首页  >  教学服务  >  课程文件

Conceptual Physics -Syllabus & Session Plan-

2014年02月12日 来源:

 Conceptual Physics

Module syllabus

1. Unit description 

Physics is a fundamental science that deals with the understanding of the natural phenomena that occur in the universe. Conceptual physics is a non-mathematical approach to teaching physics. It is believed that with a strong conceptual foundation in physics, students are better equipped to understand the equations and formulas of physics, and to make connections between the concepts of physics and their everyday world. Topics of this course include Mechanics, Electromagnetism, Heat, Sound, Light and Modern Physics. The course will help learners connect physics to their everyday experiences and the world around them, and provide additional help on solving mathematical problems.

On successful completion of the module, learners will be able to:

Master the basic physical concept

Use physical concept to explain some scientific phenomenonexamine the impact of scientific knowledge on their lives, society, and the environment

Built up science thinking and develop the capacity to think critically

Develop a positive attitude toward science

2. Pre-requisite units and assumed knowledge

None 

3. Learning aims and outcomes 

Learning Outcome 1

Grasp the basic physical concept, understand the rules of the nature, and explain the everyday experiences and the world around them. 

 

ASSESSMENT CRITERIA:

a. Grasp Newton’s three Laws, explain Inertia and Linear Motion, Force and Acceleration, Action and Reaction

b. Understand Momentum, Energy, Rotational Motion, Gravity, Projectile and Satellite Motion, can analyze related experiences in their everyday world, such as Why you bend your legs when you run, etc.

c. Know the key topics: Thermodynamics, Vibrations and Waves, Sound, Musical Sounds, Electrostatics, Electric Current, Magnetism, Electromagnetic Induction, Properties of Light, the Atom and the Quantum, Special Theory of Relativity, General Theory of Relativity

 

Learning Outcome 2

Make experiments to validate physics theories in college physics laboratory, submit test reports.

 

ASSESSMENT CRITERIA:

a. Measure the local gravity.

b. Measure the rotation inertia of rigid body with fixed axis. 

c. Photoelectric effect and Plancks constant determination.

d. Simulation and drawing of Electrostatic field

 

Learning Outcome 3

Discuss some topic and prepare the presentation

 

 ASSESSMENT CRITERIA:

a. Newton and his apple 

b. Albert Einstein wrote, What really interests me is whether God had any choice in the creation of the word. What he mean?

 

4. Weighting of final grade

Grades will be assigned on the basis of the following percentages:

Attendance  10%

Class activities and participation20%

Exams 40%

Experiment30%

 

5. Grading

A 100-95 A- 94-90 B+ 89-87

B 86-83 B- 82-80 C+ 79-77

C 76-73 C- 72-70 D+ 69-67

D 66-63D- 62-60F 59 or lower

 

6. Policies

Attendance Policy

Attendance in class is mandatory for all students enrolled in the course. Any excused absence must be discussed directly with the teacher. Being late to class within 15 minutes will be recorded as 1 LATE and being late over 15 minutes will be recorded as 1 ABSENCE. 3 LATES equal to 1 ABSENCE. 20% absences of the total teaching hours will cause an F (a failing grade) directly. However, students are still welcome to continue to attend class. F students have no right to drop this course anymore. Each unexcused absence will result in the lowering of the attendance grade by 1 point. Each excused absence will result in the lowering of the attendance grade by 0.5 point.

 

Policy on Assignments and Quizzes

 

Students should finish their assignments completely and punctually. Assignment should be submitted on the date appointed by the instructor. If a student cannot hand in the assignment on time, the reasonable excuse will be needed. Late assignments will receive a maximum grade of 80. An assignment that is late for 3 days will be corrected but receive 0.

 

Plagiarism

 

Any form of cheating is NEVER tolerated. Any student ONCE caught cheating on a quiz, assignment or examination will receive a 0 for that particular work of the whole semester. At the beginning of the semester the definition of plagiarism will be carefully explained. When any thoughts or writings of another person are used, the sources must be clearly identified (using quotes, bibliography and giving reference).

 

Classroom Policies

 

1. No eating, cellular phones, electronic dictionaries, smoking, chatting or drowsing in class.

 

2. Please speak in English rather than Chinese in class.

 

3. Stand up when answering questions.

 

4. Respect classmates’ ideas, opinions, and questions of your classmates.

 

5. You are welcome to visit the instructor’s office in his/her office hours.

 

6. Take good care of the laboratory facilities. Do not splash water on the desktop.

7. Texts and other recourses

Text: Paul G. Hewitt,"Conceptual Physics ",Tenth Edition, 

Reference: 

(1)滕小瑛改编的英文教材“Physics for scientists and engineers with modern physics”(美 Douglas C. Giancoli)(第3版),高等教育出版社出版

(2) 马文蔚,物理学(第五版),高等教育出版社,2006

(3) Chief Editor by Zhong Haiyang,"University Physics, , 大连海事大学出版社

8. Teaching methods

Assigned reading; Class teaching; class discussion

9. Session Plan

Week

Duration

Contents

Chapters covered

Outcomes

covered

1

Prelude

3 Liner motion

Relative motion; Speed

1a

Velocity; Acceleration

Discussion of Newton’s three laws of motion(2,4,5)

1a

2

6 Momentum

Momentum; impulse

Impulse changes momentum; Conservation of momentum

1b

7 Energy

Work; power

mechanical energy, conservation of energy

1b

3

8 Rotational motion

Circular motion; Torque;

rotational inertia; Center of mass;

1b

Centripetal force; centrifugal force

Angular momentum; Conservation of angular momentum

1b

4

18 Thermodynamics

Absolute zero; Internal energy

First law of thermodynamics

1c

Second law of thermodynamics;

Entropy

1c

5

Presentation of Newton and his apple

3a

Oral presentation by PPT 

3a

6

19 Vibrations and Waves

 Wave discription; wave motion; wave speed

Transverse waves; longitudinal waves; interference

1b

Interference; standing waves; Doppler effect 

Doppler effect

Bow waves; Shock waves

1b

7

26 Properties of Light

Electromagnetic Waves; Transparent Materials

1c

27 Color

Selective Reflection; Selective Transmission; 
  Mixing Colored Light

8

29 Light Waves

Hugens Principle; Diffraction

1c

Interference; Polarization

9

22 Electrostatics

Electrical Forces; electric Charges; Conservation of Charge; Coulomb's Law

Electric Field; Electric Potential

1c

24 Magnetism

Magnetic forces; magnetic poles; magnetic Fields

1c

10

Electric currents and magnetic fields

Magnetic force on moving charged particles and currentnt carrying wires

1c

25 Electromagnetic Induction

1c

11

Faraday's law; Self-induction; field induction

 

1c

c. Discussion of: Albert Einstein wrote, “What really interests me is whether God had any choice in the creation of the word.” What he mean?

 

3b

12

Oral presentation by PPT

 

3b

test

 

 

13

Measure the local gravity.

 

  2a

 

14

Measure the rotation inertia of rigid body with fixed axis.

 

  2b

15

  4

Photoelectric effect and Planck’s constant determination.

 

 

  2c

16

 

 

Simulation and drawing of Electrostatic field

 

 

 

  2d