自然科学概论-期末考重点整理

1、自然科學概論/高文民主秘自然科學與生活科技概論/周秋香著/心理2021-298-2-自然科學概論期末考重點整理期中考：第十八週 99/06/23三20 : 10考試題型：50題選擇題100%考試範圍：自然科學與生活科技概論一 P110P299第三章熱電科技第四章聲光環境第六章 變動的地球第七章 宇宙的奧秘 第八章 環境保育第三章 熱電科技1. 一七三三年，法國化學家杜菲主張電是一種流體，提出電的兩流體說；一為以絲絹摩擦玻璃、水晶等，玻璃和水晶所產生的玻璃電；另一種則是以毛皮摩擦琥珀、樹脂等，琥珀和樹脂所產生的樹脂電2. 摩擦玻璃時，電流流入玻璃內部，使它帶正電；而摩擦琥珀時，電流則從琥珀流出，

2、使 琥珀帶負電3. 富蘭克林於一七五二年利用 萊頓瓶，在雷雨中順利地以風箏來傳導電荷，證明了閃電和摩擦 起電所產生的電本質是相同的，並成功研製 避雷針。4. 在靜電感應中，摩擦金屬棒所產生的電荷，會經人體傳至地球。5. 可以導電的物體稱為導體，如金屬、石墨。金屬是電的良導體，具有可以移動的自由電子； 其中導電性最正确的是銀、銅和金，故常用作導線。6. 無法導電的物體稱為絕緣體，如玻璃、木材、塑膠、陶瓷、橡膠、空氣等。7. 導體能力介於導體與絕緣體之間的物體，稱為半導體又稱不良導體，如矽、鍺等。8. 要使金屬帶電其實可以利用感應起電的方式。9. 在閃電之現象，是由於靜電作用所引起的，閃電起於雷雨

3、雲內部，上升氣流在此處使冰晶和水滴極猛烈地撞擊和摩擦，假设雲層底端接近地面，則地面會由於靜電感應而帶正電。當電荷累積至一定程度時，在強大的 電壓作用下，會產生正負電荷急遽中和的 放電現象，於是形成 閃電；而雷聲是空氣受熱急速膨脹，空氣產生壓縮波而形成聲音的現象。10. 避電針的運用，主要可 緩慢中和雷雲中的電荷。11. 汽車的接地線可防止靜電，因此在易燃油品的油罐車，在車尾處繫有一根拖至地面的 鐵鍊， 就是為了防止靜電用的。12. 萊頓瓶也就是驗電器。主要運用為：1藉由金箔的張開與否判斷物體是否帶電。2利用金箔張角的增大帶電正負不同與縮小帶電正負相同，以檢驗帶電體之電性。3驗電器還能檢驗物體是

4、否為導體。13. 兩帶電體之間會產生 同性電相排斥，異性電相吸引的交互作用力，此種力稱為 靜電力或庫侖 力。14. 在庫侖定律中，1庫侖的電量相當於6.25*10的18次方個電子的電量。15. 靜電力是一種超乎距離且不必直接接觸的超距力。16. 電荷在電場中的受力情形，就如同水從高處往低處流，正電荷也會從高電位移動至低電位。自然科學概論高文民 主秘 自然科學與生活科技概論 / 周秋香著/ 心理(2021-2) 電流為 正電流向負電 。17. 最早的電池為伏打用浸過鹽液的厚紙板夾在 銅片與鋅片之間，製成的 伏打電池 。18. 電源所造成的電位差，稱為電壓，以伏特(v)為單位。19. 電阻，是由於

5、運動中的自由電子與導體中的原子會發生碰撞，使其在前進過程中造成阻礙，因而產生了電阻，其單位為 歐姆(Q )，它與溫度有關，當溫度升高會使導體中的原子振動加 劇，增加與自由電子碰撞的頻率，所以電阻加大。但在 絕緣體和半導體時，溫度上升其電阻 會下降。20. 歐姆定律 德國物理學家歐姆發現：公式為 R(電阻)=V(電位差)/i(電流)，其電位差與電流 比正比。21. 電力公司以度來計費，所謂 1度電就是 1瓩一小時，相當於電功率 1000瓦特的電器連 續使用 1 小時所消耗的電能 。22. 電池可分：(1) 一次電池：亦稱原電池，是僅能將化學化一次性轉化為電能 ，無法再充電使用的電池。(2) 二次

