1g210

第一部分

基礎篇.................................................... 1-1

第一單元

物理單位 ....................................................1-3

第二單元

運動學........................................................1-9

第三單元

力的作用&基本力 .....................................1-31

第四單元

電磁學......................................................1-88

第五單元

波與光....................................................1-142

第六單元

功與能....................................................1-200

第七單元

原子結構 ................................................1-229

第八單元

量子論....................................................1-233

第九單元

宇宙論....................................................1-274

實力演練.............................................1-295 第二部分

進階篇.................................................... 2-1

第一單元

運動、力、能量..........................................2-3

第二單元

熱&氣體 .................................................2-195

第三單元

波動與聲波.............................................2-222

第四單元

幾何光學 ................................................2-240

第五單元

波動光學 ................................................2-259 目錄 1

第六單元

靜電學 ................................................... 2-272

第七單元

電流與電路學 ........................................ 2-298

第八單元

電流磁效應 ............................................ 2-317

第九單元

電磁感應 ............................................... 2-326

第十單元

近代物理 ............................................... 2-338

第十一單元

附錄

原子的結構 ........................................ 2-343

警專物理甲組第三十三～三十五期試題 （※第三十五期開始改為甲、丙組） ................. 3-1

警專物理甲組第三十三期 ............................................ 3-3 警專物理甲組第三十四期 .......................................... 3-20 警專物理甲、丙組第三十五期 ................................... 3-39

目錄 2

第一單元

第一單元

Point

物理單位

1-3

物理單位

物理量的單位 一、國際單位制（SI 制）國際基本單位表 二、常用的輔助字首 三、物理量的數字表示法

物理量的單位 1960 年國際度量衡大會，協議統一科學用單位，命名為國際單位制，簡 稱 SI 制（來自法文：Système International d'Unités）。 1971 年國際度量衡大會決定再加入「莫耳」作為第七個基本單位，故基 本單位有長度、質量、時間、電流、溫度、光強度與物質量。

