中華民國高中物理教材 108課綱 選修物理1-CH2 直線運動

1. 阿 Samn 的物理課本 http://mysecretpark.blogspot.com/
‘
.直線運動 Linear Motion
2 直線運動
2023 年 7 月
版權說明：
◼ 部分圖片來自各版本教科
書或網路，版權仍屬原創
者所有
◼ 講義內容採用創用授權，
不得商業化(印給學生工本
費除外)
本章簡介
本章探討物體沿單一軸線移動的運動，這種運動也被稱為一維運動
(One-dimensional Motion)，主要研究物體在直線軌跡上移動多快或指
定時間內移動多遠等等的相關問題，比如列車在直線軌道進站停車
需要多大距離、時間。跨領域之後，可用來描述地質學上板塊運動
的快慢或測量與繪製動脈部分阻塞的病人身上血液流動情形，進而
延伸至藥物動力學等。
直線運動
Motion along a Straight Line

2. 2 直線運動
14
REVIEW AND SUMMARY

3. 2.1 運動學的基礎概念
15
2.1 運動學的基礎概念
❑運動學 (Kinematics)
1.僅討論物體運動過程的空間與時間的相互變化關係，不涉
及運動發生的原因。
◼ 物體運動或靜止，視 參考座標 而定，是 相對的概
念 。
◼ 物體的運動類型： 移動 、 轉動 、 振動(擺動) ….
等，可能為上述中的單一種，也可能兼有或全有。
圖 2-1 電子在磁場中 做螺旋運動：圓周運動+直線運動
2.在選修物理 1 的範圍，會忽略物體內部狀態-不考慮轉動
及振動，直接將物體視為單一質點使問題簡單化。
❑坐標系 (Coordinate system)
1. 提供明確定義的空間範圍，用來描述質點的位置
2. 不同的參考點會影響質點位置的描述
3. 常見的坐標系
◼ 直線座標
◼ 直角坐標系，又稱為笛卡兒坐標系。
◼ 極座標系：由一個夾角和一段相對原點—極點的距離來表示質點位置。
圖 2-3 生物醫學領域，可用極座標描述動物行走時，四肢的變化。https://tinyurl.com/y5x9wahv
學習目標
閱讀完這節，你應該能夠…
1.說明時間軸的概念
2.理解物體在空間的位置是相對
關係。
3.區分路徑長與位移的差異
4.區分速度與速率的差別。
5.區分平均與瞬時概念的差別
6.說明加速度對速度的影響
7.區分平均加速度與瞬時加速度
圖 2-2 直角坐標系

4. 2 直線運動
16
◼ 球面座標系：由距離、方位角及仰角來標示位置，可
用於地理/地球科學裏頭的經緯度、電磁波方程式。
❑時間坐標：用來指明事件所發生的時間
1.時刻：事件發生的時候(某一時間點)，如第三秒。
2.時距：事件經歷的長短(一段時間)，如三秒內、第三秒
內。
圖 2-5 時刻與時距的關係
❑位置(Position)、位移(Displacement)與路徑(Path)
1. 位置：質點相對參考點的空間關係。
◼ 選定一參考點(原點)
◼ 規定右方為正向且附上長度單位
2. 位移：質點運動過程中的位置變化量，反映運動的結果，
和質點所經的運動路線無關。
說明：當質點從初位置𝒙𝒐移動到末位置𝒙𝒇，其位移𝒙為
𝚫𝒙 = 𝒙𝒇 − 𝒙𝟎 (2.1)
◼ 方向：由初位置指向末位置，為 有向線段 ➔向量
◼ 量值：有向線段的長度，與實際運動軌跡量值不一定一
致
3. 路徑：質點沿運動軌跡所行經的長度，和運動的路線有
關，又稱距離(distance)，可為 直線 或 任意曲線 。
圖 2-7 路徑與位移的差異 From Wiki
圖 2-4 球坐標系的示意圖。
https://tinyurl.com/y52v2c6e
圖 2-6 位置與位移的示意圖
𝑛 − 1
0 3
2
1 𝑛
3 秒內
第 2 秒內
第𝑛秒內
𝑛秒內
第 3 秒 第𝑛秒

5. 2.1 運動學的基礎概念
17
❑位置與時間的關係圖
1. 當系統(質點)隨時間而變時候，其位置與時間的關係可
以視為數學上的函數關係 𝑥 = 𝑥(𝑡) 。
圖 2-8 數學上 一對一函數關係均可轉換成 x-y 圖,此圖概念來自 Halliday 普物課本
靜止狀態 等速度
變速度 變速度
𝑥
𝑡
𝑥
𝑡
𝑥
𝑡
𝑥
𝑡
𝑥 (m)
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
𝑡 = 2(s)，在𝑥 = −3(m)的
位置
x(m)
𝑡 (s)
𝑡 = 6(s)，在𝑥 = 0(m)的位置
x(m)
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
𝑡 = 9(s)，在𝑥 = 4(m)的位置
x(m)
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6. 2 直線運動
18
❑速率 (Speed)
1. 描述物體運動的 快慢程度 ，不涉及方向的物理量，
SI 單位： m/s 或 cm/s 等。
◼ 平均速率：物體在 Δ𝑡 間內，所經過的路徑長為 Δ𝑑
𝒗 =
𝚫𝒅
𝚫𝒕
(2.2)
◼ 瞬時速率：某一瞬間或某一位置的速率，即在極短時
間內之平均速率
𝒗 = 𝐥𝐢𝐦
𝚫𝒕→𝟎
𝚫𝒅
𝚫𝒕
(2.3)
❑速度(Velocity)
1. 能夠同時表示移動中質點的 移動快慢 及 移動方向
的物理量，SI 單位： m/s 或 cm/s 等
◼ 平均速度：當質點在𝑡0到𝑡𝑓時間內，從初位置𝑥𝑜移動到
末位置𝑥𝑓，其平均速度𝑣
⃑為
𝒗
⃑
⃑⃑ =
𝚫𝒙
⃑
⃑⃑
𝚫𝒕
=
𝒙𝒇 − 𝒙𝟎
𝒕𝒇 − 𝒕𝟎
(2.4)
◼ 瞬時速度：某一瞬間或某一位置的速度，即在極短時
距內之平均速度。
𝒗
⃑
⃑⃑ = 𝐥𝐢𝐦
𝚫𝒕→𝟎
𝚫𝒙
⃑
⃑⃑
𝚫𝒕
(2.5)
說明
圖 2-10 F1 排位賽依照完成比賽的
時間對車手進行排名，故不需要考
慮移動方向，而是移動快慢-平均速
率。From:https://tinyurl.com/y4gdtrtz
圖 2-10 汽車或機車快速移動時候，
常看到時速表指針不停的變化，指
針上數字的意義是代表平均速率還
是瞬時速率?
𝑥
𝑡
如果斜率為定值-圖形為斜直
線，則代表 等速度運動 。
如果斜率會改變-圖形為曲線，
則代表 變速度運動 。
時間𝑡
Time
位移Δ𝑥
Displacement
速度𝑣
Δ𝑥
Δ𝑡
往 負𝑥軸 方向移動
斜率為負
往 正𝑥軸 方向移動
斜率為正
𝒙 − 𝒕 圖的斜率=速度𝒗
𝑥
𝑡
Δ𝑥
Δ𝑡