6、電池 ：亦稱蓄電池，可透過充電的過程，將電能轉為化學能貯存，可重複使用的電 池。目前主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。而汽車所用的 鉛酸電池 有 6 孔的六個鉛酸電池組， 負極為鉛，正極為二氧化鉛，電解液為稀硫酸溶液 。23. 電流的磁效應，為載有電流的導線，其周圍會產生磁場，此即為 電流的磁效應 。24. 電動機俗稱馬達 ，是利用電流的磁效應 ，使電磁鐵在固定的磁場中造成 旋轉式運動，而將電 能轉換成力學能的裝置 。25. 半導體可以分為：(1) N型半導體：為矽晶中摻入 五價元素，如：砷、磷等雜質時，但因五價的雜質與矽形 成共價鍵僅需提供四個電子，故每個雜質原子會多出一個自由

7、電子，因而導電性增力卩，故稱此雜質為施體，由於多數載子為帶負電的電子，所以稱為N型半導體。(2) P型半導體：為矽晶中摻入三價元素，如：硼、鎵等雜質時，但因部份矽原子會被三價的雜質原子取代，而產生電洞。由於雜質原子可接受其他的價電子，故稱為受體， 此類半導體，帶正電的電洞為主要載子，所以稱為P型半導體。第四章 聲光環境26. 聲波為機械縱波，而光波屬於橫波 。27. 聲波之特性： (1)具有能量；(2)必須經由介質才能傳遞 ；(3)是屬於力學波(或稱為機械波) ， 並且聲音是 疏密波，故為 縱波。28. 人耳可聽到頻率為20HZ 20,000Hz。而鯨魚、大象會發出次音波，為低於 20HZ，則

8、稱之；蝙 蝠則是可發出高於20,000Hz的超音波。29. 聲音的強度(I)或響度指的是聲波的能量流密度。人類能聽到聲音的強度級單位是以dB分 貝為單位，人可聽的範圍在0120分貝，其120分貝的聲音強度I=1W/(m的二次方)，為 聽覺的上限。30. 聲音的傳播而言，有 空谷迴音是指聲音的反射 。31. 聲音的折射部份：在 夜晚時，聲音由於往下偏折而傳得遠 (如：姑蘇城外寒山原，夜半鐘聲 到客船)；而白天時， 聲音往上偏折 。32. 在聲音的干预中， 兩同頻率聲波相時，會產生重疊 ，可能振幅增加而使聲音變大為建 設性干自然科學概論高文民 主秘自然科學與生活科技概論 / 周秋香著/ 心理202

9、1-2涉會將聲音加大 ，也可能是振幅相消使聲音減弱甚至消失為 破壞性干预會將聲音變小 。33. 都卜勒效應 而言，就是：當 火車、救護車或警車朝我們疾馳而來 時，所發出的鳴笛聲，其 音 調會變高 ；而 當車子揚長而去 時，音調又會變低 之聲音的變化稱之。34. 就聲音會有都卜勒效應，而 光波而言，也有 都卜勒效應 的存在，行星在越接近地球則愈亮 ， 低：紅色 紅外移；高： 紫色接近 。35. 聲音的三要素： 音調、音品 音色及音量 。36. 音調亦稱音頻，是指聲音的上下，由聲波的頻率所決定 ，聲波的頻率為聲波每秒的振動次數， 單位是 HZ。37. 音品亦稱音色，決定於聲波的波形 ，每種發音體都

10、有其獨特的音色。38. 音量是指聲音的強度或響度，與聲波的振幅有關；而用音量計來量度，通常以分貝dB 表示。人們平時交談音量約 50分貝 左右，嘈雜的街聲約為 80 分貝，而人耳忍受的最大音量 為 120 分貝 如：飛機 。39. 就噪音而言，為令人難受不適的聲音的波形不規律或聲音的強度太大會產生； 在長時間暴露 在超過 70分貝以上的噪音環境，對人體的健康有很大的傷害 ；音量超過 120分貝的噪音， 甚至會使人永久性的聽覺損害 。40. 就電磁波譜而言，光其實就是電磁輻射，由於它具有波動的特性，因此也稱之為電磁波。按 照波長的大小或頻率由低至高 ，依次為 無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外

