《改变世界的物理学》课程教学大纲
【精品学习】九年级物理下册10.3改变世界的信息技术教案新版教科版
第3节改变世界的信息技术┃教学过程设计┃二、进行新课1.卫星通信学生活动：学生讨论说出自己了解到的卫星电视的名称，结合阅读教材第30页内容，完成以下问题。
问题1：卫星通信中人造卫星的作用是什么？——利用它作为中继站，转发无线电波，进行通信。
问题2：卫星通信覆盖面广的原因。
让学生用圆规在白纸上画一个圆，代表地球。
再在“地球”表面画一条竖直的短线，代表发射塔。
地球的半径是6400 km，假定发射塔的高度是1 km(相当于300层楼高)，约是地球半径的16400。
从这根竖线的顶端作“地球”球面的切线，所覆盖的面积很小，如果从离地球表面3.6×104km高的同步卫星上发射电磁波，就可以覆盖很广阔的区域。
多媒体展示：播放卫星通信影视图片。
老师引导说明：在地球的周围均匀的配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
现在通过卫星电视，一个地方出现的事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。
例如我们2008年的奥运会电视直播，很多是依靠卫星传播信号的。
2.光缆通信学生活动：用激光笔和玻璃棒做激光在玻璃棒中传播的小实验。
启发学生总结激光在玻璃棒中传播的路径：激光不能从侧面穿出玻璃，只能从另一端射出。
PPT材料展示光缆通信的发展给人们生活、生产和学习带来的便利，并介绍几件光缆损坏实例，提高学生爱护公共设施的意识。
3.移动通信演示：再演示两部手机相互拨通的实例。
学生活动：让学生阅读讨论教材第32页“移动通信”内容，并讨论其信号传播的过程。
出示：数字蜂窝系统图片。
讨论每个基站工作范围的特点。
4.信息革命与人类文明阅读教材内容，讨论信息技术的发展情况。
古代人传播信息方式：快马、烽火等。
现代人传播信息方式：电磁波(雷达、激光、计算机网络等)。
利用多媒体课件、图片或录像通过海湾战争、英阿(阿根廷)马岛战争中生动的例子，说明信息技术在现代战争中的作用，激发学生的学习兴趣。
卫星通信属于了解内容，以学生自学讨论的方式组织教学，并借助媒体展示，效果较好。
物 理 与 文 化 教学大纲
复旦大学通识教育核心课程教学大纲物理与文化课程代码: PHYS119001课程名称:物理与文化 (Physics and cultures )学分数: 2学分周学时: 2学时主讲教师:物理学系马世红教授，现代物理研究所王炎森教授，孔青副教授预修课程:高中物理和数学课程性质:是一门文理交融, 重视科学教育与人文教育融合的通识教育课程。
教学目的:本课程是以物理基础知识为载体, 突出物理学的文化内涵, 展现物理思想和人文精神的融合, 有利学生科学素养和终身学习能力的培养。
基本内容简介: 本课程是在较系统介绍(以定性介绍为主)物理学的一些基本知识(从宏观、微观到宇观)的基础上, 着重通过对物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和一些著名物理学家的重大贡献的介绍，向学生展示物理学发展过程中所体现的丰富的科学思想、科学方法和科学精神, 以及著名物理学家的创新思维、高尚道德和人格魅力。
同时也对与物理学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用作了适当介绍。
教材和教学参考资料:教材:倪光炯、王炎森《文科物理 --- 物理思想与人文精神的融合》高等教育出版社 2005年主要参考资料:倪光炯、王炎森、钱景华、方小敏《改变世界的物理学》(第二版)复旦大学出版社, 1999年阿特·霍布森《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》秦克诚等译上海科学技术出版社, 2001年埃米里奧·赛格雷,《从落体到无线电波 --- 经典物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年《从X射线到夸克 --- 近代物理学家和他们的发现》上海科学技术文献出版社, 1984年基本要求: 要求学生了解: 本课程中所介绍的物理学中一些最基本的知识, 物理学发展史中一些重大发现的内容和意义, 一些著名物理学家的创新思维和突出贡献。
以及自然科学的一些研究方法。
在上述基础上深入思考“科学教育与人文教育融合”的重要意义，人文思想对科学发展的作用,自然科学中的研究方法在人文科学研究中的参考价值, 体会对真、善、美的追求是科学文化和人文文化的共同目标, 消除两种文化隔阂的重要性。
