高一基礎物理重點整理 第一章  第二章  第三章  第四章  第五章  第六章  第七章  物理學與人類生活 力與運動 熱 聲音 光 電與磁 能量與生活 第一章 第一節 物理學簡史 發現者 發現或觀察 改進或新學說 古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農 人 和地上四季變化。 民合適的播種日期。 恆星 古埃及 行星 人 希臘時 代 托勒密 五個行星連同太陽 和月亮的命名，對 應為一星期的七天。 「地心說」 1.地球是宇宙的 中心，每一行星繞 地球公轉 「日心說」 太陽是宇宙的中 心。地球繞著太 陽公轉。 波蘭 哥白尼 丹麥 第谷 德國 克卜勒 長期觀察行星運 動 「行星運動三大 運動定律」 義大利 觀察木星，環繞 伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡 遵守克卜勒定律。 英國 牛頓 1687年 「萬有引力定律」 推導出克卜勒的 行星運動定律。 愛因斯 坦 「廣義相對論」 預測光經過大質 量的星體附近時， 光會發生偏折。 利用日全蝕的機 英國 會，觀察遠處恆 天文學 星射來的星光 力學 發現者 發現或觀察 義大利 1.比薩斜塔實 伽利略 驗 2.斜面實驗慣 性 英國 牛頓 愛因斯 坦 改進或新學說 主張以實驗來檢 驗所謂的真理， 開創實驗物理學。 運動定律可以推 導出克卜勒的行 星運動定律。 「狹義相對論」 質能互變 光學 發現者 發現或觀察 義大利 伽利略 英國 牛頓 荷蘭 海更士 改進或新學說 發明天文望遠鏡 三稜鏡的色散實 驗發現白光由多 種色光組成的。 1.光的「粒子說」 「波動說」 英國 楊格 光的雙狹縫干涉 實驗(波動性) 菲左與 光在水中的速率 佛科 較在空氣中為慢。 夫朗和 斐 分析測量光譜線的 波長，稱為光譜儀。 克希.

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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


Slide 7

高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案


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高一基礎物理重點整理
第一章
 第二章
 第三章
 第四章
 第五章
 第六章
 第七章


