Анотация рабочей программы дисциплины физика (стр. 2 )

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 Темы и их аннотации

ПЕРВЫЙ МОДУЛЬ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.

Лекция 1. Кинематика материальной точки.

Система отсчёта. Кинематика материальной точки. Способы описания движения. Скорость и ускорение при прямолинейном и криволинейном движении. Нормальное и тангенциальное ускорение. (2часа)

Лекция.2. Динамика материальной точки.

Законы Ньютона. Импульс. Масса. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского. (2часа)

Лекция 3. Кинематика и динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела, механической системы.

Кинематические параметры вращательного движения (угловая скорость, угловое ускорение). Момент силы, момент импульса, связь между ними. Момент инерции. Кинетическая энергия вращения твёрдого тела. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения (2часа)..

Лекция.4. Законы сохранения в механике.

Энергия. Работа. Мощность. Поле тяготения. Потенциал поля тяготения. Закон сохранения энергии. Теоремы о кинетической, потенциальной энергии (самостоятельно). Импульс тела. Закон сохранения изменения импульса. Упругое и неупругое соударение тел. Законы сохранения, изменения момента импульса (2 часа)

Лекция 5. Гармонические колебания и волны.

Гармонический осциллятор. Кинематические и динамические уравнения колебаний. Свободные колебания физического, математического, пружинного маятников. Превращения энергии при колебаниях. Механические волны. Звук (самостоятельно) (2 часа).

Лекция 6. Механика жидкостей и газов.

Основные законы гидростатики. Методы Эйлера, Лагранжа. Уравнение непрерывности, уравнение Бернулли. Силы внутреннего трения, Коэффициент вязкости. Капиллярные явления. Поверхностное натяжение, сжимаемость жидкостей и газов (самостоятельно) (2 часа).

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Лекция 7. Молекулярно-кинетическая теория.

Термодинамические и статистические методы исследования. Основные параметры состояния. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Молекулярно-кинетическая теория. Основное уравнение кинетической теории газов. Распределение Максвелла по скоростям.. Скорости (арифметическая, средне-квадратичная, наивероятнейшая) (2часа).

Лекция 8. Законы термодинамики.

Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.. Теплоёмкость. Уравнение Майера. Уравнение политропы. Теплота, работа, внутренняя энергия. Первое начало термодинамики Процессы в газах обратимые и необратимые, равновесные и неравновесные, круговые циклы. Идеальная тепловая машина и цикл Карно. К. П.Д. идеальной тепловой машины. Статистический характер второго закона термодинамики. Тепловая смерть вселенной (самостоятельно) (2 часа)

Лекция 9. Реальные газы. Фазовые переходы.

Уравнение Ван-Дер-Ваальса. Расчёт поправки на объём, наличие межмолекулярных сил. Критическое состояние вещества Фазовые переходы. Определение критических параметров. График уравнения Ван-Дер-Ваальса. Испарения, кипения. Плавление, кристаллизация (2 часа).

ВТОРОЙ МОДУЛЬ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.

Лекция 1-2. Электростатика.

Электрическое поле, электрический заряд. Плотность заряда. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции. Поток напряжённости. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной форме. Расчёт напряжённости электрических полей (2часа)

Потенциальность электрического поля. Работа в электрическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряжённостью и потенциалом. Градиент потенциала. Основные уравнения электростатики в вакууме (2часа).

Лекция 3. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

Равновесное распределение электрического заряда, электростатическая индукция. Электроёмкость, конденсаторы. Энергия электрического поля. Диэлектрическая проницаемость. Уравнения электростатики в диэлектрике (2 часа).

Лекция 4-5. Постоянный и переменный электрические токи.

Сила тока, плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Правила Кирхгофа (2 часа).

Условия квазистационарности. Синусоидальный ток. Переменный ток в цепи с R, C,L. Закон Ома для цепи переменного тока. Метод векторных диаграмм. Термоэлектронная эмиссия, полупроводники (самостоятельно). (2 часа).

Лекция 6-7. Магнитное поле в вакууме, в веществе.

Вектор магнитной индукции. Вихревой характер магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле длинного прямого провода, соленоида (2 часа).

