西北民族大學醫(yī)學院臨床醫(yī)學專業(yè)

1、PAGE PAGE 32西北民族大學醫(yī)學院臨床醫(yī)學專業(yè)物理學(農醫(yī)類)教學大綱制定的時間：2016年8月一、課程基本資料課程編號：2201004B適用專業(yè)：臨床醫(yī)學主教材：胡新珉.醫(yī)學物理學（第八版）.北京：人民衛(wèi)生出版社.2013年1月。輔助教材： 胡新珉.醫(yī)學物理學學習指導與習題集.北京：人民衛(wèi)生出版社.2008年6月。實驗教材：王春英.醫(yī)學物理學實驗.蘭州：蘭州大學出版社.2007年7月。課程性質：學科平臺必修課學時：54學時，其中理論課36學時、實驗18學時。學分：2學分先修課程：高等數學授課方式：課堂講授、討論、電子課件、實驗指導等多種手段。課程考核: 平時成績：20%，考核方式：考

2、勤、提問、作業(yè)實驗成績：20%，考核方式：實驗報告、操作、考勤等期末成績：60%，考核方式：閉卷參考書目: 李秀燕.大學物理實驗.北京：科學出版社.2001年2月。推薦刊物： 中國醫(yī)學物理學雜志相關網站：中國醫(yī)學物理分會/文獻：王震宇.醫(yī)學物理學基礎.北京：軍事科學出版社，2010年8月。二、課程教學目標、組織形式、考核方式 畢業(yè)要求課程教學目標教與學的方法考核方式一、思想道德與職業(yè)素質目標1.養(yǎng)成尊重科學、激發(fā)探索、勇于創(chuàng)新、勤于應用的良好素質。2. 能夠在醫(yī)學實踐中理解并遵守醫(yī)生職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。1.課堂講授2.師生討論3.實驗操作1.作業(yè)2.考勤3.實驗4期末考試二、知識目標1.

3、較系統(tǒng)地掌握物理學的基礎概念、基本理論、基本習題，以及實驗操作的基本方法。2.了解醫(yī)學發(fā)展趨勢和應用前景。1.課堂講授2.師生討論3.實驗操作1.作業(yè)2.考勤3.實驗4期末考試三、能力目標1.學會獨立自主的學習方法。2.具備一定的科學思維、科學實驗及分析問題和解決問題的能力。1.課堂講授2.師生討論3.實驗操作1.作業(yè)2.考勤3.實驗4期末考試三、學習建議與要求1.培養(yǎng)醫(yī)學生學習物理的興趣。2.在注重物理知識講解的同時，也應注重與醫(yī)學知識的聯系，注重系統(tǒng)的整體性。3.教學中適當地采取多媒體電化教學變抽象為形象。四、教學內容概要序號內 容理論 上機實驗實踐總時數第一章力學的基本定律22第二章流體

4、的運動437第三章振動、波動和聲波44第四章分子動理論3 3 6第五章熱力學基礎第六章靜電場43 7第七章直流電2 2第八章電磁現象538第九章波動光學4 3 7第十章幾何光學4 3 7第十一章X射線2 2第十二章原子核和放射性2 2合計361854五、正文第一部分：理論課教學大綱第一章 力學的基本定律教學要點：應力和應變；彈性模量。教學時數：2學時教學內容：第一節(jié)：質點的運動（自學）一、位移 運動方程二、速度 加速度第二節(jié)：牛頓運動定律（自學） 一、牛頓運動定律 二、力學單位的國際單位制和量綱 三、慣性系和非慣性系第三節(jié)：功和能 能量守恒定律（自學）一、功二、動能 勢能三、功能原理 時間平移

