Базовая рабочая программа унифицированного модуля (дисциплины физика) (стр. 3 )

· Варианты заданий для входного контроля. Фонд контролирующих оценочных средств содержит 25 вариантов тестов по 15 заданий в каждом. Данные тестирования становятся исходными для определения динамики дальнейшего формирования знаний, умений, навыков

· Контрольные вопросы, задаваемые при выполнении и защитах лабораторных работ. Для оценки работы студентов в лабораториях разработаны методические указания, в которых предложены по 5 вопросов на каждую лабораторную работу, которые применяются при допуске и защите лабораторных работ.

· Варианты индивидуальных заданий. По каждой теме практических занятий курса подготовлены по 25 вариантов заданий по 3-5 задач, позволяющих проверить знание теоретического материала и умение применить их для решения задач, формулировки законов, основные понятия и уравнения.

· Варианты контрольных работ. Фонд оценочных материалов содержит по 25 вариантов контрольных работ по каждому разделу курса.

· Вопросы коллоквиумов. Фонд оценочных материалов содержит вопросы теоретических коллоквиумов по каждому разделу курса

· Вопросы, выносимые на экзамены. Вопросы, выносимые на экзамен – это вопросы теоретических коллоквиумов.

Элементы фонда оценочных материалов

1. Вариант задания для входного контроля

Вариант № 1

1. Напишите закон Боиля-Мариотта.

2.  Напишите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме зарядом q. Построите график зависимости напряженности от расстояния между этим зарядом и соответствующей точкой поля.

3.	Во сколько раз увеличится показание амперметра, если замкнуть ключ K? Сопротивление каждой лампочки 6r. Сопротивлением амперметра пренебречь.

4.  Материальная точка совершает колебания по закону , (x - выражено в метрах, в секундах). Определить период колебаний. Результат представить в единицах СИ.

5.  Человек идет к плоскому зеркалу со скоростью V = 2 м/с. С какой скоростью он приближается к своему изображению в зеркале?

6.  Найти долю распавшихся атомов некоторого изотопа. За время t = , где - постоянная распада изотопа. Результат округлить до сотых.

7.  При свободном падений над поверхностью Земли за последние 2 с тело прошло 98 м. Сколько времени продолжалось свободное падение тела? Результат представить в единицах СИ. Принять .

8.  С какой минимальной высоты должен начать движение велосипедист, чтобы не упасть в верхней точки «мертвой петли»? Радиус петли . Результат представить в единицах СИ. Принять .

2. Вариант задания для выполнения контрольной работы

I.  Вариант 1

1.  Момент инерции шара массой 5 кг относительно оси, проходящей через его центр равен 15 кг×м2. Каким моментом инерции будет обладать этот шар, если он будет вращаться относительно оси, отстоящей от центра шара на расстояние 40 см? Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 15,8.

2.  Рассчитать величину поперечного смещения траектории пули через 1 с после выстрела. Смещение вызвано суточным вращением Земли. Выстрел произведен на широте Санкт-Петербурга (60°) в плоскости меридиана на юг. Начальная скорость пули 1 км/с. Силу сопротивления воздуха не учитывать. Решать задачу в системе, связанной с землей. Ответ дать в сантиметрах. Ответ: 6,3.

3.  По часам космического корабля, летящего со скоростью , где - скорость света в вакууме, вспышка лампы на корабле длилась 1,6 с. Чему равна длительность этой вспышки для наблюдателя на Земле? Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 2.

4.  Найти работу, которую надо совершить, чтобы сжать пружину на 20 см, если известно, что сила пропорциональна деформации и под действием силы 30 Н пружина сжимается на 1 см. Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 60.

5.  Колесо вращается с угловой частотой 20 об/с через 5 с после начала торможения постоянной силой трения его частота уменьшилась до 10 об/с. Найти момент силы трения, если момент инерции колеса равен 250 кг×м2. Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 3140.

