spContent=人类对自然的探索不断深入,理性思维促进现代科学的诞生。尤其是进入信息时代,新发明和新技术层出不穷,将人类文明推向新的高度,互联网、无线电、卫星定位、物联网、人工智能和大数据给我们极大便利。在享受科技成果带来的便利时,你有否思考,光和电磁波是什么,信息如何处理,智能家居怎样工作?
人类对自然的探索不断深入,理性思维促进现代科学的诞生。尤其是进入信息时代,新发明和新技术层出不穷,将人类文明推向新的高度,互联网、无线电、卫星定位、物联网、人工智能和大数据给我们极大便利。在享受科技成果带来的便利时,你有否思考,光和电磁波是什么,信息如何处理,智能家居怎样工作?
—— 课程团队
课程概述
人类是最具想象力和探索精神的万物之灵,有一些伟大的问题,自人类智慧的曙光乍现就一直困扰着我们,宇宙中心在哪里,我们怎样出现,又将去往何方,怎样获得永生或者穿越时空。为了回答这些问题,通过不懈的努力,在理性思维引导下,现代科学诞生,它是人类最强智慧的结晶。
自从工业革命以来,科技日新月异,从微观世界到天体运行,从永恒不变的时空到不确定的概率波动和空间弯曲,我们对自然的认识越来越深刻,同时我们获得不可思议的成就,旅行者一号飞了40年到了200亿公里外的宇宙深处,土星五号将3000多吨的庞然大物送到太空,我们可以侦测几十亿光年外的引力波,也能深入到原子核内部,我们在芯片上雕刻数亿个晶体管单元。互联网让天涯不再遥远,卫星定位、物联网、大数据、智能制造等新发明和新技术层出不穷,我们享受科技成果带来的便利,那么,你知道电磁波是怎样传递信息,GPS如何定位,无线充电是什么原理,智能家居怎样实现?
现代科技离不开物理,物理是描绘客观世界本原的科学,是人类智慧的结晶,它用简洁优雅的公式来统一宇宙规律,解释万物的本原,它告诉我们看待世界的正确方法,它乐趣无穷,越深入你越惊叹它的美妙,它的理念和成就时刻影响着我们。
本课程从生活中选取题材,介绍物联网、无线电、人工智能技术的原理,手机上各个传感器怎样工作,用编程来控制硬件,合成自己的音乐,以及经典的电子制作等等,把握其中的原理和思想、技巧,用科学的方法去思考,让理性的光辉引领我们前行。
授课目标
通过本课程的学习,你可以
- 掌握重要的测量方法和技巧
- 了解电路中的基本概念,学会一些趣味电子制作
- 了解波、声音和信号处理,能自己用程序合成音乐
- 学习使用单片机和硬件模块,编程进行无线控制
- 了解光和电磁学的典型应用
- 了解物理学和科技发展的重要历史人物和事件
课程大纲
第1章 科技漫谈
课时目标:第1讲 科技漫谈:1.科技与文明;2.力和光的奥秘;3.科技日新月异
1.了解科学发展与人类文明的促进作用,了解历史时期经典事件
2.了解物理研究的主要对象,力学、光学、电磁学、量子物理和相对论在科技发展中的作用
第2章 长度和质量的测量
课时目标:第1讲 精密测量技术:1.测量的意义和测量技术;2.长度和质量的测量;3、数据处理;4、数学软件简介
1.了解常用的测量技术
2.了解测量精度
3.了解游标卡尺、螺旋测微器和物理天平的原理
4.掌握数学软件的函数、作图功能
第3章 电路
课时目标:第1讲 电量的测量:1.电路的连接2.电阻的测量;2认识电阻、电容、电感;3.万用表测量电子元件;第2讲 巧妙的电桥:1.电桥的原理和应用;2.制作数字温度计
1.了解电路的一些名词,串联和并联,电源和电动势
2.了解电磁仪表的使用,能够看懂简单的电路
3.会使用电磁仪表
4.知道电阻、电容、电感的原理、性能和用途
5.了解万用表
6.用万用表测量元件参数,识别元件
7.了解电桥的原理的功能
8.了解温度,了解温度传感器
9.知道数字温度计的制作方法
第4章 静电和静电场
课时目标:第1讲 静电场和电磁炮:1.电场、静电感应、电容器;2.逆变器 制作小型电磁炮
1.了解电场和电势,了解静电现象和用途
2.了解逆变电路
3.知道电容和电磁炮的原理
第5章 宇宙的本源——波
课时目标:第1讲 振动和波:1.简谐运动——摆;2.波动;3.声音、超声测距;4.最速下降曲线
1.了解振动和波动产生的原因和要素
2.了解单摆和扭摆,了解钟表计时原理
3.了解超声波,了解测距原理
第6章 磁场和电磁感应
课时目标:第1讲 电磁对立统一:1.磁现象、磁场;2.安培力和电动机;3.电磁感应和发电机;4.自感、互感和变压器;第2讲 电磁振荡和电磁波:1.电磁振荡和振荡电路;2.电磁波;3..电磁波的发送和接收;4.多谐振荡器闪光灯
1.了解磁现象,了解磁场强度和磁通量
2.了解磁场的作用力,了解电机,了解超导磁悬浮
3.了解磁场变化引起电磁感应;
4.了解自感现象和互感现象,了解变压器的原理
5.了解电磁场和电磁振荡现象;
6.了解振荡电路,知道多谐振荡器闪光灯
7.电磁波和无线传输
8.电磁波的发送和接收
9.制作调频发射器
第7章 信息、物联网和人工智能
课时目标:第1讲 信息和物联网:1.单片机和智能;2.无线通讯控制;3.树莓派和物联网;第2讲 数字信号解析:1.声音信号解析;2.傅里叶变换、频谱;3.PYTHON合成音乐信号
1.了解声音的产生和声音的特性
2.了解声音与频率的关系,了解频谱
3.了解PYTHON语言编程,能合成一段信号
4.了解单片机和嵌入式系统
5.了解蓝牙、智能小车
6.了解物联网、树莓派
第8章 神秘的光
课时目标:第1讲 神秘的光:1.光的本原——能量;2 等离子、辉光放电;3、光的干涉;4、光的偏振
1.了解光的本原
2.了解光传播中的特性
3.了解发光的原理,制作冷阴极射线灯
4.了解等离子体,了解等离子的用途
5了解气体放电现象
6.了解自激振荡,了解特斯拉线圈
展开全部
预备知识
本课程是电子信息类通识课程,无特殊的先修课程要求。
本课程适宜以下学习者:
参考资料
QQ:1021176631,电话18252409620(微信同号)
QQ群:478086614科技与物理交流群
扫码
常见问题
1、本课程难学吗?要什么基础?
答:本课程程不深入讨论公式,仅扼要介绍科技,只需要高中知识即可
2、本课程要编程吗?编程难不难?
答:编程是现代大学生的基本功,就和使用office和上网浏览一样普通。编程的境界分很多,在了解基本语法后首先从模仿开始并不困难,入门后就看自己了。本课程推荐学习数学软件Mathstudio和Python