11、線、 X 射線 和丫射線。41. 無線電波，波長範圍從 0.3m 至數公里以上的電磁波，其中又分為超高頻、短波、中波和長 波。42. 微波是波長範圍從0.1cm30cm的電磁波。常用於遙控器等。43. 微波爐利用微波與水分子產生共振的原理來加熱食物。44. 紅外線為波長範圍自780nm0.1cm的電磁波，常用於耳溫槍、遙控器、夜視鏡都是應用紅外 線偵測原理。45. 可見光波長為390nm780nm相當於39007800埃，波長有短至長依次為紫、靛、藍、綠、黃、橙、紅光。當物體被加熱至約 500度c，開始發出黯淡的紅光；在2,000度c時，則呈 現光亮的橙色；到了 5,000度c,呈現出白熾狀，

12、同時發出可見光譜中的所有色光，就如同 太陽光。nm*10=1 埃=1A46. 紫外線的波長範圍約5nm390nm是位於紫光之外的不可見光。47. X射線的波長約0.01 nm5nm是一種穿透力很強的電磁波。48. 丫射線的波長低於0.01 nm的電磁波。49. 物體因外界的作用而受激發光，其 發光方式可分為熾熱發光及冷光。50. 熾熱發光如太陽光、白熾燈、火焰 等。51. 冷光如螢光蟲的光 。52. 照度為受照平面的光面程度， 一般教室的和辦公室 的照度則在 300lx 流明以上。53. 光的傳播，光速而言，在雷電交加時，是先看到閃電，才傳來轟隆的雷聲。因此， 光波快於 聲波。54. 光的直線

13、進行，因為： 1針孔成像； 2塵埃。55. 光的反射，當光行進時，遇到兩介質的界面會發生反射。56. 從反射定律 可知，光的 行進路徑具有可逆性 。自然科學概論高文民 主秘自然科學與生活科技概論 / 周秋香著/ 心理(2021-2)57. 光的反射，假设 反射光射為平行，稱為單向反射 ；假设不是，則稱為 漫射(又稱亂射 )。58. 平面鏡 的 呈像為，大小相同、對稱的虛像 。59. 凹面鏡可聚光線，常用於照明及聚光用。60. 凸面鏡，會發散光線，用以增加視野 。61. 在遊樂場中的哈哈鏡，是運用凹、凸面鏡的組合而成，會產生扭曲變化、滑稽逗趣的影像。62. 光的折射定律是指 光線在進入不同介質

14、時，往往會發生 折射。63. 在夏天的沙漠和柏油路，或海面上看到的 海市蜃樓的景像，也是空氣中的光線經過折射 所產 生的。64. 空氣為光疏介質，而水為光密介質 下，由於光線的折射，才會使放入水中的筷子看起來好似 斷成兩截。65. 透鏡成像有凸透鏡及凹透鏡，以 凹透鏡 而言，具有發散光線的特性，所成的像皆為 正立縮小 的虛像 ，可用以矯正近視。66. 而凸透鏡部份，物體在焦距外產生 倒立的實像 ，愈接近焦點，成像愈大；一旦物體 進入焦點 內，則 產生放大正立的虛像 。其運用於放大鏡和遠視眼鏡，即是利用凸透鏡製成的。67. 光的全反射是因為折射角為 90 度時所產生的。 鑽石因折射率大，容易產生

15、 全反射 ，所以格 外閃爍耀眼。此外光纖也是應用全反射原理 。68. 何謂虹和霓？虹為 一折射加一反射 則產生 虹 ，而霓則是 二折射一反射 所產生 霓 。69. 光的三原色為：紅、綠、藍。為英國物理學家 楊格在1802年所提出的 三原色學說 。70. 顏料的三原色 為：黃、洋紅和青色。71. 雷射的特性為： 單色光 、相干性 、方向性 、高強度 。第六章 變動的地球72. 地球還有 23億年左右 的壽命。73. 在隱生元時期，有大量的 藍綠菌進行光合作用 。74. 在顯生元古光代 的寒武紀，約 5億 7千萬年前，開始為三葉蟲繁盛時期。75. 在顯生元中生代三疊紀 ，約二億四千五百萬年 前，開

16、始有恐龍和原始哺乳動物 出現。76. 在顯生元新生代第四紀更新世 ，約一百八十萬年 前，才真正有 人類的出現 。而人猿是出現在 在顯生元新生代第三紀上新世 ，約五百萬年前 。77. 新生代有大型的哺乳動物猛瑪象 。78. 地球的組成 為地核(最內，溫度約4,0006,000度c之間)、地函(中間，厚度約2,900公里， 占地球總體積的 80%，成份為矽酸鹽質的橄欖岩，上部為熔融的岩石，下部則為堅硬的固態 岩石，在地函與地殼的界面為 莫氏不連續面 )、地殼(最外層，漂浮於地函上的薄殼層，分為 大陸地殼與海洋地殼 )。79. 有關地球構造的假說 有：(1) 大陸漂移； (2) 海底擴張 。80.

