Рабочая программа дисциплины ЕН. Ф.03 «физика», для специальности 260901 технология швейных изделий, факультет сервиса и лёгкой промышленности кафедра-разработчик общей и экспериментальной физики (стр. 2 )

Таблица 4 – Состав и объем лабораторных работ

№ раздела	№ лаб. работы	Наименование и краткое содержание лабораторной работы	Количество часов
1	1	Изучение закона сохранения импульса. Определение коэффициента восстановления механической энергии при упругом и неупругом ударах. Определение погрешностей физических измерений.	2
1	2	Определение скорости пули с помощью крутильно-баллистического маятника. Закон сохранения момента импульса. Статистическая оценка случайной погрешности. Оценка погрешности косвенных измерений	2
1	3	Изучение закона динамики вращательного движения с помощью маятника Обербека. Проверка законов вращательного движения. Графическое представление результатов и их обработка	2
4	4	Изучение звуковых волн в воздухе. Ознакомление с волновыми процессами. Определение скорости распространения звука в воздухе.	2
3	5	Определение показателя адиабаты. Изучение изопроцессов, протекающих в газе. Адиабатический процесс, условие его протекания. Определение постоянной адиабаты и сравнение ее с вычисленной на основе МКТ.	2
3	6	Изучение электростатического поля методом электростатического моделирования. Построение картины эквипотенциальных поверхностей и силовых линий электростатического поля. Приближенное вычисление напряженности электростатического поля	2
3	7	Измерение емкости конденсатора методом баллистического гальванометра. Последовательное и параллельное соединения конденсаторов	2
3	8	Определение ЭДС источника методом компенсации и определение КПД источника тока. Ознакомление с одним из методов измерения ЭДС и КПД источника. Представление результатов в виде таблиц. Обработка результатов. Вычисление погрешностей	2
3	9	Определение удельного заряда электрона методом магнетрона. Изучение движения заряженной частицы в магнитном и электрическом полях. Определение удельного заряда электрона и сравнение со справочным значением	2
3	10	Изучение свойств ферромагнетиков с помощью петли гистерезиса. Изучение свойств ферромагнетиков. Оформление результатов измерений в виде таблицы и графиков зависимости магнитной индукции поля в магнетике от напряженности намагничивающего поля	2
3,4	11	Изучение электромагнитных затухающих колебаний. Выявление причин, приводящих к затуханию колебаний, ознакомление с апериодическим процессом	2
5	12	Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона. Изучение явления интерференции	2
5	13	Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. Изучение дифракции света	2

5	14	Изучение поляризации света. Определение угла полной поляризации. Проверка. Изучение поляризации света	2
5	15	Определение поглощательной способности вольфрама. Ознакомление с одним из оптических методов измерения температуры. Изучение характеристик излучения	2
7	16	Снятие спектральной характеристики фотоэлемента и определение работы выхода электрона. Изучение законов фотоэффекта	2
	17	Зачет	1

5.1. Контрольные вопросы по лабораторным работам

№ 1 – «Изучение закона сохранения импульса»

1. Дайте определение понятиям “кинетическая энергия тела” и “кинетическая энергия механической системы”. По каким формулам их рассчитывают?

2. Какие поля называются потенциальными? Приведите пример.

3. Дайте определение понятию “потенциальная энергия”. По какой формуле рассчитывают потенциальную энергию тела в поле тяжести Земли?

4. Дайте определение понятию “механическая энергия системы тел”. Как ее рассчитать?

5. Дайте определение понятиям “абсолютно упругий удар тел” и “абсолютно неупругий удар тел”. Какие законы сохранения выполняются при этих ударах?

№ 2 – «Определение скорости пули с помощью крутильно-баллистического

маятника»

1. Дайте определение понятиям “импульс материальной точки” и “импульс тела”. По каким формулам их рассчитывают?

2. Что такое “баллистический маятник”? Какие колебания он совершает при выводе его из состояния положения равновесия? Дайте определение понятиям “период гармонического колебания” и “циклическая частота гармонического колебания”.

3. Какие законы сохранения выполняются при абсолютно неупругом ударе пули о мишень баллистического маятника? Запишите математическую формулировку этих законов.

4. Дайте определение понятию “момент инерции тела относительно оси вращения”? Как изменить величину момента инерции баллистического маятника, используемого в работе?

5. Какие физические величины Вам нужно экспериментально определить для расчета скорости пули?

№ 3 – «Изучение законов вращательного движения с помощью

маятника Обербека»

1. Дайте определение понятию “момент силы относительно оси вращения”. По какой формуле его рассчитывают? Как изменяют величину момента силы в данной работе?

2. Дайте определение понятию “момент инерции тела относительно оси вращения”. Как изменить величину момента инерции маятника Обербека, используемого в работе?

3. Дайте определение понятию “угловое ускорение”. Как Вы будете его определять?

