《醫(yī)學物理學》課程教學大綱

1、醫(yī)學物理學課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：12120111課程英文名稱：Medical Physics 大學物理教研室課程面向專業(yè)：醫(yī)學護理等專業(yè)課程類型：必修課 先修課程：高等數學學分： 4總學時： 60二、課程性質與目的 醫(yī)學物理學是關于物理學理論與技術在醫(yī)學領域的研究與應用的一門學科。如其他學科一樣，它的根本進展是依賴物理學的理論、方法與技術的發(fā)展。醫(yī)學物理學日益發(fā)展和壯大得益于醫(yī)學發(fā)展的需要，反過來它又促進了物理學的發(fā)展。 醫(yī)學物理學以醫(yī)學基礎及臨床研究與應用的物理學方法與技術為重點，以新技術、新知識為基礎，可使學生在有限的學時里了解世界科技在醫(yī)學中應用的前景，在以后的工作中學會

2、自我調節(jié)，把握科技發(fā)展的動態(tài)。三、課程教學內容與要求 第一章力學的基本定律 1、教學內容與要求（1）掌握描述質點運動狀態(tài)的方法，建立運動學的基本概念：質點與質點系、參考系、位置矢量、位移、速度和加速度； （2）掌握質點運動學的兩類問題； （3）掌握牛頓運動定律分析和解決基本力學問題； （4）了解慣性系和非慣性系； （5）了解力學單位制及量綱； （6）理解功、動能、勢能、保守力與非保守力的概念；（7）掌握動能定理、功能原理、機械能守恒定律； （8）理解動量、沖量的概念；（9）掌握動量定理和動量守恒定律；（10）理解角速度、角加速度、轉動慣量和角動量的概念； （11）掌握轉動定律和角動量守恒定律；

3、（12）了解應力與應變的關系以及生物組織的力學特性。2、教學重點掌握描述質點運動狀態(tài)的方法，建立運動學的基本概念：質點與質點系、參考系、位置矢量、位移、速度和加速度3、教學難點應力與應變的關系以及生物組織的力學特性第二章流體的流動 1、教學內容與要求（1）理解理想流體和穩(wěn)定流動的概念； （2）掌握流體連續(xù)性方程及伯努利方程并能熟練應用；（3）掌握牛頓粘滯性定律和泊肅葉公式的內涵和適用條件；（4）了解粘性流體的伯努利方程、層流、湍流、雷諾數和斯托克斯公式；（5）了解生物材料的粘彈性及力學模型、心臟作功、血液速度及血管中血壓的分布。2、教學重點理想流體和穩(wěn)定流動的概念，理解連續(xù)性方程及伯努利方程并

4、能熟練應用3、教學難點生物材料的粘彈性及力學模型、心臟作功、血液速度及血管中血壓的分布第三章振動、波動和聲波 1、教學內容與要求（1）掌握簡諧振動的定義、振動方程、簡諧振動的特征量以及簡諧振動的能量；（2）理解簡諧振動的旋轉矢量表示方法；（3）理解振動方向一致、同頻率的簡諧運動的合成方法；（4）了解阻尼振動、受迫振動、共振；（5）掌握行波、簡諧波的一般概念及波動方程；（6）了解影響波速、波的能量的因素；（7）理解惠更斯原理、波的反射和折射；（8）了解波的疊加、駐波、聲波的一般概念；（9）理解等響曲線、聲強的意義；（10）了解超聲波的一般特性及其在生物醫(yī)學領域的應用。2、教學重點簡諧振動及簡諧波

5、3、教學難點波的一般特性及其在生物醫(yī)學領域的應用第四章狹義相對論和廣義相對論 1、教學內容與要求（1）理解經典力學的絕對時空觀和相對性原理，同時的相對性以及時間膨脹效應和長度收縮效應、相對論質量、動量、能量等概念；（2）了解相對論坐標變換公式、等效原理、廣義相對論原理。2、教學重點同時的相對性以及時間膨脹效應和長度收縮效應3、教學難點相對性第五章氣體分子動理論 1、教學內容與要求（1）掌握理想氣體的狀態(tài)方程、壓強公式、能量公式；（2）了解麥克斯韋氣體分子速率分布律，熟悉最概然速率、平均速率、方均根速率的定義及其應用；（3）了解玻耳茲曼分布律，掌握粒子在重力場中按高度分布的規(guī)律；（4）理解理想氣

6、體分子的微觀模型、分子動理論統(tǒng)計方法和液體的表面現(xiàn)象；（5）了解液體表面張力，表面能的概念及它們與表面張力系數的關系；（6）了解潤濕、不潤濕現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象。 2、教學重點理想氣體的狀態(tài)方程、壓強公式、能量公式，麥克斯韋氣體分子速率分布律，熟悉最概然速率、平均速率、方均根速率的定義及其應用3、教學難點麥克斯韋氣體分子速率分布律，熟悉最概然速率、平均速率、方均根速率的定義及其應用第六章熱力學基礎 1、教學內容與要求（1）理解功、熱量和內能的概念，理解平衡過程；（2）掌握熱力學第一定律的物理內容，并熟練應用第一定律對各等值過程及循環(huán)過程進行分析和計算；（3）掌握熱力學第二定律，了解其實質和統(tǒng)計意義，