一、國際單位制（SI 制）國際基本單位表 基本量

單位

符號

時間

秒

s

長度

公尺

m

簡介（內文數值不需強記） 1 秒為銫-133 原子鐘在某一固定振動 態，振動 9192631770 次所需的時間。 1 公尺為光在真空中於 走的距離。

1 秒所 299792458

1-4

第一部分

基礎篇

質量

公斤

kg

1 公斤為「鉑銥合金公斤原器」的質量。 1 安培為兩條無限長且極細之導線，相

電流

安培

距 1 公尺平行放置於真空中，通以同值

A

固定電流時，使每公尺長之導線受力 2  10 7 牛頓之電流。

溫度

（克耳 文）度

1（克耳文）度為水三相點的

K

1 。 273.16

1 燭光為 5.40  1014 赫的單色光在每立 光度

燭光

cd

物質量

莫耳

mol

體弳內有

1 特之發光強度。 683

1 莫耳為 0.012 公斤的碳-12 所含的原子 數目。

二、常用的輔助字首 數量級

字首

1012 10

106 10

tera-

9

符號

中文名稱

T

兆

giga-

G

吉（十億）

Amega-

M

百萬

3

102

數量級 10

字首

符號

中文名稱

－ 12

pico-

p

皮（微微）

－9

nano-

n

奈（毫微）

10

10－ 6

micro-

μ

微

－3

milli-

m

毫

centi-

c

厘

kilo-

k

千

10

hecto-

h

百

10－ 2

－6

舉例說明：3.5μs＝3.5×10 S 450Gbyte ＝450×109byte ＝4.5×1011byte

三、物理量的數字表示法 科學記號法：任何數均可表為 a  10 n 的形式，其中 1  a  10n ，

第一單元

物理單位

n  Z （整數）。

例： 1. 168  1.68  103 ， 2. 0.052  5.2  102 數量級：上述之 a  10 n

例： 1. 9.11  1031

10n 1  若 a  10 （ 註 ： 10  n 10  若 a  10

1030 ， 2. 6  1023

1024

3.16）

1-5

1-6

第一部分

基礎篇

1

《物理學的發展》

下列對於「光」的敘述，何者正確？ 牛頓認為「光」的本質是「粒子」，所以「光」沿直線進行

海

更士（Huygens）認為「光」的本質是「波動」，所以「光」可瀰漫 各處

楊格（Young）干涉實驗顯示「光」具有波動的性質

佛

科（Foucault）發現「光」在水中的速率比空氣中慢，證實牛頓「光 的微粒說」的預測

愛因斯坦（Einstein）認為「光」是一種「量

子」，兼具「波動」和「粒子」的雙重性質，稱之為「光子」。 【答案】。 【解析】佛科的實驗，推翻牛頓的「光微粒」說。

2

《單位》

目前國際單位制（SI）中，長度的基準是依照下列那一種性質來訂定的？ 單擺的等時性

光速的不變性

地球形狀的對稱性

金棒的標準性 【答案】。 【解析】光在真空中於

1 秒所走的距離。 299792458

鉑銥合

第一單元

3

物理單位

1-7

《數量級》

光在真空中一年內所走的距離稱為光年，則一光年的距離之數量級約 為

公尺

 1012

 1015

 1016

 1018

【答案】。 【解析】1 光年=光速×時間（年）。  3  108 (m / s)  365  86400(s)

1016 (m) 。

4

《導出量》

十七世紀的科學家牛頓，最早發現萬物間彼此相吸的道理，根據牛 頓的重力理論，質量為 M1 與 M2 的兩物體，若相距為 r，其間的引 力可以數學式表為 F 

GM 1M 2 ，G 為重力常數。請問在國際單位制 r2

（SI 制）中，常數 G 的單位為下面哪一項？ 

m2 kg 2



m3 s2



m3 kg  s 2



kg m2



kg  s 。 m3

下列何者為能量的單位？  kg．m

 kg．m／s2

2

m ／s

 kg．m2／s2

 kg．m／s

 kg．

【104 學測】

【答案】；。 【解析】由 F 

Fr 2 Fr 2 GM 1M 2 G  知 ，所以 的單位與 的單位 G M 1M 2 M1M 2 r2

相同。

1-8

第一部分

基礎篇

由於 F 單位為 kg m/s2，r2 單位為 m2，而 M1M2 的單位為 kg2， 所以 G 的單位為

m3 。 kg  s 2

從公式來看，即可知道： 以動能 Ek 為例： Ek 

1 mV 2  [kg][m / s]2 2

第二單元

第二單元

Point 1

運動學

運動學名詞 一、名詞 二、速度與速率 三、加速度

Point 2

函數圖形之關係 一、x-t 圖 二、v-t 圖 三、a-t 圖 四、運動函數圖形表示

Point 3

等加速度運動（公式） 一、意義 二、判別等加速度的方法 三、等加速度運動公式［由圖形觀念去理解］

Point 4

拋體運動分析

運動學

1-9

1-10

第一部分

基礎篇

1 運動學名詞 一、名詞 位置（position）：物體所在之空間坐標。[屬於向量]。 質點（particle）：有質量但體積不計的物體。 參考點（原點）（reference point)：觀察者所在地點，或直角坐 標中之原點。 路徑（path）：物體運動的軌跡，並不一定為直線，曲線亦可。 物體運動軌跡的總長度稱為路徑（長）（path length）或路程。 距離（distance） ：兩位置間的直線長度，只有大小，不包括方向。 位移（displacement）：物體位置的改變量（移動量）。

名詞

平均量：一段時間內的討論 瞬時量：及短時間內的討論 時間：

二、速度與速率 物理量

速度

定義

公式

單位時間內的位移

一段時間（以一維運動為例）

平均速度

x2－x1 Δx 平均速度 v ＝ Δt ＝ t2－t1

＝

位移 經歷的時間

第一單元

第一單元

Point 1

運動學 二、等加速度運動 三、沿斜面滑動 四、等加速度實驗 五、相對運動 平面運動、拋體運動 一、運動獨立性 二、水平拋射 三、斜向上拋：初速 V0 ，仰角 

Point 3

力學分析 一、解題步驟：誰看？看誰？ 二、受力的認識 三、力的相加減



四、力矩  （torque） Point 4

2-3

運動、力、能量

一、處理運動學（x，v，a，t）之問題

Point 2

運動、力、能量

牛頓三大定律 一、牛頓第一運動定律（慣性定律） 二、牛頓第二運動定律

2-4

第二部分

進階篇

三、牛頓第三運動定律：作用力、反作用力定律（Newton’s third law） Point 5

等速（率）圓周運動 一、定義與公式 二、力圖：等速圓周解題時應先畫力圖，找出向心力的來源

Point 6

簡諧運動 一、觀念 二、運動性質 三、最大值

Point 7

動量、衝量＆角動量

 一、動量（momentum， P ） 二、動量與牛頓第二運動定律   三、衝量（Impulse， I 或 J ） 四、轉動&角動量 五、轉動動力學 六、角量與線量的對應