7. 2.1 運動學的基礎概念
19
❑速度與時間的關係圖
1.真實世界中，質點(物體)的速度可能隨時間而變，能視為
數學上的函數關係並轉成𝑣 − 𝑡圖，說明質點的運動狀態。
靜止狀態 等速度
等加速度 變速度
2. 𝒗 − 𝒕圖形的線內面積是位移
𝑣
𝑡
𝑣
𝑡
𝑣
𝑡
𝑣
𝑡
𝑣
𝑡
𝑥
𝑡
表示向 +𝑥
方向移動
表示向 −𝑥
方向移動

8. 2 直線運動
20
答：50 m，25/9 m/s
類題：一火車以 60 km/h 之速度行駛 0.52 小時，以 30 km/h
之速度行駛 0.24 h，又以 70 km/h 之速度行駛 0.71 h，則此
行程之平均速率約多少 答：約 59.93 km/h
答：(1)3 m/s (2)3/2 m/s (3) 0 (4)3 m/s (5) -2 m/s (6)0
(7) 3/2 m/s (8)40 s
類題：如圖為一物體之位置時間圖，則 (1)5 秒內平均速度
(2)10 秒內平均速度。(3)10 秒內之平均速率。 (4)第 10 秒內
之速度 答：(1)2 (2)-0.5 (3) 5.5 (4)15
平均速率與平均速度
人自某位置出發，先向東走 30 m，又向北走了 40 m，此
人最後距出發點的位移為何？若此人向東走 10 秒，向北
走了 8 秒，則全程之平均速度為多少 m/s
例題
𝑥 − 𝑡 圖
請由左圖回答下列各問題：
(1) 最初 10 秒內之平均速度為何？ (2) 最初 20 秒內之平均
速度為何？ (3) 10～25 秒物體之瞬時速度為何？ (4) 第 5
秒物體瞬時速度為何？ (5) 第 30 秒物體瞬時速度為何？
(6) 40 秒內平均速度為何？ (7) 40 秒內平均速率為若干？
(8) 𝑡 為多少秒時，物體又返回原點
例題
15
5
5 7
8 9 10 𝑡(s)
𝑑(m)
𝑥 (m)
𝑡 (s)
0 10 25 40
30
速率與速度的區別
速度相同的兩質點，其
速率必定相同，但速率
相同的兩質點，其速度
不一定相同。
一般來說，質點全程平
均速率 大於 平均速度。

9. 2.1 運動學的基礎概念
21
答：(1) 3 m/s2
(2) 8m/s (3)60 m (4)3/2 m/s (5) 6 m/s
類題：圖中所示為一沿𝑥軸運動質點之速度𝑣與時間𝑡之關
係。若𝑡 = 0時該質點位於𝑥 = 4 m 處，則在𝑡 = 12秒時該
質點之位置𝑥應為: (A) 𝑥 = 12 m (B) 𝑥 = 16 m (C) 𝑥 = 18 m
(D) 𝑥 = 22 m (E) 𝑥 = 24 m。答：(B)
𝑣 − 𝑡圖的基礎題
左圖為一直線運動體的𝑣 − 𝑡函數圖形，若物體的位置
𝑥0 = +10 m，試求
(1)0～4 s 內的加速度
(2)第 6 秒時的速度
(3)第 10 秒時物體的位置
(4)16 秒內之平均速度
(5)16 秒內之平均速率
例題
𝑣 (m/s)
𝑡 (s)
4 8 12
2
-2
0

10. 2 直線運動
22
BIO 生物工程題目。※ 進階題
1.漢樂府詩佚名【江南】
：江南可採蓮，蓮葉何田田。魚戲
蓮葉間。魚戲蓮葉東，魚戲蓮葉西，魚戲蓮葉南，魚戲
蓮葉北。根據詩中所述，則下列關於魚在水下的運動狀
態的敘述正確的是? (A) 魚的移動軌跡為直線上來回移動，
故魚的平均速率為0。 (B) 魚為隨意移動，其瞬時速度等
於平均速度。 (C) 魚為隨意移動，若能回到原出發位置，
則該段時間內，魚的平均速率為0 (D) 魚為隨意移動，若
能回到原出發位置，則該段時間內，魚的平均速度為0
2.下列關於運動之觀念敘述哪些是正確的？ (A) 等速度運
動軌跡必為直線 (B)在一直線上運動之物體的平均速度之
量值即為瞬時速率 (C)在任何運動中之物體的瞬時速度量
值即為瞬時速率 (D)物體速度最大時，可能有同向的加速
度
3.關於速度與速率，下列敘述哪些正確？ (A)講到速度時，
不但要說明其量值，還要說明其方向，所以速度是向量
(B) 物體的平均速度必等於任何時刻的瞬時速度 (C)當物
體的平均速度為零，表示物體沒有運動特徵 (D)當物體
的瞬時速度為零，表示物體也沒運動特徵 (E)汽車儀表板
上顯示車速為70公里/小時，是指瞬時速率。
4.日正當中，赤腳走在沙灘上，腳掌會立刻產生神經脈衝，
在神經系統中以平均速率 110 m/s 傳遞，則此脈衝傳遞
1.8 m 到達大腦需要花多少時間?
大考試題觀摩
5.當地球距離火星約為6×107
公里時，精神號探測車將火星
表面影像利用無線電波傳回地球，則地球上的科學家須
等待多久後才能收到訊號？ (A) 2分鐘 (B) 20分鐘 (C) 2
秒 (D) 20秒 (E) 200秒。
【100學測】
6.一質點沿x軸作一維直線運動，其速度vx與時間t的關係如
圖所示。下列有關該質點位移與路徑長關係的敍述，何
者正確？ (A) 從0.0至2.0秒的全程運動，質點的位移量值
大於路徑長 (B) 從0.0至2.0秒的全程運動，質點的位移量
值小於路徑長 (C) 從0.0至3.0秒的全程運動，質點的位
移量值等於路徑長 (D) 從0.0至3.0秒的全程運動，質點
的位移量值小於路徑長 (E) 從0.0至6.0秒的全程運動，
質點的位移量值等於路徑長。【學測】
課後 練習題
BIO