5、對稱性與能量守恒定律第四節(jié)：動量 動量守恒定律（自學）一、沖量與動量二、空間平移對稱性與動量守恒定律三、碰撞第五節(jié)：剛體的轉動（自學）一、剛體的定軸轉動二、轉動定律三、角動量 空間旋轉對稱性與角動量守恒定律四、旋進第六節(jié)：超重和失重（自學）一、超重二、失重第七節(jié)：應力和應變 一、應力二、應變第八節(jié)：彈性模量 一、彈性和塑性二、彈性模量第九節(jié)：骨與肌肉的力學特征 一、骨骼的力學性質二、肌肉的力學特性授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?.了解骨骼的力學性質和肌肉的力學特性。2.識記形變、應變、應力和彈性模量。3.領會應力和應變之間的關系。第二章 流體的運動 教學要點：理想流體

6、；穩(wěn)定流動；層流和湍流；理想流體穩(wěn)定流動的基本規(guī)律；連續(xù)性方程和伯努利方程以及它們的應用；實際流體的流動規(guī)律和泊肅葉定律。教學時數：4學時教學內容：第一節(jié)：理想流體 穩(wěn)定流動一、理想流體的描述二、穩(wěn)定流動與連續(xù)性方程第二節(jié)：理想流體的伯努利方程一、伯努利方程二、伯努利方程的應用第三節(jié)：粘性流體的流動一、層流和湍流二、牛頓粘滯流體三、雷諾數第四節(jié)：黏性流體的運動規(guī)律一、黏性流體的伯努利方程二、泊肅葉定律三、斯托格斯定律第五節(jié)：血液在循環(huán)系統(tǒng)中的流動（自學）一、血液的組成及特性二、心臟做功三、血液速度分布四、血液過程中的血壓分布授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?.識記理想流

7、體、穩(wěn)定流動、層流和湍流的概念。2.領會連續(xù)性方程、伯努利方程的物理意義并能綜合應用。3.能通過雷諾數的計算判斷流體的流動形式。第三章 振動、波動和聲波教學要點：簡諧振動及其特征量的物理本質；簡諧振動合成；波動方程的物理意義及波的強度概念；聲壓、聲阻抗、聲強、聲強級、響度級等物理概念及其有關計算；多普勒效應的物理本質。教學時數：4學時教學內容： 第一節(jié)：簡諧振動一、簡諧振動方程及特征量二、簡諧振動的矢量圖示法三、簡諧振動的能量第二節(jié)：阻尼振動、受迫振動與共振（自學）一、阻尼振動二、受迫振動與共振第三節(jié)：簡諧振動的合成一、同方向、同頻率簡諧振動的合成二、同方向、不同頻率簡諧振動的合成三、諧振分析

8、四、同頻率、互相垂直兩個簡諧振動的合成第四節(jié)：機械波一、機械波的產生二、波面和波線三、波速、波長、波的周期和頻率第五節(jié)：簡諧波及能量一、波函數與波動方程二、波的能量和強度三、波的衰減第六節(jié)：波的干涉一、惠更斯原理二、波的疊加原理三、波的干涉四、調幅波和駐波第七節(jié)：聲波一、聲壓和聲強二、聽覺域三、聲強級和響度級第八節(jié)：多普勒效應一、多普勒效應二、沖擊波第十一節(jié)：超聲波及其醫(yī)學應用（自學）一、超聲波的特性 超聲波的產生與探測二、超聲波在醫(yī)學中的應用三、次聲波授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?. 識記聲壓、聲阻抗、聲強、聲強級、響度級、多普勒效應等概念。2. 領會連續(xù)性方程、

9、伯努利方程的物理意義，并能綜合應用。3能通過雷諾數的計算判斷流體的流動形式。第四章 分子動理論教學要點：壓強公式和能量公式；液面曲面的附加壓強及其應用；液體表面張力、表面能的概念及它們與表面張力系數的關系；能量均分定理和玻爾茲曼能量分布律；潤濕與不潤濕和毛細現象。教學時數：3學時教學內容：第一節(jié)：物質的微觀結構第二節(jié)：理想氣體分子運動論一、理想氣體狀態(tài)方程 理想氣體微觀模型二、理想氣體壓強公式 理想氣體能量公式三、理想氣體定律的推導第三節(jié)：氣體分子速率分布律和能量分布律一、麥克斯韋速率分布定律二、平均自由程和平均碰撞頻率三、玻爾茲曼能量分布定律第四節(jié)：輸運過程（自學）一、熱傳導二、擴散三、透膜