第1章 《改变世界的物理学》导论
1967年第十三届国际计量大会决定采用铯原子钟作为新的 时间计量基准，定义1秒是铯–133原子基态的两个超精细 能级之间跃迁所对应的辐射周期的9192631770倍的持续 物质世界的时标 时间。
时间尺度（秒） 1018 1017 1015 1014 1011 109 107 106 104 100 10-3 10-6 10-8 10-16 10-19 10-25 物质的运动周期、寿命 宇宙年龄 地球年龄 恐龙绝灭 出现古人类 人类文明史 人类的寿命 地球公转周期 月球的周期 地球自转周期 钟摆的周期 声波的周期 m子的寿命 p±介子的寿命 p0介子的寿命 S0超子的寿命 Z0（中间玻色子）的寿命
欧姆定律
发现电流磁效应
变磁生电
麦克斯韦建立电磁场理论 预言电磁波的存在 光也是一种电磁波 赫兹验证了电磁波的存在 无线电报(1901)——广播(1906)— —电话(1916)——传真(1923)—— 电视(1929)——微波(1933)——雷 达(1935)——卫星通讯——电子计 算机因特网等都与电磁波理论相 关。
3 能进一步培养和建立辩证唯物主义世界观。 恩格斯说过：自然界本来就是辩证的而不是 形而上学发展的。
结论：物理学是一门素质课，物理思想和物理法 是每一个科学工作者灵感之所在，基础之所在。
五、物理学的发展与成就 1、经典物理学发展的过程 （1）力学的发展
托勒密的宇宙结构
托勒密
宇宙有“九重天”
哥白尼（Copernicus,
㈣ 行星在太阳系中排 列的秩序是：离太阳最 远的是土星（30年绕太 阳一周）；其次是木星 （12年一周）；然后是 火星（2年一周）；第 四是地球和月亮（1年 一周）；第五是金星 （9个月一周）；离太 阳最近的是水星（80天 一周）。恒星在远离太 阳的一个天球面上静止 不动。
大学物理教学大纲
《文科物理》教学大纲一、课程基本信息课程编号：12204 课程英文名称：《Physics Literacy for Non-Science Students》课程所属单位：数理系大学物理教研室课程面向专业：全院工科本、专科学生课程类型：选修课先修课程：《高等数学》或《经济数学》学分：2学分总学时：42学时二．课程性质与目的文科物理是为高等工科院校文科专业开设的一门选修课。
主要介绍20世纪物理学的重大成就及物理学在现代高新技术中的应用。
结合物理学在航天、激光、材料、信息、能源、医学、生命科学和宇宙学等方面的应用，介绍物理学基本知识，融物理知识和前沿应用为一体。
通过本课程的学习，使学生获得物理学基本知识，拓展学生的知识面，培养学生的科学思维方法和研究方法，提高文科学生的自然科学素质。
三．课程教学内容与要求（一）第一章导论1、教学内容与要求（1）了解经典物理学产生的条件和建立过程；（2）了解19世纪物理学的成就和危机；（3）了解20世纪物理学的发展及其特点；（4）了解物理学的社会教育和思想文化功能。
2、教学重点了解物理学的建立和发展过程，理解物理学的发展对人类世界观形成所起的重要作用3、教学难点物理学的社会教育和思想文化功能（二）第二章航天与力学1、教学内容与要求（1）了解万有引力定律的发现；（2）掌握宇宙速度与动量及机械能守恒；（3）掌握卫星运动与角动量守恒；（4）了解人造地球卫星的应用。
2、教学重点理解万有引力定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、角动量守恒定律的建立及应用3、教学难点角动量守恒定律概念的建立（三）第三章波动1、教学内容与要求（1）掌握机械振动、机械波的基本概念及其声波的多普勒效应；（2）了解电磁波的产生及电磁波谱；（3）理解光的反射、折射、干涉、衍射和偏振；（4）了解无线电波和微波的应用。
2、教学重点声波的多普勒效应，光的干涉现象3、教学难点声波的多普勒效应。
（四）第四章光与物质的相互作用1、教学内容与要求（1）了解光的量子性的实验基础——黑体辐射、光电效应、康普顿效应；（2）理解光的“波粒二象性”；（3）理解量子能级间的跃迁和辐射谱；（4）了解红外线、紫外线的产生、性质及应用。
2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.1热机教案(新版)教科版
教学难点与重点
1.教学重点：
（1）热机的工作原理：学生需要理解热机是如何将内能转化为机械能的，包括热机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）以及各个冲程的特点和作用。