物理學與人類生活
力與運動
熱
聲音
光
電與磁
能量與生活

第一章

第一節 物理學簡史

發現者

發現或觀察

改進或新學說

古埃及 天空星座的變換 修訂曆法，告訴農
人
和地上四季變化。 民合適的播種日期。
恆星
古埃及
行星
人

希臘時
代
托勒密

五個行星連同太陽
和月亮的命名，對
應為一星期的七天。
「地心說」
1.地球是宇宙的
中心，每一行星繞
地球公轉

「日心說」
太陽是宇宙的中
心。地球繞著太
陽公轉。

波蘭
哥白尼

丹麥
第谷
德國
克卜勒

長期觀察行星運
動
「行星運動三大
運動定律」

義大利 觀察木星，環繞
伽利略 木星的運動確實 發明天文望遠鏡
遵守克卜勒定律。

英國
牛頓
1687年

「萬有引力定律」
推導出克卜勒的
行星運動定律。

愛因斯
坦

「廣義相對論」
預測光經過大質
量的星體附近時，
光會發生偏折。

利用日全蝕的機
英國 會，觀察遠處恆
天文學 星射來的星光

力學
發現者

發現或觀察

義大利 1.比薩斜塔實
伽利略 驗
2.斜面實驗慣
性
英國
牛頓

愛因斯
坦

改進或新學說
主張以實驗來檢
驗所謂的真理，
開創實驗物理學。
運動定律可以推
導出克卜勒的行
星運動定律。

「狹義相對論」
質能互變

光學
發現者

發現或觀察

義大利
伽利略
英國
牛頓
荷蘭
海更士

改進或新學說
發明天文望遠鏡

三稜鏡的色散實
驗發現白光由多
種色光組成的。

1.光的「粒子說」

「波動說」

英國
楊格

光的雙狹縫干涉
實驗(波動性)
菲左與 光在水中的速率
佛科 較在空氣中為慢。
夫朗和
斐

分析測量光譜線的
波長，稱為光譜儀。

克希 特定的明線光譜
何夫

愛因斯
坦
天文學 利用日全蝕的機
會，觀察恆星
家

光會受重力的吸引
而發生偏折。

熱學
發現者

發現或觀察

改進或新學說

美國
侖福特

英國
焦耳
法國
卡諾

熱功當量實驗

1.熱是一種能量，
它可以從其他形式
的能量轉變

提出理想熱機循環
的理論。

電磁學
發現者

發現或觀察

改進或新學說
認為熱不是一種物質

英國 吉爾伯
特

地球本身就是一個大
磁鐵

雙電流體的理論：保
持電中性。

杜非
富蘭克
林

庫侖定律

庫侖
伏打

發明電池

丹麥 厄司特

載流導線的周圍會產生磁 厄司特是發現電和磁之間有直接
場。
關係的第一人。

法國 安培

發現兩條平行的載流導線
之間，彼此有「力」的交
互作用。

法拉第

法拉第定律：封閉線圈內的磁
場發生變化時，在導線上會感
應出電流。

使人們了解到電和磁是一體的兩
面，電學和磁學獲得統一。
預測電磁波的存在，他認為光
就是電磁波的一種。

馬克士威

德國 赫茲

利用火花放電的原理產生
電磁波

義大利 馬可
尼

成功地完成恆越大西洋的
無線 電通訊。

近代物理
發現者

德國 侖琴
1895年

發現或觀察

改進或新學說

真空管中的正極處會射出
看不見的輻射光，使置於
附近的螢光屏發亮，可使
包在黑紙盒內的底片感光。
稱之為稱之為X光。

法國 貝克勒
1896年

發現鈾鹽內也能發出類似
的「看 不見」的光，而且
是不斷的產生，這是「天
然放射性」的首次發現。

法國 居禮夫
婦

從瀝青鈾礦中提煉出輻射
懷疑能量守恆定律是否正確？
性更強的新元素釙和鐳。

第二節

物理學對人類生活的影響

半導 導電力介於金屬導體與絕緣體間，Ex:
體
矽、鍺。可製成二極體或電晶體
1 .二極體：交流電→直流電〈整流〉
2 .電晶體：放大訊號積體電路〈IC〉
3.體積小、耗電量低、性能穩定可靠
4.使電子產品日漸「輕、薄、短、」
雷射 特性：準直、光度強、不發散
用途：1 .測量直線2 .測量兩地間距
離3 .雷射切割、雷射手術4 .掃描條碼
5 .紀錄、讀取訊號，記憶量大且可永
久保存（光碟）

光纖

石英熔融後抽絲製成圓柱體，含纖芯和包層，玻璃
纖維，發生全反射，使光被限制在纖芯內反射。
用途：1 .醫療診病用內視鏡 2 .通訊
光纖通訊與有限通訊之比較
1 .通訊容量大
2 .利於長距離通訊
3.不受電磁干擾
4.體積小、重量輕

超導體

有些物體冷卻製某一溫度以下，其電阻完全消失，
稱為超導體
特性：1.零電阻和永久電流〈翁內斯發現〉
2 .具完全的反磁性
1 .核磁共振斷層掃描儀
2 .磁浮列車

核能發電

利用鈾原子核在可控制的情況下，進行核分裂。如
今占全世界總發電量的17%。我國同時採水力、火
力及核能三種。台灣目前有三座核電廠，占全國總電
力的29.1%，水力為7.2%，火力則提供63.7%

第三節 物理學與測量
國際單位制(international system of units，簡稱為SI制)

項目
長度
時間
質量
電流
溫度
發光強度
物質數量

中文名稱
公尺
秒
公斤
安培
克耳文
燭光
莫耳

符號
m
s
kg
A
K
cd
mol

實驗一：密度
1.公式：

D 

M
V

D：密度 (g/cm3)
M：質量 (g)
V：體積 (cm3)