10、輸運第五節(jié)：液體的表面現象一、表面張力和表面能二、液體曲面的附加壓強三、毛細現象和氣體栓塞四、表面活性物質與表面吸附授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?. 識記溫度、壓強、最概然速率、方均根速率、表面張力、表面能等概念。2. 領會理想氣體分子微觀模型、理想氣體的狀態(tài)方程、壓強公式、能量公式、液體曲面的附加壓強、能量均分定理和玻爾茲曼能量分布律。3能夠應用理想氣體的狀態(tài)方程、壓強公式、能量公式、液體曲面的附加壓強、能量均分定理。第五章 熱力學基礎（自學）教學要點：準靜態(tài)過程系統(tǒng)對外所做的功；熱量及內能；熱力學第一定律；卡諾循環(huán)；可逆與不可逆過程；熱力學第二定律；卡諾定理；熵

11、及熵增加原理。教學時數：0學時第一節(jié)：熱力學的一些基本概念一、熱力學系統(tǒng)二、準靜態(tài)過程第二節(jié)：熱力學第一定律一、功 熱量 內能二、熱力學第一定律第三節(jié)：熱力學第一定律的應用 一、等體過程二、等壓過程三、等溫過程四、絕熱過程第四節(jié)：循環(huán)過程 卡諾循環(huán)一、循環(huán)過程和熱機效率二、卡諾循環(huán)及其效率第五節(jié)：熱力學第二定律一、熱力學第二定律二、可逆過程和不可逆過程三、熱力學第二定律的統(tǒng)計意義四、卡諾定理第六節(jié)：熵 熵增加原理一、克勞修斯等式二、熵的概念三、熵增加原理授課方式：學生自學?？己艘螅簾o。 第六章 靜電場教學要點：電場強度、電通量、高斯定理的物理意義和應用；靜電場的安培環(huán)路定律、電勢；電場強度和

12、電勢的關系；電介質的極化。教學時數：4學時教學內容：第一節(jié)：電場 電場強度一、電場強度的概念二、電場強度的計算第二節(jié)：高斯定律一、電場線和電通量二、高斯定理及應用舉例第三節(jié)：電勢一、靜電場的安培環(huán)路定律二、電勢及電勢的疊加三、電場強度與電勢的微分關系第四節(jié)：電偶極子 電偶層一、電偶極子的電場 二、電偶層第五節(jié)：靜電場中的電解質一、電介質的極化二、電介質中的靜電場三、電位移矢量 有電介質時的高斯定理四、電容器及電容五、靜電場的能量第六節(jié)：心電知識（自學）一、心電場二、心電圖三、心電導聯授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段。考核要求：1. 識記電場強度、電通量、電勢、電壓、電容、電偶極子等

13、物理概念。2. 領會高斯定理、靜電場的安培環(huán)路定理的物理意義。3能利用電場強度疊加原理及高斯定理計算介質中的電場強度，能利用電勢疊加原理計算電勢。第七章 直流電教學要點：電流密度；金屬與電介質的導電性；利用含源電路的歐姆定律和基爾霍夫定律對復雜電路進行計算；熟悉生物膜電位。教學時數：2學時教學內容：第一節(jié)：電流密度一、電流強度與電流密度二、金屬與電介質的導電性三、歐姆定律的微分形式第二節(jié)：基爾霍夫定律一、基爾霍夫第一定律二、基爾霍夫第二定律第三節(jié)：電容器的充電和放電（自學）一、RC電路的充電過程二、RC電路的放電過程第四節(jié)：生物膜電位一、能斯特方程二、靜息電位和動作電位授課方式：課堂講授、討論