（2）热机的性能指标：学生需要掌握热机的功率、效率等性能指标，并能运用这些指标评价热机的性能优劣。
2.课后自主学习和探究：
（1）热机工作原理：让学生通过互联网收集不同类型的热机（如蒸汽机、内燃机、燃气轮机等）的工作原理和性能数据，分析它们之间的异同。
（2）热机效率：让学生设计一个实验，测定实验室用热机的效率，并探讨提高热机效率的方法。
（3）热机环保问题：让学生调查生活中常见的热机排放废气对环境的影响，如汽车尾气、工厂废气等，并提出减少这些影响的措施。
请同学们认真完成当堂检测，这将有助于巩固所学知识，提高自己的学习效果。
板书设计
①热机的基本概念：
-热机：利用热能转化为机械能的装置
-热机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气
-热机的性能指标：功率、效率
②热机的工作原理：
-热机的工作原理：燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，转化为机械能
-热机效率的计算：热机效率=做功总量/燃料完全燃烧释放的热量
教学方法与策略
1.教学方法：
（1）讲授法：在讲解热机工作原理、性能指标和环保问题时，教师可以通过清晰、简洁的语言进行讲解，让学生掌握基本概念和原理。
（2）案例研究法：通过分析具体的热机实例，让学生了解热机在实际应用中的优缺点，提高学生的实际问题解决能力。
（3）实验法：组织学生进行热机实验，让学生亲自操作，观察实验现象，增强学生的实践操作能力和科学探究能力。
教科版八年级物理下册教案11.5改变世界的机械
教案：教科版八年级物理下册 11.5 改变世界的机械一、教学内容1. 了解机械的基本概念，掌握机械的分类和特点。
2. 掌握杠杆的平衡条件，理解力臂和力的作用点对杠杆平衡的影响。
3. 学习滑轮组的原理，了解滑轮组的特点和应用。
4. 学习斜面的原理，了解斜面的特点和应用。
二、教学目标1. 让学生了解机械的基本概念，掌握机械的分类和特点。
2. 使学生掌握杠杆的平衡条件，理解力臂和力的作用点对杠杆平衡的影响。
3. 培养学生学习滑轮组的原理，了解滑轮组的特点和应用。
4. 让学生学习斜面的原理，了解斜面的特点和应用。
5. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：杠杆平衡条件的理解和应用，滑轮组和斜面的原理及其应用。
2. 教学重点：杠杆平衡条件的掌握，滑轮组和斜面的原理及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具：杠杆模型、滑轮组模型、斜面模型、多媒体教学设备。
2. 学具：学生实验器材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察生活中常见的机械，如撬棍、剪刀、钳子等，引导学生思考这些机械的原理和作用。
2. 知识讲解：讲解机械的基本概念，介绍杠杆、滑轮组和斜面的原理及其特点。
3. 例题讲解：通过具体例题，讲解杠杆平衡条件的应用，分析滑轮组和斜面的原理及其在实际中的应用。
4. 随堂练习：让学生运用所学的知识解决实际问题，如计算杠杆的平衡点，设计滑轮组等。
5. 课堂讨论：让学生分组讨论，分享各自在练习中的心得体会，互相学习和交流。
7. 板书设计：板书重点知识点，如杠杆平衡条件、滑轮组原理和斜面原理。
8. 作业设计：布置相关作业，巩固所学知识，包括计算题、设计题等。
六、作业设计1. 计算题：已知一杠杆长度为1米，一端施加10N的力，另一端施加15N的力，求杠杆的平衡点。
2. 设计题：设计一个滑轮组，使物体在提升过程中所需力最小。
3. 应用题：一箱子重200N，放在地上，请你设计一个斜面，使箱子能够滑到桌上（桌高0.8米）。
九年级物理下册10.3改变世界的信息技术教案新版教科版20180814214-物理备课大师【全免费】
10.3改变世界的信息技术
教学目标
知识与技能
①常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
②通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。
③了解光纤通信的原理和优点。
④了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
过程与方法
通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。
情感、态度与价值观
通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