2.密度為物質的特性，不同物質有不同密度。
3.物質密度取決於：(1)組成物體的原子種類
(2)原子排列成的結構

第二章 力與運動
第一節 生活中常見的運動

一．速度

位移
s


( m / s )向量
1.平均速度： v 
時間

2.平均速率 : v 

路徑長
時間

t



d

( m / s ) 純量

t

3.瞬時速度 : 時間t很短所計算出來的速度
4.瞬時速率：時間t很短所計算出來的速率

二．加速度
(1)平均加速度
速度變化量

a 
經歷時間





v  v0

2

(m / s )

t

(2)瞬時加速度:時間很短的時候所算出來的

(1)
(2)
(3)

a 與 v 同方向 ，則速度變 快
a 與 v 反方向 ，則速度變 慢
a 與 v 垂直 ，則 速度方向改變

(1) v = v0 + at 計算在任意時刻t的速度
(2) s = v0t + 1/2 a t2 計算在時間t內所行的位移
(3) v2 =v02 + 2 a s 從物體所行的位移計算末速

x-t圖：斜率表 瞬時速度
v-t圖：斜率表 瞬時加速度
面積表 位移
a-t圖：面積表 速度變化量

第二節 力的作用
一．力

1.力的作用： 力可使物體 (1)運動狀態改變 (2)產生形變
2.力的單位：
(1)牛頓(N) (2)公斤重(kgw)
1N = 9.8 kgw
3.力的種類：
(1)接觸力：物體經由接觸才受到力的作用，如推力、摩擦力
(2)非接觸力(超距力)：不需經由接觸而能作用的力，如重力、
電力、磁力
4.力的測量：
虎克定律： F = k x
k稱為 彈性常數 。

二．牛頓三大運動定律
1.牛頓第一運動定律(慣性定律)
當物體不受外力作用，或所受合力為零時，原先靜止者恆靜
止，原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
2.牛頓第二運動定律
物體受力後所得的加速度，和其所受的合力(淨力)成正比，
和其質量成反比。

F  ma

3.牛頓第三運動定律(作用力-反作用力定律)
當A物作用一力於B時，B會同時作用一力於A。且此兩力大
小相等，方向相反，但作用在不同物體上。

第三節 重力與生活
一．重量
1.地球引力，又稱為重力，恆指向地心。自由落體即受到地
球引力的作用。
2.體重即是人所受地球引力的大小。
3.重力與萬有引力
W = mg =

GMm
r

2

G：萬有引力常數(G = 6.67*10 –11 Nm2/kg2 )
g：重力加速度。
地表附近 g =9.8 m/s2 ，月球表面g =1.62 m/s2

二．大氣壓力
1.公式： P = hdg
2.一大氣壓(P0)
P0 = 76 cm-Hg
= 1033.6 gw/cm2
= 1.01*105 N/m2
= 1.01*105 Pa
1 Pa = 1 N/m2
3.地表附近每上升100公尺，氣壓約下降0.8公分
水銀柱高

三．人造衛星
1.人造衛星在圓形軌道上繞行地球，以地球引力為向心力
維持圓周運動。
2.衛星離地愈高，則環繞地球一周所需的時間(稱為週期)
就愈長。
3. 同步衛星 ：在35,840公里高處的衛星週期則為24小
時，和地球的自轉週期相等，稱為同步衛星。
4. 失重狀態 ：衛星內的物體均以同樣的速度環繞地球轉
動，且此時無法以磅秤量人的體重，即人和磅秤間沒有
力的作用，稱為失重狀態。

第四節 摩擦力與生活
一．摩擦力
1.兩物體相互接觸，在接觸面上有相對滑動或有將滑動的趨
向，則會產生摩擦力。
2.方向：阻止物體滑動的方向(與運動趨勢相反)。
3.(1) 靜摩擦力
(2) 最大靜摩擦力
(3) 動摩擦力
4.影響因素：(1) 接觸面的性質
(2) 作用於接觸面的正向力
固體與固體間的摩擦力與接觸面積的大小無關。

5.(1)最大靜摩擦力
fs = μ s N
，μs ：靜摩擦係數
(2)動摩擦力
fk = μk N
，μk ：動摩擦係數
6.作用：
(1)造成摩擦，消耗能量。
(2)a.使物體前進，如人走路，車行進。
b.傳遞動力，如機械傳動皮帶。

二．物體在流體中的摩擦力
(1)流體性質，如：在水中比在空氣中摩擦力大。
(2)運動速度。通常v愈大，摩擦力愈大。
(3)接觸面積。一般接觸面積愈大，摩擦力愈大。

