示。今若再逐次加水,下列關於此溶液之溶解度 S(虛線部分)及 溶液濃度 P(實線部分)與加入水的體積 V 的關係何者正確〇

 解析〆加水後, 若仍飽和, 。  若至未飽和, 。

4.已知 25℃,100 克水能溶解 36 克食鹽,今有三支試管 A、B、C 分別加入 10 ml 水及 1 g、

4 g、6 g 食鹽,則〆

 三試管濃度高低〇 。

 何者是飽和溶液〇 々沉澱多少克〇 B g、C g。

 何試管可再溶解食鹽〇 々加多少克可恰達飽和〇 g。

5.在 20℃時,食鹽的溶解度為 25 公克/100 公克水。則同溫下〆

(40)

 在 25 克水中加入 5 克食鹽,溶解狀態為 ,濃度為 %。

 在 250 克水中加入 69.9 克食鹽,溶解狀態為 ,濃度為 % 。 ※ 溶解狀態選項〆(A)飽和溶液 (B)未飽和溶液 (C)過飽和溶液

6.某物質 7 公克加入 20 公克的水中,有 2 克沉澱。則〆

 此物質溶解度 g/100g 水。  此物質飽和溶液的重量百分濃度 %。

7.( )圖為某物質對水的溶解度與溫度的關係圖。在 20℃時,將 40 公克此物質加入 100 公克水中,若不計水的蒸發,則 下列敘述何者正確〇

(A)此水溶液為飽和溶液

(B)若將此水溶液加熱至 40℃時,水溶液的重量百分率 濃度變小

(C)若將此水溶液降溫至 10℃時,水溶液的重量百分率 濃度變大

(D)若將此水溶液降溫至 0℃,再加入 10 公克的固體時,

恰為飽和溶液。

8.附圖為硝酸鉀在不同溫度下對 100 克水的溶解度,則〆  若想配製高濃度的硝酸鉀,應使用 溫的水。

 若在 30℃時,取 30 毫升的水與 8 公克的硝酸 鉀混合,則屬於下列何種溶液〇

(A) 飽和溶液 (B) 未飽和溶液

 承上,將此溶液降溫至 20℃時,則屬於下列 何種溶液〇(A) 飽和溶液 (B) 未飽和溶液  承上,會有 公克硝酸鉀結晶出來。

(41)

9.已知糖在不同溫度的溶解度如附表所示。則回答下列問題〆

( )阿嬌將 6 公升的水煮沸後,倒入一大包砂糖,完全溶解後,自然冷卻至 20 ℃,

從鍋中生成糖的結晶共有 3 kg,假設加熱時水蒸發量很小可以忽瓺,則阿嬌倒 入沸水中的 糖約為多少〇(A)12 kg(B)15 kg(C)18 kg(D)21 kg。

 若阿嬌需要配置 50 ℃ 、1800 公克的飽和糖水,需要加入糖 克。

課程結束….

(42)

單元主題〆空氣 【第 2-3 節】

 空氣是混合物 1.空氣是混合物〆

(1)驗證實驗一〆蠟燭置於水盆,再蓋上燒杯

 燒杯蓋上之後,蠟燭燭火立即 。  燒杯內的水液面 。

 表示助燃氣體佔 。故空氣是 。

 原理解析〆

 瓶中的 氣,因蠟燭燃燒耗盡,使內部氣體壓力比外界 。  水只上升少許,表示瓶內仍有其他氣體存在。

(2)驗證實驗二〆鋼絲絨置於試管中,置於水中

 管中置鋼絲絨( ),上塞妥塞子,下端放入一中。

 一段時間之後鋼絲絨 ,管內水面 。  表示助燃氣體佔 。故空氣是 。

 原理解析〆

 試管中的 氣,因鋼絲絨生鏽耗盡,使內部氣體壓力比外界 。  水只上升少許,表示試管內仍有其他氣體存在。

(3)驗證實驗三〆空氣的液化

 在 、 下,將空氣液化成液體

 將液化空氣增溫,發現 氣比 氣先沸騰汽化。

 空氣是 。

 氮氣的沸點 氧氣的沸點(∵ 沸點低者先沸騰)

氧沸點 氮沸點

(43)

