5.5. Самостоятельная работа студентов

№ п. п

№

темы

Содержание разделов, тем

Вид работы

СРС

Кол-во часов

Список литературы (с указанием разделов, глав, страниц)

Форма контроля

ЗЕ

1 семестр

36

1

1

1

Введение. Роль и место физики в познании мира Основные понятия механики. Пространство, время, движение. Три периода в развитии физики как науки.

Изучение и конспектирование учебных пособий, изучение тем, не выносимых на лекции и семинарские занятия, оформление записей в тетради

2

[1] Введение, c.11-16

[4] Введение, с. 4-6

индивидуальные беседы и консультации с преподавателем, проверка конспектов практических занятий и лекций и пособий, домашних заданий, проведение письменных и устных опросов по заданным вопросам

2

1

Кинематика. Перемещение точки. Векторный, координатный и ес­тественный способы описания движения точки. Скорость. Ускоре­ние. Прямая и обратная задачи кинематики. Кинематические урав­нения. Тангенциальное, нормальное и полное ускорения при движе­нии точки по криволи­нейной траектории. Вращательное движение твердого тела. Угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение как аксиальные век­торы. Связь между соответствующими угловыми и линейными ве­личинами. Кинематические уравнения для враща­тельного движе­ния.

-//-

4

[1] §§ 1-5. с.17-48

[4] §§ 1-4, с. 7-14

-//-

3

1

Динамика материальной точки. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона. Сила, масса, количество движения, импульс силы. Пределы применимости классической механики. Системы единиц в механике. Неинерциальные системы от­счёта.

-//-

4

[1] §§ 6-17, с.49-73

[4] §§ 5-10, с. 14-22

-//-

4

1

Работа и энергия. Работа постоянной и переменной силы. Мощ­ность. Работа в потенциальном поле сил. Энергия: кинетическая, потенциальная, полная механическая. Связь работы и энергии. За­кон сохранения механической энергии. Консервативные и диссипа­тивные силы. Сила, как градиент потенциальной энергии. Условия равновесия механической системы. Космические скорости.

-//-

4

[1] §§18-26. с.74-100

§ 48. с.178-180

[4] §§ 11-14, с. 23-29.

§§ 22-26, с. 46-56

-//-

5

1

Закон сохранения импульса. Центр масс системы тел и его движе­ние. Импульс системы. Закон сохранения импульса и следствия из него. Принцип реактивного движения. Центральный удар.

-//-

2

[1] §§ 27-29, 31. с.100-110, 116-117

[4] §§ 15, с. 30-33

-//-

6

1

Динамика вращательного движения твердого тела. Момент силы, момент инерции, момент количества движения. Основной за­кон вращательного движения твердого тела. Аналогия между зако­нами поступательного и вращательного движений. Вычисление мо­ментов инерции отдельных тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия, работа и мощность при вращательном движении. Закон со­хранения момента импульса. Гироскопический эффект.

-//-

4

[1] §§ 36-44, с. 131-167

[4] §§ 16-20, с. 34-45

-//-

7

2

Основы специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Динамика специальной теории относительности. Закон изменения массы со скоростью. Взаимосвязь массы и энергии. Экспериментальное подтверждение выводов специальной теории относительности.

-//-

2

[1] §§ 62-71 с. 217-245

[4] §§ 34-40, с. 67-79

-//-

8

1

Колебательное движение. Уравнение гармонических колебаний. Амплитуда, период, циклическая частота, фаза колебаний. Скорость и ускорение колеблющейся точки. Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний. Физический и пружинный маятники. Энергия гармонических колебаний. Затухающие и выну­жденные колебания. Резонанс. Векторный метод представления колебаний. Сложение колебаний одинакового направления. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний одинаковых и кратных частот.

-//-

2

[1] §§ 49-61 с.181-216

[4] §§ 140-148, с. 253-270

-//-

9

1

Волны. Уравнение плоской волны. Длина волны, фазовая скорость. Поперечные и продоль­ные волны. Эффект Доплера. Энергия волнового движения, поток энергии.

-//-

2

[2] §§ 93-99 с. 274-291

[4] §§ 153-160, с. 281-293

-//-

10

3

Тепловое движение молекул. Масса и размеры молекул. Моль. Число Авогадро. Давление идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя энергия поступатель­ного движения молекул и абсолютная температура. Уравнение со­стояния идеального газа. Распределение молекул по скоростям. Характерные скорости молекул. Распределение Больцмана.

-//-

4

[1] §§ 80, 81, 85, 86, 92, 93-101

[4] §§ 41-49, с. 81-98

-//-

11

3

Основы термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа и реальных систем. Работа газа при расширении. Первое начало ди­намики. Теплоемкость. Молярная теплоемкость идеального газа с различным количеством атомов в молекуле. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона для адиабаты. Ра­бота идеального газа при различных процессах. Тепловые двига­тели. Цикл Карно. Энтропия. Второе начало термодинамики.