第三章 熱
第一節 溫度與熱

一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。

二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
y  32



x

0

y

32

100

180

3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度

三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。

3.熱量的計算公式：

H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)

4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。

第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。

溫度代表粒子運動的激烈程度。

3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。

熔化過程

汽化過程

吸熱(熔化熱) 熔點

固態

吸熱(汽化熱) 沸點

液態
放熱(凝固熱) 凝固點

氣態
放熱(凝結熱)

凝結點

液化過程

5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。

溫度
液氣共存

氣

沸點

液

固液共存

水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率

熔點

: 比熱

固

加熱時間

二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。

2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。

第三節 熱的傳播

一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計

二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。

三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。

第四節 熱與生活

1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。

第四章 聲音
第一節 波動的觀察
一．波動性質
1.波動並不傳遞物質，只傳遞擾動的能量。
2.依介質分類：
(1)力學波：傳播時需要介質，又稱為機械波，如水波、
聲波。
(2)電磁波：傳播時不需要介質，如光波。
3.依介質質點運動方向分類：
(1)橫波：介質質點的運動方向和波的行進方向垂直者，
如繩波。
(2)縱波：介質質點的運動方向和波的行進方向平行者，
如空氣中的聲波。

4.介質不同，影響波速不同即不同的介質有不同的波速
同一種介質，不同的狀況下影響力學波傳遞快慢的因素
(1)介質彈性力的大小，或者介質的鬆緊
(2)介質的密度
波行進的方向

第二節 聲音是一種波動

一．聲波
1.聲音是由物體的振動所引起，然後藉由介質傳播。
2.聲波為縱波。
3.聲波在介質中的傳播速率：
固體 ＞ 液體 ＞ 氣體
4.空氣中的聲速：
υ= 331 + 0.6 t
，t 表氣溫(℃)
5.人耳所能聽到的頻率範圍： 20 ~ 20k Hz

6.超聲波
(1)頻率大於20k Hz的聲波。
(2)a.波長較短，傳播時較不易散開。
b.能被小物體反射。
(3)應用：聲納探測、超聲波洗淨器、超聲波熔接機、工業
的「無破壞性檢測」、超聲波掃描成像術。
7.
(1)聲音的強度隨傳播距離的增加而減弱。
(2)傳播距離相同時，聲音強度在介質中的衰減比例：
氣體 ＞ 液體 ＞ 固體

第三節 聲音的反射

一．聲波反射
1.聲音遇到障礙物會反射。
2.人耳要辨別回聲與原聲，則接收的時間間
隔要在0.1秒以上。
3.聲波反射
應用：傳聲筒(使傳播方向集中)
音樂廳舞台設計。

第四節 樂音與樂器

聲音三要素：響度、音調、音色。
一．響度
1.聲音的強弱程度，即大小聲，稱為響度。
2.響度和聲波的振幅大小有關(能量的大小)。
3.單位：分貝( dB )
4.公式：
I
dB  10 log(

)

I0

5.響度每增加10分貝，聲音強度增強10倍。
0分貝為人類聽覺的最低限。

二．音調
1.聲音的高低，稱為音調。
2.音調 和聲音的 頻率 有關。
3.一般男聲頻率較女聲頻率低，所以男人
音調低，女人音調高

三．音色(音品)
1.每個發音體發出的聲音各有其獨特的波形 ，稱
為音色。Ex:聲紋比對
2.樂器：
(1)樂器發音由多種頻率的聲音組合而成。
(2) 音叉：單一頻率，故可作為調音的工具。
(4)樂器主要由振動體和共鳴器兩個部分組成。

樂器分類：
(a)絃樂器：弦愈緊、愈細，或振動長度愈短，則
音調較高。
(b)管樂器：空氣柱的振動長度愈短，則聲音愈高。
(c)打擊樂器：以鼓為例，若鼓皮面積小，或張得
較緊，或較薄，則音調較高。
(d)鍵盤樂器：敲動鍵盤，帶動弦或風管內空氣柱
的振動而發音的樂器。鍵盤本身不發音，只是用
來傳動而已。
(e)電子樂器：模擬各種聲音的波形。