4. Как Вы будете определять момент инерции маятника Обербека?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 4 – «Изучение звуковых волн в воздухе»

1. Дайте определение понятию “волновой процесс”. Какие волны называются механическими? Чем отличаются продольные механические волны от поперечных?

2. Дайте определение понятиям “длина волны” и “фазовая скорость распространения волны”. От каких параметров среды они зависят?

3. Дайте определение понятию “стоячая волна”. Опишите механизм ее образования. Чем стоячие волны отличаются от бегущих?

4. Какие из термодинамических процессов называются адиабатическими? Дайте определение понятию “показатель адиабаты”. Как его рассчитать?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 5 – «Определение показателя адиабаты»

1. Дайте определение понятию “адиабатический процесс”. Запишите для этого процесса первый закон термодинамики.

2. Дайте определение понятию “показатель адиабаты”. Рассчитайте теоретическое значение показателя адиабаты для воздуха.

3. Из каких элементарных термодинамических процессов состоит цикл Клемана – Дезорма? Опишите эти процессы.

4. Как учитывается теплообмен термодинамической системы с окружающей средой в цикле Клемана – Дезорма? С какой целью это делается?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 6 – «Изучение электростатического поля методом моделирования»

1. Какое поле называется электростатическим?

2. Дайте определение понятиям “напряженность” и “потенциал” электростатического поля. Какова взаимосвязь между этими характеристиками?

3. Почему при исследованиях электрическое поле заряженных тел можно заменить электрическим полем постоянного тока, протекающего в слабопроводящих средах?

4. Дайте определение понятию “эквипотенциальные поверхности”. Как, зная расположение эквипотенциальных поверхностей в пространстве, построить силовые линии напряженности поля?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 7 –«Измерение ёмкости конденсатора методом баллистического

гальванометра»

1. Дайте определение понятиям “электроёмкость” уединённого проводника и конденсатора. По каким формулам их рассчитывают?

2. От каких параметров зависит величина электроемкости плоского конденсатора? Приведите расчетную формулу для электроемкости.

3. Приведите схему параллельного соединения конденсаторов в батарею и расчетную формулу для определения электроемкости батареи.

4. Приведите схему последовательного соединения конденсаторов в батарею и расчетную формулу для определения электроемкости батареи.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 8 – «Определение ЭДС источника методом компенсации и

определение КПД источника тока»

1. Что такое электрический ток? Опишите основные элементы цепи постоянного тока?

2. Дайте определение понятия “электродвижущая сила источника постоянного тока” и приведите расчетную формулу для ЭДС.

3. Выведите формулу для расчета полезной мощности источника тока.

4. В чем сущность компенсационного метода измерения ЭДС источника тока?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 9 – «Определение удельного заряда электрона методом магнетрона»

1. Как изменяется кинетическая энергия электрона, движущегося в магнетроне?

2. Какая сила действует на движущийся заряд в магнитном поле? Как она направлена? Чему равен модуль этой силы

3. Критическое значение индукции магнитного поля – это величина, равная минимальному значению индукции магнитного поля, при котором…

1) действие электрического и магнитного полей компенсируют друг друга;

2) большинство электронов, испускаемых катодом, не достигают анода;

3) все электроны, испускаемые катодом, не достигают анода;

4) все электроны, испускаемые катодом, достигают анода.

4. Для чего в данной работе используется соленоид?

Соленоид используется для создания магнитного поля, …

1) изменяющего траекторию движения электронов;

2) компенсирующего действие электрического поля;

3) ускоряющего электроны;

4) замедляющего электроны.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 10 – «Изучение свойств ферромагнетиков с помощью петли гистерезиса»

1. Почему в веществе величина индукции магнитного поля отличается от ее значения в вакууме?

2. Приведите классификацию веществ по своим магнитным свойствам. Дайте определение понятию “магнитная проницаемость вещества”.

3. Чем отличается ферромагнетик от парамагнетика? Возможен ли переход ферромагнетика в парамагнетик? Что при этом происходит?

4. Что такое явление ферромагнитного гистерезиса? Почему оно наблюдается?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 11 – «Изучение электромагнитных затухающих колебаний»

1. Что такое колебательный контур?

2. Какое условие должно выполняться, чтобы период колебаний в колебательном контуре мог быть определён по формуле Томсона ?

3. Какое сопротивление колебательного контура называется критическим? По какой формуле оно рассчитывается?

4. Какие колебания называются затухающими? Чем обусловлены затухающие колебания в колебательном контуре?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 12 – «Определение длины света с помощью колец Ньютона»

1. Дайте определение понятию “интерференция света”. Сформулируйте необходимое и достаточное условие для наблюдение интерференции света.

2. Почему не наблюдается интерференция света от двух независимых источников?

3. Какой метод получения интерференционной картины используется в данной работе? Нарисуйте ход интерферирующих лучей.