Силы в магнитном поле. Сила Ампера, сила Лоренца. Взаимодействие магнитных полей проводников с токами. Сила тока – Ампер. Электромагнитная индукция, самоиндукция. Энергия магнитного поля. Магнетики, природа ферромагнетизма (самостоятельно) (2 часа).

Лекция 8-9. Электромагнитная индукция. Теория Максвелла.

Поток. Правило Ленца. Закон Фарадея. Явление ЭМИ, самоиндукции (2 часа).

Уравнения Максвелла, их физический смысл (2 часа).

ОПТИКА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Лекция 10. Геометрическая оптика.

Принцип Ферма. Преломление на сферической поверхности. Формула сферической поверхности. Формула тонкой линзы. Основные фотометрические величины (2 часа).

Лекция 11-15. Основы волновой оптики.

Корпускулярно-волновой дуализм света. Волновое уравнение. Электромагнитные волны. Плотность энергии, вектор Умова-Пойтинга. Поляризация света. Законы поляризованного света (2 часа).

Интерференция световых волн. Когерентность. Способы наблюдений интерференции (2 часа).

Дифракция света. Принциа Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракционная решётка (4 часа).

Дисперсия света (2 часа).

Лекция 16. Квантовая теория теплового излучения. Фотоэффект.

Характер теплового излучения. Излучательная и получательная способность тела. Законы теплового излучения. Абсолютное чёрное тело. Виды фотоэффекта. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Лазеры. Давление света (самостоятельно) (2 часа).

Лекция 17 Строение атома.

Модели атомов. Постулаты Бора. Гипотеза Луи де Бройля. Спектры атомов. Строение и свойства ядер атомов. Элементарные частицы (2 часа).

Лекция.18. Состав и основные свойства ядер.

Природа поля ядерных сил. Энергия связи нуклона в ядре. Изотопы. Классификация элементарных частиц. Гипотеза о кварках (2 часа).

5.2. Планы практических занятий

Решение задач – эффективное средство усвоения физики, надёжный инструмент для контроля за степенью понимания физических законов. Для решения задач, как правило, недостаточно формального знания физических законов. Для овладения типичными приёмами решения определённых задач большое значение имеют идеализированные задачи, только моделирующие реальную ситуацию, физический процесс и явления. Особый акцент при выборе задач делается и на задачи с реальным содержанием. Так как нельзя дать рецепта для решения всех задач, основной целью семинарских занятий является обучение грамотному подходу к задаче, который позволит найти её решение.

В начале семинарского занятия студентам напоминаются основные понятия и законы, имеющие отношение к данной теме, а затем разбираются 4-5 задач в порядке возрастания сложности. В конце занятия выдается 5 заданий на дом. Большинство задач, приведённых в данном курсе, взято из задачников «Сборник задач по курсу физики» и и др. «3800 задач по физике»

Каждый семестр завершается аудиторской контрольной работой. Варианты контрольной прилагаются.

ПЕРВЫЙ МОДУЛЬ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.

Сборники задач:

1.  «Сборник задач по курсу физика для вузов. М.: Мир и образование. 2003.

2.  и др. «3800 задач по физике. М.: Дрофа. 2002.

3.  «Задачи по общей физике. С-Пб. 2005.

Занятие 1. Кинематика движения материальной точки.

В аудитории: 1.7; 1.19; 1.28(1); 1.261; 1.265(2).

Домашнее задание: 1.24; 1.29; 1.31; 1.12; 1.17(1).

Занятие 2. Динамика движения материальной точки

В аудитории: 2.45; 2.49; 2.141(2); 1.53; 1.57(1).

Домашнее задание: 1.44; 1.48; 1.51; 1.52; 1.61(1).

Занятие 3. Кинематика и динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела.

В аудитории: 1.130; 1.135; 1.140; 1.150; 1.156(1).

Домашнее задание: 1.131; 1.136; 1.1(1).

Занятие 4. Законы сохранения в механике.

В аудитории: 1.88; 1.98; 1.110; 1.117; 1.158(1).

Домашнее задание: 1.91; 1.107; 1.116; 1.119; 1.159(1).

Занятие 5. Гармонические колебания и волны.

В аудитории: 6.51; 6.98(2); 4.6; 4.12; 4.25(1).

Домашнее задание: 4.5; 4.8; 4.20; 4.24; 4.35(1).

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Занятие 6. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов.

В аудитории: 2.4; 2.11; 2.24; 2.30; 2.34; 2.41(1).