重点与难点
卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
教学准备
光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台（有条件的话让学生人手一台）。
教学过程。
2022年教科版物理《改变世界的信息技术 》精选教案(推荐)
【教学目标】【教学目标】一、知识与技能1. 认识到电磁波是一种波动；2. 知道光是电磁波, 知道电磁波在真空中的传播速度二、过程与方法1. 通过动手做, 体会探究过程和科学方法的重要性；2. 通过观察, 体会人类对电磁波的利用.三、情感、态度和价值观1. 在实际操作过程中, 培养学生观察与尝试操作的科学学习兴趣；2. 通过观察与动手做, 使学生认识到物理世界的神奇, 进一步了解物理应用于社会生产与生活的壮观图景, 初步形成应用意识.【教学重点】电磁波的概念、分类【教学难点】电磁波的波长、频率与波速的关系【教具准备】多媒体【教学课时】1课时【稳固复习】教师引导学生复习上一节内容, 并讲解学生所做的课后作业〔教师可针对性地挑选局部难题讲解〕, 加强学生对知识的稳固．【新课引入】师：你知道“四川卫视〞的电视节目是怎样被电视接收的吗？教师播放一段视频学生观看并讨论.师：请同学们阅读课本, 然后答复：现代通信的方式主要有哪几种？生：卫星通信、光缆通信、移动通信.【进行新课】教学探究点1 卫星通信通过阅读后, 学生先对卫星通信有个感性认识.然后提示学生, 卫星传送的承载电视信号的电磁波〔微波〕和可见光一样是沿直线传播的.如果利用电视塔来发射电磁波, 传播的距离有限.可以让学生用圆规在白纸上画一个圆, 代表地球；再在“地球〞“地球〞球面的切线, 所覆盖的面积很小, 如果从离地球外表3.6 ×104 km 高的同步卫星上发射电磁波, 就可以覆盖很广阔的区域.这时, 再让学生观察教科书图10-3-3 和图10-3-4, 就很容易理解了.师：介绍通信卫星, 学生观察讨论“中继站〞的作用.2.卫星通信的优点：远距离传送信息、通信容量大、干扰小、质量高.教学探究点2 光缆通信全反射和光纤通信是高中学习的内容, 建议首先用弯曲的玻璃棒做激光在玻璃棒中传播的小实验.让学生观察激光穿过玻璃棒, 只能从另一端射出.启发学生：这一特点有什么作用？然后再引导出“激光在玻璃棒内发生全反射〞和“光在光纤中传播能量损失非常少〞的事实.1.光缆通信：就是应用光的全反射原理, 把光限制在光纤内部, 用光信号取代传统通信方式中的电信号, 从而实现信息的传递.2.光纤通信的优点：通信容量极大、传输距离长、保密性能好、损耗小、不怕雷击, 不受电磁干扰.教学探究点3 移动通信这一板块主要让学生了解两个内容, 一是了解移动通信的组成.知道什么是移动台、基站、移动交换中心；二是了解数字蜂窝系统.1.移动通信:通信双方有一方或两方处于运动中的通信.事实上, 就是一个移动台, 当用一部与另一部的通话时, 发出的信息首先通过电磁波的传播被基站把信息传到移动交换中心, 再转到对方所处区域基站, 通过电磁波的传播, 拨通你所要通话的.2.数字蜂窝系统：主要由移动台、基站和移动交换中心组成.为了增强对数字蜂窝系统的了解, 可以引导学生观看学校附近的基站的视频.教学探究点4 信息革命与人类文明1.这一板块是让学生了解信息技术对促进人类文明的作用.首先可以用提问和讨论的方式, 通过生活中的实例, 让学生知道什么是信息.然后介绍信息技术在现代生活中作用.对雷达、半导体技术、集成电路、网纳米技术等可以利用多媒体课件、图片或录像辅助教学, 海湾战争、英阿〔阿根廷〕马岛战争中生动的例子, 说明在现代战争中的作用, 激发学生的学习兴趣.2.师简单介绍网络通信.师：计算机可以高速处理大量信息, 把计算机联在一起, 可以进行网络通信, 信息资源共享.电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式.【教师结束语】本节主要介绍了卫星、光纤、移动通信, 重点知道光纤通信系统的工作原理.在课余生活中我们可以利用网络学习知识, 但千万别沉迷于网络.【课后作业】完本钱课时对应练习, 并提醒学生预习下一节内容.自我评价当我们在某一网站搜索引擎中输入“漫游〞四个字时, 可以搜索到很多条相关的信息, 应当首先在搜索的提示信息中, 初步判断哪些可能是广告;哪些只是提到这几个字, 实际上与原理无关；哪些是可能介绍漫游的原理.翻开网页后, 挑选有用的资料进行整理和编辑, 最后形成观点明确、层次清楚的小文章.这一活动, 其主要意义不是“结果〞, 而是“过程〞.它不但使学生获得知识, 更能提高自学能力和写作能力.卫星通信教学以阅读为主, 学生画图参与, 这样既形象又客观, 利于学生对卫星通信的了解；光缆通信, 用实验形象的把光的全反射展现出来, 然后启发提问, 引导学生分析, 这种教学方式比直接把结果告诉给学生的效果要强很多, 有利于激发学生的学习兴趣及科学探究习惯的培养.第2节磁场对电流的作用【教学目标】一、知识与能力1.知道磁场对通电直导线有力的作用.2.知道磁场方向、直导线中的电流方向、直导线的受力方向三者之间的关系.3.知道磁场对通电线圈有力的作用.┃教学过程设计┃第1课时┃教学过程设计┃第2课时┃教学小结┃。
