《物理学》第二学期将学生对运动和能量的理解延伸到波、光、电、磁和现代物理学领域。本课程从机械波和电磁波开始,学生将研究不同介质中波的性质、行为、驻波、共振和声音。随后,学生将探索光,重点是通过光路图和数学关系来研究镜子和透镜中的反射、折射以及图像的形成。课程接着探讨电学,学生将分析电荷如何通过力和场相互作用,研究导体与绝缘体,并学习电势、电容器和电介质。紧接着是电路概念,包括电流、电阻、欧姆定律以及串联和并联电路的行为。随后,课程通过磁场、电动机(马达)、发电机和电磁感应来研究磁学和电磁学。本课程以现代物理学主题结束,如热能、热力学、相对论、核物理,以及纳米技术和暗物质等新兴领域。通信、发电和现代电子学中的现实世界技术突出了这些概念的实际应用。物理学已通过加州大学(UC)A-G路径中的实验科学——物理学(D类)课程认证。
学生在顺利修完本课程后可获得5个学分。每1学分对应15个学时的学习。由于每位学生的学习效率和投入时间有所不同,部分学生可以以更快的节奏完成本课程。
在本单元中,学生将掌握并理解以下内容:
• 如何使用频率、波长、振幅、波速和波的行为来描述并分析机械波与电磁波
• 声波如何在不同介质中传播,以及如何利用波的性质来解释音高、响度和共鸣/共振
• 光在反射和折射过程中如何表现,以及镜子和透镜如何通过光路图和数学模型成像
• 电荷如何通过静电力、电场和电势相互作用
• 导体、绝缘体、极化和电容器如何影响电能的移动与存储
• 如何应用欧姆定律来分析电流、电压、电阻以及串联和并联电路的行为
• 磁场如何由运动电荷和电流产生,以及电磁感应如何使电动机(马达)和发电机发挥作用
• 热物理学和现代物理学如何解释能量传递、相对论、核物理过程、纳米技术以及宇宙结构