Унифицированная рабочая программа дисциплины физика (стр. 10 )

Вариант 2.

1.2.2.1.01 л

Выберите ответ, где приведено условие задачи, согласно которому изображенное на рисунке тело (небольшой металлический цилиндр, подвешенный на пружине) можно рассматривать как материальную точку.

1)Определите период звуковых колебаний в цилиндре при их возбуждении в нем неметаллическим предметом.

2)Определите период крутильных колебаний.

3)Определите период звуковых колебаний в цилиндре при их возбуждении в нем металлическим предметом.

4)Определите период колебаний цилиндра на пружине в вертикальном направлении.

1.2.2.2.02 л

Выберите ответ, в котором дана размерность единицы измерения силы в СИ?

1)кг·м2·с-3; 2)кг·м2·с-2; 3) кг·м·с-2; 4) кг·м·с-1.

1.2.2.3.03 л

Выберите ответ, содержащий математическую запись сложения скоростей в классической механике.

1) ;2) ; 3) ; 4) .

1.2.2.4.04 л

Выберите ответ, в котором дано верное выражение, определяющее силу, играющую роль центростремительной силы, действующей на автомобиль массой , движущийся по выпуклому мосту, когда он находится в (·) (рис.).

1); 2); 3); 4).

1.2.2.0.05 л

Выберите ответ, в котором дан пример движения тел по инерции.

1)Замедленное движение автомобиля при торможении после выключения двигателя.

2)Движение по параболической траектории брошенного под углом к горизонту мяча.

3)Движение тел, лежащих неподвижно на идеально гладком полу каюты корабля, который изменяет характер своего движения с равномерного на ускоренное.

4)Движение брошенной шайбы по идеально гладкому льду.

1.2.2.2.06 с

Тело массой лежит на горизонтальной платформе, равномерно вращающейся вокруг неподвижной оси в направлении стрелки (рис.). Выберите рисунок, на котором верно указаны действующие на тело силы и их противодействующие (на всех рисунках )

1.2.2.3.07 с

Выберите ответ, в котором дано верное объяснение зависимости вида движения от выбора системы отсчета (СО).

1)Вид движения зависит от величины скорости движения инерциальной СО.

2)Законы Ньютона выражаются дифференциальными уравнениями, поэтому вид движения зависит от начальных условий: начального положения тела () и начальной скорости тела () в выбранной СО.

3)Верным является описание движения только в неподвижной инерциальной СО, когда начальные координаты и начальную скорость можно принять равными нулю.

4)Вид движения зависит только от того, как движется выбранная инерциальная СО.

1.2.2.4.08 с

На рисунке представлены графики зависимости силы упругости от удлинения для двух металлических стержней.

Определите величину модуля Юнга стержня с большим коэффициентом жесткости, если отношение длины недеформированного стержня к площади его поперечного сечения равно 103м-1. Полученный ответ представьте в ТН/м2 и округлите до десятых (приставка тера (Т) соответствует 1012).

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

1.2.2.5.09 т Два бруска лежат на гладкой горизонтальной поверхности, соприкасаясь друг с другом (рис.). К одному бруску прикладывают силу =3Н. Определите величину силы, прижимающей бруски друг к другу, если .

1.2.2.5.10 т На тело весом 10Н, лежащее на горизонтальной плоскости, действует сила , направленная под углом =300 к плоскости (рис.). Коэффициент трения тела о плоскость . Найдите, при какой минимальной величине силы тело сдвинется с места.

Приложение 2

ВОПРОСЫ КОЛЛОКВИУМОВ

ВОПРОСЫ К ТЕОРЕТИЧЕСКИМ КОЛЛОКВИУМАМ

ВТОРОЙ СЕМЕСТР Б2. Б4.1. 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.

Коллоквиум 2

1.  Постулаты СТО.

2.  Преобразования Лоренца.

3.  Относительность понятия одновременности, предельный характер скорости света.

4.  Относительность длины, промежутков времени между событиями.

5.  Правило сложения скоростей в СТО.

6.  Связь массы и энергии в СТО.

7.  Инварианты в СТО.

8.  Дефект массы.

9.  Идеальный газ. Законы идеального газа.

10.  Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

11.  Следствия из основного уравнения молекулярно-кинетической теории.

12.  Распределение Больцмана.

13.  Опыт Перрена.

