能源议题中的物理学基础(2024秋季班)
教师: 鄒忠毅
2024/09/23~2025/01/17
报名截止日期:2025/01/03

概要

本课程将介绍能源议题中的物理学基础。首先介绍,为什么要知道能源的科学基础。在其中我们将快速回顾各式能源的优缺点,与目前面临的两难困境。 然后我们将由联合国永续发展目标SDGs的目标7 “负担的起的清洁能源”出发,说说人民与科学家在此两难困境中的角色。
我们也将介绍现有能源发电的主要类别和它们的麻烦,包含化学反应类、光电效应类、电磁与热机作用类(化石、核能、温差、流体推动)发电方式。
接下来,我们将介绍一点必要的物理知识,包含电磁发电机原理、推动发电机的热力学第一定律与热机、与能源有关的量子物理知识。
最后我们将介绍,负担得起的、可靠的、可持续的现代能源,包含:太阳能电池、氢能、核分裂、核融合的现况与未来。
在课程中,老师也将示范或带领同学完成几种简单的小实验,希望借由演示教学与动手实作,加深同学的印象。

课程目标

1.理解能源議題的兩難困境。

2.知道聯合國永續發展目標SDGs

3.了解SDGs目標7:負擔的起的清潔能源

4.知道現有能源發電的主要類別和它們的優缺點

5.知道與能源有關的物理知識。包含電磁發電機原理、推動發電機的熱力學第一定律與熱機、與能源有關的量子物理知識

6.知道數種負擔得起的、可靠的、可持續的現代能源

7.能動手實作簡易熱機

授课教师

鄒忠毅 老師

教師簡介:

  淡江大學物理研究所博士

經 歷 

1. 中國文化大學光電物理系,助理教授、副教授、教授。

2. 中國文化大學102108 學年傑出通識教育教師

3. 中國文化大學103學年度校教學特優教師

4. 102學年度教育部「現代公民核心能力課程計畫」績優計畫。

興趣與專長:

1.彈烏克麗麗,2.玩電動,3.假裝度假,4.送玫瑰花,5. 物理演示教學,6. 統計物理與社會物理學研究,7. 計算物理研究與物理模擬程式寫作。

更多的介紹請參考個人網站:

    https://www.moustachelala.com/

    google 鄒忠毅

课程进度表

单元 1:你为什么要知道能源的科学基础

单元 2:现有能源发电的主要类别和它们的麻烦

单元 3:你必须先知道的一点物理学

单元 4:负担得起的、可靠的、可持续的现代能源

课程内容

本课程包含四周的课程,包含以下单元:


一、你为什么要知道能源的科学基础

   1.由一个白痴游戏开始:两难困境

   2.能源议题的两难困境:快速回顾各式能源的优缺点

   3.联合国永续发展目标SDGs的介绍

   4.SDGs目标7:负担的起的清洁能源

   5.人民在两难困境中的角色

   6.科学家在两难困境中的角色

   7.因为议题太沉重,所以做个热机玩具吧


二、现有能源发电的主要类别和它们的麻烦

   1.化学反应产生的发电方式

   2.光电效应产生的发电方式

   3.电磁与热机作用产生的发电方式

   4.因为还有时间,所以再做个玩具吧


三、你必须先知道的一点物理学

   1.法拉第的厉害事和八卦:发电机原理

   2.生气就去打兔子吧:热力学第一定律与热机

   3.薛丁格的猫猫发电机:超基本量子物理


四、负担得起的、可靠的、可持续的现代能源

   1.最厉害的电池被你吃掉了:说说太阳能电池

   2.最小的也是最大的:氢能的希望

   3.快饿死了还要挑什么:核分裂的补破网

   4.我们自己做一个太阳吧:核融合的梦想

五、兼顾现实与希望:回到两难困境白痴游戏

上课形式

每一週由數個子單元構成,每子單元影片長度不超過15分鐘,以利同學利用空餘時間學習。每週後附有簡單的、檢核性的測驗,用以確認同學學習效果。


本課程特色:文科生覺得略懂的物理、物理學家也不太清楚的物理、SDGs就在你身邊、烏克麗麗


评分标准

平時測驗:佔總成績 80  %

每週後附有簡單的、檢核性的選擇題測驗,用以確認同學學習效果。

平時作業:佔總成績 20  %

通过标准


Course grade pass:60Grade Memo:max grade 100 point

先修科目或先备能力

具備高中一年級基礎物理知識即可。

常见问答集

1.修習完此課程是否將獲得相關證書?

鬍子拉拉回答:有,要付錢。

2.我沒有修過MOOC課程,需要準備什麼?

   鬍子拉拉回答:快樂的心和找時間看影片做作業的毅力。

3.我修習此課程需要具備什麼知識基礎?

鬍子拉拉回答:高中一年級基礎物理知識即可。

4.我在此課程可以有什麼收穫?

   鬍子拉拉回答:知道SDGs、能源議題中的物理知識、動手做個玩具。

5.此課程是否會提供上課投影片?

   鬍子拉拉回答:理論部分會,實作部分不會。

6.我不小心錯過作業繳交期限了,能不能讓我補交作業?

   鬍子拉拉回答:不能。

7.作業上傳可以使用那些格式?

   鬍子拉拉回答:每次作業會規定

8.我現在才發現有這麼好的資源,來不及上完怎麼辦?

   鬍子拉拉回答:下次上,哈哈哈。

9.課程結束後是否能繼續學習呢?

   鬍子拉拉回答:歡迎來讀物理系,或上個更多的(鬍子拉拉開的)線上課程。

10.為什麼,課程中會有烏克麗麗?

   鬍子拉拉回答:鬍子拉拉喜歡啦。

本課程的烏克麗麗音樂,是鬍子拉拉自己彈的老歌謠。配樂是魯老師自己創作的。