4. Дайте определение понятию “показатель преломления среды”. От каких параметров среды он зависит?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 13 – «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки»

1. Дайте определение понятию “дифракция света”. Сформулируйте условия, при которых она наблюдается.

2. Что такое дифракционная решетка? Выведите условия, при которых наблюдаются основные дифракционные максимумы и минимумы.

3. Что такое порядок m дифракционного максимума или минимума?

4. Дайте определение понятию “разрешающая способность оптического прибора”? От каких факторов зависит разрешающая способность дифракционной решетки?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№14 – «Изучение поляризации света»

1. Дайте определение понятию “плоскость поляризации электромагнитной волны”. Что с точки зрения поляризации представляет собой естественный свет?

2. Какие электромагнитные волны называются частично поляризованными, плоскополяризованными?

3. Дайте определение понятию “двойное лучепреломление”. В каких средах оно наблюдается? Выведите закон Малюса.

4. Как изменяется поляризация света при отражении от границы раздела двух диэлектриков? Сформулируйте закон Брюстера.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 15 –«Определение поглощательной способности вольфрама»

1. Дайте определение понятию “тепловое излучение”. При каких условиях оно наблюдается? Каким энергетическим спектром характеризутся тепловое излучение

2. Сформулируйте закон Кирхгофа для теплового излучения.

3. Дайте определение понятию “абсолютно черное тело”. Сформулируйте законы Вина для теплового излучения абсолютно черного тела.

4. Дайте определение понятию “излучательность тела”. От каких параметров зависит излучательность абсолютно черного тела?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

№ 16 – «Снятие спектральной характеристики фотоэлемента и определение работы выхода электрона»

1. Дайте определение понятию “внешний фотоэффект”. При каких условиях он наблюдается?

2. Опишите опыты Столетова по изучению фотоэффекта.

3. Сформулируйте основные законы внешнего фотоэффекта.

4. Дайте объяснение законам внешнего фотоэффекта. Приведите формулу Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

6. Практические занятия

Таблица 5 – Состав и объем практических занятий

№ раздела	№ занятия	Наименование и краткое содержание практических занятий	Характер занятий и цель	Кол-во часов
1	1	Кинематика материальной точки	Освоить основные понятия и законы кинематики и применять при решении задач	2
1	2	Динамика материальной точки	Освоить основные понятия и законы динамики и применять при решении задач	2
1	3	Закон сохранения импульса	Научиться применять закон при решении задач	2
1	4,5	Работа и мощность силы. Закон сохранения энергии. Контрольная работа № 1	Научиться применять закон при решении задач	4
1	6	Кинематика вращательного движения	Освоить основные понятия и законы вращательного движения и применять при решении задач	2
1	7	Динамика вращательного движения	Освоить основные понятия и законы вращательного движения и применять при решении задач	2
1	8	Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращательного движения.	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	2
1	9	Закон сохранения энергии при вращательном движении. Контрольная работа № 2	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	4
2	10	Законы идеального газа	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	2
2	11	Первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	2
2	12	Круговые процессы. Энтропия. Контрольная работа № 3	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	2
3	13,14	Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	4
3	15	Работа перемещения зарядов в поле. Потенциал электрического поля	Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач	2
3	16	Электроемкость. Энергия системы зарядов, уединенного проводника, конденсатора, электростатического поля	Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач	2
3	17	Контрольная работа № 4	Проверить усвоение основных понятий и законов и умения решения задач	2
3	18,19	Законы постоянного тока	Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач	4
3	20,21	Закон Б – С – Л. Принцип суперпозиции	Расчет индукции магнитного поля с помощью закона Б – С – Л	4
3	22,23	Действие магнитного поля на проводник с током, контур с током, движущийся заряд	Освоить основные понятия и применять при решении задач	4
3	24	Магнитный поток. Работа сил Ампера	Расчет магнитного потока и вычисление работы	2
3	25,26	Явление электромагнитной индукции и самоиндукции. Энергия магнитного поля	Освоить основные законы и правила и применять при решении задач	2
3	27	Контрольная работа № 5.	Проверить усвоение основных понятий и законов и умения решения задач	2
4	28,29	Гармонические механические колебания и волны. Сложение однонаправленных колебаний	Проверить усвоение основных понятий и законов и умения решения задач	4
4,5	30,31	Электромагнитные волны. Отражение и преломление света. Интерференция света	Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач	4
5	32	Дифракция света. Поляризация света	Освоить основные понятия и научиться рассчитывать дифракционную картину	2
5	33	Тепловое излучение. Фотоэффект	Освоить основные понятия и законы и научиться применять при решении задач	2
5	34	Эффект Комптона. Давление света	Освоить основные законы и научиться применять при решении задач	2
5	35	Закон радиоактивного распада. Энергия связи ядра. Контрольная работа № 6	Освоить основные законы. Проверить усвоение основных законов и умения решения задач	2

6.2. Контрольные вопросы по практическим занятиям