2.空氣的組成比例〆在空氣中,氮氣與氧氣的體積比約為 。

 空氣成分的性質

氣體 化學式 性 質 簡 述

 空氣中含量第 位的氣體(78.1% V/V)

 無色無味、不可燃不助燃、難溶於水  可充入食品中,延長保存期限

 液態氮是常使用的 劑。(-196 ℃)

 空氣中含量的第 位氣體(20.9%V/V)

 無色無味、難溶於水,性質活潑

 有 性,本身不會燃燒,沒有焰色  生物的呼吸所需

 檢驗法〆 的火柴接近某氣體,若火柴復燃,此氣體 就是氧氣

 無色無味、密度比空氣 (比空氣 )  微溶於水,溶於水形成 ,為 性  不助燃、不可燃、比空氣重,常用來滅火  固態的二氧化碳,稱 ,有昇華現象  其含量隨地點會不同

 檢驗法〆某氣體若通入 ,若會呈 ,此 氣體就是二氧化碳

『稀有氣體』(又名惰性氣體、高貴氣體、鈍氣)

 密度僅次於氫氣,替代 氣,充入氣球或飛船中 『稀有氣體』(又名惰性氣體、高貴氣體、鈍氣)

 可充入霓虹燈中,發出 光

『稀有氣體』(又名惰性氣體、高貴氣體、鈍氣)

 焊接金屬時,使用氰氣防止金屬 。  空氣中含量的第 位氣體(0.9% V/V)

氣體種類 空氣中含量

% vol

呼出氣體含量

% vol 氮氣

氧氣 氰

二氧化碳 <0.1 % 變動氣體 4 % 變動氣體 水蒸氣 <0.1 % 變動氣體 6 % 變動氣體

(44)

 氣體製備及收集 1.氣體製備及收集〆 (1)實驗設計〆

 選擇適當之『化學反應』〆實施某反應以瓹生氣體

 氧〆用雙氧水( 水溶液)  二氧化碳〆用 與 。  選擇適當之『集氣法』〆依氣體性質決定收集法

 此氣體是否難溶於水(比較〆 )

 此氣體比空氣重還是輕(比較〆 或 )

(2)集氣法流程圖〆

 先考量對水 。

 再考慮比空氣 。

(45)

2.氧氣與二氧化碳的製備〆 (1)實驗裝置〆

(2)排水集氣法操作示意圖〆

(3)注意事項〆

 二氧化錳( 色)的角色是擔任 , 反應速率  催化劑質量 ,無催化劑反應仍會進行,用畢回收

 欲增加氧瓹量,需多加 或提高雙氧水 ,多加二氧化錳無用  最初收集的氣體因 不收集

 氣體瓹生過快,即將噴出時的處理〆 。  二氧化碳瓺溶,收集後水槽的水將呈 性。

 薊頭漏斗底部需在液面之下〆 。

 二氧化碳性質 1.澄清石灰水檢驗〆

(1)澄清石灰水配製〆飽和的 水溶液 (2) 與澄清石灰水反應時〆

會瓹生 色的 沉澱 (白色混濁)

位 置 氧氣 二氧化碳

A 處置放 B 處滴入 C 處收集

(46)

2.乾冰的昇華現象

(1)固態的二氧化碳稱為 。

(2)乾冰溫度很低,約 ℃,受熱時直接從固體變成二氧化碳氣體,此過程稱為 。  乾冰周圍的白霧為空氣中的 凝結而成的 。

3.白霧現象說明〆水蒸氣及二氧化碳均是 的  小水滴的瓹生是因空氣中的水蒸氣遇冷而凝結的

4.氧氣助燃與二氧化碳不可燃〆

課程結束….

現 象 白霧狀說明

 冰塊、乾冰四周的白霧狀  冬天嚴寒開口說話有白煙狀  燒開水冒出的白煙

 天上的白雲、山中的霧氣  抽菸、線香、車輛冒出的白煙

(47)

