物理考考古題：台灣在地特色
前言
台灣高中物理會考考題，除了考驗學生的基礎觀念和解題能力外，也時常融入本土元素，讓學生更能貼近生活、了解本土文化。本篇文章將彙整近年來台灣物理考古題中出現的在地特色考題，並探討這些考題如何結合物理原理與台灣文化。
目錄
- 台式火鍋與熱傳導
- 鳳梨酥與熱容量
- 珍珠奶茶與牛頓運動定律
- 鹽酥雞與力與運動
- 泡麵與聲波
台式火鍋與熱傳導
考題：
有一鍋台式火鍋，內部溫度為100°C，外側溫度為25°C。若鍋子的熱導率為0.2 W/m K，鍋壁厚度為0.05 m，則熱流速率為何？
解析：
熱流速率公式：Q = -kAdT/dx
- Q：熱流速率（W）
- k：熱導率（W/m K）
- A：鍋壁面積（m^2）
- dT/dx：溫度梯度（K/m）
將給定值代入公式，可得：
Q = -0.2 W/m K * 0.05 m * 100°C - 25°C / 0.05 m
Q = -10 W
結論：
台式火鍋的熱流速率為 -10 W，表示熱量正從火鍋內部傳遞到外部環境。
鳳梨酥與熱容量
考題：
有一塊鳳梨酥，質量為0.1 kg，溫度為25°C。若要將其加熱到100°C，需吸收多少熱量？已知鳳梨酥的比熱容為 2.0 kJ/kg K。
解析：
熱量計算公式：Q = mcΔT
- Q：熱量（J）
- m：質量（kg）
- c：比熱容（J/kg K）
- ΔT：溫度變化（K）
將給定值代入公式，可得：
Q = 0.1 kg * 2.0 kJ/kg K * 100°C - 25°C
Q = 15 kJ
結論：
將鳳梨酥加熱到100°C，需吸收 15 kJ 的熱量。可見鳳梨酥具有較大的熱容量，不易升溫。
珍珠奶茶與牛頓運動定律
考題：
一杯珍珠奶茶，內有珍珠。當杯子靜止時，珍珠靜止不動。但當杯子突然向上加速，珍珠會上升。試說明此現象。
解析：
根據牛頓第一運動定律（慣性定律）：靜止的物體會保持靜止，運動的物體會保持運動，除非受到外力作用。
當杯子靜止時，珍珠也靜止不動，因為沒有外力作用在珍珠上。當杯子突然向上加速，杯子底部會對珍珠施加一個向上力。根據牛頓第二運動定律（受力等於質量乘以加速度）：F = ma，珍珠受到向上力，會產生向上加速度，因此珍珠會上升。
結論：
珍珠在杯子向上加速時會上升，是因為受到了杯子底部施加的向上力，符合牛頓運動定律。
鹽酥雞與力與運動
考題：
一個學生提著一袋鹽酥雞，對袋子施加一個向上的力。若袋子受到的重力為 10 N，學生需施加多大的力才能使袋子做等速運動？
解析：
根據牛頓第二運動定律（受力等於質量乘以加速度）：F = ma，若要等速運動，加速度為 0。因此，學生需施加的力等於袋子受到的重力，也就是 10 N。
結論：
要使鹽酥雞袋子做等速運動，學生需施加 10 N 的向上力。
泡麵與聲波
考題：
將泡麵放入碗中，加入熱水。觀察到泡麵開始膨脹，並發出「滋滋」的聲音。試說明此現象。
解析：
當熱水加入泡麵時，熱水中的水分子會進入泡麵的空隙中。這些水分子受熱後會膨脹，導致泡麵體積膨脹。
膨脹過程中，水分子會撞擊泡麵的表面，產生聲波。這些聲波傳遞到空氣中，人耳便會聽到「滋滋」的聲音。
結論：
泡麵膨脹和發出「滋滋」聲的現象，是因為水分子受熱膨脹並產生聲波。
比較表格
考題題型 本土元素 物理原理
熱傳導 台式火鍋 熱流速率
熱容量 鳳梨酥 比熱容
牛頓運動定律 珍珠奶茶 慣性定律、受力定律
力與運動 鹽酥雞 受力定律
聲波 泡麵 聲波的產生、傳播
外部推薦連結
- 台灣高中物理考古題題庫https//www.phy.ntnu.edu.tw/pta/examin/index.php
- 物理學的台灣味https//phyfantw.tw/
常見問題
- 為什麼台灣物理考題會融入本土元素？
答：為了讓學生更貼近生活、了解本土文化，並激發學生的學習興趣。
- 本土元素的考題會不會影響學生的得分？
答：不會，考古題會明確標示本土元素的考點，只要學生理解物理原理，即可答對考題。
- 融入本土元素的考題會不會太困難？
答：不會，考古題會以淺顯易懂的方式呈現本土元素，讓學生易於理解。
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