DSE 物理攻略:SHM、電磁學、量子物理三大必背公式及奪分技巧
DSE Physics Paper 1同Paper 2入面,SHM(簡諧運動)、Electromagnetism(電磁學)同Quantum Physics(量子物理)幾乎年年都出大題,佔分超過40%。本文幫你一次過整理晒三大chapter嘅必背公式、典型題型同常見陷阱,仲有實戰Case教你點樣拆解跨課題題目,慳返溫書時間。想穩奪5**?跟實呢份攻略。
DSE 物理攻略:SHM、電磁學、量子物理三大必背公式及奪分技巧
DSE Physics Paper 1同Paper 2入面,SHM(簡諧運動)、Electromagnetism(電磁學)同Quantum Physics(量子物理)幾乎年年都出大題,佔分超過40%。本文幫你一次過整理晒三大chapter嘅必背公式、典型題型同常見陷阱,仲有實戰Case教你點樣拆解跨課題題目,慳返溫書時間。想穩奪5**?跟實呢份攻略。
目錄
- 點解呢三章係DSE物理嘅「分數重鎮」?
- SHM(簡諧運動)必背公式與典型題型
- Electromagnetism(電磁學)核心公式與應用陷阱
- Quantum Physics(量子物理)公式與計算重點
- 實戰Case:如何用公式拆解跨課題題目?
- 家長最常問FAQ
- 結論
- 參考資料
點解呢三章係DSE物理嘅「分數重鎮」?
根據考評局《2025 DSE Physics Subject Report》,SHM、Electromagnetism同Quantum Physics喺Paper 1(MC + LQ)合共佔約35–40%分數,而Paper 2嘅選修單元Elective II(Atomic World)更加專門考Quantum概念。若果你打算揀Elective II,Quantum Physics嘅比重會翻倍。
另外,JUPAS嘅熱門學科例如JS6901(港大工程)、JS4802(中大物理)同JS3310(科大工程)都要求Physics至少Level 4。考評局數據顯示,每年只有約20%考生攞到Level 5或以上,而呢三章正正係「決勝章節」——識背公式嘅人未必高分,但唔識背就肯定低分。重點唔單止係背,仲要識得喺跨課題題型入面靈活運用。
參考:考評局《2025 DSE Physics Subject Report》及JUPAS 2025 Admission Scores (https://www.jupas.edu.hk)
SHM(簡諧運動)必背公式與典型題型
SHM喺Paper 1 Section B嘅LQ經常出現,通常結合能量守恆或者波浪概念。呢度有三條公式你一定要記得。
公式1:位移、速度與時間關係
- x = A cos(ωt + φ)(位移)
- v = –ωA sin(ωt + φ)(速度)
- a = –ω² x(加速度)
最易錯嘅位係相位角φ。好多同學淨係背公式冇理解物理意義,結果用錯sign。例如一條2019年DSE題目問「物體由平衡位置向正方向運動」,就應該用cos函數加φ = 0,而唔係sin。記住:考評局鍾意叫你「推導」或者「解釋」,唔係淨係寫答案。
公式2:週期與質量、彈性常數關係
- T = 2π √(m/k)(彈簧)
- T = 2π √(L/g)(單擺)
呢兩條式嘅推導過程成日喺Paper 1出,要求你證明T同m或L嘅開方成比例。2022年DSE就試過問:若彈簧質量不可忽略,點樣修正公式?嗰條題目好多考生冇預習,搞到失分。
公式3:能量守恆喺SHM嘅應用
- 總機械能 E_total = (1/2)kA²
- 位能 U = (1/2)kx²
- 動能 K = (1/2)k(A² – x²)
實戰時,最常見嘅陷阱係以為能量公式只適用於彈簧,其實單擺嘅能量守恆一樣要識得用mgh去換算。例如2021年份卷一道題目,將單擺同彈簧混合,要求計出最大速度,好多同學直接套T = 2π √(L/g)而唔記住最高點同最低點嘅速度變化。
