МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Утверждаю
Проректор по УР
профессор
_______________
«____»____________2012г.
Рабочая программа дисциплины
Физика
на основе модульной технологии обучения
Направление подготовки
агрохимия и почвоведение
Квалификация (степень) бакалавр
Форма обучения: очная
Орел 2012 год
Составители: , к. ф.-м. н., доцент «__» __________20__г.
Рецензент: доцент , к. т.н. «__» __________20__г.
Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 110100 «Агрохимия и почвоведение» и примерной программы дисциплины «Физика» федерального компонента цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин для ГОС 3-го поколения
Программа обсуждена на заседании кафедры физики
И. о.зав. кафедрой , к. ф.-м. н., доцент «__» __________20__г.
Программа обсуждена на заседании методической комиссии факультета гуманитарных и ЕН дисциплин, протокол №____ от «__» __________20__г.
Председатель методической комиссии факультета
«__» __________20__г.
Оглавление
Введение
1. Цели освоения дисциплины.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата, специалитета, магистратуры.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы.
5.Содержание дисциплины.
5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий.
5.3. Тематический план лекций.
5.4. Тематический план практических занятий.
5.5. Тематический план лабораторного практикума.
5.6. Самостоятельная работа студентов.
5.7. Активные формы обучения во внеаудиторное время.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Введение
Физика – общая наука о природе, дающая диалектно-материалистическое понимание окружающего мира. Человек, получивший высшее профессиональное образование, должен знать основы современной физики, которая имеет не только важное общеобразовательное, мировоззренческое, но и прикладное значение.
Курс физики в подготовке современного специалиста имеет особое значение, поскольку физика, изучающая наиболее общие свойства различных видов материи и форм их существования, лежит в основе всех наук о природе, и ее методы исследования широко используются этими науками. В методологическом плане большое значение имеют иллюстрации противоречивого развития физических гипотез и теорий, внутренней связи различных разделов физики, формулирование физических законов и теорий с применением адекватного математического аппарата, количественного описания свойств модельных систем.
Результатом глубокой проработки курса должна быть целостная система знаний, формирующая физическую картину окружающего мира, умение строить физические модели и решать конкретные задачи.
Данная программа соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров «Агрохимия и почвоведение».
Предполагается, что при использовании аудиторных занятий: лекций и лабораторных работ – по каждому разделу будет достигнут необходимый уровень знаний. Логическое развитие курса охватывает последовательно изучаемые разделы физики: механику, молекулярную физику, термодинамику, электромагнетизм, оптику, квантовую физику, атомную и ядерную физику, по которым студенты должны иметь систематические знания и умения применять их для решения практических задач.
Основными формами контроля знаний является контрольная работа, тестирование, собеседования по модулям, при выполнении лабораторных работ, экзамен.
Обучение студентов ведется согласно модульной технологии обучения с применением бальной оценки знаний.
Таблица 1. Шкала перерасчета рейтинговых баллов в традиционные академические оценки
Балльная оценка | от 0 до 54 | от 55 до 69 | от 70 до 84 | от 85 до 100 |
Академическая оценка | Неудов. | Удовл. | Хорошо | Отлично |
Сущность модульного принципа:
- Учебный материал делится на отдельные логически завершенные блоки – модули.
· Качество освоения модулей определяется с помощью специальных контрольных мероприятий, которые проводятся в течение семестра.
Главная цель использования модульного принципа:
прочное усвоение знаний студентами, умение применять их в практической деятельности.
Контроль знаний студентов:
Первая ступень - компьютерное тестирование по основным положениям и понятийному аппарату дисциплины
Число заданий в тестах на первой ступени отчета – не менее 20.
Время выполнения – не более одного часа
Вторая ступень – определение степени прочности (полноты и глубины) усвоения студентами полученных знаний по данному курсу учебной дисциплины, степени понимания логической структуры дисциплины. На данном этапе оценивается уровень навыков, приобретенных студентами, по выполнению комплексных заданий, ситуационных задач и т. п. Вторая ступень проводится, как правило, в тестовой или письменной форме и предусматривает последующее собеседование.
Количество баллов, которое может набрать студент в течение семестра:
По результатам промежуточных этапов контроля – 60 баллов.
Поощрительные баллы:
· за работу в семестре – 25 баллов;
- за участие в научно-исследовательской работе или выполнение индивидуального творческого задания – 15 баллов.