14.  Распределение Гаусса по радиус-вектору.

15.  Распределение Гаусса по модулю радиус-вектора.

16.  Распределение Максвелла по вектору скорости.

17.  Распределение Максвелла по модулю вектора скорости.

18.  Применение распределения Максвелла. Наивероятная скорость.

19.  Применение распределения Максвелла. Средняя арифметическая скорость.

20.  Длина свободного пробега молекул.

21.  Работа, внутренняя энергия, теплота.

22.  Теплоемкость газа.

23.  Уравнение адиабаты. Работа при адиабатическом процессе.

24.  Обратимые и необратимые процессы. Работа при этих процессах.

25.  Тепловые машины. Цикл Карно. КПД цикла.

26.  Приведенное количество теплоты. Неравенство Клаузиуса.

27.  Энтропия и ее свойства.

28.  Энтропия при изопроцессах.

29.  Статистический смысл энтропии. Термодинамическая вероятность.

30.  Идеальный и реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

31.  Критическое состояние. Изотермы реального газа.

32.  Внутренняя энергия реального газа.

33.  Эффект Джоуля-Томсона.

34.  Диффузия

35.  Внутреннее трение.

36.  Теплопроводность.

37.  Фазовые переходы. Тройная точка. Переходы I и II рода.

Вопросы к теоретическим коллоквиумам

ТРЕТИЙ СЕМЕСТР Б2. Б4.1. ФИЗИКА 2.

Коллоквиум 1

1.  Электрический заряд и его свойства.

2.  Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Поток силовых линий напряженности.

3.  Поле диполя.

4.  Теорема Гаусса и ее доказательство.

5.  Применение теоремы Гаусса к расчету полей. Поле сферы и шара.

6.  Применение теоремы Гаусса к расчету полей. Поле цилиндра и нити.

7.  Применение теоремы Гаусса к расчету полей. Поле плоскости и конденсатора.

8.  Теорема Гаусса в дифференциальной форме.

9.  Работа в электрическом поле. Потенциал.

10.  Признак потенциальности поля. Связь напряженности и потенциала.

11.  Проводники в электрическом поле.

12.  Ёмкость проводника. Ёмкость конденсаторов.

13.  Диэлектрики в электрическом поле. Электронные диэлектрики.

14.  Диполь в электрическом поле.

15.  Полярные, сегнето - и пьезоэлектрики.

16.  Конденсатор, заполненный диэлектриком.

17.  Терема Гаусса для диэлектриков.

18.  Поле на границе раздела диэлектриков. Вектор электростатического смещения.

19.  Потенциальная энергия системы зарядов. Энергия, связанная с полем.

20.  Пондеромоторные силы.

21.  Характеристики постоянного тока.

22.  Закон Ома для участка цепи.

23.  Закон Ома для полной цепи.

24.  Закон Джоуля-Ленца.

25.  Законы Кирхгофа.

Коллоквиум 2

1. Экспериментальное подтверждение электронной теории проводимости металлов. (Опыты Рикке, Милликена, Папалекси).

2.  Закон Ома с точки зрения электронной теории.

3.  Закон Джоуля-Ленца с точки зрения электронной теории.

4.  Закон Видемана-Франца.

5.  Недостатки электронной теории проводимости металлов.

6.  Термоэлектронные явления. Термоэлектронная эмиссия. Зависимость тока насыщения от температуры накала катода.

7.  Контактная разность потенциалов. Внешняя и внутренняя контактная разность потенциалов.

8.  Законы Вольта. Термоэлектронные явления (эффект Зеебека, Пельтье, Томсона).

9.  Ток в электролитах. Законы электролиза.

10.  Ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряд.

11.  Закон Био-Савара-Лапласа. Применение закона к расчету полей.

12.  Поле кругового тока.

13.  Поле соленоида.

14.  Закон полного тока и его применение.

15.  Сила Лоренца и ее применение.

16.  Сила Ампера и ее применение. Работа силы Ампера.

17.  Поток вектора магнитной индукции. Рамка с током в магнитном поле.

18.  Магнитное поле движущегося заряда.

19.  Электромагнитная индукция. Взаимная индукция. Самоиндукция. Индуктивность.

20.  Ток замыкания.

21.  Ток размыкания. Применение явления электромагнитной индукции.

