整理医用物理学教学大纲.docx
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整理医用物理学教学大纲
（完整版）医用物理学教学大纲
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医用物理学教学大纲
医用物理学教学大纲
MedicalPhysics
（供康复治疗学专业本科四年制用）
前言
《医用物理学》是高等医学教育中的一门公共基础课,它是研究生命活动最基本规律的科学。
它的任务是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用等基本规律，介绍物理学的理论、方法和技术对现代医药科学的发展所做的重要贡献。
医用物理学的目的是使学生比较系统地掌握现代医学所需要的物理学基础理论、基本知识、基本技术和方法，培养学生辩证唯物主义世界观和分析问题、解决问题的能力.为学生学习后续课程以及将来从事医疗卫生和科研工作打下必要的物理基础。
本课程是所有医学相关课程的共同基础课程,为后续学科学习奠定必要基础.
本大纲与清华大学出版社出版,王光昶主编的高等教育“十二五”规划教材第一版《医用物理学》配套使用,适用于四年制康复治疗学专业本科生的教学。
大纲所列教学内容可通过课堂讲授、实验、自学、讨论、计算机多媒体等等方式进行教学。
划横线部分为要求学生重点掌握的内容，其他为一般熟悉和一般了解内容.总学时为54学时,其中理论39学时，实验15学时.
本课程为院考课程，学生理论课考核采用笔答考试方式为主，其成绩占总成绩的60%。
平时成绩占40％。
参考学时分配
内容
理论学时数
实验学时数
合计
1、力学基础
实验一绪论
实验二长度测量
3
6
9
第三章流体的运动
实验三液体粘滞系数的测定
3
3
6
第四章机械振动和机械波声波
实验四驻波法测振动频率
6
3
9
第五章分子运动论
3
0
3
第七章静电场
6
0
6
第八章直流电
3
0
3
第九章磁场与电磁感应
3
0
3
第十章波动光学
实验五旋光仪
0
3
3
第十一章几何光学
3
0
3
习题课
9
0
9
共计
39
15
54
第一章力学基础
目的要求
掌握质点、位置矢量、位移、速度、加速度的概念,运动方程与速度、加速度方程的关系；熟悉力、牛顿运动定律、动量守恒定理、动能定理；了解刚体、角位移、角速度、角加速度的概念,刚体的定轴转动。
教学内容
1．质点的概念，矢量及其运算，标量,参考系与坐标系，量纲。
2．位置矢量与位移的定义，运动方程，位移，平均速度，瞬时速度，加速度，运动方程与速度、加速度方程的关系
3．牛顿第一定律，牛顿第二定律,牛顿第三定律。
4．动能,动能定理，功，保守力与非保守力,势能，功能原理，能量守恒定律。
5．冲量，动量，动量定理，动量定理在医学中的运用。
4．刚体定轴转动的运动描述，刚体的定轴转动的运动学规律,刚体的定轴转动的动力学规律。
（自学）
第二章物体的弹性与形变（自学）
目的要求
掌握应力、应变、弹性、塑性、黏弹性、弹性模量的概念；熟悉应力与应变的关系，骨的力学性质、肌肉的力学性质及血管的力学性质；了解骨、肌肉、血管的结构和组成部分及它们的力学特性。
教学内容
1．应力、张应力、压应力、切应力、应变、张应变、压应变、切应变和体应变的概念,
应力与应变的相互关系
2．弹性、塑性、黏弹性、弹性模量弹性、杨氏模量、切变模量和体变模量的概念
3．骨的力学性质,肌肉的力学性质，血管的力学性质，组织器官的力学性质
第三章流体的运动
目的要求
掌握理想流体和稳定流动的概念、连续性方程及伯努利方程的物理意义并熟练应用；熟悉粘性流体层流和湍流的特点、雷诺数的意义;了解牛顿粘滞定律，斯托克斯定律。
教学内容
1．实际流体的性质，理想流体、稳定流动的概念、性质和特点。
2．连续性方程，流量，连续性的意义，人体血液循环的规律.
3．理想流体的伯努利方程，伯努利方程的能量守恒本质，压强与高度的关系，压强与速度的关系，速度与高度的关系,体位对血压的影响.