Набирая поощрительные баллы, студент может получить итоговую оценку без сдачи экзамена.
На экзамене студент может набрать до 40 баллов. Общие баллы, набранные в течение семестра, суммируются, и выставляется итоговая оценка согласно таблицы 1.
1. Цель и задачи освоения дисциплины.
Целью освоения дисциплины является ознакомление студентов с основными законами физики и возможностями их применения при решении задач, возникающих в их последующей профессиональной деятельности.
Задачи курса физики для данной специальности:
1. Изучение основных физических явлений и идей: овладение фундаментальными понятиями, законами и теориями классической и современной физики, а также методами физических исследований.
2. Формирование научного мировоззрения и современного физического мышления.
3. Овладение приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики.
4. Ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование
навыков проведения физического эксперимента.
5. Формирование умения выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей специальности.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
Математический и естественнонаучный цикл
ВЗАИМОСВЯЗЬ С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ | ||
Предшествующие дисциплины | Разделы дисциплины | |
Наименование | Разделы | |
Математика | Натуральные логарифмы, символическая запись суммы, линейные операции над векторами, производная и дифференциал, интегрирование и интеграл. | Во всех разделах курса физики |
Химия | Электролиз, строение атома, периодическая система Менделеева, концентрация. | Постоянный ток, Атомное ядро, квантовая теория строения многоэлектронных атомов |
Последующие дисциплины | Разделы дисциплины | |
Наименование | Разделы | |
Экология | Гидросфера, атмосфера | Механика сплошных сред, молекулярная физика и термодинамика, электрический ток в газах, электромагнетизм |
Охрана окружающей среды | Гидросфера, атмосфера | Механика сплошных сред, молекулярная физика и термодинамика, электрический ток в газах, электромагнетизм |
Овощеводство и плодоводство | Освещенность теплиц, капиллярные явления, влажность почвы, микроклимат теплиц | Механика сплошных сред, молекулярная физика и термодинамика, электричество, оптика |
Почвоведение | Агрофизические свойства почвы, аэрация почвы, | Влажность почвы, плотность, капиллярные явления, явления переноса, механика сплошных сред, тепловое излучение |
Механизация растениеводства | Кинематика, динамика поступательного движения, динамика твердого тела, электричество, магнетизм, электромагнитная индукция |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
В результате изучения данной учебной дисциплины, у обучающихся формируются следующие компетенции:
а) профессиональные (ПК):
· Способность использовать основные законы физики в профессиональной деятельности, применять методы физико-математического анализа, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
· Способность к обобщению результатов опытов, формированию выводов (ПК-23);
б) общенаучными (ОК):
· Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
· Умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную речь (ОК-2);
· Готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
· Стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
· Осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
· Способность представлять современную картину мира на основе знаний по физике, ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК-11);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: основные физические законы, понятия и явления;
Уметь: использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;
Владеть: методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента;
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет _4__ зачетных единиц.
Виды учебной нагрузки | Всего часов/ зач. ед | Семестр |
Аудиторные занятия (всего) | 72/2 | 72 |
В том числе | ||
Лекции | 28/0,8 | 28/0,8 |
Лабораторные работы (ЛР) | 44/1,2 | 44/1,2 |
Самостоятельная работа (всего) | 72/2 | 72/2 |
Активные формы обучения | 24/0,7 | 24/0,7 |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | экзамен | |
Общая трудоемкость час/зач. ед | 144/4 | 144/4 |
5.Содержание дисциплины.
5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины.
Семестр II (количество модулей 3) | |||
Модуль I Основы механики и молекулярной физики Цель: изучить основные понятия, явления и законы механики, молекулярной физики и термодинамики, необходимые для изучения дисциплин профильного цикла и дальнейшего использования в профессиональной деятельности. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК-1, ПК-23; ОК - 1, ОК - 2, , ОК - 6, ОК-8, ОК-11 | |||
№ п/п | Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль. | Содержание раздела | |
аудиторная работа | СРС | ||
1 | Механика | Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, гипотеза, эксперимент, теория. Физические модели. Кинематика поступательного и вращательного движений. Понятие, виды, характеристики движения. Радиус-вектор и вектор перемещения. Скорость и ускорение при прямолинейном, криволинейном движении и движении по окружности. Кинематические уравнения движений. | Размерность физических величин. Основные единицы измерения в СИ. Русские физики - Нобелевские лауреаты. Связь между линейными и угловыми характеристиками. |
2 | Динамика материальной точки и системы материальных точек. Законы Ньютона в инерциальных системах отчета. Импульс тела и импульс силы. Законы изменения и сохранения импульса механической системы. Механическая работа. Мощность. Консервативные и диссипативные силы. Кинетическая, потенциальная, полная энергия. Закон сохранения полной механической энергии. Динамика вращательного движения твердого тела. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося и катящегося тела. Работа силы при повороте твердого тела. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. | Центрифуги и их применение Связь между динамическими параметрами поступательного и вращательного движения. Моменты инерций тел правильной геометрической формы.