14、、電子課件等多種手段?？己艘螅?.識記電流密度、生物膜電位等物理概念。2.領會基爾霍夫定律、歐姆定律微分形式和能斯特方程的物理意義。3能利用含源電路的歐姆定律和基爾霍夫定律對復雜電路進行計算。第八章 電磁現象教學要點：磁感應強度；高斯定理；畢奧-薩伐爾定律；安培環(huán)路定理；磁場對運動電荷、載流導線和載流線圈的作用；電磁感應定律及其應用；霍爾效應；動生電動勢和感生電動勢；電磁波。教學時數：5學時教學內容：第一節(jié)：磁場 磁感應強度一、磁感應強度二、磁通量 高斯定理第二節(jié)：電流的磁場一、畢奧-薩伐爾定律二、畢奧-薩伐爾定律的應用第三節(jié)：安培環(huán)路定律第四節(jié)：磁場對電流的作用一、磁場對運動電荷和載流導線

15、的作用二、載流線圈所受磁力矩三、霍爾效應 質譜儀 回旋加速器四、電磁泵和電磁船第五節(jié)：磁介質一、介質的磁化 介質中的磁場二、順磁質、逆磁質和鐵磁質第六節(jié)：磁場的生物效應（自學）一、生物磁現象 磁場的生物效應二、生物磁場的測定第七節(jié)：電磁感應定律一、電磁感應定律 動生電動勢二、感生電動勢 渦旋電場第八節(jié)：自感和互感一、自感現象和互感現象第九節(jié)：磁場的能量一、RL電路的暫態(tài)過程二、磁場的能量第十節(jié)：麥克斯韋方程組一、位移電流 麥克斯韋方程組第十一節(jié)：電磁振蕩和電磁波（自學）一、電磁振蕩及電磁波二、電磁波對生物體的作用授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段。考核要求：1. 識記電流元、磁感應強

16、度、磁通量、安培力、磁矩、洛侖茲力、感應電動勢、動生電動勢、感應電流、渦旋電場、自感與互感、磁場能量密度、位移電流等物理概念。2.領會磁場中的高斯定理、畢奧-薩伐爾定律、安培環(huán)路定理、電磁感應定律。3能利用安培環(huán)路定理計算特殊場源的磁場強度；熟悉電磁感應定律及其應用。第九章 波動光學教學要點：光程、光程差和相干光源；光的雙縫干涉、薄膜干涉和邁克爾遜干涉儀的有關原理；單縫衍射和圓孔衍射；自然光、偏振光、Malus定律和布儒斯特定律。教學時數：4學時教學內容：第一節(jié)：光的干涉一、相干光 光程 光程差二、楊氏雙縫實驗 勞埃德鏡實驗 三、薄膜干涉和等厚干涉第二節(jié)：光的衍射一、單縫衍射二、圓孔衍射三、光

17、柵衍射第三節(jié)：光的偏振一、自然光與偏振光二、馬呂斯定律 布魯斯特定律三、雙折射 二向色性和偏振片授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?. 識記干涉、相干光、衍射、光程與光程差、自然光、偏振光、部分偏振光、雙折射等物理概念和楊氏雙縫干涉、夫瑯禾費衍射的基本原理和公式。2. 領會薄膜干涉和等厚干涉；了解邁克爾遜干涉儀的有關原理。3能運用Malus定律和布儒斯特定律進行分析或計算。 第十章 幾何光學教學要點：近軸光線在單球面、簡單共軸球面系統(tǒng)（如透鏡、薄透鏡組）上的折射行為；物、像間的共軛關系及其計算方法；透鏡的像差及其矯正方法、共軸球面系統(tǒng)的三對基點的物理意義；放大鏡、纖鏡、顯