4．层流和湍流的特点、雷诺数的意义，粘性流体伯努利方程,牛顿粘滞定律，血流阻力,斯托克斯定律。
第四章机械振动和机械波声波
目的要求
掌握简谐振动方程及图象，同方向、同频率简谐振动的合成，波动方程,波速与频率的关系，多普勒效应定义及其在医学上应用；熟悉波动方程的物理意义，波的叠加原理,波的干涉现象和规律、超声波的特性及在医学中的应用；了解同方向同频率简谐振动合成，利萨如图象，声强级和响度级、声波、声压、声阻抗、听力机制定义。
教学内容
1．简谐振动运动方程及图象，简谐振动的定义，简谐振动方程的求解。
2．同方向、同频率简谐振动的合成，不同频率、同方向的简谐振动的合成，利萨如图象。
3．简谐波的波动方程，波速与频率的关系，波动方程的物理意义。
4．波的独立传播原理和叠加原理，波的干涉条件，驻波的产生及特点.
5．声波、声压、声阻抗、听力机制
6．超声波定义，超声成像.
7．多普勒效应定义、产生的原因、方程、医学应用。
第五章分子动理论
目的要求
掌握理想气体的状态方程、压强公式、温度公式、能量公式和液体曲面的附加压强;熟悉理想气体分子的微观模型、分子动理论的统计方法和液体的表面现象；了解物质微观结构的基本观点，表面活性物质与表面吸附、毛细现象与气体栓塞现象.
教学内容
1．统计学方法,物质的微观结构，理想气体的微观模型,统计学方法。
2．理想气体的状态方程，理想气体压强公式，理想气体压强公式的物理含义，理想气体的能量公式。
3．表面张力,表面能，表面活性物质与表面吸附。
4．弯曲液面的附加压强,肺泡中的表面活性物质及其作用，毛细现象，毛细现象在医学中的应用，气体栓塞现象的在医学中的应用。
第六章热力学基础（自学）
目的要求
掌握热力学第一定律及在理想气体各等值过程中的应用，可逆过程和不可逆过程；熟悉热量、功、内能和准静态过程的概念，热力学第二定律的两种表述;了解热力学第二定律的统计意义,熵的概念、克劳修斯熵公式和熵增加原理，能量退降及生命过程中的自组织现象;
教学内容
1。
热力学系统、平衡态、准静态过程；内能、功、热量的概念；
2。
第一定律的描述,等容过程、等压过程、等温过程和绝热过程；
3.循环过程，热机的效率,卡诺循环，卡诺制冷循环；
4。
第二定律的两种表述（开尔文表述，克劳修斯表述）,可逆过程和不可逆过程，热力学第二定律的统计意义和适用范围
5.克劳修斯等式，熵的概念，熵的增加原理与能量退降;
第七章静电场
目的要求
掌握电场强度的概念，场强的叠加原理，计算点电荷及点电荷系的电场分布的方法，高斯定理，电势及电势差的概念及计算；熟悉库仑定律,电场线、电通量、电场力作功、等势面；了解电场强度与电势的关系、心电图的基础知识。
教学内容
1．库仑定律，点电荷的相互作用，点电荷及点电荷系的电场,带电体相互作用。
2．电场强度的定义，电场线的特点,场强的叠加原理，用积分法求解电场强度的方法。
3．高斯定理，电通量的概念及高斯定律的意义，电通量.
4．电势，电势差,电场力做功，电势能，环路定理，电场强度与电势的关系。
5．心肌细胞的除极与复极，心电向量和心电环量，心电导联.
第八章直流电
目的要求
掌握一段含源电路的欧姆定律，基尔霍夫第一、第二定律；熟悉电流密度,欧姆定律的微分形式，直流电对人体的作用；了解电容器的充电、放电特性。
教学内容
1．电流密度的定义和欧姆定律的微分形式，漂移电流。
2．电源的电动势，闭合电路欧姆定律，一段含源电路的欧姆定律，全电路欧姆定律。
3．基尔霍夫第一定律、第二定律及其应用。
4．电容器的充、放电，时间常数。
5．直流电对人体的作用、交流电对人体的作用.
第九章磁场与磁场感应
目的要求
掌握毕奥—沙伐尔定律、安培环路定理、电磁感应定律；熟悉磁感应强度定义、人体的生物磁场和磁场的生物效应;了解磁场的物理性质；了解霍尔效应、物质的磁性.
教学内容
1．磁感应强度的定义，磁场的叠加原理,毕奥-沙伐尔定律及其应用，磁通量,磁场高斯定理。
2．安培环路定理及其应用,洛仑兹力，带电粒子在磁场中的运动，安培力，安培定律，带电粒子在磁场中的运动，霍尔效应。
3．法拉第电磁感应定律，磁场对载流线圈的作用，磁矩.
