• 创客培养:趣味力学实验与制作(自主模式)

    高云峰

    高云峰副教授清华大学航天航空学院

    简介 课程包括三部分内容:(1)主讲者参与拍摄的《走进科学》《原来如此》等栏目,介绍其中的道具设计和实验过程;(2)展示趣味科学游戏的设计及现象;(3)教授AutoCAD基础设计,利用激光切割机设计制作有趣的小装置(10个原创的装置,从简单到复杂)。

    章节第一章 创客历史及AutoCAD命令 第二章 激光切割机及桌椅制作 第三章 新型不倒翁及小熊爬绳 第四章 小鸭下山及小夜灯 第五章 隔空取物及逆行风车 第六章 扎气球及来去自如 第七章 投石车及小玩具 第八章 穿墙而过及寻找四叶草 期末考试

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  • 大学物理——近代物理(自主模式)

    胡海云

    胡海云教授北京理工大学物理学院

    简介 量子力学和相对论统称为近代物理学,是20世纪物理学最伟大的发现,没有它们就不会有今天的计算机、激光、核能、纳米、宇宙探索等各种各样的高新技术。本课程在相对论部分着重阐明狭义相对论的基本原理及其在物理学中的重要意义。关于洛仑兹变换、时空观和时空几何的讨论,如同时性的相对性和动钟变慢和长度缩短及动力学方面的内容如相对论质量和动量、相对论能量的学习,都有助于大家加深对狭义相对论的理解。在量子物理部分我们将大至顺着人类对微观粒子本性认识的发展历史,通过黑体辐射规律、光电效应现象、康普顿效应、粒子的波动性等这些对经典物理而言是不可思议的怪事。着重引入普朗克、爱因斯坦、德布罗意、玻恩、海森伯等相继提出的量子物理中一些基本概念、规律和方法,使同学们从中体会和欣赏微观世界的和谐与优美。 主要包括相对论和量子物理两部分内容,其中相对论部分着重介绍狭义相对论的基本原理、洛伦兹变换、相对论的时空效应以及动力学方面的内容,还简要介绍广义相对论的基本原理和时空观;量子物理部分着重介绍微观粒子的波粒二象性、薛定谔方程及其应用、固定物理基础等。给学生创新思维和探究精神的启迪。

    章节第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 期末考试

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  • 大学物理——电磁学(自主模式)

    胡海云

    胡海云教授北京理工大学物理学院

    简介电磁学是物理学的一个重要分支,它研究的对象是电磁运动及其所引起的各种现象最基本的规律。电磁学的发展不仅与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系,而且也是电工学、无线电电子学、电子计算机技术以及其他新科学、新技术发展的基础。这里我们着重从场的观点阐述静电场和稳恒磁场的基本概念、基本规律和基本定理,揭示电磁感应现象的物理本质,最后介绍电磁场理论的初步知识。通过课程学习,学生掌握电场、磁场、电磁感应的基本规律和基本现象,特别是电磁场的基本定律定理,包括库仑定律、静电场的高斯定理、静电场的环路定理、安培定律、磁场的高斯定理及安培环路定理、电磁感应定律等,并利用这些定理定律分析和解决电磁学中的一些问题。

    章节绪论 第一章 静电场 第二章 静电场中的导体和电介质 第三章 稳恒磁场 第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组 期末考试

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  • 理论力学(自主模式)

