医用物理教学大纲.docx
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医用物理教学大纲
《医用物理学》教学大纲
课程名称:
中文名称:
医用物理学;
学分:
6分
总学时:
108学时
适应专业:
医学类本科各专业
先修课程:
高等数学
一、课程的性质、目的与任务
《医用物理学》是高等学校医学类各专业必修的一门重要基础课。
《医用物理学》课程所包含的内容是应用型人才高级医务工作者应具备的基本知识。
本课程的任务是:
1、使学生理解物理学的基本规律,了解物理学基本理论在生产技术中的重要应用。
2、使学生在思维能力方面受到一定的训练,培养学生分析问题与解决问题的能力和自学能力,使学生毕业后在医学工作中有一定的适应能力。
3、为学生学习专业知识和参加医学实践打下必要的物理基础。
4、培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。
二、教学内容与学时分配(含习题讨论课12学时)
第一章刚体的定轴转动(6学时)第一节刚体的定轴转动
一、刚体的定轴转动;二、角量;三、角量与线量的关系。
第二节转动定律
一、转动力矩;二、转动定律;三、转动动能*;四、力矩的功*。
第三节角动量守恒定律
一、角动量;二、冲量矩;三、角动量原理;四、角动量守恒定律。
第四节旋进*
第二章物体的弹性骨的力学性质(6学时)第一节应力和应变
一、应力;二、应变。
第二节弹性模量
一、弹性与塑量;二、弹性模量。
第三节形变势能
第四节骨的力学性质
一、骨的受力;二、骨的力学特性。
第三章血液的流动(6学时)第一节理想液体的稳定流动
一、基本概念;二、连续性方程;三、伯努利方程;四、方程的应用。
第二节血液的层流
一、基本概念;二、连续性方程人体内血流速度分布;三、伯努利方程心脏做功;四、泊肃叶定律外周阻力;五、斯托克斯粘性公式血沉。
第四章振动与波动(8学时)第一节简谐振动
一、简谐振动方程;二、描述简谐振动的特征量;三、初始条件;四、简谐振动的旋转矢量表示法;五、简谐振动的能量。
第二节简谐振动的叠加
一、同方向、同频率的两个简谐振动的合成;二、同方向、不同频率的两个简谐振动的合成拍;
三、两个互相垂直的简谐振动的合成*。
第三节振动的分解频谱分析*
第四节阻尼振动受迫振动共振*
一、阻尼振动;二、受迫振动;三、共振。
第五节波动方程
一、波的产生和传播;二、横波和纵波;三、波面与波线;四、波的周期、频率和波长;五、平面简谐波
第六节波的能量能流密度*
一、波的能量;二、波的能流密度;三、波的强度与距离的关系;四、介质对波能量的吸收。
第七节波的干涉
一、波的叠原理;二、波的干涉;三、驻波。
第五章超声诊断仪的物理原理(8学时)第一节声波
一、声波的基本性质;二、声强级听觉区域响度级;三、声波的多普勒效应*。
第二节超声波的基本性质及数学表述
一、超声波的动力学方程;二、超声波的速度;三、声压与声压方程;四、声特性阻抗。
第三节超声在介质中的传播规律
一、反射与透射;二、衍射与散射;三、声束通过介质薄层。
第四节超声在介质中的衰减规律
一、超声在介质中的衰减特征;二、超声在介质中的吸收衰减规律;三、测量介质吸收超声的
参数;四、超声与物质的相互作用。
第五节超声的产生及声场基本特征
一、超声探头;二、超声束的形状;三、声束的聚焦。
第六节超声诊断仪的物理原理
一、A型超声;二、M型超声;三、B型超声;四、D型超声;五、彩超。
第六章狭义相对论*(自学)第一节伽利略变换式牛顿的绝对时空观
一、伽利略变换式经典力学的相对性原理;二、经典力学的绝对时空观。
第二节迈克耳孙–莫雷实验
第三节狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式
一、狭义相对论的基本原理;二、洛伦兹变换式;三、洛伦兹速度变换式。
第四节狭义相对论的时空观
一、同时的相对性;二、长度的收缩;三、时间的延缓;四、关于时间延缓和长度收缩的实验证明*。
第五节光的多普勒效应*
第六节相对论性动量和能量
一、动量与速度的关系;二、狭义相对论力学的基本方程;三、质量与能量的关系;四、质能公式在原子核裂变和聚变中的应用;五、动量与能量的关系。
第七章液体的表面性质(6学时)
第一节液体的表面张力和表面能
一、表面张力;二、表面能;三、液体表面层中的分子力作用。
第二节弯曲液面的附加压强
一、附加压强;二、脉泡中的表面活性物质。
第三节液体与固体接触处的表面现象毛细现象
一、液体与固体接触处的表面现象;二、毛细现象;三、气体栓塞。
第八章静电学(8学时)第一节电场电场强度
一、库化定律;二、电场和电场强度;三、场强叠加原理。
第二节高斯定理及其应用
一、电场线电通量;二、高斯定理;三、高斯定理的应用。
第三节电场力做功电势
一、电场力做功;二、电势能电势;三、等势面电场强度与电势的关系。
第四节电偶极子电偶层心电
一、电偶极子;二、电偶层;三、心电向量和心电向量环;四、体表心电的形成。
第五节静电场中的电介质
一、电介质及其极化;二、电介质中的场强。
第六节电容电场的能量
一、电容;二、带电系统的能量、三、静电场的能量。
