課程資訊
課程名稱
普通物理學甲上
General Physics (a)(1) 
開課學期
108-1 
授課對象
 
授課教師
胡德邦 
課號
Phys1006 
課程識別碼
202 101A1 
班次
11 
學分
3.0 
全/半年
全年 
必/選修
選修 
上課時間
星期二3,4(10:20~12:10)星期四3,4(10:20~12:10) 
上課地點
普505普505 
備註
兼通識A7*。。A7*:物質科學領域。可充抵通識
限學號末二位除3餘2
總人數上限:70人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1081Phys1006_11 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述

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,物理學又具有跨領域的特色,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,得以在各自學門的學問裡發揮運用;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樑的重要角色。 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運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,該系有不少科目是與物理系高度重疊的。一些特別的科系,如心理系。這個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這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。學生的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
了解典型普通物理基本應有力學、熱學、流體力學、電磁學、光學、近代物理等領域基本概念外,並會涉及工程方面應用,簡單介紹融入奈米科學、能源科技、生物醫學等尖端科技應用基本觀點。 
課程要求
按時繳交作業、參加期中考和期末考。 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
Principle of Physics, Walker, Resnick and Halliday. 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/10,9/12  An Overview: Scale, Space and time
Mathematical Tool in Physics(1) : Vector Analysis
 
第2週
9/17,9/19  Mathematical Tool in Physics(2) Calculus, Differential and Integral 
第3週
9/24,9/26  Mathematical Tool in physics(3): Differential Equation and its application
Newton's Law (1)  
第4週
10/01,10/03  Newton's Laws (2) 
第5週
10/08,10/10  The Concepts of Energy and Momentum (1), (2) 
第6週
10/15,10/17  Rotation, Angular Momentum and Torque 
第7週
10/22,10/24  Introduction to Thermodynamics (1), (2) 
第8週
10/29,10/31  Introduction to Thermodynamics (3), (4) 
第9週
11/05,11/07  Introduction to Hydrodynamics (1), (2) 
第10週
11/12,11/14  Introduction to Electromagnetism (1), (2) 
第11週
11/19,11/21  Introduction to Electromagnetism (3), (4) 
第12週
11/26,11/28  Maxwell Equations (1), (2) 
第13週
12/03,12/05  Wave Mechanics (1), (2) 
第14週
12/10,12/12  Wave Mechanics (3), (4) 
第15週
12/17,12/19  Special Relativity (1), (2) 
第16週
12/24,12/26  Introduction to Modern Physics (1): Quantum Physics 
第17週
12/31,1/02  Introduction to Modern Physics (2): Modern Astronomy