Electromagnetism(電磁學)核心公式與應用陷阱
Electromagnetism喺DSE佔分好重,包括靜電、電路、磁場同電磁感應。其中「右手法則」同「法拉第定律」幾乎年年必出。
公式1:庫侖定律與電場強度
- F = kQ₁Q₂ / r²
- E = F / q = kQ / r²
呢度最易錯嘅係方向。庫侖力係向量,要用單位向量表示。考評局出過一條題目,將三個點電荷放喺三角形頂點,問作用喺某一粒電荷嘅合力方向。好多考生只計大細冇畫向量圖,結果攞唔齊分。記住:計電場強度時要將向量疊加,唔係純量。
公式2:磁場力與帶電粒子運動
- F = qvB sinθ(洛倫茲力)
- F = BIL sinθ(載流導線受力)
- 半徑 r = mv / (qB)
呢三條式喺MC同LQ都出現。2023年DSE就出了一題:質子同α粒子以相同動能進入均勻磁場,問佢哋嘅圓周半徑比例。好多同學直接套r = mv/qB,但冇考慮質子同α粒子嘅質量同電荷比例,結果錯晒。你要識得用動能公式K = (1/2)mv²去轉換。
公式3:電磁感應(法拉第定律 & 楞次定律)
- ε = –N dΦ/dt
- Φ = BA cosθ
呢條係最易錯嘅公式之一。考評局成日畀一個「磁鐵穿過線圈」嘅情境,然後問感應電流方向。你要記住楞次定律係「反抗改變」,唔係「同向」。2020年DSE一道題目,磁鐵N極向下插入線圈,線圈要產生向上嘅磁場黎反抗,所以感應電流方向係逆時針(從上面睇)。若果你混淆咗,成題冇分。
Quantum Physics(量子物理)公式與計算重點
呢章對考生嚟講比較抽象,但其實只要背熟幾條式同記住關鍵實驗現象,攞分唔難。選修Elective II嘅同學更加要留意,因為呢部分會出到15–20分嘅長題目。
公式1:光子能量與波長關係
- E = hf = hc / λ
- h = 6.63 × 10⁻³⁴ J·s
常見題型係「某種金屬嘅功函數係W,用波長λ嘅光照射,問光電子嘅最大動能」。你要識得用愛因斯坦光電效應方程:K_max = hf – W。考評局試過2018年Set A問:若入射光強度加倍,光電流點變?好多同學答「光電流加倍」,但正確答案係光電流加倍但截止電壓唔變,因為光子能量冇變。
公式2:物質波(德布羅意波長)
- λ = h / p = h / (mv)
呢條式同SHM或者Electromagnetism可以cross over。例如2022年DSE Paper 2 Elective II出了一題:一粒電子經過電壓V加速後,計算其德布羅意波長。大部分同學識得用K = eV = (1/2)mv²再代入λ = h/mv,但若果你唔記得電子質量或者計錯次方,就好易錯。
公式3:能級躍遷與光譜
- ΔE = hf = hc/λ
- 能級圖:E_n = –13.6 / n² eV(氫原子)
呢度常出現嘅錯誤係混淆「發射光譜」同「吸收光譜」。2021年DSE問:氫原子從n=3跳落到n=2,發射嘅光子波長係幾多?你要用ΔE = –13.6(1/3² – 1/2²) = 1.89 eV,然後計λ = hc/ΔE。好多同學唔記得轉單位eV去Joule,或者直接用佢嚟計。記住:考評局畀嘅常數表會列明1 eV = 1.60 × 10⁻¹⁹ J,一定要用。
實戰Case:如何用公式拆解跨課題題目?
以下係一個模擬例子(非真實DSE題),展示點樣將SHM、Electromagnetism同Quantum Physics嘅公式一齊用。
Case A:一個質量m = 1.0 × 10⁻⁶ kg嘅帶電小球(q = +2.0 × 10⁻⁸ C)掛喺彈簧上(k = 40 N/m),彈簧嘅自然長度係0.10 m。小球喺均勻電場E = 2000 N/C(垂直向下)。求:
- 小球靜止時嘅伸長量。
- 如果將小球向下拉0.02 m再釋放,振動週期係幾多?