11. 2.1 運動學的基礎概念
23
7.颱風之風雨往往對臺灣造成巨大災害，因此對颱風特性
的了解是重要的。為某次颱風中心位置隨著日期變化的
路徑圖（每日凌晨2時開始記錄，每6小時記錄一次）
。自
08/06凌晨2時至08/11凌晨2時期間，該颱風中心移動的平
均速率隨著時間變化的趨勢曲線，最接近下列何者？
(A) (B) (C)
(D) (E)
8.假設某地區發生地震時，P波的傳遞速度為6 km/s，S波的
傳遞速度為4 km/s，則當該地區發生地震時，這兩種地震
波到達甲測站的時間差為10 s，到達乙測站的時間差為30
s，如果甲測站在上午9：25：30（9點25分30秒）測到初
達P波，則乙測站應在何時測到初達P波？【103年學測】
(A) 9：25：40 (B) 9：25：50 (C) 9：26：00 (D) 9：
26：10 (E) 9：26：20。
9.如圖為P波與S波從震源傳遞到不同距離所需要的時間，
又稱地震波走時曲線圖。今有一地震發生，在某測站測
得P波和S波到達的時間差為8 s，則某測站距震源約多少
km？(A) 40 (B) 50 (C) 60 (D) 70 (E) 80。
【110學測】
10. 一列火車自靜止開始沿著直線軌道前進，其速度𝑣與時
間𝑡的關係如圖所示。若全程耗時為𝑇，在𝑇/4 ≤ 𝑡 ≤ 𝑇/2
時段的速度𝑣 = 𝑉，則列車在全程的平均速度為下列何者？
(A) 𝑉/3 (B) 𝑉/2 (C) 5𝑉/8 (D) 3𝑉/4 (E) 4𝑉/5 【105指
考】
練習題答案
1. D 2.C 3.AE 4.0.016 s 5. E 6. D 7. D 8.C 9.C 10.C
08/06 凌晨 2 時
08/07
08/08
08/09
08/10
08/11 凌晨 2 時
實心點表示強烈或中度颱風
空心點表示輕度颱風
(A) (B) (C)
(D) (E)
速
率
速
率
時 間
速
率
速
率
速
率
時 間 時 間
時 間
時 間
(A) (B) (C)
(D) (E)
速
率
速
率
時 間
速
率
速
率
速
率
時 間 時 間
時 間
時 間
速
率
時 間
(A) (B) (C)
(D) (E)
速
率
速
率
時 間
速
率
速
率
速
率
時 間 時 間
時 間
時 間
速
率
時 間
(A) (B) (C)
(D) (E)
速
率
速
率
時 間
速
率
速
率
速
率
時 間 時 間
時 間
時 間
速
率
時 間
(A) (B) (C)
(D) (E)
速
率
速
率
時 間
速
率
速
率
速
率
時 間 時 間
時 間
時 間
速
率
時 間

12. 2 直線運動
24
❑加速度(Acceleration)
1. 當物體運動過程中發生速度改變時，就在進行加速度運
動，加速度定義為單位時間內物體的速度變化量，單
位：m/s2
、cm/s2
等
◼ 平均加速度：當物體在 𝑡0 到 𝑡𝑓 時間內，從初速度 𝒗𝒐
移動到末速度 𝒗𝒇，其平均加速度 𝒂
⃑
⃑⃑ 為
𝒂
⃑
⃑⃑ =
𝚫𝒗
⃑
⃑⃑
𝚫𝒕
=
𝒗
⃑
⃑⃑𝒇 − 𝒗
⃑
⃑⃑𝟎
𝒕𝒇 − 𝒕𝒊
(2.6)
◼ 瞬時加速度：某一瞬間或某一位置的加速度，即在極
短時間內之平均加速度。
𝒂
⃑
⃑⃑ = 𝐥𝐢𝐦
𝚫𝒕→𝟎
𝚫𝒗
⃑
⃑⃑
𝚫𝒕
(2.7)
說明：
圖 2-11 客機起飛時需要加速，故加
速度與速度同方向；降落時需要減
速，故加速度與速度反方向。
https://tinyurl.com/y2q8fwg5
速度 變快 -(1)
速度 變慢 -(2)
改變 方向 -(3)
可能單獨出現
(1) (3) 兩者同時出現
(2) (3) 兩者同時出現
在改變過程中，時間變化 有長有短 。
加速度為 負值 ，
方向向左
斜率為負
𝑣
𝑡
Δ𝑣
Δ𝑡
𝑣
𝑡
如果斜率為定值-圖形為斜直
線，則代表 等加速度運動 。
如果斜率會改變-圖形為曲線，
則代表 變速度運動 。
速度變化量𝚫𝒗
時間𝚫𝒕
加速度𝒂
Δ𝑡
Δ𝑣
加速度為 正值 ，
方向向右
斜率為正
𝒗 − 𝒕 圖的斜率=加速度𝒂

13. 2.1 運動學的基礎概念
25
❑加速度與時間的關係圖
1.真實世界中，質點(物體)的加速度可能隨時間而變，能視
為數學上的函數關係，並轉成𝑎 − 𝑡圖。
等速度 等加速度
變加速度 變加速度
2.速度變化量是 𝒂 − 𝒕 圖形的面積
◼ 面積在時間軸線上方：表示 Δ𝑣 > 0 。
◼ 面積在時間軸線下方：表示 Δ𝑣 > 0 。
𝑎
𝑡
𝑎
𝑡
𝑎
𝑡
𝑎
𝑡
𝑎
𝑡
𝑣
𝑡