| |
3 | Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений классической механики относительно преобразований Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности и причинность. Кинематические следствия из преобразований Лоренца: сокращение длины, замедление времени. | ||
4 | Гидродинамика. Течение идеальной жидкости. Уравнение неразрывности потока. Уравнение Бернулли. Статистическое и динамическое давления в потоке. Аэрация почвы. Течение вязкой жидкости. Понятие градиента скорости. Равновесие фаз и фазовые переходы. Условия равновесия фаз. Явления на границе раздела газа, жидкости и твердого тела. Капиллярные явления в почве и растениях. | Методы измерения статистического и динамического давления в потоке. Агрегатные состояния вещества. Движение тел в жидкости. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса. Методы измерения коэффициента вязкости. | |
5 | Молекулярная физика и термодинамика | Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа и следствия из него. Постоянная Больцмана. Понятие о степенях свободы. Распределение энергии молекул по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса. Законы Фика, Фурье, Ньютона Распределения Максвелла (по модулю и проекциям скорости) Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. | Насыщающие пары и их свойства. Молекулярные явления в жидкости. Поверхностное натяжение. Распределение Больцмана. Барометрическая формула |
6 | Физические основы термодинамики Теплота. Внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Работа газа в изопроцессах. Уравнение Майера. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Обратимые и необратимые процессы. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины. Второй закон термодинамики. Энтропия, ее статистическое толкование, связь с термодинамической вероятностью. | Влажность и методы ее измерения. Идеальный газовый термометр. Третье начало термодинамики | |
Модуль II Основы электродинамика Цель: изучить основные понятия, явления и законы электродинамики, необходимые для изучения дисциплин профильного цикла и дальнейшего использования в профессиональной деятельности. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК-1, ПК-23; ОК - 1, ОК - 2, , ОК - 6, ОК-8, ОК-11 | |||
7 | Электричество | Электростатика. Электрическое поле и его характеристики. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков, виды поляризации. Диэлектрическая проницаемость. Электроемкость. Конденсаторы. | |
8 | Постоянный ток. Электрический ток, сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение. Электрический ток в металлах. Законы Ома. Соединения проводников. Тепловое действие тока. | Постоянный ток в жидкостях и газах. Электролиз. Электролиты. | |
9 | Электромагнетизм | Магнетизм. Магнитное поле. Индукция и напряженность магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей. Вещество в постоянном магнитном поле. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Диа-, пара-, ферромагнетики. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции. | Силы Ампера и Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. |
10 | Электромагнитная индукция. Основной закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля. Ток смещения. Уравнения Максвелла. | Геомагнитное поле, его циклические изменения и влияние. | |
11 | Колебания и волны | Механические колебания и волны. Гармонические колебания. Уравнение и графики смещения, скорость и ускорение при гармоническом колебании. Амплитуда, круговая частота, фаза гармонических колебаний. Энергия колеблющейся точки. Гармонические осцилляторы. Волны в упругих средах. Уравнение волны. Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур. Уравнение идеального контура. Уравнение электромагнитной волны. Вектор Умова – Пойнтинга | Сложение колебаний. Физические основы акустики. Природа и физическая характеристика звука. Источники звука. Звуковое давление. Уровень громкости. Диапазон частот электромагнитных волн. Использование электрических колебаний в агрономии |
Модуль III Волновые свойства света и экспериментальные основания квантовой физики Цель: изучить основные понятия, явления и законы оптики, квантовой физики, необходимые для изучения дисциплин профильного цикла и дальнейшего использования в профессиональной деятельности. В результате усвоения данного модуля формируют компетенции ПК-1, ПК-23; ОК - 1, ОК - 2, , ОК - 6, ОК-8, ОК-11 | |||
12 | Оптика | Природа света. Основы фотометрии. Оптическое излучение, его интенсивность. Интерференция света и способы ее наблюдения. Дифракция света. Поляризация света. Законы Брюстера и Малюса. Двойное лучепреломление. | Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Представление о спектральном анализе световых полей. Поглощение света веществом. |
13 | Квантовая природа излучения | Квантово-оптические явления. Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Ограниченность классической теории излучения. Мульчирование почвы. Квантовые свойства света. Формула Планка. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм. | Понятие о фотохимических и фотобиологических реакциях. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, их свойства и методы наблюдения. |
14 | Физика атома и атомного ядра | Строение атома. Планетарная модель атома. Теория Бора. Строение электронных оболочек атомов. Энергетические диаграммы. Спин электрона. Принцип Паули. Волновые свойства электрона, формула де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Радиоактивность. Атомное ядро. Ядерные силы. Радиоактивное излучение. | Волновая функция. Уравнение Шредингера. Рентгеновское излучение. Получение рентгеновского излучения и его свойства. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. |
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий.