22.  Энергия магнитного поля.

23.  Диамагнетики.

24.  Пара- и ферромагнетики.

25.  Магнитное поле в однородном магнетике. Связь и .

26.  Магнитомеханические явления.

27.  Уравнения Максвелла.

Коллоквиум 3

1.  Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

2.  Пружинный маятник.

3.  Математический маятник.

4.  Физический маятник.

5.  Колебательный контур.

6.  Энергия гармонического осциллятора.

7.  Затухающие колебания. Декремент затухания.

8.  Сложение одинаково направленных колебаний с равными Т.

9.  Сложение одинаково направленных колебаний с близкими Т.

10.  Сложение одинаково направленных колебаний с кратными Т.

11.  Сложение взаимно перпендикулярных колебаний с одинаковыми Т.

12.  Сложение взаимно перпендикулярных колебаний с кратными Т.

13.  Затухающие колебания в колебательном контуре.

14.  Вынужденные колебания. Резонанс.

15.  Вынужденные колебания в колебательном контуре.

16.  Волны продольные и поперечные, дифференциальное уравнение волны.

17.  Волны в упругих средах.

18.  .

19.  R, C, L цепочка в цепи переменного тока.

20.  Резонанс напряжений.

21.  Резонанс токов. Мощность тока.

ВОПРОСЫ К ТЕОРЕТИЧЕСКИМ КОЛЛОКВИУМАМ

ЧЕТВЕРТЫЙ СЕМЕСТР Б2. Б4.3. ФИЗИКА 3.

Коллоквиум 1

1.  Уравнение электромагнитной волны.

2.  Волновая функция.

3.  Связь и в электромагнитной волне.

4.  Излучение и прием электромагнитных волн.

5.  Вектор Умова-Пойнтинга.

6.  Сложение волн. Интерференция волн.

7.  Стоячие волны.

8.  Эффект Доплера.

Фазовая и групповая скорость волн Электромагнитная природа света. Монохроматичность света. Протяженность импульса, длительность импульса. Интерференция двух волн. Опыт Юнга. Бипризма Френеля, зеркала Френеля. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона Временная когерентность. Голография. Дифракция света. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля. Дифракция от щели. Дифракция на дифракционной решетке. Разрешающая способность дифракционной решетки. Дифракция рентгеновских лучей. Естественный и поляризованный свет. Способы получения поляризованного света. Законы Брюстера и Малюса. Искусственная анизотропия и поворот плоскости поляризации. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии. Тепловое излучение. Законы теплового излучения. Формула Планка для теплового излучения. Закон Стефана-Больцмана из формулы Планка. Закон Вина из формулы Планка. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Масса и импульс фотона.

Коллоквиум 2

1.  Экспериментальное подтверждение квантовой природы света.

2.  Эффект Комптона.

3.  Временное уравнение Шредингера

4.  Стационарное уравнение Шредингера.

5.  Частица в потенциальной яме.

6.  Вероятность нахождения частицы в потенциальной яме.

7.  Свободная частица.

8.  Туннельный эффект.

9.  Атом водорода по Бору.

10.  Атом водорода по Шредингеру.

11.  Квантовые числа.

12.  Принцип Паули.

13.  Образование твердого тела. Энергетические зоны.

14.  Классификация твердых тел.

15.  Распределение Ферми-Дирака.

16.  Вырожденный электронный газ.

17.  Электропроводность металлов.

18.  Полупроводники. Собственные и примесные полупроводники.

19.  Уровень Ферми в полупроводниках.

20.  Люминесценция твердых тел.

21.  Квантовые генераторы.

22.  Состав и размеры ядер.

23.  Энергия связи и природа ядерных сил.

24.  Элементарные частицы.