    高云峰

    高云峰副教授清华大学物理系

    简介理论力学既是一门基础学科,又是一门技术学科。它一方面是众多工科课程的基础,同时又能独立处理很多工程问题。理论力学课程内容按研究方法分类,包括以牛顿定律为基础的矢量力学(几何力学);以变分原理为基础分析力学。按研究内容分类,分为运动学:研究运动的描述;动力学:研究运动的力与运动的关系;静力学:研究力与平衡的关系。教学安排:绪论第I篇运动学第1章点的运动学第2章刚体运动学第3章复合运动第II篇静力学第4章几何静力学第5章分析静力学第III篇动力学第6章质点动力学第7章质点系动力学第8章分析动力学第IV篇动力学专题第9章刚体动力学第10章变质量系统动力学第11章机械振动基础前三篇是教学主要内容,第四篇可以根据情况选择部分内容讲解。在教学过程中,除了常规的授课、习题讲解外,还有大量生动有趣的与课程内容相关的小讲座、电视节目片段、趣味力学游戏穿插在其中。此外还会公布一些比赛的内容,进行线下的比赛。

    章节绪论 第一章 点的运动学 第二章 刚体运动学 第三章 复合运动 第四章 几何静力学 第五章 分析静力学 第六章 质点动力学 期中考试 第七章 质点系动力学 第八章 分析动力学 期末考试

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  • 大学物理2 (电磁学、光学和量子物理)(自主模式)

    安宇

    安宇教授清华大学物理系

    简介 大学物理2(电磁学、波动光学和量子物理基础)是大学物理1 (力学、热学) 的续篇, 有一定关联性。比如,光学要用到振动和波动章节中的知识。其它内容也会涉及力学的概念,或者热学的概念,所以最好是学了大学物理1后再学大学物理2比较合适。如果过去学过一些力学和热学的概念和知识,也可以直接学大学物理2。 大学物理2中电磁学部分涵盖了电磁学的基本内容,但因为学时限制只涉及最基本的概念和知识。光学部分主要讲干涉、衍射和偏振内容。量子物理部分其实只是量子物理的初步入门,介绍量子物理的最基本概念。学习量子物理时,我们会发现前面学过的有些经典概念可能是错的,这种情况可能还不少。这不是说前面学的白学了,经典物理概念有它适用的一面,也有其局限的一面。后面还简单介绍原子、固体以及原子核,主要用量子物理的概念,了解和认识它们的结构以及特性。 同大学物理1一样,我们把内容分成:基本内容(不带星号),单星号内容以及双星号内容。清华以外的同学只要求基本内容,当然如果本人愿意,也可以与清华同学一样要求,即,除了这些基本内容外,还要求掌握单星号内容。双星号内容则是额外内容。

    章节WEEK1 WEEK2 WEEK3 WEEK4 WEEK5 WEEK6 WEEK7 WEEK8 WEEK9 WEEK10 WEEK11 WEEK12 WEEK13 WEEK14 WEEK15 期末考试

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  • 大学物理1 (力学、热学)(自主模式)

    安宇

    安宇教授清华大学物理专业

    简介大学物理的课程归纳了物理学的经典内容,是前辈物理学家的发现和总结,是智慧的结晶。大学物理中的很多思想方法都带有普适性,对其它科学和技术的发展都有无可估量的重要意义。大学物理课程分两个学期开设, 一般是春季学期的大学物理1 (力学、热学)和秋季学期的大学物理2 (电磁学、波动光学和量子物理基础)。每学期授课学时60, 对清华工科院系的学生是必修课程。大学物理课程通常是以合理说明或推论的方式,辅助以课堂演示实验,简单明了地给出物理学的基本规律。以此为基础认识和理解自然现象,并学习解决实际问题的物理方法。作为MOOC课程,我们把大学物理课程内容分解成10分钟左右视频为基础的很多片断, 每个片断包含一或两个知识点。但是,我们在学习过程应时刻牢记,这些知识点所包含的基本概念和基本方法之间有密切联系,要经常思考,注意融会贯通。考虑到选课同学的基础不同,我们把内容分成:基本内容(不带星号),单星号内容以及双星号内容。清华以外的同学只要求基本内容,当然如果本人愿意,也可以与清华同学一样要求,即,除了这些基本内容外,还要求掌握单星号内容。双星号内容则是额外内容。