18、微鏡的原理；角放大率的計算方法及分辨本領的物理意義和實際意義；簡約眼模型及近視、遠視的矯正方法。教學時數：4學時教學內容：第一節(jié)：球面折射一、單球面折射二、共軸球面系統(tǒng)第二節(jié)：透鏡一、薄透鏡成像公式 薄透鏡組合二、厚透鏡 柱面透鏡三、透鏡的像差第三節(jié)：眼睛一、眼的光學結構二、眼的調節(jié)三、眼的分辨本領及視力四、眼的屈光不正及調節(jié)第四節(jié)：幾種醫(yī)用光學儀器一、放大鏡二、光學顯微鏡三、纖鏡授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段?？己艘螅?. 識記焦度、共軸系統(tǒng)、三對基點（兩焦點、兩主點和兩節(jié)點）、像差、簡約眼、分辨本領等物理概念。2. 領會近軸光線在單球面、簡單共軸球面系統(tǒng)（如透鏡、薄透鏡組）

19、上的折射行為和共軸球面系統(tǒng)（厚透鏡）的成像規(guī)律；領會放大鏡、纖鏡、顯微鏡的成像原理規(guī)律。3能夠利用簡約眼的光學模型分析屈光不正的原因，并通過計算進行矯正。第十一章 X射線教學要點：X射線機的基本組成部分；X射線強度和硬度的概念；X射線的基本性質；X射線的波性；X射線譜；X射線產生的微觀機制；物質對X射線的吸收機理和規(guī)律及應用。教學時數：2學時教學內容：第一節(jié)：X射線的產生一、X射線的產生裝置二、X射線的強度和硬度第二節(jié)：X射線譜一、連續(xù)X射線譜二、標示X射線譜第三節(jié)：X射線的基本性質一、X射線的基本性質二、X射線的衍射第四節(jié)：物質對X射線的衰減規(guī)律一、單色X射線的衰減規(guī)律二、衰減系數與波長、原

20、子序數的關系第五節(jié)：X射線的醫(yī)學應用（自學）一、治療 診斷二、X-CT授課方式：課堂講授、討論、電子課件等多種手段。考核要求：1. 識記X射線機、X射線強度和硬度、X射線譜、質量衰減系數、半價層等物理概念。2. 領會物質對X射線的吸收機理和規(guī)律。第十二章 原子核和放射性教學要點：原子核的組成、大小、質量、密度、結合能、質量虧損等基本性質；不穩(wěn)定核素的放射性衰變類型；放射性核素系統(tǒng)的衰變規(guī)律和衰變活度及其計算方法；放射性平衡、射線與物質的相互作用、中子與物質的相互作用；射線劑量的定義及射線的防護方法。教學時數：2學時教學內容：第一節(jié)：原子核的基本性質一、原子核的組成、質量、大小、自旋和磁矩二、原

21、子核的結合能及質量虧損三、原子核的宇稱第二節(jié)：核衰變的類型一、衰變 衰變二、衰變和內轉換第三節(jié)：原子核的衰變規(guī)律一、衰變規(guī)律二、半衰期三、放射性活度 放射性平衡第四節(jié)：射線與物質的相互作用一、帶電粒子與物質的相互作用二、光子與物質的相互作用三、中子與物質的相互作用第五節(jié)：輻射劑量與防護及測量原理一、輻射劑量及單位二、輻射防護三、射線的測量原理第六節(jié)：放射性核素在醫(yī)學上的應用（自學）一、示蹤原理二、放射診斷三、腫瘤放射治療授課方式：課堂講授、討論、電子課件、實驗指導等多種手段?？己艘螅?. 識記核子、核素、同位素、異位素、同位素豐度、自旋、磁矩、結合能、半衰期、放射性活度、放射性平衡、照射量、