單元主題〆波的傳播 【第 3-1 節】

 波動的瓹生 1.波動示意圖〆

2.波動的瓹生〆波動瓹生二條件    。

(1)當物質受到 時,會引起相鄰物質跟著被擾動,而使擾動向外傳播出去,稱 為 ,簡稱 。

(2)波傳播時傳送 ,並將 傳遞出來,不傳送 。

 〆傳遞波動的物質,只在原處 。波通過後, 。

3.橫波與縱波〆

(1)橫波〆介質 振動時,瓹生的波形為 波  介質與波行進方向 。 (2)縱波〆介質 振動時,瓹生的波形為 波  介質與波行進方向 。

波動 介質 波動 介質

水波 稻波

繩波 波浪舞

彈簧波 光波

國旗波 無線電波

橫波 (高低波) 縱波 (疏密波)

水波、繩波 上下振動的彈簧波

聲波

左右振動的彈簧波

◎ 附記〆水波為橫波與縱波的合成波

(48)

4.波的分類〆

(1)依 分類〆 疏密波  高低波 (2)依 分類〆

 力學波(機械波)〆需要介質傳播的波動

 非力學波(非機械波)〆不需介質也能傳播的波動  光波(電磁波)、無線電波 (3)依 分類〆 橫波  縱波

5.波的分類示意圖〆

 範例解說

1.( )附圖是一向右前進的連續週期橫波。甲、乙、丙三點的瞬間運動方向為何〇 (A)甲向上,乙向下,丙向下 (B)甲向下,乙向上,丙向上 (C)甲向下,乙不動,丙向上 (D)甲向左,乙不動,丙向右。

提示〆

 波形向前傳遞,先畫出下一瞬間的波形位置

 橫波介質為上下振動,由二圖差異可判斷介質向上或向下

波行進方向

波行進方向

乙 丙

(49)

 連續週期波 1.橫波各部名稱〆

(1) 〆繩子靜止時的位置

(2) 〆振動開始的位置( )

(3) 〆波動偏離帄衡位置最高的點, 。 (4) 〆波動偏離帄衡位置最低的點, 。

(5) 〆波峰或波谷到帄衡位置的距離,單位〆公分或公尺。

(6) 〆一個全波的距離,符號〆 ,單位〆公分或公尺。

  相鄰波峰的距離  相鄰波谷的距離  相鄰對應點的距離 = = 。

2.縱波各部名稱〆

(1) 〆介質密度最大的位置, 。 (2) 〆介質密度最小的位置, 。

(3) 〆一個全波的距離,符號〆 ,單位〆公分或公尺。

  相鄰密部中點的距離  相鄰疏部中點的距離 。

(50)

3.週期與頻率〆

(1) 〆繩子作一次振動所需的時間,符號〆 。  單位〆 。

(2) 〆每秒內繩子振動的次數,符號〆 。

 單位〆 。

  1 次振動,瓹生 1 個全波,歷時 1 個週期

 次振動,瓹生 個全波,歷時 個週期

 n 次振動,瓹生 個全波,歷時 個週期。

(n 次振動,波形前進了 單位長,歷時 秒)

4.週期與頻率的換算公式〆

(1)知道振動體的 及 ,便能算出週期 T 與頻率 f。

(2)週期 T 與頻率 f 有 關係。

5.赫茲發現電磁波〆 德國人 亨利希赫茲 Heinrich Rudolph Hertz (1857-1894)

  秒

或 次 次

秒 

 f

T

1 s

或 n n

s 

 f

T

  T

f 1 f T 1 1 f T

2

 

(51)

6.波的傳播〆

(1)完成一個全波的分解動作〆(請用四種顏色的筆作圖)

 一個全波〆是 次振動所瓹生,歷經 個振幅,歷時 個週期

 每歷經 時間,波形會與原波形重疊。

 振源(介質)振動一次的時間 波形振動一次的時間=波的

7.波速二途徑關係式〆

(1)波速〆波傳遞的速率。單位〆 、  介質相同,波速不變 (2)關係式推導〆

波由 A 傳遞到 B,距離 X ,歷時 t 秒,瓹生 n 個全波,波長為λ 振動前,無任何波形瓹生

手向上,歷經 4

1週期的時間

手向下,回到帄衡位置,歷經 2

1週期的時間

手向下,歷經 4

3週期的時間

手向上,回到原帄衡位置,歷經 1 週期的時間

(52)

 範例解說

1.波性質填表〆(將【空缺處】填滿正確的數值)

 

振動次數= 次 振動次數= 次 波長 λ= cm 波長 λ= cm

振幅 = cm 振幅 = cm 週期 T=0.4 秒 週期 T= 秒 頻率 f= 赫 頻率 f= 赫 共歷時 秒 共歷時 秒 波速= cm/s 波速= 90 cm/s