Семестр I | ||||||
№ раздела дисциплины, входящей в данный модуль (см.5.1) | Лекц. | ПЗ | ЛЗ | СРС | Всего часов | |
Модуль 1 | Механика | 8 | - | 10 | 14 | 30 |
Молекулярная физика и термодинамика | 4 | - | 8 | 12 | 24 | |
Модуль 2 | Электричество | 4 | - | 4 | 6 | 14 |
Электромагнетизм | 4 | - | 2 | 6 | 12 | |
Колебания и волны | 2 | - | 6 | 10 | 18 | |
Модуль 3. | Оптика | 2 | - | 4 | 8 | 14 |
Квантовая природа излучения | 2 | - | 8 | 10 | 20 | |
Физика атома и атомного ядра | 2 | - | 2 | 6 | 10 |
5.3 Тематический план лекций
№ | раздел | тема | часы |
1 | Механика | Кинематика поступательного и вращательного движений (лекция-беседа) | 2 |
2 | Динамика поступательного и вращательного движения | 2 | |
3 | Элементы теории относительности | 2 | |
4 | Механика сплошных сред (лекция-дискуссия) | 2 | |
5 | Молекулярная физика и термодинамика | Основы молекулярно-кинетической теории | 2 |
6 | Физические основы термодинамики | 2 | |
7 | Электричество | Электростатика | 2 |
8 | Постоянный ток | 2 | |
9 | Электромагнетизм | Магнетизм | 2 |
10 | Электромагнитная индукция | 2 | |
11 | Колебания и волны | Механические и электромагнитные колебания и волны (лекция-беседа) | 2 |
12 | Оптика | Волновая оптика (лекция-дискуссия) | 2 |
13 | Квантовая природа излучения | Квантово-оптические явления | 2 |
14 | Физика атома и атомного ядра | Физика атома и атомного ядра | 2 |
Итого: 28 ч, в том числе 6 ч – активные формы обучения
Конспекты лекций находятся в УМК раздел №7.
Календарные планы – в УМК раздел №5.
Сценарии проведения лекций-бесед и лекций-дискуссий – в УМК раздел №8
5.3. Лабораторный практикум.