6.  В верхних слоях атмосферы рождаются m-мезоны, имеющие скорость, равную 0,99 скорости света. С точки зрения земного наблюдателя до распада мезоны успевают пролететь 5 км. Чему равна толщина слоя атмосферы, пройденного за время жизни m-мезона в системе отсчета, связанной с самим мезоном? Ответ дать в единицах СИ. Ответ:705.

7.  На идеально гладкую наклонную плоскость, составляющую с горизонтом угол 30°, падает абсолютно упругий шарик. Высота падения до точки удара 2 м. Определить расстояние между точками первого и второго ударов на этой плоскости. Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 8.

8.  На идеально гладкую наклонную плоскость, составляющую с горизонтом угол 30°, падает абсолютно упругий шарик. Высота падения до точки удара 2 м. Определить расстояние между точками первого и второго удара на этой плоскости. Ответ дать в единицах СИ. Ответ: 8.

3. Вариант индивидуального домашнего задания

Вариант 1. Кинематика

Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью 80км/ч, а вторую половину времени - со скоростью 60км/ч. Какова средняя скорость движения автомобиля? Во сколько раз нормальное ускорение точки, лежащей на ободе вращающегося колеса, больше её тангенциального ускорения в тот момент, когда вектор полного ускорения точки составляет угол 45° с вектором её линейной скорости?

3.  Две прямые дороги пересекаются под углом 30°. От перекрёстка по ним удаляются две машины: одна со скоростью 60км/ч, другая со скоростью 80км/ч. Определить скорости с которой одна машина удаляется от другой.

Динамика

1.  К нити подвешен груз массой 1кг. Найти натяжение нити, если нить с грузом: 1) поднимать с ускорением 5м/с2 2) опускать с ускорением 3м/с2.

На плоскости, тангенс угла наклона которой равен коэффициенту трения, лежит монета. В горизонтальном направлении вдоль плоскости монете сообщили скорость 0,2м/с. Найти установившуюся скорость монеты. Через какое время скорость тела, которому сообщили вверх по наклонной скорость 10м/с, снова будет равна 10м/с? Коэффициент трения 0,2, угол между плоскостью и горизонтом 30°.

4.  В цирковом аттракционе мотоциклист движется по внутренней поверхности сферы радиуса 10м. Разогнавшись, он начинает описывать горизонтальную окружность в верхней полусфере. Определить минимальную скорость мотоциклиста, если коэффициент трения шин о поверхность сферы равен 0,5, а угол между вертикалью и направлением к мотоциклисту из центра сферы равен 60°.

Законы сохранения

1.  Деревянный шар массой M лежит на штативе, верхняя часть которого выполнена в виде кольца. Снизу в шар попадает пуля, летящая вертикально, и пробивает его. При этом шар поднимется на высоту h. На какую высоту поднимется пуля над штативом, если ее скорость перед ударом о шар была v? Масса пули m.

Определить скорость ракеты в момент полного выгорания заряда, если начальная масса ракеты 0,1кг, масса заряда 0,09кг, относительная скорость выхода продуктов сгорания из сопла 25м/с. Сопротивление воздуха и ускорение силы тяжести не учитывать.

3.  Колесо, момент инерции равен 245кг·м2, вращаясь, делает по 20об/с. После того, как на колесо перестал действовать вращающий момент сил, оно остановилось, сделав 1000 оборотов. Найти момент сил трения.

Динамика вращательного движения

1.  К ободу однородного диска диаметром 0,5м приложена касательная сила 98,1Н. При вращении на диск действует момент сил трения 4,9Н·м. Найти массу диска, если известно, что он вращается с угловым ускорением 90рад/с2.

Найти кинетическую энергию шара массой m, катящегося со скоростью v. Проскальзывания нет.

3.  Поставленный вертикально карандаш длиной 17см падает на стол. Какую угловую и линейную скорости будет иметь в конце падения верхний конец карандаша?

Специальная теория относительности

1.  В лабораторной системе отсчета скорость стержня c/2, длина 1м и угол между стержнем и направлением движения 45°. Найти собственную длину стержня. Ответ: 1,08м.