Домашнее задание: 2.5; 2.20; 2.31; 2.35; 2.43;(1)

Занятие 7. Первое начало термодинамики.

В аудитории: 2.46; 2.50; 2.56; 2.59; 2.65(1)

Домашнее задание:2.47; 2.51; 2.57; 2.61; 2.67(1).

Занятие 8. Тепловая машина. КПД тепловой машины.

В аудитории: 2.71; 2.74; 2.79; 2.81; 2.115(1).

Домашнее задание: 2.72; 2.75; 2.80; 2.82; 2.101(1).

Занятие 9. Контрольная работа

ВТОРОЙ МОДУЛЬ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.

Занятие 1-2. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Теорема Гаусса.

В аудитории: 3.2; 3.7; 3.12; 3.19; 3.23(1).

Домашнее задание:3.3; 3.8; 3.14; 3.20; 3.24(1).

Занятие 3-4. Потенциал. Потенциальная энергия. Ёмкость.

В аудитории: 3.27; 3.33; 3.39; 3.54; 3.67(1).

Домашнее задание:3.31; 3.35; 3.41; 3.56; 3.61(1).

Занятие 5-6. Постоянный электрический ток.

В аудитории:3.79; 3.83; 3.88; 3.98; 3.101(1).

Домашнее задание:3.80; 3.85; 3.92; 3.100; 3.102(1).

Занятие 7-8. Магнитные поля.

В аудитории:3.114; 3.117; 3.122; 3.142; 3.146(1).

Домашнее задание:3.115; 3.119; 3.123; 3.143; 3.148(1).

Занятие 9. Электромагнитная индукция.

В аудитории: 3.177; 3.184; 3.196; 3.195(1).

Домашнее задание: 3.176; 3.182; 3.185; 3.197; 3.194(1)

Занятие 10. Элементы геометрической оптики.

В аудитории: 5.5; 5.12; 5.19; 5.24; 5.30(1).

Домашнее задание: 5.9; 5.13; 5.20; 5.25; 5.29(1).

Занятие 11-13. Интерференция.

В аудитории: 5.43; 5.56; 5.89.

Домашнее задание:5.45; 5.57; 5.91.

Занятие 14. Дифракция.

В аудитории: 5.141; 5.146(1).

Домашнее задание: 5.142; 5.147(1).

Занятие 15. Поляризация.

В аудитории: 5.43; 5.56; 5.89.

Домашнее задание:5.45; 5.57; 5.91.

Занятие 16. Строение атома.

В аудитории: 5.176; 5.184; 5.188.

Домашнее задание: 5.177; 5.183; 5.189.

Занятие 17. Квантовая природа. Излучения. Фотоэффект.

В аудитории: 5.200; 5.209; 5.

Домашнее задание: 5 5.201; 5.210; 5 213(1).

Занятие 18. Контрольная работа

5.3 Планы лабораторного практикума

Не предусмотрено

5.4. Программа самостоятельной работы студентов (СРС)

Структура СРС

Код формируемой компетенции	Тема	Вид	Форма	Объем учебной работы (часов)	Учебно-методические материалы
ОК-4	1, 2, 3, 4	а),b)	а),b)	72	1-8

Виды СРС:

a)  подготовка к контрольной работе;

b)  решение задач.

Формы СРС:

a) СРС без участия преподавателя;

b) СРС под руководством преподавателя.

Учебно-методические материалы

Представлены в разделе Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

Содержание СРС

Вопросы для самостоятельного изучения тем:

Закон всемирного тяготения. Законы Кеплера. Космические скорости.

Звук (самостоятельно).

Поверхностное натяжение, сжимаемость жидкостей и газов.

Тепловая смерть вселенной.

Плавление, кристаллизация.

Термоэлектронная эмиссия, полупроводники.

Магнетики, природа ферромагнетизма.

Давление света.

Учебно-методические материалы для СРС

Представлены в разделе Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

График контроля СРС

ПЕРВЫЙ МОДУЛЬ

недели формы контроля

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

Промежуточный контроль

АКР

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

Условные обозначения: ТО – изучение теоретического курса; АКР – аудиторная контрольная работа, РЗ – решение задач.

ВТОРОЙ МОДУЛЬ

недели формы контроля

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

ТО

Промежуточный контроль

АКР

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

РЗ

6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