第五章 光
第一節 人類對光的認識

光的重要理論
1.粒子說：
(1)牛頓研究光的色散，並藉由力學觀點，提出光
的「粒子說」。
(2)認為光是從光源射出的許多微粒所組成。
(3)解釋光沿直線前進的性質，並在理論上導出反
射和折射定律。
(4)預測光在一般介質中的速率比在空氣中快。

2.波動說：
(1)海更士在1678年提出光的「波動說」。
(2)認為光是一種波動。
(3)預測光在一般介質中的速率比在空氣中慢。

3.光子：
(1)1905年，愛因斯坦提出「光子」的概念。
(2)認為電磁波是由許多光子所組成。
(3)光子兼具有粒子和波動的二象性質。
(4)光子的傳播不需依靠介質。

第二節 光的傳播

一．針孔成像
1.此實驗顯示光沿直線傳播。
2.
(1)針孔很小：在光屏上形成 倒立 、 左右
相反 、 與原物成比例的像。
(2)針孔過大：影像變模糊。

二．本影和半影
1.影子：影子的形成是光的直進性質造成的結果。
2.影子分類：
(1)本影：光源光線完全照射不到的區域。
(2)半影：部分光源光線可照射到的灰暗區域。

3.光源大小與影子種類的關係：
（1）光源小（點光源）：只能造成本影。
（2）光源較大（非點光源）：能造成本影和半影。
4.日蝕和月蝕：
（1）日蝕：地球上的人進入月球的影子區域內，
所看到的現象。A.日全蝕 B.日偏蝕 C.日環蝕
（2）月蝕：月球進入地球的影子區域內，所形成
的現象。 A.月全蝕 B.月偏蝕

第三節 光的反射

一．光在傳播時，遇到不同的介質，通常在
表面有下列現象發生：
（1）反射。
（2）透射或折射。
（3）被表面吸收。

二．光的反射
1.反射定律：
（1）入射線與反射線分別位在法線的兩側，且三
者在同一平面上。
（2）入射角等於反射角。
不管在平面或曲面反射，反射定律皆成立。
2.反射的種類：
（1）單向反射：反射面為光滑平面，則平行入射
光反射後亦平行射出。
（2）漫射：反射面為粗糙不平的表面 ，則平行入
射光反射後將不再平行。仍滿足反射定律。

三．面鏡成像(利用光的反射原理)
1.平面鏡成像性質：虛像、正立、大小相等、左右
相反。物距等於像距 。
2.凸面鏡成像
（1）形成縮小、正立 的虛像 。
（2）像縮小，但視野擴增 。
（3）應用：(A)汽車後視鏡 (B)公路轉彎處的凸
面鏡

3.凹面鏡成像
（1）物在焦點內，形成放大、正立的虛像 。
（2）應用：化粧鏡
4.拋物面鏡
（1）(a)平行主軸的入射光，反射後會聚於焦點
(b)光源在焦點上，反射光線將平行射出。
（2）應用：碟形天線、探照燈、汽車車頭燈

第四節 光的折射

一．折射
1.折射現象：光從介質1進入介質2時，行進方向會
發生偏折，稱為折射。
2.光在兩介質內的傳播速率不同所致。
3.光速與光線偏折的關係：光從光速慢的介質傳入
光速快的介質，則偏離法線。光從光速快的介質
傳入光速慢的介質，則偏向法線。
4.實例：(1)物體在水中看起來深度變淺。
(2)海市蜃樓

二．透鏡
1.凸透鏡（會聚透鏡）
（1）中間部分較周圍部分厚的透鏡。
（2）成像性質：視位置而定
(a)可產生放大或縮小的像，如照相機、投
影機、放大鏡。
(b)使光線會聚，如遠視眼鏡 。

