CBSE 12年級物理課程大綱

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課程結構

課程大綱

單元一：靜電學

第一章：電荷和電場

• 電荷 −

  • 電荷守恆

  • 庫侖定律 - 兩點電荷之間的力

  • 多電荷之間的力

  • 疊加原理

  • 連續電荷分佈

• 電場，點電荷產生的電場，電場線，電偶極子，偶極子產生的電場，均勻電場中偶極子上的力矩。

• 電通量，高斯定理的陳述及其應用，用於求無限長直導線、均勻帶電無限平面薄片和均勻帶電薄球殼（內部和外部）的電場。

第二章：靜電勢和電容

• 電勢，電勢差，點電荷、偶極子和電荷系統的電勢

• 等勢面，兩個點電荷系統和靜電場中電偶極子的靜電勢能

• 導體和絕緣體，導體內部的自由電荷和束縛電荷

• 電介質和電極化，電容器和電容，串聯和並聯電容器的組合，帶電介質和不帶電介質平行板電容器的電容，電容器儲存的能量。

單元二：電流

第三章：電流

• 電流，金屬導體中電荷的流動，漂移速度，遷移率及其與電流的關係

• 歐姆定律，電阻，V-I 特性（線性非線性），電能和功率，電阻率和電導率

• 碳膜電阻，碳膜電阻的顏色程式碼；電阻的串聯和並聯組合；電阻的溫度依賴性

• 電池的內阻，電池的電勢差和電動勢，電池的串聯和並聯組合

• 基爾霍夫定律及其簡單應用

• 惠斯通電橋，米橋

• 電位器 −

  • 原理及其在測量電勢差和比較兩個電池電動勢方面的應用

  • 電池內阻的測量

單元三：電流的磁效應和磁學

第四章：運動電荷和磁場

• 磁場的概念 −

  • 奧斯特實驗

• 畢奧-薩伐爾定律及其在載流圓環上的應用

• 安培定律及其在無限長直導線上的應用

• 直螺線管和環形螺線管

• 均勻磁場和電場中運動電荷上的力

• 迴旋加速器

• 均勻磁場中載流導線上的力

• 兩根平行載流導線之間的力 - 安培的定義

• 電流環在均勻磁場中受到的力矩；動圈式檢流計 - 其電流靈敏度和轉換為安培表和伏特表。

第五章：磁性和物質

• 電流環作為磁偶極子及其磁偶極矩

• 旋轉電子的磁偶極矩

• 磁偶極子（條形磁鐵）在其軸線方向和垂直於其軸線方向的磁場強度

• 均勻磁場中磁偶極子（條形磁鐵）上的力矩 −

  • 條形磁鐵作為等效螺線管

  • 磁力線

  • 地磁場

  • 磁要素

• 順磁性、抗磁性和鐵磁性物質，舉例說明

• 電磁鐵及其強度影響因素

• 永磁體

單元四：電磁感應和交流電

第六章：電磁感應

• 電磁感應 −
  • 法拉第定律
  • 感應電動勢和電流
  • 楞次定律
  • 渦流
• 自感和互感。

第七章：交流電

• 交流電 −
  • 交流電流/電壓的峰值和有效值
  • 電抗和阻抗
  • LC 振盪（僅定性處理）
  • LCR 串聯電路
  • 共振
  • 交流電路中的功率
  • 無功電流
• 交流發電機和變壓器

單元五：電磁波

第八章：電磁波

• 位移電流的基本概念，電磁波，其特性，其橫向性質（僅定性概念）。

• 電磁波譜（無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線、伽馬射線），包括關於其用途的基本事實。

單元六：光學

第九章：幾何光學和光學儀器

• 幾何光學 −

  • 光的反射

  • 球面鏡

  • 鏡面公式

  • 光的折射

  • 全內反射及其應用

  • 光纖

  • 球面折射

  • 透鏡

  • 薄透鏡公式

  • 透鏡製造商公式

• 放大率，透鏡的焦度，接觸的薄透鏡組合，透鏡和反射鏡的組合

• 稜鏡對光的折射和色散。

• 光的散射 - 天空的藍色和日出日落時太陽的紅色外觀

• 光學儀器：顯微鏡和天文望遠鏡（反射式和折射式）及其放大倍數

第十章：波動光學

• 波動光學：波前和惠更斯原理，使用波前在平面表面上反射和平面波的折射

• 使用惠更斯原理證明反射和折射定律

• 干涉楊氏雙縫實驗和條紋寬度的表示式，相干光源和光的持續干涉

• 單縫衍射，中心極大的寬度

• 顯微鏡和天文望遠鏡的解析度

• 偏振，平面偏振光布儒斯特定律，平面偏振光和偏振片的用途

單元七：物質和輻射的波粒二象性

第十一章：輻射和物質的波粒二象性

• 輻射的波粒二象性

• 光電效應

• 赫茲和勒納德的觀察

• 愛因斯坦光電方程 - 光的粒子性

• 物質波 - 粒子的波動性，德布羅意關係

• 戴維遜-革末實驗（應省略實驗細節；只解釋結論）。

單元八：原子與原子核

第十二章：原子

• α粒子散射實驗
• 盧瑟福原子模型
• 玻爾模型
• 能級
• 氫光譜

第十三章：原子核

• 組成和大小 −
  • 原子核
  • 原子質量
  • 同位素
  • 同量異位素
  • 同中子數
• 放射性 α、β和γ粒子/射線及其性質
• 放射性衰變定律
• 質能關係 −
  • 質量虧損
  • 每個核子的結合能及其隨質量數的變化
  • 核裂變
  • 核聚變

單元九：電子器件

第十四章：半導體電子學：材料、器件和簡單電路

• 導體、半導體和絕緣體的能帶（僅定性概念）

• 半導體二極體 - 正向和反向偏置下的 I-V 特性，二極體作為整流器

• 特殊用途的 pn 結二極體：LED、光電二極體、太陽能電池和齊納二極體及其特性，齊納二極體作為穩壓器

• 結型電晶體，電晶體動作，電晶體的特性和電晶體作為放大器（共射極結構），模擬訊號和數字訊號的基本概念，邏輯閘（或、與、非、與非和或非）。

單元十：通訊系統

第十五章：通訊系統

• 通訊系統的組成部分（僅框圖）

  • 訊號頻寬（語音、電視和數字資料）

  • 傳輸介質的頻寬

• 電磁波在大氣、天波和地波傳播中的傳播，衛星通訊

• 調製的必要性，調幅和調頻，調頻優於調幅的優點

• 關於網際網路、行動電話和全球定位系統 (GPS) 的基本概念。

實驗

• 至少 15 個學生需完成的實驗記錄。
• 教師至少演示 5 個實驗的記錄。
• 學生需完成的專案報告。

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