14. 2 直線運動
26
答：2000 m/s2
類題：一物體在直線上做運動，其速度在 10 秒內由向東 2
m/s 變成向西 8 m/s，則物體在這段時間內的平均加速度大
小?答：1 m/s2
類題：一直線運動物體自靜止開始運動，其中 𝑎 − 𝑡 關係如
附圖，則此物體 (A)在 10 秒時速率最大 (B)在 10 秒後即反
向運動 (C)在 15 秒時速率最大 (D)在 15 秒後即靜止不動 (E)
在整個運動過程中運動方向均不改變。答：ADE
平均加速度(基礎題)
棒球以 35 m/s 的水平速度飛向打擊者，打者揮棒將其以 45
m/s 的速度反向擊出，若球與棒的接觸時間為 0.04 s，則球
所受平均加速度值為何？
例題
𝑎 − 𝑡圖-基礎題【108 年指考】
一質量為 1000 kg 的汽車在十字路口(𝑥 = 0)停下等待，當
紅燈轉綠燈後，開始在筆直水平道路上沿+𝑥方向作直線運
動，前 300 m 的加速度𝑎與位置𝑥之關係如圖所示，汽車在
下列哪一路段作等速運動？(A) 0＜𝑥＜100 m (B)
100 m＜𝑥＜200 m (C) 200 m＜𝑥＜300 m (D)
0＜𝑥＜200 m (E) 0＜𝑥＜100 m及200 m＜𝑥＜300 m。
例題
𝑡(s)
0 5 10 15
𝑎(m/s2
)
10
-10
𝑎 (m/s2
)
1.5
1.0
0.5
0
100 200 300
𝑥 (m)

15. 2.1 運動學的基礎概念
27
BIO 生物工程題目。※ 進階題
1. 下列有關於「速度」與「加速度」的敘述何者正確？
(A)物體的速度為零時，其加速度亦為零 (B)物體的加
速度為零時，其速度亦為零 (C)物體速度的方向不一
定與加速度方向相同 (D)物體作鉛直上拋至最高點時，
速度為零，加速度亦為零 (E)物體作自由落體時，速
度與加速度方向相同
2. 某質點的速度與時間關係圖如右所示，已知質點在第 4
秒的位置為+12 m，則(A)出發點的位置為+8 m (B)出發
點的位置為+16 m (C)運動全程改變 2 次方向 (D)全程的
位移為 -1 m (E)全程的平均速率為 2 m/s。
3. 一直線運動質點的加速度與時間的關係如右圖所示。已
知質點的初速為 2 m/s，則：(1)質點在 0～20 秒間的速
度變化量為何？ (2)質點在 20～40 s 間的速度變化量為
何？ (3)質點在第 60 s 時的速度為何？
4. 右圖所示為某跑車在加速過程的速度對時間的關係圖，
Ｐ點為切線Ｌ與函數圖的交點，則該跑車在6秒末的瞬
時加速度量值為若干？ (A)1 (B)2 (C)5 (D)10 (E) 5/3 m/s2
大考試題觀摩
5. 三個靜止的物體甲、乙、丙，同時開始在水平面上作直
線運動，其運動分別以下列三圖描述：圖(a)為甲的位移
與時間的關係，圖(b)為乙的速度與時間的關係，圖(c)
為丙的加速度與時間的關係。在時間為5秒時， 甲、乙、
丙三者的加速度量值關係為何？ (A)甲 = 乙 < 丙 (B)甲
= 丙 < 乙 (C)甲 < 乙 = 丙 (D)甲 > 乙 > 丙 (E)丙 < 甲
< 乙。
【101年學測】
圖(a) 圖(b) 圖(c)
練習題答案
1. CE 2.AD 3.(1)160 m/s (2)80 m/s (3)242 m/s 4.C 5. A
課後 練習題
𝑣(m/s)
𝑡 (s)
-2
2
2 4
6 7
𝑎(m/s2
)
𝑡 (s)
0
8
20 40
4
60

16. 2 直線運動
28
2.2 等加速度運動
❑等加速度運動 Motion with Constant Acceleration
1.直觀現象陳述
◼ 加速度的 方向 及 量值 不隨時間而變的運動模式
◼ 速度方向平行加速度方向，兩者可以同向，也可以反
向，則運動軌跡為一直線。
2.物理情境：若物體以等加速度 a 在一直線上運動，𝑡0 = 0
時，位置座標在 𝑥0 處，速度為 𝑣0。當時間為 𝑡𝑓 後，位置
座標在 𝑥𝑓 處，速度變為 𝑣𝑓
關鍵方程式
𝑣𝑓 = 𝑣0 + 𝑎𝑡 (2.8)
Δ𝑥 = 𝑣0𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2
(2.9)
𝑣2
= 𝑣0
2
+ 2𝑎Δ𝑥 (2.10)
𝑡0 𝑡𝑓
𝑣0 𝑣𝑓
Δ𝑥 = 𝑥𝑓 − 𝑥0
學習目標
閱讀完這節，你應該能夠…
1.推演直線等加速度公式。
2.舉出生活中那些運動模式符合
直線等加速度運動。
𝑡
𝑣
𝑣
⃑𝑓
𝑣
⃑0
簡易說明
簡易說明
𝑎
⃑ =
𝑣𝑓 − 𝑣0
𝑡 − 0
𝑣
⃑𝑓 = 𝑣
⃑0 + 𝑎
⃑𝑡
Δ𝑥 =
1
2
൫𝑣0 + 𝑣𝑓൯𝑡
=
1
2
(𝑣0 + 𝑣0 + 𝑎𝑡)𝑡
Δ𝑥 = 𝑣0𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2
簡易說明
𝑡 =
𝑣
⃑𝑓 − 𝑣
⃑0
𝑎
⃑
Δ𝑥 =
1
2
൫𝑣0 + 𝑣𝑓൯𝑡 =
1
2
൫𝑣0 + 𝑣𝑓൯(
𝑣
⃑𝑓 − 𝑣
⃑0
𝑎
⃑
)
𝑣2
= 𝑣0
2
+ 2𝑎Δ𝑥

17. 2.2 等加速度運動
29
PROBLEM-SOLVING STRATEGY
Step 1
將任何東西都視為質點，簡化問題
Step 2
確定題目中的加速度是否為定值
Step 3 繪出情境圖
將題目敘述的情境以圖形繪出(包含運動的初始、最後
狀態、𝑥 − 𝑡、𝑣 − 𝑡、𝑎 − 𝑡 圖 等)
Step 4 決定主方向
先決定何種方向為正值，何者為負值，一旦決定後，解
題過程不可以改變此決定。
習慣定向右為正，向左為負；向上為正，向下為負。
Step 5 列出已知項、未知項及求解項
𝒙𝒇 𝒙𝟎 𝒗𝟎 𝒗𝒇 𝒂 𝒕
已知
未知
求解
Step 6 列式、求解
將收集到的資訊放入相關的等加速度運動方程
式，求解。若是數字，可進行估算求解。
Step 7 驗證
用因次分析或答案的單位檢驗答案是否合理。最後將答
案帶回原始列式，是否合乎原本假設。
一物體從靜止開始作直線運
動，已知該物體先以 2 m/s2
的
等加速度運動，接著以等速運
動 5 s 後，再以-2 m/s2
的等加速
度減速到停止。若全程運動的
距離為 100 m，則此物體運動過
程的最大速率為___m/s；全程
的總時間為_____s。
𝑡
𝑣
𝑣𝑚𝑎𝑥 =?
𝑡f =?
𝑎 = 2 m/s2
𝑎 = −2 m/s2
Δ𝑥 = 100 m
Δ𝑡 = 10 s
𝑡
𝑣𝑚𝑎𝑥、𝑡𝑓 = 2𝑡 + 10
Δ𝑥 =
1
2
[10 + (2𝑡 + 10)] × 2𝑡 = 10
解出 𝑡 ，代回第 1、2 式即可得到答案