九年级物理下册10.3改变世界的信息技术教案(新版)教科版
- 学习编程语言，动手编写简单的程序，体验编程的乐趣。
3. 引导学生关注信息技术领域的最新动态，如关注知名科技公司的官方网站、阅读科技类新闻等。
4. 鼓励学生参与信息技术相关的竞赛和活动，如编程比赛、机器人制作等，以提高他们的实践能力和创新能力。
教师备课：
深入研究教材，明确信息技术的教学目标和重难点。
准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，提高学生学习信息技术的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入信息技术学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的信息技术内容，帮助学生建立知识之间的联系。
5. 请分析信息技术对社会发展的影响。
答案：信息技术对社会发展的影响包括提高工作效率、改变生活方式、促进社会发展等。但同时，也带来了一些挑战，如网络安全问题、隐私保护等。
九．教学评价与反馈
2. 小组讨论成果展示：通过小组讨论的方式，让学生展示他们对信息技术的理解和应用。观察学生是否能清晰表达自己的观点，是否能从同伴的反馈中进行自我反思和调整。
结合信息技术的内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。
鼓励学生分享学习信息技术的心得和体会，增进师生之间的情感交流。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的信息技术内容，强调重点和难点。
肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。
布置作业：
根据本节课学习的信息技术内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
- 信息技术的作用：提高工作效率、改变生活方式、促进社会发展等
改变世界的物理学
改变世界的物理学爱因斯坦以前说过：发展独立思考和独立判断的一般水平，理应始终放在首位，而不应该把专业知识放在首位。
如果一个人掌握了一个学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培养内容的人来，他一定会更好地适合社会的进步和变化。
作为自然科学的基础，物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科，很多人理所当然的将其归纳为枯燥困难的一类。
诚然，其中不乏高深的知识和超出实际经验的科学幻想，但就高中来说，其实，有很多被我们（其中不乏很多物理老师）忽略的魅力！而这些，随着高中课程的新改革，那些掩埋在尘沙下的美丽也逐渐展露出来。
如：描述经验资料，具有最少量的定义和独立假设的模型——最好的理论；如：从整体上把握万物，星星繁多，却个个清晰，万里长城，却由一个个的单块石头组成；如：质点、刚体、黑体、谐振子、理想气体等，小到原子大到太阳能够有同一名称——质点。
如：对称、平衡、和谐是人类共同的审美心态；如：作用力与反作用力、正电荷与负电荷、S极和N极、电流周围的磁场及变化磁场周围的电场、杨振宁和李政道的宇称守恒。
如：整个宇宙（有限）中，质量(能量)守恒、电荷守恒；是，我们高中阶段不会去研究宇宙，不会去研究量子，宏观脱离不了地球，微观即到质点，但是，在新课程的物理教科书上，很多很多的说一说、做一做，很多很多的科学漫步，给喜欢物理的同学们提供了一个有限条件下的无限空间。
比如讲到原子物理部分，会有提到杨氏双缝干涉。
当时我们告诉学生的是，这是典型的揭示了光的奇妙的波粒二象性的著名实验。
屏幕A上的小孔照亮了屏幕B上的两个夹缝。
两个夹缝的影像显示在屏幕C上，显示出来的，并不是两道光，而是一系列明暗条纹（即干涉条纹）。