    章节绪论 WEEK1 (质点力学) WEEK2 WEEK3 WEEK4 WEEK5 WEEK6 WEEK7 WEEK8 WEEK9 WEEK10 WEEK11 WEEK12 WEEK13 WEEK14 WEEK15 期末考试

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  • 量子力学(上)(自主模式)

    徐湛

    徐湛教授清华大学物理系和高级研究院

    简介量子力学是近代和现代物理学的理论基础,也是许多现代高新技术的科学基础。现代物理学的众多分支学科,例如原子和分子物理、原子核和粒子物理、凝聚态物理、材料物理、化学物理、生物物理、天体物理、量子信息和量子计算等等,都离不开量子力学。近年来,随着实验技术和探测手段的不断进步,出现了一系列宏观尺度上的新奇量子现象,例如超导、超流、量子霍尔效应、高温超导、玻色-爱因斯坦凝聚、拓扑绝缘体等,大大拓宽了量子力学的应用范围,也加深了人们对于量子力学的认识。同时,对“基本”粒子世界的研究、对量子信息学的研究、对量子纠缠的本质的研究等等,也给量子力学提出了许多有待回答的新问题。所以,量子力学是一门仍然在不断地发展,与时俱进的科学。《量子力学》MOOC课程分两个学期开设,一般在秋季学期开《量子力学(上)》,春季学期开《量子力学(下)》。主要是在分析实验现象的基础上,利用推理论证和解析推导的方法,阐释量子力学的基本原理和基本概念,发展量子力学处理实际物理问题的基本方法,以求正确地认识和描写微观世界。这个MOOC课程将把《量子力学》的内容分解成以20分钟左右的视频为单元的一系列片段,每个片段包含一个或两个基本知识点。在学习过程中,请注意各个知识点之间的相互联系。考虑到选课同学的基础和目标不同,这个MOOC课程的内容分为两类:基本内容(不带星号)和提高拓展内容(用星号表示)。物理专业的同学要求掌握全部的内容,物理专业以外的同学可以只学基本内容。当然,非物理专业的学生学一点提高拓展的内容,也是有益无害的事情。

    章节序言 第一章 量子力学的历史渊源 第二章 波函数与薛定谔方程 第三章 一维势场中的粒子 第四章 力学量用算符表示 第五章 量子力学中的对称性与守恒量 第六章 中心力场 第七章 带电粒子在电磁场中的运动 期末考试

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  • 大学物理(先修课)-力学(寒假自主模式)

    张留碗

    张留碗教授清华大学物理系

    简介         《大学物理(先修课)-力学》是为具有扎实的数理基础、对物理感兴趣、学有余力的优秀高中生开设的力学先修课程,它包括质点运动学、质点动力学、动量和角动量、功和能、刚体、振动与波及狭义相对论等内容,预计 36学时。          大学物理课程通常是以合理说明或推论的方式,辅助以课堂演示实验,简单明了地给出物理学的基本规律。以此为基础认识和理解自然现象,并学习解决实际问题的物理方法。作为MOOC课程,我们把内容分解成10分钟左右视频为基础的很多片断, 每个片断包含一或两个知识点。教程内容精炼,概念准确清晰,与书面教材互为补充。          本教程需要一定的微积分和矢量基础知识。力学中得出的许多思想 方法和物理规律,比如能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律等都具有普适性,是学习其它物理学科的基础。          考虑到选课同学的基础不同,我们把内容分成基本内容和扩展内容,打星号的是扩展内容,本课只要求掌握基本内容。          本期课程采用自主模式,同学们可以免费在线选课,并根据各自情况合理安排时间完成在线学习。本期课程不设认证模式。不设在线答疑、在线作业、在线考试和线下考试,不提供证书。          如有学习课程的相关问题,可以先做记录,欢迎参加2017年3月开设的《大学物理(先修课)-力学(2017春)》课程选课,并在该课程上向课程助教进行交流。          温馨提示:《大学物理(先修课)-力学》课程已获清华大学和西安交通大学学分认证,学分认证的相关要求将在《大学物理(先修课)-力学(2017春)》开课时进行说明,欢迎各位同学选课!