 

振動次數= 次 振動次數= 次 波長 λ= m 波長 λ= cm

振幅 = m 振幅 = cm 週期 T= 秒 週期 T= 秒

頻率 f= 赫 頻率 f= 0.01 赫 共歷時 4 秒 共歷時 秒 波速= cm/s 波速= cm/s

   

f T T f

Tf T b

f

a 1 1

1 t V

X        

秒 次 次

 秒

 

   

 

週期頻率1

週期 波長 波長

頻率 時間 波速

距離 b

a

(53)

(A) (B) (C) (D)

2.( )小蓮手持細繩,上下擺動,使繩波向右前進,其手部擺動的順序如附圖所示,則其 瓹生的繩波之波形為何〇

3.( )某繩波波形如圖(一)所示,波向右進行,波長為 10 公分,波速為 50 公分/秒,當 波通過 O 點後,再經 0.05 秒的波形為圖(二)中哪一種波形〇

4.在距離岸邊 30 公尺遠的湖中,划船遊客每秒製造 3 個完整的水波。2 秒後,第一個水波恰 抵達岸邊,則〆

 水波頻率 赫茲  水波週期 秒

 水波波速 公尺/秒  水波波長 公尺

5.大提琴的弦每分鐘可振動 60000 次,則振動頻率為 赫茲。

6.( )一波形原先如附圖(a)所示,穩定向前傳送,經 0.1 秒後波形成為附圖(b),可知此 週期波的〇

(A)波速為 300 公分/秒

(B)波長為 15 公分

(C)週期為 1∕20 秒 (D)頻率為 10 次/秒。

(54)

A B

7.( )如下圖所示,若振動頻率加倍,則波將如何變化〇 (A)振幅減少

(B)波長增長

(C)波自 A 傳到 B 的時間減少

(D) AB 間波數增加。

 頻率加倍示意圖〆頻率加倍時

 波速不變  振幅不變  波長減半 (波數加倍)

8.在某介質中一連續週期波的波形,如圖所示。假設甲、乙兩點相距 50cm,波源做 1 次完整 振動需 5 秒,則〆介質甲在歷經波傳遞 10 秒後,上下振動所運動的總長度為 公分。

 解析〆 橫波〆介質原處 振動

 一個全波〆介質經 個振幅,需時 個週期時間

課程結束….

(55)

單元主題〆聲音的傳播 【第 3-2 節】

 聲音的瓹生 1.聲音的瓹生〆

(1)聲音的瓹生示意圖〆

(2)聲音傳播實驗〆

 波以耳實驗〆英國人波以耳(Robert Boyle 1627-1691)

 證實聲音要依靠 傳播  真空燒瓶實驗〆

 加熱〆瓶內少許水,使 。  澆水〆水蒸氣凝結,使 。  搖動〆是否有聽見聲音

 噴泉實驗〆瓶內部壓力 外界壓力,水由外往內流成噴泉。

2.如何瓹生聲音〆

(1)瓹生聲音的條件〆  物體 。  要有 。

(2)聲波傳播的介質〆 固體、液體、氣體均可作為介質

(56)

 聲音傳播速率 1.聲音傳播速率〆

(1)波速是 運動

(2)聲波傳遞需要介質(介質相同,波速 )  在介質中的速率〆 。 (3)聲波在空氣中的聲速受溫度、溼度及風速影響

  溫  濕  風,聲速較快 (4)聲音在 中,聲速與溫度之關係式及等速運動關係式〆

2.聲音傳播速率示意圖〆(20℃)

 聲速〆固體>液體>氣體>真空=0

 介質愈緊密,聲速愈 。 在空氣介質時, ,聲速快。

3.聲音在空氣中傳播〆

音叉來回振動擾動周圍空氣,形成 波,聲音傳入耳朵,振動 引起聽覺

 聲音在空氣中傳播,屬於 波

 音叉每秒振動次數 空氣每秒瓹生疏密波的次數 C

: T ms :

6 . 0 331

V T V

單位 距離聲速時間

Vt X

公尺 340 音速在空氣中每秒 若

15 C 331 0.6 331 0.6 15 340ms

T V T V

Figure

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