形成干涉条纹，是因为从两个夹缝发出的光波在某些位置上是同步到达屏幕C的，而在某些位置上是不同步的。
也许知识点到这里就算是完成了，但是后面的做一做想一想，会给学生带来更大的冲击力和思维空间。
改变世界物理学教学大纲
《改变世界的物理学》教学大纲一、课程开设基本情况（一）开课单位：光电信息学院大学物理教研室（二）学分：2学分总学时：32学时（理论教学32学时，实践教学0学时）（三）课程类别：选修考核方式：考查（四）课程负责人：李丽君（五）选课对象：全校非“理学门类和工学门类”的学生二、本课程的目的、性质及任务《改变世界的物理学》以新的视角，重点勾勒20世纪物理学的重大成就以及物理学在现代高新技术中的主要应用。
其主要内容是结合物理学在航天、激光、材料、信息、能源、医学、生命科学和宇宙学等方面的应用，介绍物理学基本知识，融物理知识和前沿应用为一体。
《改变世界的物理学》还重视对学生的科学素质的培养，结合科学史介绍著名物理学家的创造性思维以及勇于探索的精神，并注意介绍我国科技方面的重大成就及我国科学家的贡献。
因此，通过开设《改变世界的物理学》课程，不仅可使非理工科学生知道物理学的基本结构和基本知识，帮助学生了解物理学在航天、激光、信息、能源、医学、生命科学和宇宙科学等各方面的作用，激发学生的学习兴趣，促进学生掌握科学的思维方法，更重要的是可提高文科学生的科学素养，培养创造思维和勇于探索的精神，拓宽学生视野，建立正确的世界观和人生观。
三、本课程的基本要求本课程主要是使学生通过学习，既学到知识又能学到科学思维方法，要学生通过学习能够了解基本的物理知识，同时了解它们在高新技术中的应用，同时要求学生能够掌握物理学的方法论和认识论，提高科学素养。
四、本课程与其它课程的关系1．本课程的先修课程: 无2．本课程的后续课程: 无五、本课程的重点、难点和深广度本课程的重点：万有引力定律；宇宙速度；机械能守恒；角动量守恒；人造卫星及应用；谐振动及其描述；声波及其描述；电磁波；光的干涉、衍射、偏振、反射、折射和全反射；无线电波的传播；光电效应；康普顿效应；光的“波粒二象性”；原子能级与光谱；光与原子的相互作用；红外线；紫外线；X-RAY及其应用；元素的放射性；核能；α、β、γ衰变；激光产生的原理；激光器的结构；激光的应用；分子结构；扫描隧道显微镜及应用；原子显微镜及应用；能源的种类；能源与环境；热能与机械能；核电站；超声波的产生及应用；放射性衰变的规律；放射性药物及应用；激光在医学上的应用；时间的相对性；空间的相对性；质能关系；哈勃红移；宇宙的背景辐射；本课程的难点：三个宇宙速度；机械能守恒；动量守恒；角动量守恒；波函数；双缝干涉；全息照相；光电效应；康普顿效应；能级跃迁的辐射；红外线和紫外线的产生；X-RAY的产生和X-RAY的谱；晶体的结构；n型和p型半导体；PN 结和晶体管；核裂变的过程；半衰期和平均寿命；衰变常数和指数衰变；时间膨胀；长度收缩；质能关系；哈勃红移。
三学分物理改变世界的物理学
三学分物理：改变世界的物理学
课程说明：
1．3学分，48学时，结束即考；
2．教材特点：面广、内容新，但系统性不太强；
3．教学安排：适当增减、整合。
如第二章将增加一些运动学和动力学的基本概念和规律，第三章将增加振动、波动的概念、方程等等；
4．复习考试：第十三周复习两次，考试大约在第十四周进行；
5．成绩：考试成绩80%，平时成绩20%。
学习要求：
1．按时到课，不缺习、迟到、早退，有事请假；
2．认真听课，做好笔记，有问题即时提出，尽快解决；
3．按时、独立完成作业。
第一章导论(1课时)
§1.1世界为什么变化这么快(阅读)
§1.2从自然哲学到物理学(阅读)
一．中国古代的世界图景和哲学观
二．古代西方哲学观和物理知识
三．古代阿拉伯的物理知识
四．欧洲中世纪的科学为何发展缓慢
§1.3经典物理学产生的条件和建立过程(阅读)
一．文艺复兴
二．天文学的突破
三．伽利略和近代力学的诞生
四．笛卡儿、惠更斯和牛顿
§1.419世纪物理学的成就和危机
一．电磁现象的研究
二．从法拉第到麦克斯韦
三．热力学与统计物理学的建立和发展
四．经典物理学的“危机”，两朵乌云和三大发现
§1.520世纪物理学的发展及其特点
一．向微观世界和宇宙空间进军
二．向新事物和“复杂性”进军
三．物理学与高新技术
§1.6物理学的社会教育和思想文化功能(阅读) 一．科学的双重功能
二．物理学是“求真”的
三．物理学是“至善”的
四．物理学是“美”的。
《改变世界的物理学》教学大纲72学时
6
（1）
光与物质的相互作用
4
（1）
微观世界及其探索
4
（1）
光彩夺目的新光源
4
（2）
物理学与新材料
6
（2）
信息技术