17、在19012年，德國氣象學家 韋格納提出大陸漂移說，主張古生代時 (2.5 億年前)只有一 塊完整大陸，稱為盤古大陸，為原始海洋所包圍；後年中生代時期逐漸分裂為數塊。81. 海底擴張為1962年美國地質學家 赫斯發現海底在中洋脊兩側的對稱關係及中洋脊頻繁的地 震，因此提出海底擴張的想法。原因： (1)軟流圈地函的熱對流 ；(2)使岩漿持續自中洋 脊裂谷湧出 ；凝固後生成新的海洋地殼 ，迫使地的海洋地殼持續向兩側推移出去 ，海底因而 不斷擴張 。82. 地殼的變動，地質作用中，應能量來源不同，可分為 內營力作用 與外營力作用 。自然科學概論高文民 主秘 自然科學與生活科技概論 / 周秋香著/ 心

18、理(2021-2)83. 內營力作用 的主要能量來源為地球內部的岩漿 ，是指岩漿侵入地殼或噴出地表的過程中所產 生的地殼變動的作用。其包含： 地震、火山、造山運動 等。84. 地震的形成原因很多，以 斷層錯動為主，稱為彈性反跳理論。其斷層而言：而分為： (1) 張力造成的正斷層； (2)壓力造成的逆斷層；(3)剪力造成的平移或轉型斷層 。85. 地震波而言，可分為P波與S波。P波的速率較S波快。P波在傳播時，介質的振動方向與 震波傳播的方向一致。S波在傳播時，介質振動的方向與震波傳播的 方向垂直(上下波)。86. 洛夫波(L)是左右振動的外表波，對建築物的傷害最大，行進速率較快 ；而雷利波(R

19、)為上下 振動，行進速率較慢 。87. 台灣地震的特徵有：88. 外營力作用主要發生於地球外表，能量來源是太陽及地球引力下 ，造成空氣和水的流動 ，進 而形塑地貌的作用，如 風化、侵蝕、搬運和沉積作用 。89. 風化作用如：鐘乳洞景觀 。90. 侵蝕作用多半是水力、風力及冰川 造成，風力造成風蝕、河流造成河蝕、冰川造成冰蝕。在 山谷冰河過度下刻，所經之地常會磨蝕成 U 型谷。91. 搬運作用 ，是有風、水或冰川等外動力作用下造成。當 風速愈大，搬運力愈強，所能搬運的 顆粒也愈大 。以河流搬運而言，可分為： 滾動、懸浮和溶解 。92. 沉積作用，主要因為流水速度減慢或流水量減少 而形成的。在所搬

20、運之岩屑雜亂地堆積 ，形 成了 冰磧石 。93. 組成岩石的物質 主要是無機物質。地殼由三種岩石構成，按照其成因分為 沉積岩、火成岩和 變質岩 。94. 沉積岩佔地表岩石 約四分之三 ，大局部在海底沉積而形成。 沉積年代較老的岩層在下，而年 代較新的在上 ，此稱為 疊置定律。95. 沉積岩可分為：礫岩、砂岩、頁岩和泥岩以及石灰岩。礫岩為顆粒大於2mn!勺礫石和岩屑堆 積膠結而成。砂岩由直徑介於 2mm1/16m的細砂和膠結物所組成。頁岩和泥岩由顆粒小於 1/256mm的細小泥士組成。石灰岩如： 鐘乳石、石筍、石洞 等。96. 火成岩部份： 深成岩有，花崗岩、閃長岩、輝長岩與橄欖岩 ；而在 火山