18. 2 直線運動
30
類題：在一條直線賽道上，一車以 16 m/s 等速前進，欲於
16 m 之距離內完全停止，若其煞車為等加速度，則其 (1)加
速度為多少? (2)煞車需時多少秒? 答：(1) -8 m/s2
(2) 2 s
答：(1)3 hr；(2)120 km
類題：甲車以 10 m/s，乙車以 4 m/s 之速率在同一車道中同
向前進。若甲車之駕駛員在離乙車後方離𝑑處發現乙車，立
即踩剎車而使其車獲得負 2 m/s2
之定值加速度，為使兩車不
致相撞，則𝑑之值至少應大於多少? 答：9 m
等加速度運動-基礎題
人類心臟左心室將血液從靜止加速到 50 cm/s 送至主動脈輸
出 (a)假設血液在此狀態下直線移動距離為 10 cm，請計算
加速度為何?(cm/s2
) (b)達到此速率，需花費多少時間?
例題
直線道路上有 A、B兩車，𝑡 = 0時，B車在 A車前方 30 km
處，兩車之𝑣 − 𝑡圖如右，則： (1)A 車出發後若干小時追及
B 車？ (2)A 車追到 B 車時，距離 B 車之出發點若干 km？
追逐問題
例題
𝑣 (km/h)
𝑡 (h)
0 2 3 4
40
60
A
B
Δ𝑥 = 10 cm

19. 2.2 等加速度運動
31
汽車在兩偵測點間之平均速率不超過最高速限 70 公里/小
時，兩偵測點間距離為 4.2 公里，可知 全程需時
𝑡1 =
4.2
70
hr
該車之車尾通過第一個偵測點時的速率為 66 公里/小時，汽
車以等加速運動行駛 36 秒後速率達到 74 公里/小時，此時
該車位移𝑠1
𝑠1 =
1
2
(60
km
hr
+ 74
km
hr
) ⋅
36
3600
hr =
7
10
km
該車以 74 公里/小時等速率行駛 60 秒，此時該車位移𝑠2
𝑠2 = 70 ⋅
60
3600
=
37
30
km
該車最後以等減速運動行駛，通過第二個偵測點時的
最高速率為𝑣，等減速運動期間時間為
𝑡2 =
4.2
70
−
36
3600
−
60
3600
=
1
30
hr
等減速運動期間位移𝑠3為
𝑠3 = 4.2 −
7
10
−
37
30
=
34
15
km
可知
1
2
(74 + 𝑣) ⋅
1
30
=
34
15
→ 𝑣 = 62 km/hr
答：B
蘇花公路山區改善路段（簡稱蘇花改）已全線通車，包含
隧道內的部分路段，行車最高速限於 2020 年 6 月 20 日正
式調整至 70 km/h。目前的科技，可以在長隧道內每隔一
段區間建置一個具有自動化設備的偵測點，以兩固定點間
之平均速率偵測是否超速。有一輛汽車駛入一長直隧道
內，隧道內某段區間的兩偵測點間距離為 4.2 km，該車之
車尾通過第一個偵測點時的速率為 66 km/h，汽車以等加
速運動行駛 36 s 後速率達到 74 km/h，接著以等速率行駛
60 s，然後以等減速運動行駛。為使汽車在兩偵測點間之
平均速率不超過最高速限 70 km/h，該車之車尾通過第二
個偵測點時的最高速率為何？(A) 60 km/h (B) 62 km/h
(C) 64 km/h (D) 66 km/h (E) 68 km/h。
區間測速【109 年指考】
例題

20. 2 直線運動
32
❑自由落體運動 free fall
1. 在地表附近，物體受地球引力的作用而從空中落下的運
動。(忽略任何阻力)
常見模式：靜止落下、鉛直上拋、鉛直下拋
2. 靜止落下：取 向上方向 為正，加速度為𝑎
⃑ = −𝑔 。
說明：物體從靜止狀態𝑣0 = 0，受重力吸引，自某高度 h
自由落下
𝑡秒後的位置
𝑥 = −
1
2
𝑔𝑡2
𝑡秒後的速度
𝑣 = −𝑔𝑡
落地時間𝑇：
𝑇 = √
2ℎ
𝑔
落地瞬間的瞬時速度的量值
𝑣 = √2𝑔ℎ
𝒙 − 𝒕圖 𝒗 − 𝒕圖 𝒂 − 𝒕圖
圖 2-12 靜止落下 示意圖
https://tinyurl.com/y69mb6zx

21. 2.2 等加速度運動
33
答： (1) 3.5 秒 (2) 60.03 m (3)34.3 m/s
類題：某物作自由落體運動，若不考慮空氣阻力，則第 3 秒
內的位移與 3 秒內的位移量值之比為何？ (A)1：1 (B)5：9
(C)1：3 (D)1：5 (E)1：5。答：B
如圖所示，小明手持米尺，使米尺下端零點位於小華拇指
與食指之間。小華一看到小明鬆手，就立即抓握米尺，結
果米尺落下 20 cm。若重力加速度為 10 m/s2
，則小華的反
應時間約為多少秒?
自由落體-基礎題【84 推甄】
例題
某自由落體由靜止落下，在最後 1 秒及最後前 1 秒落下距
離比為 3：2，求
(1)全部落下時間？ (2)落體之原來高度？ (3)落體著地時的
速度?
自由落體-應用題
例題