2.凹透鏡（發散透鏡）
（1）中間部分較周圍部分薄的透鏡。
（2）成像性質：恆為縮小的正立虛像。
（3）功用：是光線發散，如近視眼鏡。

物

位

像

置

p=∞

∞ ＞p＞ 2f

p = 2f
凸
透
鏡

2f ＞p ＞f

p=f

凹
透
鏡

位

置

q=f

2f ＞q＞ f

q = 2f

∞ ＞ q ＞2f

大、小

一個點

正、倒

實、虛

不討論

縮小

倒立

實像

相等

倒立

實像

放大

倒立

實像

∞

不討論

p＜ f

鏡前0~∞

放大

正立

虛像

任何位置

鏡前焦點內

縮小

正立

虛像

三．眼睛
1.與相機結構對照
（1）晶狀體相當於凸透鏡，且焦距能自由調節。
（2）瞳孔相當於光圈，可調節入射光量。
（3）視網膜相當於底片，可感光。
2.眼睛成像：物體發出的光線，經晶狀體折射後，在網膜上
形成縮小倒立實像。
3.近視與遠視
（1）近視：眼球太長，或晶狀體焦距太短，使像落在網膜
前 ，可配戴凹透鏡矯正。
（2）遠視：眼球太短，或晶狀體焦距太長，使像落在網膜
後 ，可配戴凸透鏡矯正。老花眼類似遠視，亦配戴凸透
鏡矯正。
4.眼鏡度數
透鏡焦距(公尺)的倒數乘以100所得的數值
度數愈大(深) ，透鏡焦距愈小。

第五節 光的三原色

一．三稜鏡色
1.光的色散：白光經三稜鏡的折射後，呈現彩色光
的現象。
2.成因：不同色光在介質中的傳播速率不同，所以
偏折程度 亦不同。
3.偏向角：紅光最小，紫光最大。
二．物體顏色
1.光的三原色：紅、藍、綠 。
2.將三原色依不同比例組合，可產生任何一種顏色。

3.物體的顏色：
（1）透明物體：取決於該物所能透射的色光。
（2）不透明物體：取決於該物所反射的色光 。
非原色物體，其顏色為各色光的混合結果。

第六節 光與生活
一．虹與霓
1.成因：陽光在空氣中的水滴表面及內部，發生折射與反射，使白光產
生色散

虹

霓

二折一反

二折二反

光度

較強

較弱( 多一次反射 )

位置

較低

較高

內紫外紅

內紅外紫

現象
折反射
次數

顏色分
布

二．視覺暫留
1.視覺暫留：物體的光在網膜上成像，大腦隨即產
生視覺。若閉上眼睛，大腦中的視覺不會馬上消
失，會留存約 1/16 秒。
2.應用：動畫、電影
三．發光強度和照度
1.光的波動性質
（1）不同顏色的光，對應有不同的頻率與波長
（2）可見光的波長範圍：4000埃(紫光)~7000
埃(紅光)。
（3）紫外光：光譜上波長小於紫光的某段區域。
紅外光：光譜上波長大於紅光的某段區域。

2.發光強度與照度
（1）光通量
(a)定義：每單位時間內由光源發出或被照體所吸
收的光。
(b)單位：流明（lm）
（2）發光強度
(a)定義：光源在某一方向上發出可見光的光通量
大小。
(b)單位：燭光（cd）

（3）照度
(a)被照體表面每單位面積所接受可見光的光通量。
(b)單位：勒克斯（lx） 1 lx = 1 lm/m2
(c)影響因素：(甲)光源的發光強度(乙)被照體和
光源間的距離
（4）球狀光源
(a) 1燭光的球狀光源所發出的總光通量為4π
流明。
(b)光源為I燭光，距光源r的地方，照度為I/ r 2
（lm/m2）。

第六章 電與磁
第一節 電的認識

一．導體、半導體、絕緣體
1.導體：
（1）物體上有自由電荷可以移動者，稱為導體。
（2）性質：溫度升高，電阻變大，導電能力下降。
2.絕緣體：物體上的電荷不能自由移動者，稱為
絕緣體 。
3.半導體：
（1）定義：導電能力介於導體與絕緣體間的物質。
（2）性質：溫度升高，電阻變小，導電能力上升。

二．庫侖靜電定律
1.電荷（1）分類：正電荷、負電荷。
（2）性質：同性相斥，異性相吸。
2.電量（1）單位：庫侖（C）
（2）1庫侖 = 6.25 ×1018 e 1e：1個電子所帶電量
3.靜電力
（1）庫侖定律：兩球狀帶電體之間的作用力與兩
物體所帶的電量乘積成正比，與兩球心之間距離
的平方成反比。
kq 1 q 2
（2）
F 
2
r