Семестр II | |||
№ раздела дисциплины, входящей в данный модуль (см.5.1) | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость (час.) | |
Модуль 1 | Механика | 1. Введение в теорию измерений физических величин | 2 |
2. Решение ситуационных задач: «Определение породы древесины по плотности». (№1) | 2 | ||
3. Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опоре. (№4) | 2 | ||
4. Решение ситуационных задач: «законы сохранения». (компьютерная лаб. раб.) | 4 | ||
Молекулярная физика и термодинамика | 5. Термогравиметрический способ измерения влажности семян. (№5) | 2 | |
6. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса | 2 | ||
7. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости. (№12) | 2 | ||
8. Определение отношения молярных теплоемкостей воздуха методом Клемана-Дезорма. (№8) | 2 | ||
Модуль 2 | Электричество | 9. Проведение активного эксперимента с общением: Введение в теорию измерения электрических величин. | 2 |
10. Определение сопротивления проводников с помощью моста Уитстона. (№2.2) | 2 | ||
Электромагнетизм | 11. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли. (№2.9) | 2 | |
Колебания и волны | 12. Изучение гармонических колебаний (№13) | 2 | |
13. Измерение индуктивности, емкости и проверка закона Ома для переменного тока. (№2.10) | 2 | ||
Научный диспут: «Влияние инфракрасного и ультрафиолетового излучения на всхожесть и рост растений» | 2 | ||
Модуль 3 | Оптика | 14. Измерение радиуса кривизны линзы и длин световых волн при помощи интерференционных колец Ньютона. (№3.3) | 2 |
15. Проведение активного эксперимента с общением: «Изучение законов освещенности» (№3.10) | 2 | ||
Квантовая природа излучения | 16. Изучение законов излучения абсолютно черного тела (№3.8) | 2 | |
17. Проведение активного эксперимента с общением: «Изучение фотоэлектрических свойств фоторезисторов» (№3.11) | 4 | ||
18. Внешний фотоэффект (компьютерный лаб. практикум) | 2 | ||
Физика атома и атомного ядра | 19. Изучение линейчатых спектров. Градуировка спектроскопа и определение постоянной Ридберга по спектру гелия. (№3.9) | 2 |
Итого: 44 ч, в том числе активные формы обучения – 13ч
Сценарий проведения лабораторного практикума находится в УМК раздел №9.
Сценарий проведения лабораторных занятий в активной форме обучения – в УМК раздел №10.
5.4. Практические занятия (семинары) не предусмотрены.
5.5 Самостоятельная работа студентов.
Семестр I | |||||
Реферат | Самостоятельное изучение теоретического материала | Подготовка к лабораторному практикуму | Выполнение домашней контрольной работы | Подготовка к отчету по модулям | |
Модуль 1 | 2 | 8 | 7 | 3 | 6 |
Модуль 2 | 2 | 7 | 5 | 3 | 5 |
Модуль 3 | 2 | 6 | 7 | 3 | 6 |
5.6. Активные формы во внеаудиторное время
Активные формы обучения | ||
конференция | диспут |
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценка качества освоения программы дисциплины «Физика» включает текущий контроль, отчеты по модулю, отчеты по лабораторным работам, оценка за домашнюю контрольную работу, защита реферата, итоговый экзамен.
Контроль знаний студентов
Количество баллов, которое может набрать студент в течение семестра:
По результатам промежуточных этапов контроля – 60 баллов.
Поощрительные баллы:
· за работу в семестре
Домашняя контрольная работа | лабораторные работы | 1-й модуль | 2-й модуль | 3-й модуль |
15 | 25 | 15 | 15 | 15 |
- за участие в научно-исследовательской работе или выполнение индивидуального творческого задания.
реферат | Деловая игра | диспут | конференция | статья | Индивид. творческое задание |
5 | 3 | 2 | 5 | 15 | 15 |
Экзамен – 40 баллов.
Темы рефератов
1. Применение гидродинамики в сельском хозяйстве.
Явление переноса в системах: диффузия газов в почве. Теплопроводность, конвекция в сельском хозяйстве.4. Сжижение газов, их хранение и применение в сельском хозяйстве.
5. Капиллярные явления в почве и биологических процессах.
6. Электростатические явления в элеваторах, при перевозке горючих жидкостей. Борьба с этими явлениями и их использование.
7. Диэлектрические проницаемости некоторых продуктов сельскохозяйственного производства и их связь с качеством этих продуктов.
Геомагнитное поле, его циклические изменения и влияние. Применение постоянных магнитов в сельском хозяйстве. Действие постоянного магнитного поля на растения.10. Мощность некоторых сельскохозяйственных машин.
Световоды и применение волновой оптики. Поляриметры и их применение.
13. Физиологическое действие света на растения.
Видимый свет как один из факторов микроклимата Электрическое освещение теплиц. Бактерицидные и эритемные лампы.17. Биологическое действие ультрафиолетовой части спектра и механизм этого действия. Ультрафиолетовое излучение и озоновый слой в атмосфере.