- 若改用波長λ = 400 nm嘅光照射小球,小球吸收光子後有咩變化?假設小球質量不變。
拆解步驟:
- 第一步:根據庫侖定律同彈力平衡,小球受電場力向下F_e = qE = 4.0 × 10⁻⁵ N。彈力向上kx,平衡時kx = mg + F_e。計到x = (mg + qE) / k = (9.8×10⁻⁶ + 4.0×10⁻⁵) / 40 = 1.245×10⁻⁶ m。
- 第二步:SHM週期只同質量同彈性常數有關,T = 2π√(m/k) = 2π√(1.0×10⁻⁶ / 40) ≈ 3.14×10⁻⁴ s。注意:電場唔會影響週期,因為佢係恆力。
- 第三步:光子能量E_ph = hc/λ = (6.63×10⁻³⁴ × 3.0×10⁸) / (400×10⁻⁹) ≈ 4.97×10⁻¹⁹ J,約3.1 eV。若小球原有動能/位能好細,呢個能量可能激發電子躍遷(假設小球係金屬),或者變做內能。呢度只係示範點樣結合Quantum公式。
呢類Cross-topic題目喺DSE越出越多,例如2024年Paper 2就出現過「用光電效應解釋電路中電阻改變」嘅情境。所以背熟公式之餘,一定要練習多公式串聯嘅應用題。
家長最常問FAQ
Q1:SHM、電磁學、量子物理呢三章,邊個最難攞分?
根據考評局歷年數據,Quantum Physics嘅MC平均正確率最低,約只有45%(2023年Subject Report)。主要原因係概念抽象,好多同學混淆「光電效應」同「能級躍遷」。電磁學嘅LQ失分較多,因為計算步驟多,容易出錯。SHM相對較易,但往往喺時間壓力下忽略相位角。
Q2:點樣記曬咁多條公式?
唔好死背。建議每條公式都要親手推導一次,例如由F=ma推SHM公式、由庫侖定律推電場公式。推導過程可以幫你理解物理意義,亦自然記得住。另外,用Mind map將公式分類(例如:所有同「能量」有關嘅公式放一組),每星期默寫一次。
Q3:量子物理係咪一定要讀Elective II先夠?
唔係。Paper 1 Section A同B都會有一兩題基礎量子物理概念,例如光電效應同能級圖。如果你唔選Elective II,都要識得基本公式同實驗結果。選修Elective II嘅同學就要深入啲,例如原子模型、核衰變同康普頓散射。
Q4:有冇推薦嘅練習書或者past paper?
考評局官方Past Paper係必做,尤其係2016年後嘅DSE卷(因為課程結構穩定)。坊間常見嘅練習如《DSE Physics 5**天書》或者《Physics Insight》有較多Cross-topic題目。但最重要係做完要改錯,整理錯題本,否則做一百份都冇用。
Q5:我仔女物理成日唔合格,邊個chapter最易執分?
短時間內最易執分嘅係「波動」同「熱學」,因為公式少、概念直接。但如果你想追返唔少分數,呢三章嘅基礎題(例如記公式直接代數)都係必攞嘅部分。建議先攻MC題,因為MC有「猜中」嘅機會,LQ就要靠步驟分。
Q6:溫呢三章需要幾多時間?
一般建議每章分配至少6-8小時:2小時背公式+做基本題、3小時操練LQ、1小時檢討錯題、2小時做Mock卷。若果你目標Level 5或以上,每章再額外多4小時做跨課題題目。
結論
DSE物理嘅SHM、Electromagnetism同Quantum Physics係決勝關鍵,唔單止要背熟公式,仲要識得喺不同情境下靈活應用。如果你覺得自己溫極都唔明,或者想搵專科嘅導師幫你針對呢三章重點訓練,可以WhatsApp我哋約免費試堂。我哋嘅導師全部有DSE 5**或以上成績,熟悉考評局出題套路,5分鐘內幫你配對最適合嘅導師。
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參考資料
-
考評局《2025 DSE Physics Subject Report》— 提供各章節分數分佈及考生表現分析
(https://www.hkeaa.edu.hk/DocLibrary/HKDSE/Subject_Information/phy/2025_Phy_Subject_Report.pdf) -
考評局《DSE Physics Sample Papers & Past Papers (2016-2024)》— 提取題型及典型錯誤案例
(https://www.hkeaa.edu.hk/en/hkdse/assessment/subject_information/category_a_subjects/physics/hkdse.html) -
JUPAS 2025 Admission Scores — 顯示Physics要求及各院校收生分數
(https://www.jupas.edu.hk/en/page/detail/3658/) -
教育局《Physics Curriculum and Assessment Guide (Secondary 4 – 6)》— 課程大綱及建議教學時數
(https://www.edb.gov.hk/attachment/en/curriculum-development/kla/science/curriculum-documents/Phy_C&A_Guide_2015_updated_e.pdf) -
港大工程學院JS6901入學要求 — 證明Physics Level 4或以上為最低要求
(https://engg.hku.hk/admission/jupas/)