4
（2）
能源科学基础
4
（2）
医学中的物理学
4
（2）
物理学与生命科学
4
（2）
相对论和宇宙
4
（2）
从二十世纪Байду номын сангаас理学看世界
4
（2）
演示、录象等
8
机动
6
二、教学内容的要求
教学内容的基本要求分为掌握、了解二级，本大纲教学内容要求也分成二类，并用符号(1)和(2)标记，这二类要求是：
(1)：要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握。并能作简单应用。
(2)：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。
三、学时分配
总学时72
讲课
要求
导论
4
（2）
航天与力学
6
（1）
教学大纲72学时
课程名称（中文/英文）：大学物理/University Physics
学时（课内/课外）：72
学分：4
适用专业：文科各专业
开课院（系）、教研室：物理系大学物理教研室
教材、教学参考书：倪光炯主编《改变世界的物理学》（教材）
一、课程的地位、作用和任务
本课程是面对文科学生的一门重要基础课，它的任务和目的是比较系统地讲授物理学的基础理论，对近代物理学方面的发展作初步介绍,培养学生辨证唯主义的世界观和分析问题解决问题的能力。根据教育面向现代化，面向世界，面向未来的要求，给文科学生打下必要的物理学基础。
改变世界的物理学_课堂笔记
一、《百年诺贝尔物理学奖》1、你从诺奖得主身上得到了什么启示。
2、关于科学精神、创新精神的思考。
创新精神是一种勇于抛弃旧思想旧事物、创立新思想新事物的精神。
创新精神是科学精神的一个方面，与其他方面的科学精神不是矛盾的，而是统一的。
创新精神提倡独立思考、不人云亦云，并不是不倾听别人的意见、孤芳自赏、固执己见、狂妄自大，而是要团结合作、相互交流，边是当代创新活动不可少的方式：创新精神提胆大、不怕犯错误，并不是鼓励犯错误，只是课调错畏认识是科学探究过程中不可避免的；创新精神提倡不迷信书本、权威，并不反对学习前人经验，任何创新都是在前人成就的基础上进行的；创新精神提倡大胆质疑，而质疑要有事实和思考的根据，并不是虚无主义地怀疑一切…“总之，要用全面、辩证的观点看待创新精神。
科学精神是坚持以科学的态度看待问题、评价问题而不借用非科学或者伪科学的手段。
科学精神应包括14个方面的特征：执着的探索精神创新改革精神虚心接受科学遗产的精神理性精神求实精神求真精神实证精神严格精确的分析精神协作精神民主精神开放精神功利精神可重复和可检验实践精神3、你认为当代大学生应该具备什么素质一是要永远充满对新知识的渴望,并善于获取知识,具有较宽广的知识面。
二是要有提出问题、发现问题的能力。
三是要有强烈的创新意识。
四是要有创造思维能力。
五是要有脚踏实地、不畏艰险、勇于攀登的精神和严谨的学风。
高素质创新人才至少应具备三个方面的条件：第一需要有一个适合他创新的环境，有支持他创新的人群、资金、技术、资料相关设备等；第二他要具有该领域创新的能力，对该领域已有的的发展水平有所了解，使他的创新有的可施，避免重复劳动；第三是他的创新必须符合社会发展或人们生活的需要，对已有的状况有所改进。
二、《浅谈熵》1、请用熵原理表述热力学第二定律。
熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行，这就是熵增加原理一切宏观自然过程总是沿着无序性增大的方向进行，也就是沿着熵增加的方向进行，即在孤立系统中所进行的自然总过程总是沿着熵增大的方向进行，平衡态对应于熵最大的状态，这就是熵增加的原理2、从宏观、微观角度叙述熵原理。
改变世界的物理学(选修课)
论物理学的统一摘要：浅谈19世纪以来物理学的发展，综述爱因斯坦临终追求的“统一”与“统一场论”；“统一场论”与“物理学的统一”的关系，“物理学的统一”的现状。
关键词：统一统一场时空1.爱因斯坦的追求1.1.19世纪以来物理学的发展19世纪理论物理学的研究达到了巅峰状态。
海王星的发现彰显了牛顿力学的理论威力，电磁学与力学的统一使物理学显示出一种形式上的完整，在人们心目中，物理学达到了近乎完美的程度，许多物理学家改变其研究领域甚至转行、跳槽，哀叹物理学已终于牛顿和麦克斯韦的时代。
1.2.爱因斯坦的追求的“统一”1905年，一个新的物理名词出现在《物理学年鉴》上——相对论。
一个由爱因斯坦开创的新时代也随之到来。
狭义相对论、光量子说、广义相对论、爱因斯坦场方程式、引力波理论……他完善了牛顿的动力学，将物理学推向了一个新高峰。