Понятие о фотохимических и фотобиологических реакциях. Действие инфракрасной части спектра на растения и механизм этого действия. Инфразвук. Ультразвук. Их воздействие на растения. Физический анализ почв. Оборудование и методы.Список вопросов для подготовки к отчету по модулю №1
Физические модели: материальная точка, абсолютно твердое тело, система материальных точек, сплошная среда. Предмет механики. Кинематика и динамика. Системы отсчета. Способы задания положения тела в пространстве. Кинематическое описание движения. Прямолинейное и криволинейное движение. Понятие пути, перемещения, скорости, ускорения. Единицы их измерения. Полное ускорение при криволинейном движении и его составляющие (центростремительное и касательное ускорения). Вращательное движение. Угловые параметры движения. Их определение, единицы измерения. Основные динамические понятия: масса, сила, импульс тела, импульс силы. Их определение, единицы измерения. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета. Второй закон Ньютона (две формулировки). Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Сила трения. Виды трения. Коэффициент трения. Закон всемирного тяготения. Границы его применимости. Гравитационная постоянная и ее физический смысл. Ускорение свободного падения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость. Силы упругости. Закон Гука. Виды деформации Преобразования Галилея, принцип относительности Галилея. Динамика вращательного движения. Момент силы и момент инерции. Основное уравнение вращения твердого тела. Теорема Штейнера. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Механическая работа. Работа переменной силы. Мощность. Определения. Единицы измерения. Консервативные и диссипативные силы. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Таблица аналогий динамических параметров поступательного и вращательного движений. Связь между линейными и угловыми характеристиками. Сплошная среда. Уравнения равновесия и движения жидкости. Стационарное движение жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости уравнение неразрывности потока. Уравнение Бернулли и его следствия. Вязкость жидкости. Движение тел в жидкости. Число Рейнольдса Центр масс системы материальных точек. Движение центра масс замкнутой системы. Предмет и метод молекулярной и термодинамики. Термодинамические параметры состояния системы. Единицы их измерения в СИ. Модель идеального газа, экспериментальные газовые законы: закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа. Основное уравнения кинетической теории газа и следствия из него. Постоянная Больцмана. Молекулярно-кинетическое толкование давления газа, термодинамической температуры. Понятие о степенях свободы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Явления переноса: диффузия, теплопроводность, внутренние трение. Внутреннее давление в жидкости. Поверхностный слой в жидкости. Свободная энергия поверхности жидкости. Дополнительное давление под искривленной поверхностью жидкости. Формула Лапласа. Капилярные явления. Формула Борелли-Жюрена. Применение. Теплоемкость газов. Физический смысл универсальной газовой постоянной. Первое начало термодинамики. Применения первого начала термодинамики к изопроцессам. Термодинамическое содержание понятий «теплота» и «работа». Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Обратимые и необратимые процесс. Второе начало термодинамики. Цикл Карно, его КПД. Причины изменения состояния системы. Энергия взаимодействия молекул в жидкостях, и твердых телах и газах. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Влажность. Сжижение газов. Тепловые двигатели и холодильные машины в сельском хозяйстве. Принцип действия. Насыщающие пары и их свойства.Список вопросов для подготовки к отчету по модулю №2
Список вопросов для подготовки к отчету по модулю № 3
1.Природа света.
2.Интерференция света когерентность и монохромотичность, условия получения инференционной картины, условия min и max, методы наблюдения.
3.Основы фотометрии.
4.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция на щели: условия минимум и максимум.
5.Поляризация света (свет естественный и поляризованный, законы Малюса и Брюстера).
6.Дисперсия света (нормальная и аномальная). Поглощение света. Закон Бугера.
7.Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, их свойства. Биологическое действие.
8.Тепловое излучение и его характеристики. Законы Стефана-Больцмана и Вина, Кирхгофа.
9.Фотоэфект. Его виды. Законы фотоэффекта.
11.Корпуслярно-волновой дуализм света.
12. Строение атома. Постуалы Бора. Спектр атома водорода по Бору.
13.Фотон (масса, импульс, энергия).
14.Ренгеновское излучение.
15.Строение ядра. Ядерные силы.
16.Радиактивные излучения.