Point 8

質心學 一、重心 二、質心

Point 9

動量守恆 一、定律成立的條件 二、說明 三、相對速度 四、動量守恆的例子

Point 10

萬有引力 一、牛頓的萬有引力定律（重力定律） 二、G 值的測定

第一單元

Point 11

運動、力、能量

重力場 一、重力場 二、地球的重力場

Point 12

人造衛星 一、人造衛星 二、地球上空的衛星 三、行星質量與密度 四、視重與實重

Point 13

功 一、定義：物體所受之力與其施力位移之內積





二、數學式： W  F   r  Fr cos θ   （或 W  F  S  FScos  ） 三、單位：焦耳 ( J )  N  m ；耳格（erg）=dyne–cm 四、性質 五、討論： W  FS cos  六、功的計算方法 Point 14

動能、功能定理 一、動能（Kinetic Energy）[Ek] 二、功能定理（狹義） 三、動量與動能

Point 15

保守力、位能、力學能守恆＆能量守恆 一、保守力＆保守力作功 二、位能（Potential Energy） 三、地表附近的重力位能（Gravitational Potential Energy） 四、力學能守恆＆能量守恆 五、力學能守恆的例子：只討論受重力作功 六、摘要

2-5

2-6

第二部分

進階篇

七、進階討論 八、重力位能的一般式 九、性質 十、環的位能 十一、改變零位面 Point 16

鉛直圓周運動（軌道、單擺） 一、觀念 二、解題原則

Point 17

碰撞 一、碰撞 二、彈性碰撞

1 運動學 一、處理運動學（x，v，a，t）之問題 定義： 平均速度與平均加速度   x V V ，a  t t 瞬時速度與瞬時加速度【微積分】

微 分 微 分   x(t)   V(t)   a(t) 積分 積分 圖形： x  t 斜 率 V(t) 斜 率     a(t)     x 面 積 V 面 積

第一單元

運動、力、能量

二、等加速度運動 條件：定力作用（力之大小與方向皆不變者）     v  v0  at     v v 1  )t 公式：   x  v0 t  at 2  ( 0  2 2    2 2  v  v0  2a   x a

F ，求時間：用衝量定理；求位移：用功能定理 m

運動軌跡：同時距內所行距離成等差數列 平均速度：等於時間中點的瞬時速度

平均速度等於 時間中點瞬時速度

地表之等加速度運動（可配合力學能守恆解之） 圖（一） ：自由落體圖

圖（二） ：鉛直上拋【善用對稱法】

三、沿斜面滑動 沿光滑斜面滑動：a＝g sin  力學能守恆

2-7

2-8

第二部分

進階篇

若是有摩擦力的斜面（力學能不守恆）： 上滑： a  g(sin   k cos  )  （減速）。 下滑： a  g(sin   k cos  )  （加速）。

四、等加速度實驗 打點計時器：已知每隔 t 秒打點 1 次，實驗結果如下圖。

P  P 點的瞬時速度 v 

L1  L 2 。 2t

（∵等加速直線運動  v

時 間 中點

v

平均

）

L 2 L1  L 2  L1 v 2  v1 t t P 點的瞬時加速度 a  。 （∵ a   ） t 2 t t

第一單元

運動、力、能量

2-9

五、相對運動 觀念：兩物皆在運動中，欲尋找其間關係可使用相對運動 利用相對運動解題時，必須假定觀察者 B 不動，去觀察（描述） A 運動的情況。 作題前先分析：何者 A，何者 B  A 對 B＝B 看 A＝A－B

2-10

第二部分

進階篇

1

《名詞定義》

王同學投擲溜溜球（Yo–Yo 球）。溜溜球以每秒 1 公尺的速率擲出， 在 2 秒後以相同速率、相反方向回到他的手中（王同學手的位置未 變） 。溜溜球自離開王同學手中到回到他手中的平均速度及平均加速度 大小，各為 X 公尺∕秒與 Y 公尺∕秒 2，試問下列哪一選相的數字可 表示（X,Y）？ （0,0）

（0,1）

（0.5,1）

（1,0）。

【答案】。 【解析】平均速度是位移除以時間，因為溜溜球最後回到原來的位置， 位移為零，所以平均速度等於零；而平均加速度是速度變化量 除以時間，因溜溜球是以相同速率、相反方向回到原來的位置， 所以速度變化量大小是=2（m/s），平均加速度 aav 

v 2  1 t 2

（m/s2）。

2 作直線運動的物體甲、乙、丙，其 x－t 圖 如右圖所示，則： _______的初速率最大。 _______作等速度運動。 _______是沿正向運動，但逐漸減慢。 _______的加速度與速度方向相同。 _______的加速度與速度方向相反。

《x－t 圖》