22. 2 直線運動
34
3. 鉛直上拋：將硬幣(質點)以初速𝑣0鉛直向上拋出，受重力
吸引，加速度為𝑎 = −𝑔。(定向上為正)
上升過程：拋出點到最高點
質點速度與加速度方向相反，質點速度變慢，到達最高
點，其瞬時速度為 0 。
由(2.7) 得
𝑣 = 𝑣0 − 𝑔𝑡 → 0 = 𝑣0 − 𝑔𝑡1
上升時間 𝑡1
𝑡1 =
𝑣0
𝑔
由(2.9) 得
𝑣2
= 𝑣0
2
− 2𝑔Δ𝑦 → 02
= 𝑣0
2
− 2𝑔𝐻
最大高度𝐻
𝐻 =
𝑣0
2
2𝑔
下降過程：最高點開始落下到原出發點
質點速度與加速度方向相同，質點速度加快
由(2.8)得
−𝐻 = −
𝑣0
2
2𝑔
= −
1
2
𝑔𝑡2
2
下降時間 𝑡2
𝑡2 =
𝑣0
𝑔
起點、終點相同➔上升時間=下降時間
全程運動時間𝑇
𝑇 =
2𝑣0
2
𝑔
𝒙 − 𝒕圖 𝒗 − 𝒕圖 𝒂 − 𝒕圖
圖 2-13 鉛直上拋示意，上方
上升軌跡；下方 下降軌跡

23. 2.2 等加速度運動
35
答： (A)2 s (B)20 m (C) 𝑣2 = 10√2 m/s
類題：.由地面鉛直上拋一物，若不計空氣阻力，而於拋出
後 2 秒與 4 秒時，此物體高度相同則： (1)所能到達的最大
高度？ (2)第 5 秒末的高度？ (3)拋射時初速？ (4)前 5 秒內平
均速度？ (5)前 5 秒內平均速率？ 答：(1)44.1 m；(2)24.5 m；
(3)29.4 m/s ↑；(4)4.9 m/s ↑；(5)12.74 m/s
答：(1)10 m/s↓；(2)8 m/s ↑； (3)1800 m/s2
↑
類題：一球自 2.45 m 的高度自由落到地面，反彈到 1.25 m
的高度，若球與地面的碰觸時間為 0.1 秒，則觸地期間，球
的平均加速度為：(𝑔 = 10 m/s2
) 答：120 m/s2
在地面上以初速度 20 m/s 鉛直上拋一小石頭，若不計算空
氣阻力的影響(g=10 m/s2
) (A)石頭到達最高點需費時幾秒
(B)石頭最高離地多少 m (C)到最大高度一半路程時的速
率為多少
鉛直上拋-基礎題
例題
不計阻力，一球自高 5 m 處自由落下，落至地面後反彈之
最大高度為 3.2 m，𝑔 = 10 m/s2
，求：(1)球著地時之速
度？(2)球反彈之初速度？(3)若球與地面接觸時間為 0.01
s，則球與地面接觸期間之平均加速度為何？
應用題
例題

24. 2 直線運動
36
BIO 生物工程題目。※ 進階題
1. 關於自由落體運動，下列說法中正確的是 (A)它是豎直
向下，𝑣0 = 0,𝑎 = 𝑔的勻加速直線運動 (B)在開始連續的
三個1 s內通過的位移之比是1:4:9 (C)在開始連續的三個
1 s末的速度大小之比是1:2:3 (D)從開始運動起下落4.9 m、
9.8 m、14.7 m，所經歷的時間之比為1：√2：√3
2. 某質點作直線等加速度運動，每秒拍照 100 次，在照片
中發現某相鄰兩點距為 0.1 m，次相鄰兩點相距 0.2 m，
求此物加速度大小。
3. 一質點自靜止作等加速度直線運動，第 10 秒內的位移
比第 9 秒內多 10 m，求：第 10 秒內的位移若干？(2)加
速度若干？(3)第 10 秒末的速度為何？
4. 甲火車長300公尺，在鐵軌上等速40 m/s行駛，乙火車長
100m，靜止在另一平行鐵軌上，當甲火車尾超過乙火
車頭時，乙火車由靜止以加速2 m/s2
起動，且當速度為
60 m/s後便以等速行駛，則幾秒後乙火車尾超過甲火車
頭?
5. 小明駕駛汽車時，以15 m/s行駛時，安全煞車距離為30
m；以20 m/s行駛時，安全距離為50 m，則 (1)小明的反
應時間為何？(2)汽車的加速度為何？(兩次煞車過程中
加速度均相同，且小明的反應時間也視為定值)
6. 高度差為14.7 m的甲球與乙球，同時靜止自由落下，若
甲球比乙球遲一秒鐘落地，則甲球原來的高度為何？
(𝑔 = 9.8 m/s2
)
7. 塔頂一靜止下落之自由落體，已知最後兩秒內落下的高
度塔高的 8/9，試求：(1)落地時間 (2)塔高 (𝑔 = 9.8 m/s2
)
8. 若一網球從 5 m高度由靜止落至地面，反彈至 1.25 m的
高度，若球與地面的接觸時間為 0.010 s (重力加速度
𝑔＝9.8 m/s2
)，則球在接觸時的平均加速度值為何？
9. 一石由頂樓向上鉛直拋出，其拋出速度為40 m/s。已知
頂樓的高度為100 m，則該石子經過多久落地(𝑔＝10
m/s2
)？
10. 某物體從39.2 m 高的建築物頂端靜止自由落下時，地面
有一石子同時以19.6 m/s的初速鉛直上拋，則兩者相遇
的時間及高度為何？( 𝑔＝9.8 m/s2
)
課後 練習題

25. 2.2 等加速度運動
37
大陸高中物理試題觀摩
11. 某研究性學習小組在用滴水法測量重力加速度時，讓水
龍頭的水一滴一滴地滴在正下方的盤子裡，調整水龍
頭，讓前一滴水滴到盤子裡面聽到聲音時，後一滴水恰
離開水龍頭。假設聽到𝑛次水擊盤子聲音時的總時間為
𝑡，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度為ℎ，即可算出重
力加速度，設人耳能區別兩個聲音的時間間隔為0.1 s，
聲音傳播的速度為340 m/s.則（ ）
A．水龍頭距人耳的距離至少是34 m B．水龍頭距盤子
的距離至少是34 m C．重力加速度的計算式為
2ℎ𝑛2
𝑡2
D．
重力加速度的計算式為
2ℎ(𝑛−1)2
𝑡2
大考試題觀摩
12. 具有相同體積且質料均勻的實心鐵球與鋁球，從離地面
等高處由靜止自由落下，重力加速度的量值為𝑔。在落
下的時間均為t時（尚未到達地面）
，忽略空氣阻力及風
速的影響，下列哪幾項敘述正確？（應選3項）(A)兩球
所受的重力相同 (B)兩球下落的距離相同 (C)兩球有
相同的速度 (D)兩球有相同的加速度 (E)兩球有相同
的質量。
【學測】
13. 將一個小球從地面鉛直上拋，假設空氣阻力可以忽略。
圖中甲時刻和乙時刻分別對應於小球往上升及往下掉的
過程中，在任一相同高度處的運動狀態，則下列有關小
球於甲、乙兩時刻對應的物理量，哪些一定相同？（應
選3項）(A)甲、乙兩時刻的加速度 (B)甲、乙兩時刻
的速度 (C)甲、乙兩時刻的重力位能 (D)甲、乙兩時
刻的動能 (E)從地面至甲時刻的時間與自最高點掉落
至乙時刻的時間。
【105學測】
14. 一棒球發球機以 19.6 m/s的初速把一棒球垂直往上發射。
當球達到最高點時，發球機又以同樣的初速往上發射第
二個球。( 𝑔 = 9.80 m/s2
) (1)第一球發射後，最高點離
發球機多高？ (2)到達最高點需多少時間？ (3)如兩球在
空中相撞，第二個球由發射到相撞需多少時間？ (4)此
時球離發球機多高？【指考】
15. 實驗時以打點計時器紀錄物體運動過程的軌跡點。經過
一段時間之後，甲實驗的物體維持等速度運動，乙實驗
的物體則維持等加速度運動。圖中甲、乙為兩實驗經一
段時間之後，每隔1秒所紀錄的某一段軌跡點。若將軌
※※