-//-

2

[1] §§ 81-84 ,87-90, 103,-105

[2] §§ 50-59, с. 99-115

-//-

12

3

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Теоретические и экс­периментальные изотермы реального газа. Испарение и конденсация. Критическое состояние вещества, критическая температура. Эффект Джоуля — Томсона. Сжижение газов.

-//-

2

[1] §§ 91 с. 286-289

[4] §§ 60-76, с. 17-144

-//-

13

3

Явления переноса. Средняя длина свободного пробега, число столкновений, эффективный диаметр молекул. Явления переноса в газах: теплопроводность, внутреннее трение, диффузия и их эмпи­рические уравнения. Явле­ния в разрежённых газах. Вакуум.

-//-

4

[1] §§ 128-133 с.400-418

[4] §§ 48, с. 94-96

-//-

2 семестр

36

1

1

4

Электростатическое поле точечных зарядов. Закон сохранения заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Электростатиче­ское поле в вакууме. Напряженность и потенциал, их вычисление. Принцип суперпозиции. Системы единиц.

-//-

2

[2] §§1-6 с. 11-24

[4] §§ 77-80, 84-86 с. 146-152, 156-160

-//-

2

4

Поле неточечных зарядов. Линейное, поверхностное и объемное распределения зарядов. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса, её применение.

-//-

2

[2] §§ 11-14 с. 36-59

[4] §§ 80-82, с. 150-155

-//-

3

4

Работа и энергия электростатического поля. Работа поля при перемещении заряда. Условие потенциальности электростатического поля. Энергия системы двух точечных зарядов. Потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. Напряжение. Вычисление разности потенциалов для различных по­лей.

-//-

2

[2] §§ 7, 8 с. 24-28

[4] §§ 84-86, с. 156-160

-//-

4

4

Электрическое поле в веществе. Проводники и диэлектрики. По­ляризация диэлектриков. Диполь, его поведение в электрическом поле. Напряженность поля в диэлектриках. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость. Вектор смещения. Диэлектри­ческая проницаемость. Сегнетоэлектрики. Пьезоэффект.

-//-

2

[2] §§15-25 с. 60-87

[4] §§ 87-91, с. 160-167

-//-

5

4

Проводники в электрическом поле. Электроемкость проводников. Конденсатор. Типы конденсаторов, вычисление их емкости.

-//-

2

[2] §§ 26, 27 с. 87-91

[4] §§ 92-94, 167-172

-//-

6

4

Энергия электростатического поля. Энергия системы зарядов. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Объемная плот­ность энергии.

-//-

2

[2] §§ 28-30 с. 92-97

[4] §§ 95, 173-176

-//-

7

5

Сила и плотность тока. Условия существования тока. Проводники и изоляторы. Закон Ома. Сопротивление проводников, его зависи­мость от температуры для металлов, диэлектриков, полупроводни­ков. Сверхпроводимость. Электродвижущая сила. Источники ЭДС. Закон Ома для участка электрической цепи с ЭДС. Закон Джоуля-Ленца. КПД источника ЭДС. Правила Кирхгофа. Классическая электронная теория проводимости металлов. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца.

-//-

6

[2] §§ 31-38 с. 98-113

[4] §§ 96-108, с. 177-202

-//-

8

6

Магнитное поле в вакууме. Источники магнитного поля. Индукция и напряженность магнитного поля. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа. Его применение к вычислению полей. Поля прямого и кругового токов. Суперпози­ция полей. Циркуляция вектора магнитной индукции. Непотенци­альность магнитного поля. Закон полного тока. Соленоид.

-//-

4

[2] §§ 39-42 с. 114-152

[4] §§ 109-110, 112, 113, 118-121, с. 202-204, 207-209.

-//-

9

6

Действие магнитного поля на токи и заряды. Закон Ампера. Взаимодействие двух длинных параллельных проводников с током. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент. Сила Ло­ренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители. Эффект Холла. Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток. Поворот контура с то­ком в магнитном поле.

-//-

4

[2] §§ 43, 44, 46-48, 72-76 с. 123-144, 208-226

[4] §§ 111, 114-117, 121, 207-208, 209-214, 218-219

-//-

10

7

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Ленца. Применение этого закона. Генератор переменного тока. Трансформатор. Токи Фуко. Явление самоиндукции. Индуктивность, ее смысл и роль в элек­трической цепи. Индуктивность соленоида.

-//-

2

[2] §§ 60-66 с. 181-195

[4] §§ 122-129, 221-230.

-//-

11

6

Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.

-//-

2

[2] §§ 67 с. 195-197

[4] §§ 130, с. 230-234

-//-

12

7

Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур. Формула Томсона. Электромагнитные волны, их свойства. Опыты Герца. Шкала элек­тромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Уравнения Максвелла как обобщение законов: электромагнитной индукции, полного тока, Ку­лона (теоремы Гаусса). Вывод уравнений Максвелла в инте­гральной форме. Электромагнитные волны как следствие уравнений Максвелла.