4．磁介质的磁化及磁化规律,物质的磁性，磁场强度,有介质存在时的安培环路定理,磁场的生物效应及医学应用。
第十章波动光学
目的要求
掌握杨氏双缝干涉实验规律，光程和光程差，光的偏振的概念;熟悉光的相干条件及获得相干光的基本方法，单缝衍射、圆孔衍射；了解圆孔衍射和旋光现象、波动光学应用、光辐射生物效应。
教学内容
1．相干光源，光程，光程差，半波损失，双缝干涉、劳埃镜实验、薄膜干涉。
2．光的衍射现象,惠更斯-菲涅耳原理,夫琅禾费单缝衍射,圆孔衍射，衍射光栅。
3．光的偏振，自然光和偏振光的区别,马吕斯定律
4。
旋光现象
5.波动光学应用（自学）
6.光辐射生物效应（自学）
第十一章几何光学
目的要求
掌握单球面折射成像的原理，共轴球面系统和薄透镜成像的规律；熟悉眼睛的生理结构和屈光系统的构成，眼睛屈光不正的矫正；了解几种医用光学仪器的原理和作用。
教学内容
1．几何光学的三个基本定律，单球面折射系统的成像公式及应用，共轴球面系统。
2．薄透镜的成像公式，薄透镜组合系统的等效焦距，柱面透镜，透镜的像差及其补救.
3．眼的结构和光学性质，眼的屈光不正及其矫正
4．几种医用光学仪器的原理和作用
实验一绪论误差分析
目的要求
掌握物理量的测量及测量误差，不确定度及数据结果的表示方法。
熟悉仪器的精密度和有效数字、直接测量的误差计算和间接测量的绝对误差与相对误差。
了解实验数据的列表与图示。
教学内容
测量及分类、测量的误差及分类、不确定度、A类不确定度、B类不确定度、不确定度传递公式、数据结果的表示、仪器的精密度、有效数字及运算法则、算术平均值、绝对误差与相对误差、列表、图示法处理实验数据、作图规则。
实验二长度的测量称衡仪器
目的要求
掌握游标的原理,零误差的处理方法,天平测量固定密度的两种方法（流体静力称衡法、比重瓶法）。
熟悉天平的调整与使用方法,熟悉游标卡尺、螺旋测微计和测量显微镜的使用方法。
教学内容
游标的原理、游标卡尺、游标卡尺的基本结构、螺旋测微计、螺旋测微计的基本结构、测量显微镜、测量显微镜的基本结构、测量步骤、间接测量的不确定度、天平测量固定密度的两种方法（比重瓶法、流体静力称衡法）、天平的基本结构、各仪器的使用方法及注意事项。
实验三液体粘度系数测定
目的要求
掌握用奥氏粘度计测定粘性流体的粘滞系数.
熟悉粘性流体粘度的定义，伯肃叶公式，熟悉粘性流体层流和湍流的特点、雷诺数的意义。
了解秒表、温度计的使用方法.
教学内容
粘性流体的定义、粘性流体的分类、牛顿粘滞定律、粘滞液体伯肃叶公式、比较法测液体粘滞系数、粘度表、密度表、毛细管法测粘度、奥式粘度计的结构、测量步骤、数据处理方法、注意事项、秒表和温度计的使用方法、问题讨论。
实验四驻波法测频率
目的要求
掌握测驻波频率的原理。
熟悉驻波的特性，波的叠加原理，波的干涉,电振音叉的使用。
了解波长与张力和线密度的关系。
教学内容
电振音叉的原理及调节方法、弦线的测量注意事项、波的干涉、波的叠加原理、测驻波频率的原理、驻波、波节、波腹、测量步骤、数据处理方法、注意事项、问题讨论.
实验五旋光仪
目的要求
掌握旋光现象，旋光物质溶液的旋光度、旋光率与浓度的关系。
熟悉旋光仪的使用，旋光仪的结构和角度调节、聚焦、读数等方法，三分视场与均匀视场的特点及原理。
了解旋光仪的用途.
教学内容
旋光现象、旋光物质溶液的旋光度、旋光率与浓度的关系、旋光仪的使用、旋光仪的结构和角度调节、聚焦、读数等方法、旋光仪的用途、零误差、三分视场与均匀视场的特点及原理、间接测量的不确定度、注意事项.