26. 2 直線運動
38
跡點的順序編號註記於該點下方，則下列敘述哪幾項正
確？（提示：注意圖中甲之第5、7兩點至第1點之距離
分別與乙之第5、6兩點至第1點之距離相同）
(A)乙實驗於第1軌跡點時的瞬時速率為零 (B)乙實驗於
第1軌跡點時的瞬時速率大於零 (C)甲、乙實驗於第3
軌跡點時的瞬時速率相等 (D)甲、乙實驗於第5軌跡點
時的瞬時速率相等 (E)甲、乙實驗的瞬時速率相等時
是在第4與第5點之間 【99.指定科考】
16.甲、乙兩車直線前進行駛於筆直的水平道路上，其
速度𝑣對時間𝑡的關係如圖所示。已知時間𝑡 = 0時甲
車領先乙車5 公里，下列關於兩車的敘述，哪些正
確？(A) 甲車在4 小時內均維持等速運動 (B) 甲乙
兩車在第一個小時末第一次相遇 (C) 乙車在第一個
小時內作加速度為負值的等加速運動 (D) 乙車在第
一個小時末至第三個小時末之間作等加速運動 (E)4
小時之後，兩車均停了下來，此時兩車的距離為5
公里【106指考】
練習題答案
1. ACD 2. 1000 m/s2
3. (1)95 m (2)10 m/s2
(3)100 m/s 4.
65 s 5. (1)0.5 s (2)-5 m/s2
6.19.6 m 7. (1)3 s (2) 44.1 m 8.
1.48×103
m/s2
9. 10 (s) 10. 2 s；19.6 m 11. D 12. BCD
13.ACD 14.(1)19.6 m；(2)2 s；(3)1 s；(d)14.7 m 15. BC
16. CE

27. 2.3 相對運動
39
2.3 相對運動
❑一維相對運動 Relative Motion In One Dimension
1.參考座標 reference frame：以 觀察者之位置 為原點的所
建立的座標，稱為 參考座標
2.參考座標之選定原則
◼ 運動情形的簡單或複雜，端賴 參考座標 之選擇
◼ 在物理上，選擇參考座標以 簡便 為原則
◼ 高中物理，常以 靜止座標 (通常是地面上某固定點)測
量運動的狀態
3. 相對位置、相對速度、相對加速度
說明：
學習目標
閱讀完這節，你應該能夠…
1. 理解自然界運動是相對性觀
點，而非絕對性觀點。
2. 選擇適當坐標系解決位置、
速度、加速度互相關係
圖 2-14 戰鬥機降落在航空母艦時，飛行
員需要考慮兩者之間的速度差，是一件
非常困難的事情。From US Navy
𝑥′ = 𝑥 − 𝑢𝑡
球相對乙的位置
球在甲座標的位置
乙在甲座標的位置
𝑡 秒
𝑥
A
𝑥 = 𝑣𝑡
𝑥’
𝑥’
𝑢𝑡
A
𝑣
𝑢
𝑣
甲
乙
𝑢
球在甲座標
的位置𝑥
球在乙座標
的位置𝑥′
𝑡 = 0
(2.11)
𝑣′ = 𝑣 − 𝑢
球相對乙的速度
球的對地速度
乙的對地速度
(2.12)
A
𝑥
𝑥A 𝑥𝐵
球相對於 A 的位置
球相對於 B 的位置
𝑥′ = 𝑥 − 𝑥A
𝑥′ = 𝑥 − 𝑥B
𝑣
A
𝑣A 𝑣𝐵
球相對於 A 的速度
球相對於 B 的速度
𝑣A′ = 𝑣 − 𝑣A
𝑣B′ = 𝑣 − 𝑣B

28. 2 直線運動
40
答：8 m/s,向東，4 m/s,向西
答：(1)
1
√2
秒 (2) 490√2 m/s2
類題：從以𝑎之加速度上升降機天花板上，輕放一物，若升
降機之高為ℎ，則此物落至升降機地板需時______。
答：𝑡 = √
2ℎ
𝑔+𝑎
質點 A 以 2 m/s 之速度向東行，質點 B 以 6 m/s 向西行，
則 B 看 A 之速度為何？若 A 以向西 2m/s 之速度，則 A 看
B 之速度又如何？
相對運動-基礎題
例題
一升降機正以 12 m/s 之等速度上升，其天花板上懸吊一小
球，離升降機之高度ℎ = 2.45 m，若該球突然掉落，則歷
時𝑡 =______秒會碰到地板，若該球與地板碰撞時間為 0.01
s，且撞後球即停於升降機地板上，則碰撞時的平均加速度
為______。(g=9.8 m/s2
)
用相對運動概念解題
例題

