5.1. Содержание разделов дисциплины

2 семестр

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Раздел 1. Введение. Физика в системе естественных наук.

Общая структура и задачи дисциплины «Физика». Физические величины, их измерение и оценка погрешности. Система единиц физических величин.

2.

Раздел 2.

Механика. Кинематика.

Система отсчета. Перемещение, путь, траектория. Скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение. Кинематика вращательного движения.

3.

Раздел 3. Механика. Динамика поступательного движения.

Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Масса, импульс, сила. Уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Силы сопротивления. Сила упругости.

4.

Раздел 4. Сила, работа, энергия.

Сила, работа и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Работа и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии в поле потенциальных сил.

5.

Раздел 5. Динамика вращательного движения.

Центральный и осевой момент силы. Момент инерции материальной точки и твердого тела. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент импульса тела. Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса.

6.

Раздел 6. Элементы механики сплошных сред.

Общие свойства жидкостей и газов. Давление. Закон Паскаля. Стационарное течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Формула Торичелли. Упругие напряжения и деформации. Закон Гука. Модуль Юнга.

7.

Раздел 7. Релятивистская механика.

Принцип относительности Галилея. Постулаты СТО Эйнштейна. Относительность одновременности и преобразования Лоренца. Парадоксы релятивистской кинематики. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии в СТО.

8.

Раздел 8. Гармонические колебания.

Свободные незатухающие колебания. Возвращающая сила. Уравнение гармонического колебания. Гармонический осциллятор. Скорость и ускорение гармонических колебаний. Собственная частота гармонических колебаний.

9.

Раздел 9. Сложение гармонических колебаний.

Сложение колебаний одного направления. Биения. Амплитудная модуляция. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

10.

Раздел 10. Динамика гармонических колебаний

Математический и физический маятники. Дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний, собственная частота, период. Энергия гармонического колебательного движения.

11.

Раздел 11. Затухающие и вынужденные колебания.

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Характеристики затухающих колебаний: амплитуда, период, частота, декремент затухания, время релаксации, добротность. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Резонанс.

12.

Раздел 12. Волновые процессы.

Упругие волны. Продольные и поперечные волны. Уравнение плоской бегущей волны. Волновое число. Длина волны. Фазовая скорость упругих волн. Интенсивность волны. Вектор Умова. Стоячие волны. Амплитуда стоячей волны, координаты узлов и пучностей.

13.

Раздел 13. Два метода изучения вещества.

Два метода исследований вещества: термодинамический и молекулярно-кинетический. Модель идеального газа. Уравнение состояния и законы идеального газа.

14.

Раздел 14. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов. Физический смысл температуры.

15.

Раздел 15. Статистические распределения.

Функции распределения. Закон Максвелла распределения молекул по скоростям. Наиболее вероятная, средняя и средняя квадратичная скорости молекул газа. Опыт Штерна. Распределение Больцмана.

16.

Раздел 16. Первое начало термодинамики.

Работа. Количество теплоты. Внутренняя энергия идеального газа. Первый закон термодинамики. Закон распределения энергии по степеням свободы молекулы. Теплоемкость. Уравнение Майера. Адиабатический процесс и уравнение Пуассона.

17.

Раздел 17.Тепловой двигатель и второе начало термодинамики.

Круговые процессы. Тепловая машина и ее коэффициент полезного действия. Энтропия и ее статистический смысл. Второе и третье начала термодинамики.

3 семестр

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Раздел 18. Электростатика.

Электростатическое поле. Электрический заряд и его свойства. Напряженность и потенциал.

2.

Раздел 19. Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля.

Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и ее применения для расчета электрических полей: бесконечной заряженной плоскости, заряженной сферы, заряженного шара, заряженного тонкостенного цилиндра.

3.

Раздел 20. Проводники в электрическом поле.

Равновесие зарядов в проводнике. Основная задача электростатики. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии. Электростатическая защита. Емкость проводников и конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора.

4.