第九章电流的磁场(8学时)第一节磁感应强度磁通量
一、磁感应强度;二、磁感应线磁通量和磁场中的高斯定理。
第二节毕奥—萨伐尔定律及其应用
一、毕奥—萨伐尔定律;二、毕奥—萨伐尔定律的应用。
第三节安培环路定律及其应用
一、安培环路定律;二、安培环路定律的应用。
第四节磁场对电流的作用
一、磁场对运动电荷的作用;二、洛伦兹力的应用;三、磁场对电流的作用。
第五节生物磁场和磁场的生物效应
一、生物磁场;二、磁场的生物效应。
第十章稳恒电流(4学时)第一节欧姆定律的微分形式
一、电流电流密度;二、欧姆定律的微分形式。
第二节电动势生物膜电位
一、电动势;二、生物膜电位。
第三节直流电路
一、闭合电路的欧姆定律;二、基尔霍夫定律*。
第四节电容器的充放电过程*
第五节电流对人体的作用
一、直流电对人体的作用;二、低频交流电流对人体的作用;三、中频、高频交流电流对人体
的作用。
第十一章眼睛的屈光(6学时)
第一节眼睛的屈光系统
一、眼睛的生理结构;二、示意眼;三、简化眼。
第二节球面的屈光
一、单球面;二、共轴多球面。
第三节透镜的屈光
一、薄透镜;二、薄透镜的组合;三、圆柱透镜;四、透镜的像差。
第四节眼睛的屈光不正及其物理矫正
一、近视眼;二、远视眼;三、老花眼;四、散光眼
第十二章波动光学(8学时)第一节光的干涉
一、光波光的相干性;二、双缝干涉;三、光程和光程差;四、薄膜干涉;五、劈形空气隙干涉;六、迈克耳孙干涉仪*。
第二节光的衍射
一、惠更斯—菲涅耳原理;二、夫琅禾费单缝衍射;三、夫琅禾费圆孔衍射;四、光栅的衍射。
第三节光的偏振
一、自然光与偏振光;二、起偏与检偏;三、马吕斯定律;四、旋光现象*。
第十三章量子力学基础(4学时)第一节热辐射普朗克的量子假设
第二节光电效应爱因斯坦的光子假说
第三节康普顿效应
第四节玻尔的氢原子理论*
第五节微观粒子的波动性*
第六节波函数薛定谔方程*
第七节氢原子问题的量子力学处理*
第十四章激光及其在生物医学中的应用(6学时)第一节激光基本原理
一、光与物质的相互作用理论;二、粒子数反转原理;三、光学谐振腔;四、激励装置。
第二节激光关键参数与特性*
第三节激光生物效应与技术
一、激光生物效应;二、激光生物技术。
第四节激光在临床医学中的应用
一、激光诊断方法;二、激光治疗方法;三、激光的其他临床应用。
第十五章原子核物理核磁共振成像原理(6学时)第一节原子核的性质
第二节放射性核素的衰变
第三节放射性核素的衰变规律
第四节射线与物质的相互作用
第五节射线的剂量和防护
一、射线的剂量;二、射线的防护。
第六节放射性核素在医学上的应用
一、治疗方面;二、示踪原子。
第七节核磁共振成像原理
一、核磁共振的基本原理;二、核磁共振的宏观描述;三、磁共振成像;四、人体的磁共振成像;五、磁共振成像的医学诊断依据;六、磁共振成像系统;七、磁共振成像的特点及现状。
第十六章X射线成像的物理基础(6学时)第一节X射线的产生及其基本性质
一、X射线的产生;二、X射线的基本性质;三、X射线的强度和硬度。
第二节X射线衍射X射线谱
一、X射线衍射;二、X射线谱。
第三节X射线的吸收
一、线性吸收系数及质量吸引系数;二、半价层;三、质量吸引系数与波长的关系。
第四节X射线成像
一、常规X射线投影成像;二、X射线电子计算机断层成像。
二、教学基本要求
课堂教学力求使学生弄清基本概念,熟练掌握基本内容。
在了解基本概念的基础上,结合各专业特点,理论联系实践,引导学生学会分析问题和解决问题的能力。
教学方法上应贯彻少而精、启发式和形象化等原则,通过幻灯、录像、课堂演示、动画、多种媒体及课外参观演示实验室等各种途径加深学生的印象,提高教学效果。
授课教师除应吃透教材内容外,还应广泛阅读有关参考材料,注意本学科的发展,并适当介绍一些重要的新进展。
详细教学基本要求见教育部《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》。
四、大纲说明
1.关于课堂教学:
应切实保证本课程的系统性与基本内容的完整性,不应过分强调专业;本课程应着重讲授《大学物理》的基本知识;课堂讲授中应保证有适当数量的例题,并注意讲练结合。
与中学重复的内容应以复习的形式讲授,对后续课有重复的内容只给出结论,不作推导。
2.关于练习:
练习题分为选择题,填空题,计算题、或证明题、或问答题。
选择题与填空题以让学生巩固物理概念为主。
力求在不增加学生负担的情况下以帮助学生复习所学知识。
3.关于*号内容:
带*号内容不属于教学最低基本要求内容。
教师可以不讲授,也可根据专业特点适当讲授。
4.医学类各专业大学物理的理论课程,两学期完成,一年级上学期周4课时,4学分,下学期周2课时,2学分。
五、教学参考书
1、梁路光编,医用物理学,高等教育出版社,2004年。
2、喀蔚波等编,医用物理学,高等教育出版社,2005年。
3、陈仲本等编,医用物理学,高等教育出版社,2005年。
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- 医用 物理 教学大纲
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