29. 2.3 相對運動
41
BIO 生物工程題目。※ 進階題
1. 甲、乙、丙三架觀光電梯，甲電梯中的乘客看一高樓在
向下運動；乙電梯中的乘客看電梯甲在向下運動；電梯
丙中的乘客看電梯甲、乙都在向上運動，關於這三架電
梯相對地面的運動情況 那些敘述是正確的? (A)甲向下、
乙向下、丙向下 (B)甲向下、乙向下、丙向上 (C)
甲向上、乙向上、丙向上 (D)甲向上、乙向上、丙向
下 (E)甲向下、乙向上、丙向上。
2. A、B 兩位觀察者以等速度作相對運動，則他們對於下
列那一件事情的看法是一致的？ (A)A、B 之相對速度大
小 (B)與 A、B 之相對運動的方向垂直之距離 (C)
與另一作等加速度運動之 C 物之相對加速度 (D)對 於
另一靜物 D 之相對速度 (E)對一自由落體落地時間。
3. 一升降梯由地面靜止起動，其加速度為𝑎。已知經過時
間𝑡後，電梯內天花板上有一物體脫落，則該物體相對
於地面的初速為何？令電梯內部的高度為ℎ，重力加速
度為𝑔，則脫落物經過多少時間後，與電梯地板碰撞？
4. 升降機內有一螺絲釘自高 2.45 m 的天花板自行掉落至地
板上，試求下列各情況下掉落的時間：(1)升降機靜止 (2)
升降機等速下降 (3)升降機以 4.9 m/s2
等加速度上升 (4)升
降機以 4.9 m/s2
等加速度下降( 𝑔＝9.8 m/s2
)
5. 小明乘坐熱氣球由地面以等速度 12 m/s 上升。當熱氣球
到達離地 32 m 處，小明將手中的一只木箱靜止釋放，此
後熱氣球即以加速度 2 m/s2
上升，則當木箱著地時，小
明的離地高度為 (m)，熱氣球當時的速度為 m/s。(令 g
＝10m/s2
)
大考試題觀摩
6. 一車廂的天花板上有一 P 點，其正下方的地板上為 Q 點，
兩點的垂直距離為 3 m，該車廂以固定的水平速度𝑣往右
直線前進，如圖所示。在某時刻，一小球甲從 P 點相對
於車廂自靜止自由落下，當甲球下墜至與 P 點的垂直距
離為 1 m 時，另一顆小球乙也從 P 點相對於車廂自靜止
自由落下。若空氣阻力可忽略，當甲球恰落於車廂地板
瞬間，下列敘述何者正確？(A)甲球落於Q點，此時兩球
高度差的量值大於 1 m (B)甲球落於 Q 點，此時兩球高
度差的量值等於 1 m (C)甲球落於 Q 點，此時兩球高度
差的量值小於 1 m (D)甲球落於 Q 點左方，此時兩球高
度差的量值大於 1 m (E)甲球落於 Q 點左方，此時兩球
課後 練習題
※※

30. 2 直線運動
42
高度差的量值等於 1 m。
【99 指考】
7. 王君搭乘熱氣球在廣闊無風的平原上空觀賞風景，熱氣
球以等速度 5.0 m/s 鉛直上升時，王君不小心使相機從離
地高度為 100 m 處離手而成為自由落體，若不計空氣阻
力並取重力加速度為 10 m/s2
，則相機著地前瞬間的速度
量值約為多少 m/s？(A) 55 (B) 45 (C) 35 (D) 25 (E)
15。
【109 學測】
練習題答案
1. CD 2.ABCE 3. 𝑎𝑡，√
2ℎ
𝑎+𝑔
4. (1)0.71 s (2)0.71 s (3)0.58
s (4)1 s 5. 96，20 6.A
1. 阿 Samn 利用長時間曝光的技巧，拍攝到某台機車回家
時的車尾燈的軌跡，最後機車右轉至走廊前停下。
下列關於機車運動狀態的推論，何者正確?
(A)機車維持等速度移動
(B)機車運動過程中，平均速度的量值小於平均速率(以
照片左下角當作起點)
(C)機車運動過程中，平均速度等於初速度與末速度的
算術平均值
(D)機車右轉過程中，此時機車具有加速度，方向約略
向右
(E)機車右轉過程中，此時機車具加速度，方向約略向
左
閱讀 素養題
車尾燈軌跡

31. 2.3 相對運動
43
2. 台東是著名的沙城，常常夏秋互換時候發生沙塵暴。
實際上，風沙移動速度與風速有很大的關係，防風林
對風有減速作用，具有防風固沙、防止水土流失、保
持生態平衡等效果。
已知防風林前後兩處間的風速差的平方與兩地間的距
離的 2/3 次方成正比．比例係數 k，是與森林有關的常
數- k=13 3
/
4 m/s2
根據氣象資料 台東外海吹向陸地的最大強陣風 7 級-視
為風速 16 m/s，市區內平均風速僅 3 m/s，想要讓市區
盡量不產生風沙滿天的情況，則海岸附近的防風林的
寬度 d 至少為多少?
(A) 1/3
13 (B) 2/3
13 (C)13 (D) 4/3
13 (E) 2
13 (公尺)
閱讀素養題答案
1. BD 2.C
台東市區
防風林
𝑑
𝑣1
沙岸及海岸線
𝑣2

32. 2 直線運動
44
科學家的故事：千年之後的挑戰者–
生平
伽利略(GALILEO GALILIE,1564~1642)誕生在義大利比薩城的一個沒
落貴族家庭裡。在年少時曾經嚴肅地考慮過是否要去當傳教士，但他
父親堅持他去比薩大學學醫以改善家庭環境。但伽利略無意中旁聽了
學校的幾何課，隨後向他父親要求准許他改修數學與自然哲學，父親
極不情願地答應了他。最後，成了當代著名的科學家。
勇與挑戰天主教的世界觀
在 1610 年出版的著作《星際使者》"The Starry Message"，他否定了亞
里斯多得「天體是完美無缺」的觀念、並推翻古代學者托勒密的「地
球是宇宙中心」
（天動說）的理論。1632 年出版《關於托勒密和哥白
尼宇宙論的對話》
，完成的隔年，伽利略就被押到羅馬宗教法庭總部，
並被指控為「反對教皇、宣傳異端」的罪名，不堪身心折磨的情況
下，終於口頭上承認自己學說的錯誤，並接受無限期在家監禁的處
罰，直到教會滿意為止，同時，
《關於托勒密和哥白尼宇宙論的對話》
也被羅馬天主教會列為禁書。
後來
1757 年，地球是繞著太陽公轉廣被接受之後，教會才在將《對話》一
書從禁書單中移除。1992 年，教宗若望保祿二世恢復伽利略的名譽，
並對伽利略事件的處理方式表示遺憾伽利略 360 年的冤獄終獲平反。
參考資料
1.Wiki, http://en.wikipedia.org/wiki/
2.邱韻如,前人的足跡, http://goo.gl/thNpVs
3.郭奕玲、沈慧君著：物理學演義，凡異出版社。
圖 2-15 伽利略 畫像