Приложение 3

Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики		ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12 по дисциплине Б2.Б4.1 «Физика I» ИК
1.  Момент инерции. Получить выражение для момента инерции однородного сплошного диска относительно оси, перпендикулярной плоскости основания диска и проходящей через его центр. Теорема Штейнера. 2.  Работа идеального газа при изотермическом изменении его состояния. 3.  Задачи: 1.  Камень брошен вверх под углом j = 60° к плоскости горизонта. Кинетическая энергия камня в начальный момент времени равна 20 Дж. Определите кинетическую и потенциальную энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь. 2.  Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой п = 50с-1. Радиус r ротора равен 0,5 м. Определите давле­ние р газа на стенки ротора, если в его центре давление р0 равно нормальному атмосферному. Температуру Т по всему объему счи­тать одинаковой и равной 300 К. Составил: доцент __________________________ Утверждаю: зав. кафедрой, профессор________________

Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики		ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7 по дисциплине Б2.Б4. 2«Физика 2» ИК
1.  Применение теоремы Гаусса для вычисления напряженности электрического поля заряженного шара с равномерно распределенной объемной плотностью заряда. 2.  Контур с током в однородном и неоднородном магнитных полях. 3.  Задачи: 1.  Сила тока в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I0 = 5 А до I = 0 в течение времени t = 10 с. Какое количество теплоты Q выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени? 2.  В однородном магнитном поле с индукцией B = 0,35 Тл равномерно с частотой n = 480 мин-1 вращается рамка, содержащая N = 500 витков площадью S = 50 см2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определите максимальную ЭДС индукции εmax, возникающую в рамке. Составил: доцент __________________________ Утверждаю: зав. кафедрой, профессор________________

Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики		ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18 по дисциплине Б2.Б4.3 «Физика 3» ИК
Дисперсия (угловая и линейная) и разрешающая способность дифракционной решетки. Критерий Релея. Эффект Комптона. Схема опыта Комптона и результаты опыта. Законы сохранения энергии и импульса в эффекте Комптона. Разность между длинами волн смещенной и несмещенной линий в эффекте Комптона. Комптоновская длина волны. Задачи: 3.  На пленку, показатель преломления которой 1,35, падает нормально монохроматический свет с длиной волны 540 нм. Какой должна быть минимальная толщина пленки, чтобы в отраженном свете она казалась зеленой? 4.  Определите удельную активность плутония , если известно, что его период полураспада лет. Составил: доцент __________________________ Утверждаю: зав. кафедрой, профессор________________

РЕЙТИНГ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

При изучении курса физики - применяется, принятая в ТПУ, сквозная рейтинговая оценка в соответствии с рейтинг-планом, согласно которому каждое занятие завершается оценкой текущей деятельности всех студентов. В соответствии с рейтинговой системой текущий контроль проводился ежемесячно в течение семестра путем балльной оценки качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы) и результатов практической деятельности (решение задач, выполнение лабораторных работ и других заданий, решение проблем).

Итоговая (семестровая) аттестация (экзамен) проводится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов итоговой оценки в конце семестра по результатам экзамена. Максимальный итоговый балл, принятый в ИПР, на сегодняшний день составляет 100 баллов.

Пример рейтинг-плана по семестрам обучения дисциплине «Физика» дан в приложении.

Приложение 1

календарный рейтинг-план дисциплины

(пример)

ОЦЕНКИ	КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-План по дисциплине	Лекции	45 час.
«Отлично»	А+	96 – 100 баллов	«Физика 1»	Практ. занятия	27 час.
А	90 – 95 баллов	для студентов по всем направлениям 2 кластера по физике	Лаб. занятия	18 час.
«Хорошо»	В+	80 – 89 баллов		Всего ауд. работа	90 час.
В	70 – 79 баллов		СРС	90 час.
«Удовл.»	С+	65 – 69 баллов		ИТОГО	180 час. 6 кредитов
С	55 – 64 баллов	Второй семестр (весенний) 2011/2012 учебного года	Итог. контроль	Экзамен
Зачтено	D	больше или равно 55 баллов	Лектор:
Неудовлетворительно / незачет	F	менее 55 баллов

Результаты обучения по дисциплине:

РД1	Применять знания общих законов, теорий, уравнений, методов физики при решении задач в профессиональной деятельности
РД2	Выполнять физический эксперимент с привлечением методов математической статистики и ИТ
РД3	Владеть методами теоретического и экспериментального исследования, методами поиска и обработки информации, методами решения задач с привлечением полученных знаний
РД4	Владеть основными приемами обработки и анализа экспериментальных данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях с использованием ПК и прикладных программных средств компьютерной графики

Оценивающие мероприятия	Кол-во	Баллы
Реферат	1	3
Выступление	1	3
Защита отчета по лабораторной работе	5	4
Контрольная работа	2	10
Защита ИДЗ	2	10
Коллоквиум	2	30
		60

.