В K-системе отсчета частица, движущаяся со скоростью 0,99 c, пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние 2км. Определить собственное время жизни этой частицы. Ответ: 0,8мкс. Кинетическая энергия релятивистской частицы (протона) 1МэВ. Найти его скорость. Ответ: 13,6·106м/с.

4. Вариант контрольных вопросов при выполнении и защите лабораторной работы М-12 «Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха»

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Что является физической причиной явлений переноса?

2.  Почему явления переноса протекают медленно?

3.  Как длина свободного пробега молекул зависит от температуры?

4.  Какое расстояние называется эффективным диаметром молекулы?

5.  Какое явление положено в основу опытного определения , ?

6.  Какая зависимость существует между эффективным диаметром молекулы Dэф и средней длиной свободного пробега ?

7.  Объяснить, почему Р1>Р2 и на сколько? Р1 – давление воздуха у верхнего конца капилляра, Р2 – давление у нижнего конца.

5. Вопросы теоретического коллоквиума

ВОПРОСЫ К ТЕОРЕТИЧЕСКОМУ КОЛЛОКВИУМУ

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ, Б2. ФИЗИКА 1.

Коллоквиум 1

1.  Предмет физики и связь физики с другими науками. Методы физических исследований.

2.  Система отсчета. Вектор перемещения. Путь.

3.  Скорость (средняя, мгновенная).

4.  Ускорение (среднее, мгновенное, нормальное, тангенциальное).

5.  Угловая скорость, угловое ускорение.

6.  Связь линейных и угловых характеристик.

7.  Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчета.

8.  Теорема о движении центра масс.

9.  Закон сохранения импульса.

10.  Работа. Работа и кинетическая энергия.

11.  Работа и потенциальная энергия.

12.  Признак потенциальности поля.

13.  Закон сохранения энергии.

14.  Основной закон динамики вращательного движения.

15.  Теорема Штейнера.

16.  Работа и кинетическая энергия при вращательном движении.

17.  Закон сохранения момента импульса.

18.  Применение законов сохранения. Неупругий удар шаров.

19.  Применение законов сохранения. Упругий удар шаров.

20.  Применение законов сохранения. Движение тел переменной массы.

21.  Неинерциальные прямолинейно движущиеся системы отсчета.

22.  Неинерциальные вращающиеся системы отсчета.

23.  Сила Кориолиса, поведение тел на поверхности Земли.

24.  Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения.

25.  Напряженность гравитационного поля.

26.  Работа в гравитационном поле. Потенциал.

27.  Связь напряженности и потенциала.

6. Вариант экзаменационного билета

Экзаменационные билеты

ЭБ ТПУ 8.4/T/ЕН. Ф.03/2012

Томский политехнический университет

Экзаменационный билет № 1 по дисциплине: ____________ часть ___ факультет: _____ курс _______

Часть А По части А дать развернутый ответ 1.  Связь угловых и линейных характеристик. (9 баллов) 2.  Запишите распределение Максвелла по вектору скорости. Каков физический смысл распределения? (9 баллов) Часть B По части B: дать определение, сформулировать закон, ответить кратко Запишите преобразования Лоренца. (2 балла) 2.  Запишите уравнение Менделеева - Клапейрона и получите из него связь параметров при изохорическом процессе. (2 балла) Часть С Решить задачи Задача. Однородный диск радиусом 1 м и массой 5 кг вращается относительно оси, проходящей через его центр. За время 40 с частота вращения диска увеличилась с 20 об/с до 100 об/с. Определить величину момента силы, приложенной к ободу диска. (9 баллов) Задача. Коэффициент полезного действия цикла Карно = 0,3. При изотермическом расширении газ получил от нагреваДж. энергии. Определите работу, совершаемую при изотермическом сжатии. (9 баллов) Составил: ___________ «УТВЕРЖДАЮ»: Зав. каф. ТиЭФ

8. Рейтинг качества освоения дисциплины

Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора №77/од от 01.01.2001 г.