常用专业英文词汇表
艾里斑Airydisk
安培环路定律Amperecircularlaw
阿伏伽德罗常量Avogadroconstant
半波带法half—wavezonemethod
半波损失half—wavelengthloss
半透膜semi-permeablemembrane
毕奥—萨伐尔定律Biot—Savartlaw
波长wavelength
波节node
波的干涉interferenceofwave
波的强度intensityofwave
波腹loop
保守力conservativeforce
部分偏振光partialpolarizationlight
薄透镜thinlens
冲量impulse
次声波infrasonicwave
场源电荷chargeoffieldsource
场强叠加原理superpositionprincipleoffieldintensity
超声波supersonicwave
除极depolarization
磁矩magneticmoment
磁场magneticfield
磁导率permeability
磁介质magneticmedium
磁通量magneticflux
磁偶极子magneticdipole
磁场强度magneticfieldstrength
磁量子数magneticquantumnumber
磁感应线magneticinductionline
磁感应强度magneticinduction
电介质dielectric
电场强度electricfieldstrength
电导率conductivity
电极化率electricsusceptibility
电极化强度electricpolarization
电阻抗impedance
电势electricpotential
电势能electricpotentialenergy
电势梯度electricpotentialgradient
电通量electricflux
电偶层electricdoublelayer
电偶极子electricdipole
电偶极矩electricdipolemoment
电磁波electromagneticwave
电磁感应electromagneticinduction
动作电位actionpotential
动能kineticenergy
动能定理theoremofkineticenergy
动量momentum
动量守恒定律lawofconservationofmomentum
动量定理theoremofmomentum
多普勒效应Dopplereffect
等厚干涉equalthicknessinterference
等厚条纹equalthicknessfringes
叠力原理superpositionprinciple
夫琅禾费衍射Fraunhoferdiffraction
法向加速度normalacceleration
法拉第电磁感应定律Faradaylawofelectromagneticinduction
复极repolarization
菲涅耳衍射Fresneldiffraction
广义相对论generarelativity
光子photon
光电子photo—electron
光电效应photo-electriceffect
光矢量photovector
光的衍射diffractionoflight
光程opticalpath
光程差opticalpathdifference
光谱spectrum
光栅grating
光栅方程gratingequation
光栅光谱gratingspectrum
共振resonance
共轴系统coaxialsystem
刚体rigidbody
高斯面Gausssurface
高斯定理Gausstheorem
惯性inertia
惯性力inertialforce
惯性系inertialframe
厚透镜thicklens
惠更斯原理Huygensprinciple
横波transversewave
霍尔效应Halleffect
介电常量dielectricconstant
加速度acceleration
机械波mechanicalwave
机械能守恒定律lawofconservationofmechanicalenergy
极化polarization
极化电场polarizationelectricfield
角加速度angularacceleration
角速度angularvelocity
角动量angularmomentum
角动量守恒定律lawofconservationofangularmomentum
角放大率angularmagnification
角频率angularfrequency
近点nearpoint
自旋量子数spinquantumnumber
自然光naturallight
张力tension
状态参量statesvariable
纵波longitudinalwave
阻尼振动dampedvibration
基尔霍夫定律Kirchofflaw
接触角contactangle
检偏器analyzer
简谐波simpleharmonicwave
简谐振动simpleharmonicvibration
截止频率cutofffrequency
静电场electrostaticfield
静电场的环路定理circulartheoremofelectrostaticfield
静息电位restingpotential
激发excitation
扩散diffusion
库仑定律Coulomblaw
抗磁性diamagnetism
抗磁质diamagneticsubstance
空间心电向量环spatialelectrocardiovectorloop
力矩momentofforce
连续性方程equationofcontinuity
洛伦兹力Lorentzforce
洛埃镜Lloydmirror
量子quantum
量纲dimension
马吕斯定律Maluslaw
目镜eyepiece
明视距离visualdistance
内力internalforce
内能internalenergy
内摩擦internalfriction
牛顿Newton
牛顿第一定律Newtonfirstlaw
牛顿第二定律Newtonsecondlaw
牛顿第三定律Newtonthirdlaw
平均速率meanspeed
偏振片polaroid
偏振光polarizedlight
偏振度degreeofpolarization
偏振面Planeofpolarization
普朗克常量Planckconstant
频谱frequencyspectrun
频谱分析spectralanalysis
切向加速度tangentialacceleration
切变模量shearmodulus
切应力shearstress
切应变shearstrain
屈光度diopter
起偏器plarizer
声压soundpressure
声阻抗acousticimpedance
声波soundwave
声强soundintensity
声强级intensitylevel
束缚电荷boundcharge
视力visualacuity
视角visualangle
试探电荷testcharge
受迫振动forcedvibration
顺磁性paramagnetism
顺磁质paramagneticsubstance
射频radiofrequency
瞬时心电向量twinklingelectrocardiovector
听觉区域auditoryregion
听阈thresholdofhearing
透镜lens
铁磁性ferromagnetism
铁磁质ferromagneticsubstance
弹性elasticity
弹性介质elasticmedium
弹性模量modulusofelasticity
痛阈thresholdoffeeling
位矢positionvector
位移displacement
物镜objective
微观量microscopicquantity
心电场card
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