Раздел 21. Диэлектрики в электрическом поле.

Электрическое поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Ориентационный и деформационный механизмы поляризации. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость вещества

5.

Раздел 22. Постоянный электрический ток.

Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности для плотности тока. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Закон Джоуля-Ленца. Закон Видемана – Франца. ЭДС источника тока. Правила Кирхгоффа.

6.

Раздел 23. Классическая электронная теория проводимости металлов.

Опытные доказательства электронной проводимости металлов. Основы классической электронной теории электропроводности металлов. Недостатки классической электронной теории электропроводности металлов. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия.

7.

Раздел 24. Электрический ток в жидкостях, газах и плазме.

Законы Фарадея для электролиза. Закон Ома для плотности тока в электролитах. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд. Тлеющий разряд. Границы применимости закона Ома. Плазма.

8.

Раздел 25. Магнитное поле постоянного электрического тока в вакууме.

Закон Био-Савара-Лапласа. Примеры простейших магнитных полей проводников с током. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме.

9.

Раздел 26. Действие магнитного поля на движущиеся заряды и проводники с током.

Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Сила Лоренца.

10.

Раздел 27. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.

Движение заряженных частиц в постоянном магнитном поле. Эффект Холла. Экспериментальное определение удельного заряда частиц. Ускорители заряженных частиц.

11.

Раздел 28. Магнитное поле в веществе.

Магнитное поле и магнитный дипольный момент кругового тока. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Классификация магнетиков. Ферромагнетики. Гистерезис.

12.

Раздел 29. Электромагнитная индукция.

Феноменология электромагнитной индукции. Правило Ленца. Уравнение электромагнитной индукции. Самоиндукция. Индуктивность соленоида. Явление взаимной индукции. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля.

13.

Раздел 30. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.

Общая характеристика теории Максвелла. Первое уравнение Максвелла. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла. Третье и четвертое уравнение Максвелла. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

…

1.

Прикладная механика

3

5

6

2.

Электротехника и электроника

9

11

22

23

24

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Введение. Физика в системе естественных наук.

2

-

2

2

6

2.

Механика. Кинематика.

2

2

-

2

6

3.

Механика. Динамика поступательного движения.

2

2

2

4

10

4.

Сила, работа, энергия.

2

-

-

2

4

5.

Динамика вращательного движения.

2

2

2

6

12

6.

Элементы механики сплошных сред.

2

-

2

2

6

7.

Релятивистская механика.

2

-

-

2

4

8.

Гармонические колебания.

2

1

2

2

7

9.

Сложение гармонических колебаний.

2

1

-

2

5

10.

Динамика гармонических колебаний

2

2

2

6

12

11

Затухающие и вынужденные колебания.

2

-

-

2

4

12.

Волновые процессы.

2

-

2

2

6

13.

Два метода изучения вещества.

2

2

-

2

6

14.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

2

2

2

4

10

15.

Статистические распределения.

2

-

-

2

4

16.

Первое начало термодинамики.

2

1

-

4

7

17.

Тепловой двигатель и второе начало термодинамики.

2

1

-

4

7

18.

Электростатика.

2

2

4

8

19.

Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля.

4

2

-

4

10

20.

Проводники в электрическом поле.

2

1

2

4

9

21.

Диэлектрики в электрическом поле.

2

1

2

4

9

22.

Постоянный электрический ток.

4

2

2

6

14

23.

Классическая электронная теория проводимости металлов.

2

-

2

4

8

24.

Электрический ток в жидкостях, газах и плазме.

2

-

-

2

4

25.

Магнитное поле постоянного электрического тока в вакууме.

4

2

2

8

16

26.

Действие магнитного поля на движущиеся заряды и проводники с током.

4

2

2

8

16

27.

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.

2

2

-

4

8

28.

Магнитное поле в веществе.

2

-

2

4

8

29.

Электромагнитная индукция.

2

2

2

6

12

30.

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.

2

-

-

4

6

6. Лабораторный практикум

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3