Список вопросов к экзамену
Физические модели: материальная точка, абсолютно твердое тело, система материальных точек, сплошная среда. Системы отсчета. Способы задания положения тела в пространстве. Кинематическое описание движения. Прямолинейное и криволинейное движение. Понятие пути, перемещения, скорости, ускорения. Единицы их измерения. Полное ускорение при криволинейном движении и его составляющие (центростремительное и касательное ускорения). Вращательное движение. Угловые параметры движения. Их определение, единицы измерения. Основные динамические понятия: масса, сила, импульс тела, импульс силы. Их определение, единицы измерения. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета. Второй закон Ньютона (две формулировки). Закон сохранения импульса. Динамика вращательного движения. Момент силы и момент инерции. Основное уравнение вращения твердого тела. Теорема Штейнера. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Механическая работа. Работа переменной силы. Мощность. Определения. Единицы измерения. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Гармоническое колебательное движение. Уравнение и график. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Динамика колебательного движения. Маятники. Уравнение Бернулли и его следствия. Уравнение волны. Перенос энергии волной. Характеристики волны. Вязкость жидкости. Движение тел в жидкости. Термодинамические параметры состояния системы. Единицы их измерения в СИ. Основное уравнения кинетической теории газа. Внутренняя энергия идеального газа. Явления переноса: диффузия, теплопроводность, внутренние трение. Теплоемкость газов. Физический смысл универсальной газовой постоянной. Первое начало термодинамики. Применения первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Второе начало термодинамики Электрический заряд. Электризации тел. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Линии напряженности электрического поля. Потенциал. Разность потенциалов. Работа электрического поля по перемещению электрического заряда. Связь потенциала с напряженность электрического поля. Электрическая емкость проводников. Конденсаторы. Электроемкость плоского конденсатора. Соединение конденсаторов. Электрический ток. Условие существования электрического тока. Характеристика электрического тока: сила тока, плотность тока. Определение. Единицы измерения в СИ. Закон Ома для однородного участка цепи. Соединение проводников. Замкнутые цепи. Сторонние силы. ЭДС источника тока. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Работа электрического тока. Мощность тока. Магнитное поле и его характеристики. Диа-, пара-, феромагнетика. Закон Био-Савара-Лапласа для расчета индукции магнитного поля тока. Магнитный поток. Соленоид. Магнитное поле соленоида. Закон Ампера. Взаимодействие двух параллельных проводников, по которым текут токи. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Индуктивность. Индуктивность соленоида. Энергия магнитного поля. Самоиндукция. Взаимная индукция. Переменный ток. Индуктивное и емкостное сопротивления. Полное сопротивление цепи переменному току. Интерференция света, когерентность, условия получения интерференционной картины, условия min и max, методы наблюдения. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция на щели: условия минимума и максимума. Поляризация света (свет естественный и поляризованный, законы Малюса и Брюстера). Тепловое излучение и его характеристики. Законы Стефана-Больцмана и Вина, Кирхгофа. Фотоэффект. Его виды. Законы фотоэффекта. Корпускулярно-волновой дуализм света. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору. Фотон (масса, импульс, энергия). Рентгеновское излучение. Ядерные силы. Радиоактивные излучения.7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплин
Список основной и дополнительной литературы
Основная
1. Грабовский, Р. И Курс физики./ Р. И Грабовский – М.: Лань, 2009, – 608 с
2. Трофимова, физики: Учебное пособие для вузов. – 17-е изд., стер. – М.: Академия, 2009. – 560 с.: ил.
3. Савельев физики в 3-х томах. –10-е изд. – М.: Лань, 2008.
4. Чертов по физике./ , – М.: Физматлит, 2003, 636с
Методические пособия, разработанные кафедрой
1. Иващук прикладных задач по физике. Ч.1./ , , – Орел: Изд-во ОрелГАУ, 200с
2. Иващук прикладных задач по физике. Ч.2/ , – Орел: Изд-во ОрелГАУ, 200с
3. Иващук пособие для сельхоз. вузов. Ч.1 – Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2005, 111с
4. Иващук пособие для сельхоз. вузов. Ч.2/ , , В. В. – Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2006, 111с
Дополнительная
1. , . Курс физики.-М.:Высшая школа,2002.-717с
2. Трофимова задач по курсу физики с решениями. / , – М.: Высшая школа, 2001.-589с
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля). (Указывается материально-техническое обеспечение данной дисциплины (модуля)).
§ Лаборатории: «Механика. Молекулярная физика и термодинамика», «Электричество и магнетизм», «Оптика. Квантовая физика»
§ Компьютерный класс
§ Видеофильмы
§ Банк фолий и слайдов
§ Мультимедиосистема
§ Телевизор
§ Графопроектор
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