三．摩擦起電和感應起電
1.摩擦起電：
（1）將兩物相互摩擦，藉由摩擦力作用使物體帶
電的過程。
（2）適用對象：絕緣體。
（3）例子：
(a)絲絹和玻璃棒摩擦：絲絹帶負電，玻璃棒帶
正電
(b)塑膠尺和毛皮摩擦：塑膠帶負電，毛皮帶正
電。

2.感應起電：
（1）利用靜電感應，使物體帶電的過程。
（2）適用對象：導體。
靜電感應：物體受到外加靜電力的作用，使
其內的正、負電荷分離的現象

四．和靜電感應有關的生活實例
1.用毛衣摩擦過後的塑膠板可以吸引小紙片
2.雷電的發生。
尖端放電
(1)現象：若導體形狀較為尖細，當有電荷累積時，
則在尖端的地方，電荷會被釋放置空氣中。
(2)應用：避雷針

第二節 直流電與交流電

一．電流
1.有電荷流動時，就形成電流。
2.要驅使導體中的電荷流動，須在導體兩端
加上電位差 。
3.電流：單位時間內通過導線某一截面的電
量。
4.單位：安培（A）
5.
Q
I 
t

6.分類：
（1）直流電：電流具有固定的流動方向。
（2）交流電：電流的大小和流動的方向隨時
間作有規律的變化。
(3)金屬導線電流：
(a)導線中實際流動的是自由電子，即電子流。
習慣上，我們假想為正電荷在流動，即所謂
的電流 。
(b)導線上不管有無電流流動，導線本身永遠
保持 電中性 。

二．電源、電位差
1.電源（1）功用：提供電位差，供給能量。
(a)直流電源：能提供直流電，且有固定正負極。
如 電池 。
(b)交流電源：能提供交流電，而電壓和正、負極
的位置隨時間作週期性改變。如 交流發電機 。
2.電位差（電壓）
（1）驅動電流，提供電荷移動的電能。
（2）單位：伏特（V） 1伏特 = 1焦耳/庫侖

3.電能
（1）當電荷通過有電位差的電場時，可獲得電能
（2）公式：
W：電能（J）
W=QV
Q：電量（C）
V：電壓（V）
4.電功率
（1）單位時間內，電源所提供或所消耗的電能。
（2）單位：瓦特（W），簡稱 瓦 。
1瓦特 = 1焦耳/秒 ，1W=1J/S
（3）
QV
 IV
P=
t

1.電荷流動方向：
（1）電流(正電荷)：
外電路(導線)： 正極(高電位) → 負極(低電位)
內電路(電池內部)： 負極 → 正極
（2）電子流(電子)：
外電路： 負極(低電位) → 正極(高電位)
內電路： 正極 → 負極
2.電位高低是用正電荷定義。正電荷在電場中從
高電位流向低電位 。

第三節 磁鐵與地球磁場

1.磁極
（1）任一個磁鐵均有兩個磁極：指北極(N
極)、指南極(S極)
（2）性質：同性極相斥、異性極相吸。
（3）磁鐵的磁性在兩極處最強，中間部分
幾乎沒有磁性。
（4）科學家尚未發現有磁單極存在。

二．磁化
1.磁性物質：
（1）能被磁鐵吸引的物質，稱為磁性物質。
（2）只有含 鐵 、 鈷 、鎳 或其合金的物質為磁
性物質，其餘皆非磁性物質。
2.磁化：
（1）使磁性物質從不具磁性到具有磁性的過程。
（2）暫時磁鐵、永久磁鐵：
(a)暫時磁鐵：物質被磁化後，若磁化原因消失，
則物質磁性亦消失，又稱為軟磁鐵。如：鐵釘。
(b)永久磁鐵：物質被磁化後，磁性將長期保有。
如鋼釘、鋼棒。

三．磁場、磁力線
1.磁場：
（1）磁鐵產生之磁力所能作用到的區域稱
為 磁場。
（2）方向：磁針 N 極在磁場中所指的方向，
即為其所受磁力的方向。
（3）磁場的形狀和強度，可用磁力線描繪。