21、岩有，流紋岩、安山 岩與玄武岩 。97. 化石三大類型：實體化石、生痕化石與印模化石 。98. 琥珀中的昆蟲化石。99. 地球 自轉一週為一天 ，自轉造成白晝與黑夜。地球 公轉一週為一年 ，公轉軌道稱為黃道面， 由於地軸的傾斜，造成 赤道面與黃道面夾角為 23.5 度，因而產生四季的變化 。100. 北半球的夏至時 ，大約是每年的 6 月 21、 22 日，地球在遠日點 ，地軸的北端傾向太陽。101. 到秋分時，約 9 月 22、 23日。此時，傾斜的軸沒有對向太陽，太陽直射赤道，南北半 球接受日光區域相同，所以 全球各地白晝和夜晚都等長，氣候溫和 。102. 月球會呈現規律的 盈虧現象，在初

22、一時為朔或新月，十五、十六 時為滿月或望 ，月相 可分為新月、上弦月、滿月、下弦月 。103. 有日蝕和月蝕。分日偏蝕、日全蝕，與月偏蝕、月全蝕 。104. 在月的運動對地球最大的影響就是潮汐 。105. 地球的 大氣厚度為 1,000 公里。到五、六百公里以上，已稀薄至可視為真空 。其中 90% 自然科學概論高文民 主秘 自然科學與生活科技概論 / 周秋香著/ 心理(2021-2) 以上的空氣， 集中於離地表 20 公里以內的大氣 層。106. 大氣氣體成份， 氮佔 78.8%，與氧佔 20.95%為最多 。107. 大氣劃分五層：(1) 對流層：自地面起至約12公里處。高度每上升1,000

23、公尺，氣溫約下降6.5度c。(2) 平流層：無風無雨，空氣不對流。假设空氣污染於此， 便會長期滯留，造成全球氣候影響， 距地面 2030公里， 分布著臭氧層 (氟氯碳化物 ) ，它可大量吸收太陽的紫外線 。(3) 中氣層：距地面約80公里，到頂端時已降至約-100度c。中氣層空氣雖然稀薄，仍足 以使衝撞入地球大氣的宇宙微塵燒毀，形成流星 。 增溫層：離地面550公里，頂部溫度升至2,000度c,因此，太空船是用隔熱陶瓷所製 成。(5) 外面層：離地面 550 公里以上。108. 雨：是從雲中落下的水。可分為： (1) 對流雨；(2) 地形雨；(3) 鋒面雨。109. 大氣壓力： 一大氣壓力為

24、1,013毫巴或 760毫米-汞柱。110. 大氣壓力分為：高氣壓及低氣壓。111. 在地球自轉之時，會將台灣的原西北風改為東北風方向。此稱之為科氏力 是由於地 球自轉所產生的偏向力。112. 在小尺度的大氣環流下：有季風、海陸風、山谷風與焚風。113. 在季風而言，因季節轉變而形成海陸溫度和氣壓的差異所致。如隨季節不同， 夏吹南 風，冬吹北風 。114. 海陸風而言， 白天陸地升溫較海洋快，因此風從海洋吹向陸地，稱為海風；夜晚陸地輻射冷卻較快，風則從陸地吹向海洋，稱為陸風 。115. 山谷風而言， 白天山坡受熱較多，山上空氣增溫較山谷快，風從山谷吹向山坡，稱之 谷風；反之， 夜晚山坡的空氣冷

25、卻較快，風從山坡吹向山谷，稱之山風 。116. 焚風多半在高山區，是一種乾而熱的風；此外在恆春還有一種落山風 。117. 假设氣團本身的溫度比經過地區高時，稱為暖氣團 ；反之，則為冷氣團。118. 冷鋒過後，氣壓升高，溫度下降，風向改變，天氣轉晴，天空中僅留下少量積雲。119. 暖鋒過後，天氣好轉，氣溫上升。120. 滯留鋒為冷、暖氣團強度相近，鋒面無明顯移動。 台灣地區 5、6 月間的梅雨期，就是 滯留鋒的影響，而產生陰雨綿綿的天氣 。121. 囚錮鋒：假设鋒後的冷空氣比鋒前的冷空氣溫度低時，稱為冷鋒型囚錮鋒；反之， 則為暖鋒型囚錮鋒。122. 何謂颱風與龍捲風？第七章 宇宙的奧秘123. 宇宙起源 於一次的 大爆炸 。124. 哈柏定律 ：哈柏發現星系遠離的速率與其距離成正比 。125. 在宇宙為何一直膨脹中，因為所有遠距離星系的譜線均呈明顯的 紅位移狀態 ， 表示其 一直擴張中 。126. 哈柏定律說明了宇宙中各 個方向的天體都