自然界的尺度與單位：
- 測量都會有不確定度，不確定度源自被測量物、測量儀器的特性，並受測量者及環境的影響。
- 不確定度有國際公定的標準計算方法。
力與運動：
- 質點如在一平面上運動，則其位移、速度、加速度有兩個獨立的分量。
- 直線等加速運動（例如：自由落體運動），其位移、速度、加速度及時間的數學關係。
- 二質點在同一直線上運動，其相對速度為二質點速度之差。
- 簡諧運動為一週期性運動，其位移和速度可用時間的正弦函數或餘弦函數表示。
- 質點如在一平面上運動，則其位移、速度、加速度有兩個分量，應用向量表示，例如：拋體運動，其軌跡是拋物線。
- 質點作等速圓周運動時其速率及角速度不變，但有向心加速度，因此速度的方向會改變。
- 力是向量，可以分解和合成。
- 牛頓三大運動定律包括慣性定律、運動定律、作用與反作用定律。
- 牛頓第二運動定律的應用，例如：簡諧運動與等速圓周運動。
萬有引力：
- 萬有引力定律的說明。
- 地球表面的重力與重力加速度。
- 行星與人造衛星的運動。
- 以圓周運動為例說明如何由萬有
- 引力定律推論出克卜勒定律。
科學發展的歷史：
- 克卜勒定律和萬有引力定律的關係。
- 伽利略的慣性原理和牛頓運動定律的關係。
科學在生活中的應用：
- 以物理原理解釋自然現象，例如：光的各種現象、天體運動、各種力的作用。
力與運動：
- 質點的動量等於質點的質量乘以速度，其時間變化率等於質點所受作用力。
- 衝量等於動量的變化。
- 質點系統的動量對時間的變化率等於外力的總和，如外力的總和為零，則系統動量守恆。
- 質點系統質心的定義。
- 質心速度、質心加速度及系統總動量及其所受外力的關係。
- 一質點的角動量等於其位置向量和動量的向量外積，其時間變化率等於質點所受的力矩。
- 許多生活上和工程上的問題都可用牛頓三大運動定律來解釋或計算，例如：靜力平衡、摩擦力、一維碰撞問題。
能量的形式與轉換：
- 功等於力和位移的向量內積，功率為功的時間變化率。
- 功能定理。
- 位能的定義。
- 重力位能及彈簧位能的一般表示式。
- 一般性的力學能守恆律與實例。
溫度與熱量：
- 理想氣體狀態方程為 PV=nRT，此溫度 T 為絕對溫度。
- 將牛頓力學定律應用到理想氣體動力論，可以推導出氣體壓力以及體積與內能的定量關係。
- 將此結果套用到理想氣體狀態方程式則可得出理想氣體的內能與絕對溫度成正比的結論。
- 在一系統中氣體分子運動速率並非完全相同，而是有一個速率分布。
波動、光及聲音：
- 力學波須透過介質來傳播，但光可在真空中傳播。
- 介質振動會產生波。
- 正弦波在時間上以及空間中均有週期性。
- 波遇到不同的介質時會反射和透射，例如：繩波。
- 線性波相遇時波形可以疊加。
- 兩個振幅、波長、週期皆相同的波相向行進會經由干涉形成駐波。
- 如聲音形成駐波，其頻率最低者稱為基音，頻率高者稱為泛音。
- 物體振動的頻率和聲波頻率相同時會產生聲音的共振（或共鳴）。
- 惠更斯原理可解釋波的傳遞，波前的每一點就像一個向外傳播的點波源。
- 光有波動的性質。
- 光的折射遵循司乃耳定律，光由光密介質進入光疏介質的入射角大於臨界角時會發生全反射。
- 光經透鏡成像可用透鏡公式分析，透鏡有很多用途。
- 光有干涉與繞射的現象，其亮紋和暗紋決定於相位差。
科學在生活中的應用：
- 以物理原理解釋自然現象，例如：光的各種現象、天體運動、各種力的作用。
- 電路、電磁波、透鏡、核能、光電效應的應用。
電磁現象：
- 可以用電力線表示出電場的大小與方向。
- 庫倫作用力是守恆力，具有位能。
- 在電場中，單位電荷在某點所具有的位能，即為該點之電位。
- 載流導線如長直導線、圓線圈、長螺線管，會產生磁場，遵循必歐-
- 沙伐定律及安培右手定則。
- 載流導線在磁場中受力，可利用此特性設計電動機。
- 在平面上運動的帶電質點受到垂直於平面之均勻磁場的作用，會受力並做等速圓周運動。
- 磁通量的負時間變化率等於感應電動勢，此為法拉第定律。
- 電壓和電流有直流電和交流電兩種。
- 發電機與變壓器的原理皆為電磁感應。
- 電場變化會產生磁場。
- 電磁波在真空中傳播的速率由電磁常數決定，與頻率無關。
- 平面電磁波的電場、磁場以及傳播方向互相垂直。
科學在生活中的應用：
- 以物理原理解釋自然現象，例如：光的各種現象、天體運動、各種力的作用。
- 電路、電磁波、透鏡、核能、光電效應的應用。
電磁現象：
- 電位差等於電流乘以電阻，此為歐姆定律。
- 電路中電流帶有能量。
- 電路有串聯、並聯及迴路等形式，電路中的能量及電量必須守恆。
- 用湯木生陰極射線管及密立坎油滴實驗測量電子的荷質比及電量。
- X 射線比起可見光來能量較高、波長較短，可用來分析晶體結構，並且有許多其他的應用。
- 普朗克分析黑體輻射現象，提出量子論之解釋。
- 愛因斯坦分析光電效應，提出光量子論。
- 德布羅意提出物質波理論：物質都具有波與粒子的二象性，並經實驗驗證。
- 拉塞福提出正電荷集中在核心，電子分布在外的原子模型。
- 波耳假設角動量的量子化，提出氫原子模型，成功解釋氫原子光譜。
- 依照量子力學解釋，原子內之電子是以機率分布出現，沒有固定的古典軌道。
基本交互作用：
- 質子和中子可組成結構穩定以及不穩定的原子核。
- 不穩定的原子核會經由放射性衰變釋放能量或轉變為其他的原子核。
- 基本交互作用遵循許多守恆律，例如：動量守恆、角動量守恆、質能守恆、電荷守恆。
科學在生活中的應用：
- 以物理原理解釋自然現象，例如：光的各種現象、天體運動、各種力的作用。
- 電路、電磁波、透鏡、核能、光電效應的應用。