-//-

6

[2] §§ 104-109 с. 302-315

[4] §§ 143-152, с. 258-280

-//-

3 семестр

54

1,5

1

8

Интерференция света. Световая волна, ее уравнение. Когерент­ность. Оптическая разность хода. Условия максимумов и миниму­мов. Опыт Юнга. Методы осуществления интерференции света. Примеры: тонкие пленки, кольца Ньютона. Интерферометры.

-//-

4

[2] §§ 119-123 с. 347-373

[4] §§ 170-175, с. 315-330

-//-

2

8

Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Зоны Френеля. Векторные диаграммы. Дифракция на щели. Дифракционная решетка. Разре­шающая способность дифракционной решетки и оптических прибо­ров.

-//-

4

[2] §§ 125-132, с. 381-424

[4] §§ 176-184, с. 331-348

-//-

3

8

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Интерференция поляризован­ного света.

-//-

4

[2] §§ 134-141, с. 428-451

[4] §§ 190-196, с. 357-368

-//-

4

9

Тепловое излучение, его характеристики. Абсолютно черное тело. Распределение энергии в его спектре. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина. Формула Рэлея–Джинса. Квантовая гипотеза и формула Планка. Оптическая пирометрия.

-//-

4

[3] §§ 1-7 с. 9-31

[4] §§ 197-201, с. 369-377

-//-

5

11

Внешний фотоэффект и его законы. Фотоны. Уравнение Эйн­штейна для фотоэф­фекта. Энергия, масса и импульс фо­тона.

-//-

4

[3] §§ 9-10 с. 32-42

[4] §§ 202-204, с. 278-383

-//-

6

11

Тормозное рентгеновское излучение. Эффект Комптона. Давление света. Дуализм света.

-//-

4

[3] §§ 8 с. 32-34

[4] §§ 205-207, с. 384-388

-//-

7

10

Элементарная теория атома водорода. Ядерная модель атома Ре­зерфорда, ее недостатки. Закономерности в спектре излучения водо­рода. Сериальная формула. Элементарная теория одноэлектронных атомов (теория Бора). Вывод сериальной формулы. Постоянная Ридберга.

-//-

4

[3] §§ 12-17, с. 46-61

[4] §§ 208-212, с. 390-397

-//-

8

10

Атом как квантовая система. Четверка квантовых чисел, их физи­ческий смысл. Принцип Паули и заполнение электронных оболочек атома. Характеристические рентгеновские спектры. Формула Мозли.

-//-

4

[3] §§ 28, 36-39, с. 93-98, 127-136

[4] §§ 223-228, с. 418-428

-//-

9

11

Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма веще­ства (Опыт Дэвиссона и Джермера, Франка и Герца). Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей, его физический смысл и философское значение. Волновая функция, ее вероятностный смысл. Уравнение Шредин­гера для стационарных состояний. Квантование энергии.

-//-

4

[3] §§ 18-27, с. 62-92

[4] §§ 213-222, с. 398-417

-//-

10

12

Состав атомного ядра. Зарядовое и массовое числа. Нуклоны: про­тоны и нейтроны. Взаимо­действие нуклонов, свойства и природа ядерных сил.

-//-

4

[3] §§ 66-69, с. 231-244

[4] §§ 251-254, с. 476-480

-//-

11

12

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Закономерности и происхождение альфа-, бета - и гамма-излучений атомных ядер.

-//-

4

[3] §§ 70, 244-251

[4] §§ 255-259, с. 481-490

-//-

12

12

Энергия ядер атомов. Дефект массы и энергия связи ядра. Удель­ная энергия связи ядра. Физические основы ядер­ной энергетики и ее проблемы. Ядерные реакции и законы сохранения. Энергия ядерной реакции. Реакция деления ядер. Цепная реакция. Ядерная энерге­тика. Реакция синтеза атомных ядер. Проблемы управляемых тер­моядерных реакций.

-//-

4

[3] §§ 67, 70-73, с. 231-234, 252-265

[4] §§ 252, 262-268, с. 477-478, 496-510

-//-

13

12

Ионизирующие излучения. Действие ионизирующих излучений и защита от них. Дозиметрия.

-//-

2

[4] §§ 259, с. 490

-//-

14

12

Элементарные частицы. Способы наблюдения элементарных час­тиц. Классификация элементарных частиц. Адроны и лептоны. Кварки. 4 типа фундаментальных взаимодействий.

-//-

4

[3] §§ 74-84, с. 266-306

[4] §§ 261, 269-275, с. 492-495, 510-524

-//-

6. Образовательные технологии, используемые в учебном процессе данной дисциплины (рекомендации преподавателю)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6