可是当爱因斯坦在众多领域都取得划时代意义的成就时，当世人无不叹服爱因斯坦的才华与智慧时；爱因斯坦转而开始思考另一些列问题：“物理学真的如此庞杂、晦涩吗？一个基于自然科学与哲学的科学，难道不能被统一，并简单地描述阐明吗？”；“物质是基于时空存在的吗？那么时空呢？”于是爱因斯坦开始“统一”物理学，“解密“物理学，也有意无意地将物理学的研究推至“宇宙真相”的门口。
1.3.统一场论“场”。
一个“场”字是否能统一物理学呢？任何存在物质都有一联结场，当存在物质运动时，该场结构的变化产生附属场，附属场的变化又产生新的下一级附属场，从而形成一由联结场和无穷级附属场组成的“场体系”，这个“场体系”就是该存在物质的统一场。
两个存在物质之间相互作用力的大小，由其统一场之间的相互作用决定，即其联结场及附属场之间相互作用的合力的大小。
爱因斯坦如是说，也欲如是解释电磁相互作用与物质的运动的联系和统一，进而解开物质运动与时空之间的逻辑关系。
2.“统一场论”就是“物理学的统一”吗？2.1.物理学的前景与方向自爱因斯坦的离世，作为无数科学领域基础的理论物理学，也不得不“被跌落”，从曾经的辉煌中黯淡下来，物理学似乎也已从“搜集资料的科学”发展成为了“整理资料的科学”，从 20世界60年代开始，半个多世纪的实验、试验也仅仅是反复验证了已有的理论。
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《改变世界的物理学》课程教学大纲
课内总学时：36 课程负责人：
一、课程的性质和任务
物理是一门重要的基础科学，是当代技术发展的最主要源泉，物理学的发展对整个人类文化都产生了深刻影响。
为了更好地适应当今科学技术和经济、社会的发展，培养更高质量的人才，人文、社会科学学生学点物理知识是非常必要的。
这门课只有一学期，且学时数很少，合理的安排好教材内容，使学生对本课程有兴趣，通过学习有所收获，既学到知识，又学到科学思维方法，有利于文科学生科学素质的培养。
二、课程内容，要求，教学方法，手段和学时分配
本课程采取教师课堂讲授，利用电化教学手段，通过录像、演示实验等使课堂教学生动、活泼、直观，提高学生学习兴趣。
第一章导论（2学时）
§1.1世界为什么变化这么快
§1.2从自然哲学到物理学
§1.3经典物理学产生的条件和建立过程
§1.4 19世纪物理学的成就和危机
§1.5 20世纪物理学的发展及其特点
§1.6物理学的社会教育和思想教育功能
第二章航天与力学（2学时）
§2.1万有引力定律的发展
§2.2宇宙速度与动量及机械能守恒
§2.3人造地球卫星及其应用
§2.4航天器的运动和角动量守恒
第三章无处不在的波（2学时）
§3.1振动
§3.2声波
§3.3电磁波概述
§3.4光的反射、折射和全反射
§3.5光的干涉、衍射和偏振
§3.6无线电波、广播和电视
§3.7微波、雷达及其应用
第四章奇妙的有色世界和无色世界——光与物质的相互作用（2学时）
§4.1光的量子性
§4.2量子能级间的跃迁和辐射谱
§4.3颜色从哪里来
§4.4红外线与紫外线
第五章微观世界及其探索（2学时）
§5.1揭开研究微观世界序幕的三大发现
§5.2原子结构
§5.3 X射线与原子结构
§5.4原子核的结构
§5.5探索微观世界奥秘的近代技术
第六章光彩夺目的新光源（2学时）
§6.1激光产生原理与激光器结构
§6.2激光的特性及应用
第七章物理学与新材料（2学时）
§7.1物质结构的基础知识
§7.2半导体
§7.3超导材料
§7.4新型材料
§7.5原子的直接观察与操纵
第八章信息技术（2学时）
§8.1信息和信息技术
§8.2信息的获取
§8.3信息的传输
§8.4信息的处理和应用
第九章物理学是能源科学的基础
§9.1能源概况
§9.2能源利用和开发
§9.3裂变反应堆——核电站
第十章医学中的物理学（2学时）
§10.1生物电磁效应在诊断和治疗中的应用
§10.2超声在医学上的应用
§10.3放射性药物在诊断和治疗中的应用
§10.4激光在医学上的应用
§10.5神奇的粒子手术刀
§10.6 CT技术和磁共振成像技术
第十一章物理学与生命科学（2学时）
§11.1什么是生命
§11.2细胞内的物理和化学过程
§11.3生命源于信息
第十二章相对论和宇宙（2学时）
§12.1陌生的高速世界
§12.2相对论动力学、质能关系
§12.3广义相对论简介
§12.4宇宙学大意
§12.5恒星的诞生、演化及其归宿
§12.6太阳系和地球的起源与演化
第十三章从二十世纪物理学看世界（2学时）
§13.1对称性和守恒律
§13.2物理学的方法论
§13.3物理学的认识论
三、教材与参考书
«改变世界的物理学»倪光炯主编复旦大学出版社1998年第一版。