2.磁力線：
（1）磁力線為假想的曲線，用來描述磁場
（2）性質：
(a)磁力線為 封閉 的平滑曲線。
(b)在磁鐵外部，方向是從 N 極指向 S 極；
在磁鐵內部，方向是從 S 極指向 N 極。
(c)磁力線永不相交。
(d)磁力線的疏密代表磁場強度。
疏→ 磁場弱 ； 密→ 磁場強 。

(e)磁力線上任一點的切線方向，即為該點的
磁場方向，也是磁針N極的指向，亦即N極
所受磁力的方向。

（3）常見磁鐵的磁力線分布形狀：
A.長磁鐵棒
B.馬蹄形磁鐵
C.平行磁棒

磁力線分布

四．地球磁場
1.地球磁場可用意根巨大的棒狀磁鐵模擬。
2.磁軸與地球極軸夾角約11.5°。
3.磁棒S極靠近地理北極，N極則靠近地理南極。
如此地表的磁針N極指向北方。
4.磁軸與地表相交兩個點：地磁北極、地磁南極
5.生物可藉由地球磁場辨認方向。

第四節 電流的熱效應

1.電流的熱效應：在導線中，電子流動會和
原子產生碰撞，結果電子動能減少，原子
的振動加劇，使導線的溫度增加。

2.歐姆定律、電阻
（1）歐姆定律：導體有電流流動時，導體兩端的
電壓（V）和流經的電流（I）之比值為定值。
（2）電阻：
(a)電壓與電流的比值，定義為導體的電阻（R）。
(b)單位：歐姆（Ω） 。 1歐姆 = 1伏特/安培 ，
1Ω= 1V/A 。
(c)導線電阻的計算：R= V
I

3.電功率（P）：
（1）電阻器在單位時間內所消耗的電能。
（2）公式：
P = I V = I2 R

第四節

電流的磁效應

1. 載流導線的周圍會產生磁場
2. 電流與磁場關係
(1)長直載流導線所產生的磁場
(a)安培右手定則 大拇指 電流
四指 磁場
(b)磁力線密集 磁場強度大
(c)磁場以同心圓分布距離越遠磁場越小

(1)螺線管和電磁鐵
(a)安培右手定則 四指
電流
大拇指
磁場
(b)中心為均勻的平行磁場
外側磁場微弱
(c)電流增加 、 匝數增加
磁場增加
管長越長磁場越均勻
(d)電磁鐵:插入軟鐵芯成為暫時磁鐵
(e)應用:電磁門鎖 、 電鈴

1. 磁場作用於載流導線上的磁力
(a)置放於磁場中的載流導線會受到橫向的磁力作用
(b)磁場垂直電流，磁力最大
磁場平行電流，磁力最小
(c)右手開掌定則(外積)
大拇指
電流
四指
磁場
掌心
受力
(d)載流線圈在磁場中受力產生力矩而轉動
(e)電動機
(f)電流計

第六節

電磁感應

1.電生磁(安培)
2.磁生電(法拉第)
3.電磁感應:磁力線(磁場大小)有變化產生電
流(即感應電流)
4.磁力線數發生變化
(1)磁棒相對於線圈的運動
(2)開關電流，改變磁場大小
應用:發電機

發電機:將機械能轉換成電能，利用磁生電
電動機:將電能轉換成機械能，利用電生磁

第七節

變壓器與電力輸送

1.減少電流熱效應所損失的能量,故降低電流
的大小
2.電功率維持定值,電流小,電壓大
故以高壓電傳輸
3.變壓器:利用電磁感應的原理
磁力線數的改變

VP



VS
原線圈電壓
副線圈電壓

NP
NS


原線圈匝數
副線圈匝數

第八節

家庭用電與安全

1. 家庭用電:
(1)兩條非接地線(火線)：對地有電壓
(2)一條接地線(中性線)：對地沒有電壓
(3)1度電能=1000瓦特*1小時
=1000焦耳/秒*3600秒
= 3 . 6 * 10 6 焦耳

2. 用電安全
(1)觸電
(2)過電流(超載):
導線上電流超過安全容量，導致導線發熱
安全裝置：無熔絲開關、保險絲
(3)短路：未經負載而直接通以電流，會產生
很大的電流

大考中心學科能力參考試題及解答
學力測驗參考題型

參考答案