7、理解宏觀過程的不可逆性和熱力學概率之間的關系； （4）理解熵的概念、熵增加原理與能量退降、理解生命過程中的自組織現(xiàn)象。2、教學重點熱力學第一、二定律、熵、等值過程及循環(huán)過程3、教學難點等值過程及循環(huán)過程第七章靜電場 1、教學內容與要求（1）掌握庫侖定律及其適用條件； （2）掌握用庫侖定律和電場疊加原理計算點電荷、點電荷系的電場分布；（3）掌握電場強度、電勢及其相互關系與計算； （4）掌握高斯定理與環(huán)路定理，會用電勢疊加方法和場強積分方法計算點電荷、點電荷系和具有簡單幾何形狀的帶電體的電勢分布； （5）了解靜電場與電介質的相互作用規(guī)律； （6）理解電偶極子；（7）了解心電知識。 2、教學重點高斯

8、定理3、教學難點高斯定理第八章直流電 1、教學內容與要求（1）掌握基爾霍夫第一、第二定律； （2）掌握電容器的充、放電特性； （3）理解電流密度，歐姆定律的微分形式，生物膜電位； （4）了解神經纖維的電纜方程，動作電位。 2、教學重點基爾霍夫第一、第二定律3、教學難點神經纖維的電纜方程，動作電位第九章電磁現(xiàn)象 1、教學內容與要求（1）掌握磁場的物理性質，磁感應強度的定義；（2）掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律； （3）了解物質的磁性，三類磁介質的磁化現(xiàn)象，磁場對生物體的影響；（4）理解安培環(huán)路定理、高斯定理。2、教學重點法拉第電磁感應定律和楞次定律，安培環(huán)路定理、高斯定理3、教學難點磁場對生物

9、體的影響第十章幾何光學 1、教學內容與要求（1）掌握單球面折射和共軸球面折射系統(tǒng)的成像規(guī)律； （2）掌握透鏡成像公式和薄透鏡組合成像法；（3）掌握眼睛成像的光學系統(tǒng)的特點；（4）理解視角、視力等概念；（5）掌握放大率的概念；（6）掌握顯微鏡的成像特點，分辨本領等概念。 2、教學重點透鏡成像公式和薄透鏡組合成像法3、教學難點視角、視力等概念第十一章波動光學 1、教學內容與要求（1）理解光的相干條件及獲得相干光的基本原理和方法；（2）掌握楊氏雙縫干涉實驗的基本裝置和實驗規(guī)律及干涉條紋位置的計算；（3）理解光程的概念，掌握光程和光程差的計算方法，熟悉光程差和相位差之間的關系，理解什么情況下有半波損失

10、，什么情況下沒有半波損失；（4）理解干涉條紋產生的原理，掌握薄膜等厚干涉的規(guī)律及干涉條紋位置的計算，了解薄膜干涉原理在實際中的應用；（5）了解邁克爾遜干涉儀的工作原理和應用；（6）理解惠更斯、菲涅爾原理及其在光柵衍射現(xiàn)象中的應用；（7）了解光柵衍射的成因和特點、光柵方程和暗紋形成條件及它們的應用；（8）了解X射線衍射的原理；（9）了解偏振光。 2、教學重點干涉與衍射3、教學難點X射線的衍射第十二章X射線 1、教學內容與要求（1）理解X射線的產生機理，X射線的性質、電子計算機X射線斷層成像基本原理；（2）了解X射線機的基本組成、X射線的醫(yī)學應用；（3）掌握X射線強度和硬度的概念、X射線連續(xù)譜和標

11、識譜的產生機制、物質對X射線的吸收規(guī)律。2、教學重點X射線的產生機理，X射線的性質、電子計算機X射線斷層成像基本原理3、教學難點X射線的醫(yī)學應用第十三章原子核和放射性 1、教學內容與要求（1）了解原子核的基本性質和原子核的衰變過程；（2）了解放射性元素的醫(yī)學應用； （3）了解核磁共振成像的優(yōu)點。2、教學重點原子核的基本性質和原子核的衰變過程3、教學難點放射性元素的醫(yī)學應用，核磁共振成像的優(yōu)點第十四章激光的醫(yī)學應用 1、教學內容與要求（1）了解激光的基本原理與應用；（2）了解激光在基礎醫(yī)學研究與臨床中的應用、醫(yī)用激光器、激光安全防護知識；（3）理解激光的生物作用。2、教學重點激光的基本原理與應用

12、3、教學難點激光在基礎醫(yī)學研究與臨床中的應用、醫(yī)用激光器、激光安全防護知識第十五章生物非線性動力學基礎 1、教學內容與要求（1）掌握相空間的概念；（2）了解吸引子的概念；（3）了解運動的演化趨勢與運動的相空間吸引子的關系；（4）了解混沌運動的基本特征。2、教學重點相空間的概念，吸引子的概念，運動的演化趨勢與運動的相空間吸引子的關系 3、教學難點混沌運動的基本特征四學時分配 學時分配表序號教 學 內 容學 時作業(yè)量（題）課堂講授實驗課習題課討論課1第一章力學的基本定律51142第二章流體的流動51163第三章振動、波動和聲波564第四章狹義相對論和廣義相對論465第五章氣體分子動理論3136第六章熱力學基礎5147第七章靜電場3148第八章直流電229第九章電磁現(xiàn)象41610第十章幾何光學2311第十一章波動光學31412第十二章X射線2213第十三章原子核和放射性21214第