22、吸收劑量、當量劑量和輻射防護等物理概念。2. 領會放射性核素系統(tǒng)的衰變規(guī)律和衰變活度。第二部分：實驗部分教學大綱一、實驗教學目的與基本要求 通過實驗使學生加深對物理學規(guī)律的認識，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、實事求是的作風和科學工作能力。通過一些基本物理量的測量，掌握實驗的基本思想、基本的測量方法，學會正確的使用儀器和儀表，并能分析實驗中存在的誤差，并能記錄、處理實驗相關數據。二、實驗項目名稱和學時分配序號實驗項目名稱學時實驗類型項目類型實驗一測定液體粘滯系數3驗證必做實驗二表面張力系數的測定3驗證必做實驗三示波器的使用3驗證必做實驗四霍爾效應及磁場的測量3驗證必做實驗五觀察眼的成像及屈光不正的矯正過程

23、3演示必做實驗六邁克耳孫干涉儀3綜合必做三、實驗項目內容及要求總體要求：1、掌握液體粘滯系數、表面張力系數、電流、電壓、電動勢、電阻、頻率、光波波長等物理量的測量。2、學會磁式電表、各種電阻器、示波器、讀數顯微鏡等儀器的使用。3、理解誤差和有效數字的概念，及誤差的處理。4、會用表格、曲線表示實驗結果。實驗一 液體粘滯系數（一）實驗項目名稱：液體粘滯系數的測定（二）實驗內容： 1、調節(jié)實驗裝置的底板，用水氣泡水準器觀察使其水平，以保證玻璃管中心軸處于鉛直狀態(tài)。2、用讀數顯微鏡測量小球的直徑，在不同方向測量3次取平均值。3、用鑷子夾起小鋼球，細心地放入第一根管子上口中心處，用停表記錄小球通過刻線A

24、、B間的時間。4、用磁鐵將小球從管中沿管壁吸出，用這個小鋼球依次測出通過各管中刻線A、B間的時間。5、根據實驗數據作圖。找出截距，求收尾速度。6、利用關系式計算液體的粘滯系數。（三）實驗要求：1、觀察小球在液體中的運動現象。2、觀察液體內摩擦現象，學習用斯托克斯法則測定液體的粘滯系數。3、進一步掌握液體粘滯系數的物理及醫(yī)學意義。（四）實驗設備：盛有被測液體的圓筒、讀數顯微鏡、計時儀表、游標卡尺、米尺、小鋼球、鑷子、溫度計等。實驗二 表面張力（一）實驗項目名稱：表面張力系數的測定（二）實驗內容：1、用砝碼對硅壓阻力敏傳感器定標，計算該傳感器的靈敏度B。 整機預熱15分鐘，把砝碼盤掛在力敏傳感器的

25、鉤上，將儀器調零后，在砝碼盤上分別加各種質量砝碼，測出相應的電壓輸出值。計算儀器的靈敏度B。2、測液體表面張力系數 用游標卡尺測金屬環(huán)內外直徑D1和D2，并把吊環(huán)掛在力敏傳感器的鉤上。以順時針轉動升降臺大螺帽，使液體液面上升，當環(huán)下沿部分均進入液體中時，改為逆時針轉動該螺帽，使液面下降，觀察環(huán)進入液體中及從液體中拉起時的物理過程和現象，并記下吊環(huán)即將拉斷液柱前一瞬間數字電壓表讀數值U1 和拉斷液柱時一瞬間數字電壓表讀數值U2 ，根據公式計算出被測液體張力和表面張力系數 。（三）實驗要求：1、用砝碼對硅壓阻力敏傳感器定標，計算該傳感器的靈敏度，學習傳感器的定標方法。2、觀察拉脫法測液體表面張力的物理過程和物理現象，并用物理學基本概念和定律進行分析，加深對物理規(guī)律的認識。（四）實驗設備：FD-NST-I型液體表面張力系數測定儀（硅壓力敏傳感器、顯示儀器、力敏傳感器固定支架、升降臺、底板及水平調節(jié)裝置、吊環(huán)、玻璃器皿、砝碼盤及砝碼）。實驗三 示波器（一）實驗項目名稱：示波器的使用