В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:

·  Текущая аттестация – оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы теоретических коллоквиумов, презентации и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, выполнение лабораторных работ и др.) производится в течение семестра. Текущая аттестация оценивается в баллах (максимально 60 баллов). К моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 33 баллов.

·  Промежуточная аттестация (экзамен) производится в конце семестра. Промежуточная аттестация оценивается в баллах (максимально 40 баллов). На экзамене студент должен набрать не менее 22 баллов.

·  Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученным в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый балл соответствует 100 баллам.

Схема оценивания результатов промежуточной аттестации

Число баллов за	Определение оценки
экзамен/зачет
39-40	Теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, предусмотренные программой обучения задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному
35-38	Теоретическое содержание курса освоено полностью, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения большинства из них оценено числом баллов, близким к максимальному
31-34	Теоретическое содержание курса освоено полностью, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками.
27÷30	Теоретическое содержание курса в целом освоено, пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий содержат ошибки.
22÷26	Теоретическое содержание курса освоено удовлетворительно, некоторые практические навыки работы не сформированы, ряд предусмотренных программой обучения учебных заданий не выполнены полностью, качество выполнения оценено количеством баллов, близким к минимальному.
17÷21	Теоретическое содержание курса освоено частично, необходимые практические навыки работы не сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий не выполнено, либо качество их выполнения оценено количеством баллов, близким к минимальному, при дополнительной самостоятельной работе над материалом курса возможно повышение качества выполнения учебных заданий.
0÷16	Теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, все выполненные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к какому-либо значимому повышению качества выполнения учебных заданий.

Перевод итоговой рейтинговой оценки в литерную оценку (ESTS2, традиционную оценку) для внесения в ведомость и зачетную книжку проводится в соответствии с таблицей.

Перевод итоговой рейтинговой оценки в другие шкалы

Итоговая рейтин-говая оценка	Традиции-онная оценка	Литерная оценка (ESTS)	Определение оценки
96÷100	Отлично	А+	Отличное понимание предмета, всесторонние знаний, отличные умения и владение опытом практической деятельности
90÷95	А
80÷89	Хорошо	В+	Достаточно полное понимание предмета, хорошие знания, умения и опыт практической деятельности
70÷79	В
65÷69	Удовлетворительно	С+	Приемлемое понимание предмета, удовлетворительные знания, умения и опыт практической деятельности
55÷64	С
55÷100	Зачтено	D	Результаты обучения соответствуют минимально достаточным требованиям
0÷54	Неудовлетворительно/ не зачтено	F	Результаты обучения не соответствуют минимально достаточным требованиям

9.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Базовая программа дисциплины обеспечивается учебно-методической документацией и материалами по всем разделам курса.

Внеаудиторная работа обучающихся сопровождается методическим обеспечением и обоснованием времени, затрачиваемого на ее выполнение. Методические материалы представлены на сайте кафедры ТиЭФ:

·  материалы, размещенные на сайте кафедры http://portal. *****:7777/departments/kafedra/tief/method

·  материалы, размещенные на персональных сайтах преподавателей http://portal. *****/SHRED/s/

Каждый обучающийся обеспечен доступом к электронно-библиотечной системе ТПУ, содержащей издания по основным изучаемым дисциплинам. Библиотечный фонд укомплектован печатными и/или электронными изданиями основной учебной литературы по дисциплине, изданными за последние 10 лет, из расчета не менее 25 экземпляров таких изданий на 100 обучающихся.

Фонд дополнительной литературы помимо учебной литературы включает официальные, справочно-библиографические и специализированные периодические издания в расчете 1 – 2 экземпляра на 100 обучающихся.

Электронно-библиотечная система обеспечивает возможность индивидуального доступа для каждого обучающегося из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.

Оперативный обмен информацией с отечественными и зарубежными вузами и организациями осуществляется с соблюдением требований законодательства Российской Федерации об интеллектуальной собственности и международных договоров Российской Федерации в области интеллектуальной собственности. Для обучающихся обеспечен доступ к современным профессиональным базам данных, информационным справочным и поисковым системам.