    章节绪论 第1章 质点运动学 第2章 牛顿运动定律及其应用 第3章 动量和角动量 第4章 功和能 第5章 刚体的运动 第6章振动 第7章波动 第8章 狭义相对论

    +随堂模式 $ g4768人 7已更新至第9章

  • 光学(自主模式)

    蒋硕

    蒋硕副教授清华大学物理系

    简介作为理科专业基础课程,内容为经典光学,着重在波动性(电磁波),深入讨论波的性质,独立看深刻揭示光的波形,整体看为了后续量子力学进行必要铺垫。从光是电磁波开始,介绍Maxwell方程导出电磁波以及其一般性质;再分别讨论下列重要物理现象:光在介质中的传播;几何光学简介;波的叠加而由此产生的重要的光的干涉,衍射和偏振等重要概念与现象以及它们的应用。教学上突出对物理概念,物理图像的阐释与理解,对基本原理深入地讨论,再辅以严格的数学推导。The course is about classical optics, focusing on the wave property of light. With such thorough discussion, we not only reveal important properties of light, but also offer a solid background for further study of quantum mechanics. The content of Optics will include:1. What is ‘light’2. Maxwell equations3. Propagation of light in isotropic media4. Geometric Optics5. Superposition of waves6. Interference7. Diffraction8. Polarization of light

    章节Chapter 1 General Property of Wave(波的一般性质) Chapter 2 Electro-Magnetic Wave(电磁波) Chapter 3 Light Propagation through Homogeneous and Isotropic Media Chapter 4 Geometric optics(几何光学) Chapter 5 Interference and Coherence(Part 1) Chapter 6(1) Chapter 6(2) Chapter 7 Chapter 8(上) Chapter 8(下) 期末测试(共25题,不限时,开放一周)

    8自主课程 $可随时加入 g3703人 7课件全部开放

  • 电子信息科学与技术导引(1)(自主模式)

    王希勤

    王希勤教授清华大学电子工程系

    简介2006年王希勤教授任电子工程系系主任,发起并主持系教学改革。经过数年的教学研讨和调研,于2009年提出电子信息科学与技术知识体系的七个层次,在此基础上推动形成了清华大学电子工程系新的课程体系架构。现任系主任黄翊东教授于2007年任电子系教学副主任,主持和推动教学改革,最终形成了10门专业核心课+24门专业限选课+36门专业任选课的新课程体系,新课程体系于2011年正式全面启动。《电子信息科学与技术导引(1)》课程于2009年秋季学期第一次开课,课程内容按知识体系的七个层次展开: 1、场与物质,2、电势与电路,3、比特与逻辑,4、程序与处理器,5、数据与算法,6、通信与网络,7、媒体与认知。课程头尾分别添加‘电磁学史及分析数学史概览’和‘电子信息科学与技术的研究对象、知识体系及课程体系’。授课教师为王希勤教授、黄翊东教授、李国林副教授、葛宁教授、马洪兵副教授、吴及副教授、王昭诚教授和王生进教授。本课程是电子信息科学与技术知识体系的导引概论课,全面阐述电子信息科学与技术知识体系七个层次的内在关联性和各层核心知识框架。高中毕业后的电子信息相关专业学生、相关领域工程师可以由此课程对电子信息科学与技术知识体系获得一个全面深入的理解。本门课程在制作过程中得到了Google公司的资助,特此鸣谢。

    章节第一讲:电磁学与分析数学史概览 第二讲:电磁场与物质的相互作用 第三讲:电路抽象 第四讲:比特与逻辑 第五讲:程序与处理器 第六讲:数据与算法 第七讲:通讯与网络 第八讲:媒体与认知 期末考试

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