Основная литература

1.  Сивухин курс физики. М.: Наука, 2003

2.  , Яворский общей физики. М.: Высшая школа, 1999.

3.  , , Крючков . Механика: учебник для технических университетов.– М.: Высшая школа, 2007. − 289 с.

4.  , , Крючков . Молекулярная физика. Термодинамика: учебник для технических университетов.– М.: Высшая школа, 2006. − 237 с.

5.  Матвеев и теория относительности. – М.: Высшая школа, 1976. –416с.

6.  Матвеев физика. – М.: Высшая школа, 1981. –400с.

7.  Савельев общей физики. – М.: Наука, 1989. – Т.1-3. – с.

8.  Сивухин курс физики. – М.: Наука, . - Т.1-4. - с.

9.  , Детлаф физики.–М.: Высшая школа,.–Т.1-3.– с.

10.  Трофимова физики. – М.: Высшая школа, 1999. –542 с.

11.  Айзенцон физики. – М.: Высшая школа, 1996. – 327с.

12.  Волькенштейн задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1995.– с.

13.  Иродов . Основные законы. − М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. − 309 с.

14.  Иродов макросистем. Основные законы. − М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. − 208 с.

15.  Савельев общей физики: В 5 кн.: кн. 1: учебное пособие для втузов. – М.: -во Астрель», 2004. – 336 с.

16.  Иродов по общей физике: учебное пособие.− СПб.: Изд-во «Лань», 2009. − 416 с.

, Воробьев по физике: учебное пособие для втузов.− М.: Из-во физ.-мат. лит-ры, 2007.− 640 с.

Дополнительная литература

1.  Фейнмановские лекции по физике. В 9 т.: т. 1. – М.: Мир. 1978.

2.  , Лифшиц теоретической физики: в 10 т.: т. 1: Механика. – М.: Физматлит, 2002. – 224 с.

3.  , Яворский физики: учебное пособие для втузов. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2002. – 718 с.

4.  Хайкин основы механики. – М.: Наука, 1981.

5.  , Кикоин физика. – М.: Наука, 1986.

6.  Геворкян физики. – М.: Высшая школа, 1979.

7.  Физика. – М.: Мир, 1982.– Т. 1–2.

8.  Дубнищева современного естествознания. – Новосибирск: ООО, Изд-во ЮКЭЛ, 1997.

9.  Молекулы, динамика и жизнь. – М.: Мир, 1990.

10.  Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. – М.: Прогресс, 1986.

11.  , Воробьев по физике. – М.: Высшая школа, 1997. –554с.

12.  , Борисенко : Учебник для вузов. Изд-во Тюменского университета, 2001.-656.

13.  Макаренко . Основы молекулярной физики и термодинамики. Т.1; 199с.

14.  МФ., , Самойленко физики. - М.: Высшая школа, 199с.

15.  , Ревинская практикум по изучению моделей физических процессов на компьютере. − Томск. Изд-во ТПУ, 2012. −387 с.

Internet-ресурсы:

·  электронный курс в среде WebCT,

·  электронная библиотека ТПУ

·  материалы, размещенные на сайте кафедры http://portal. *****:7777/departments/kafedra/tief/method

·  материалы, размещенные на персональных сайтах преподавателей http://portal. *****/SHRED/s/

Сайт кафедры

Методическая работа

1. Вопросы коллоквиумов. 2.Методические указания к лабораторным работам: http://portal. *****:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab1 ) http://portal. *****:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab7). 3.Методические указания к практическим занятиям: (http://portal. *****/departments/kafedra/tief/method_work/method_work3) 4.Лекции по разделам курса: (перечень демонстраций приведен на сайте кафедры) 5.Варианты индивидуальных заданий: ·  материалы, размещенные на сайте кафедры http://portal. *****:7777/departments/kafedra/tief/method ·  материалы, размещенные на персональных сайтах преподавателей http://portal. *****/SHRED/s/

Используемое программное обеспечение: