МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Майкопский государственный технологический университет»

Факультет Технологический

Кафедра Физической химии и физики

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

«_____»__________ 20____г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ЕН. Ф.03 Физика

по специальности

(направлению) 190603.65 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)

Факультет Инженерно-экономический

Форма обучения Очная, заочная

Майкоп

Рабочая программа составлена на основе ГОС ВПО и учебного плана МГТУ по
направлению 190603.65 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)

Составитель рабочей программы:

Старший преподаватель

(должность, ученое звание, степень)

(подпись)

(Ф. И.О.)

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры

Физической химии и физики

(наименование кафедры)

Заведующий кафедрой

«___»________20___г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

Одобрено учебно-методической комиссией факультета

(где осуществляется обучение) «___»_________20__г.

Председатель

учебно-методического

совета направления (специальности)

(где осуществляется обучение)

(подпись)

(Ф. И.О.)

Декан факультета

(где осуществляется обучение)

«___»_________20___г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

СОГЛАСОВАНО:

Начальник УМУ

«___»_________20___г.

(подпись)

(Ф. И.О.)

Зав. выпускающей кафедрой

по направлению (специальности)

(подпись)

(Ф. И.О.)

Выписка из ГОС ВПО

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Специальность 190603 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)

ЕН. Ф.03 Физика

Физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики и принцип относительности, кинематика и динамика твердого тела, жидкости и газов.

Электричество и магнетизм; электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме, квазистационарные точки, принцип относительности в электродинамике; постоянный ток.

Колебания и волны: механические и электрические колебания; электромагнитные волны; гармонические и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, интерференция и дифракция волн, элементы Фурье-оптики; основы акустики.

Квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые состояния, принцип суперпозиции, квантовые уравнения движения, операторы физических величин, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи, квантовые оптические генераторы;

Молекулярная физика и термодинамика: законы идеальных газов; три начала термодинамики, кинетическая теория газов; термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые переходы, элементы неравновесной термодинамики, классическая и квантовая статистики, кинетические явления, системы заряженных частиц, конденсированное состояние; реальные газы и пары; жидкости; твердые тела.

Оптика: геометрическая оптика; волновая оптика; молекулярная оптика; действие света; люминесценция; фотометрия.

Атомная и ядерная физика: атом; атомные молекулы; ионизация атомов и молекул; состав ядра, энергия связи ядер; ядерные силы; магнитные и электрические свойства ядер; ядерные модели, радиоактивный распад и законы сохранения; прохождение заряженных частиц и гамма-излучения через вещество; ядерные реакции; физические основы ядерной энергетики; элементарные частицы. Физический практикум 425 часов

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цели и задачи дисциплины.

Целью преподавания дисциплины «Физика» является изучение студентами основополагающих физических представлений о строении материального мира и фундаментальных закономерностях в природе. Курс физики должен способствовать формированию у будущего инженера научного мышления и расширению его научно-технического кругозора.

Задачи курса:

·  овладеть основными понятиями физики, получить знания о важнейших физических явлениях, моделях и методах физических исследований, способствующих профессиональному росту будущего инженера-автомеханика;

·  заложить основы трудовых навыков, расширить общий кругозор, профессиональную культуру;

·  воспитать активную жизненную и социальную позицию, правовую эрудированность и законопослушность, культуру быта, патриотизм.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины «Физика» студент должен иметь представление:

    - о Вселенной в целом как физическом объекте и её эволюции; о динамических и статистических закономерностях в природе; - о принципах симметрии и законах сохранения; - о фундаментальных константах естествознания; - о физическом моделировании; - о новейших открытиях в физике.

Студент должен знать:

·  - физические явления, процессы, законы, необходимые для освоения общепрофессиональных дисциплин;

·  - константы физики;

·  - единицы измерения физических величин;

·  - способы измерения основных физических величин и лабораторные приборы.

Специалист должен уметь:

·  -производить основные физические измерения, обрабатывать результаты измерений и использовать для этого вычислительные средства;

·  работать на физической аппаратуре, представленной в лабораторном практикуме;

·  применять компьютеры для исследования физических процессов с использованием моделей;

·  применять полученные знания при освоении последующих инженерных дисциплин;

·  самостоятельно работать с учебной, научной и справочной литературой.

1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе.

Современная физика как наука является важнейшим достижением общечеловеческой культуры в целом. Постоянное оперирование моделями при изучении физики вырабатывает способность к абстрактному мышлению, выделению в том или ином явлении главного, а широкое применение математического аппарата приучает к строгому научному методу. Современный специалист любого профиля встречается в своей практике с большим числом разнообразных механизмов, приборов и методов исследования. Понять принципы действия большинства из них невозможно без общефизической подготовки.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами

Являясь самостоятельной учебной дисциплиной, курс физики, тем не менее, не должен быть оторван от других дисциплин. Наоборот, надо, где это возможно, обращать особое внимание на наличие междисциплинарных связей. История физики, как науки, дает много прекрасных примеров такого рода

Успешное изучение данной дисциплины обеспечивается изучением дисциплин:

·  математика

·  информатика

·  химия

·  экология

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Дисциплина «Физика» является первой ступенью изучения некоторых общепрофессиональных дисциплин:

·  теоретическая механика;

·  теория механизмов и машин;

·  сопротивление металлов;

·  гидравлика;

·  теплотехника;

·  материаловедение;

·  электротехника и электроника.

2. Распределение часов по семестрам

ОФО

Номер семестра

Учебные занятия

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Общий объем

Аудиторные

СРС к/р

Всего

Лекции

Практические (семин.)

Лабораторные

2

141

68

34

17

17

73 -

экзамен

3

142

68

34

17

17

74 -

экзамен

4

142

68

34

17

17

74 -

экзамен

ЗФО

Номер семестра

Учебные занятия

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Общий объем

Аудиторные

СРС к/р

Всего

Лекции

Практические (семин.)

Лабораторные

2

141

20

10

6

4

121 -

экзамен

3

142

20

10

6

4

122 -

экзамен

4

142

24

6

14

4

118 +

экзамен

3. Содержание дисциплины.

3.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий.

Пор. номер лекций

Раздел, тема учебного курса, содержание лекции

Количество часов

ОФО

Количество часов

ЗФО

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12,

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР

Введение.

Место физики в системе наук о природе. Эксперимент и теория в физических исследованиях. Физические модели. Пространство и время как формы существования материи.

Раздел I. Классическая механика.

Тема 1.1. Кинематика материальной точки.

1.1.1. Относительность движения. Системы отсчета. Координатная и векторная формы описания движения материальной точки. Перемещение, скорость, ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорения. Кинематика движения по криволинейной траектории. Движение по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение и их связь с линейными характеристиками движения.

1.1.2. Кинематика материальной точки в движущейся системе координат. Преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей.

Тема 1.2. Динамика материальной точки.

1.2.1. Взаимодействие материальных тел. Инерциальные и неинерциальные системы координат. Законы Ньютона. Масса. Сила. Уравнения движения. Роль начальных условий. Принцип относительности Галилея.

1.2.2. Фундаментальные взаимодействия в природе. Силы в классической механике. Закон всемирного тяготения. Свойства сил тяжести, упругости, трения.

1.2.3. Движение материальной точки в неинерциальной системе отсчета. Силы инерции. Неинерциальность системы координат, связанной с Землей, ее проявления в геофизических явлениях.

Тема 1.3. Законы сохранения механики.

1.3.1. Понятие замкнутой системы. Импульс материальной точки, системы материальных точек. Закон сохранения и изменения импульса. Центр масс системы материальных точек и закон его движения. Реактивное движение.

1.3.2. Работа сил. Кинетическая энергия материальной точки. Потенциальные и непотенциальные силы в механике. Потенциальная энергия системы взаимодействующих тел. Закон сохранения и изменения энергии в механике.

1.3.3. Момент импульса материальной точки и системы материальных точек. Момент силы. Закон сохранения и изменения момента импульса.

1.3.4. Движение твердого тела. Динамика вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Момент инерции твердых тел разной формы. Теорема Штейнера. Тензор инерции. Главные оси инерции. Уравнение моментов.

Тема 1.4. Законы механики в движущихся системах отсчета.

Обобщенный принцип относительности. Основные постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей. Импульс и энергия точки в релятивистской механике. Энергия покоя. Закон сохранения полной энергии.

Тема 1.5.Элементы механики жидкости.

1.5.1.Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Вязкость. Режим течения жидкости.

Раздел II. Молекулярная физика и термодинамика.

Тема 2.1. Основные представления молекулярно-кинетической теории.

2.1.1. Идеальный газ как модельная термодинамическая система. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) и в поле потенциальных сил (распределение Больцмана). Барометрическая формула. Атмосфера Земли и других планет.

Тема 2.2. Основы термодинамики.

2.2.1. Внутренняя энергия идеального газа. Работа термодинамической системы. Количество теплоты. Теплоемкость. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы молекул.

2.2.2. Первый закон термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Циклические процессы. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия тепловых машин. Второй закон термодинамики.

2.2.3. Энтропия и ее статистическая интерпретация. Возрастание энтропии при неравновесных процессах. Границы применимости второго закона термодинамики. Представление о термодинамике открытых систем. Третье начало термодинамики. Синергетика и экономика.

Тема 2.3. Реальные газы, жидкости и твердые тела.

2.3.1.Агрегатные состояния вещества и понятие о фазовых превращениях. Классическая и квантовая статистики.

ВТОРОЙ СЕМЕСТР

Раздел III. Электричество и магнетизм.

Тема 3.1. Электростатика.

3.1.1. Электрический заряд и его свойства. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей.

3.1.2. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса к расчету полей.

3.1.3. Диэлектрик в электрическом поле. Диполь. Дипольный момент. Вектор поляризации. Электростатическая теорема Гаусса. Вектор электрической индукции. Уравнение Пуассона. Условия на границе раздела двух сред.

3.1.4. Проводник в электрическом поле. Распределение зарядов на проводнике. Электрическое поле внутри и вне проводника. Электростатическая защита.

3.1.5. Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Плотность энергии электростатического поля.

Тема 3.2. Постоянный электрический ток.

3.2.1. Сила и плотность тока. Закон Ома для участка цепи и замкнутого контура. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Напряжение. Сопротивление проводников.

3.2.2. Закон Ома для однородного участка (в интегральной и дифференциальной формах) и замкнутой цепи. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Анализ ОЗО.

3.2.3. Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа.

3.2.4. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Превращения энергии в электрических цепях.

Тема 3.3. Магнитное поле.

3.3.1. Магнитное поле тока. Законы Био-Савара-Лапласа. Сила Ампера. Сила Лоренца. Вектор магнитной индукции. Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля.

3.3.2. Магнитные свойства вещества. Молекулярные токи. Диа-, пара - и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Представление о ядерном магнитном резонансе и электронном парамагнитном резонансе.

3.3.3. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Индуктивность. Самоиндукция. Плотность энергии магнитного поля. Взаимоиндукция. Трансформатор.

3.3.4.Основы теории Максвелла по обобщению экспериментальных законов электромагнетизма: вихревое электрическое поле, ток смещения. Уравнение Максвелла и их физический смысл. Взаимные превращения электрических магнитных полей. Электромагнитное поле - форма материи.

Раздел IV. Колебательные и волновые процессы.

Тема 4.1. Механические и электромагнитные колебания.

4.1.1.Свободные и гармонические колебания их характеристики. Гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения.

4.1.2.Свободные колебания в идеализированном колебательном контуре. Энергия электромагнитных колебаний. Интерференция и дифракция волн. Нормальные моды. Элементы Фурье- оптики. Акустический спектр

4.1.3. Вынужденные механические колебания. Резонанс. Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток. Активное, релятивистское, емкостное, полное сопротивление цепи переменного тока. Резонанс напряжений. Резонанс токов. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.

Тема 4.2. Упругие волны.

4.2.1. Волновой процесс. Гармоническая волна и ее описание. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции. Групповая скорость. Интерференция волн. Стоячие волны. Звуковые волны. Электромагнитные волны и их источники. Вектор плотности потока электромагнитной энергии. Импульс электромагнитного поля.

ТРЕТИЙ СЕМЕСТР

Раздел V. Элементы квантовой механики.

Тема 5.1. Элементы геометрической оптики.

5.1.1.Основные законы оптики. Полное отражение. Линзы, тонкие линзы и их характеристики. Формула тонкой линзы. Оптическая сила. Построение изображений в линзах

5.1.2. Энергетические и световые величины в фотометрии.

Тема 5.2.Интерференция света.

5.2.1.Вывод законов отражения и преломления света на основе волновой теории. Когерентность. Интерференция. Условия интерференционных максимума и минимума. Интерференция от двух источников.

Тема 5.3. Дифракция света

5.3.1. Принцип Гюйгенса - Френеля. Дифракция на круглом отверстии. Дифракция Фраунгофера на щели, на дифракционной решетке. Формула Вульфа - Брегов.

Тема 5.4. Поляризация света.

5.4.1. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Поляризация при отражении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Применение поляризации в автомобильном деле.

Тема 5.5. Дисперсия света.

5.5.1. Нормальная и аномальная дисперсия. Определение угла отклонения монохроматического света призмой. Поглощение света. Закон Бугера.

Тема 5.6. Квантовая природа излучения.

5.6.1. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгоффа, Стефана - Больцмана, Вина. Формула Релея - Джинса и Планка.

5.6.2. Внешний фотоэффект. Законы фотоэффекта. Импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона.

Тема 5.7. Элементы квантовой механики.

5.7.1. Корпускулярно - волновой дуализм. Некоторые свойства де Бройля, Соотношение неопределенности. Квантовые состояния. Уравнение суперпозиции. Уравнение движения микрочастиц. Операторы физических величин.

5.7.2. Описание микрочастиц с помощью волновой функции. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Потенциальный барьер. Туннельный эффект.

5.7.3. Молекулы химической связи, понятие об энергетических уровнях. Различные типы молекулярных спектров. Оптические квантовые лазеры.

5.7.4. Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории. Проводимость p-n – перехода. Фотопроводимость полупроводников. Полупроводниковые диоды и триоды.

Раздел VI. Атомная и ядерная физика.

Тема 6.1. Физика атомного ядра.

6.1.1. Атом. Ионизация атомов. Состав ядра. Дефект масс. Энергия связи.

6.1.2. Ядерные силы. Модели ядра. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада и законы сохранения. Дельта- излучения и его свойства.

6.1.3. Правила смещения. Радиоактивные семейства. Приборы для регистрации радиомагнитных излучений и частиц.

6.1.4.Ядерные реакции и их классификации. Ядерные реакторы. Термоядерные реакции элементарной частицы.

Тема 6.2. Элементы физики элементарных частиц.

6.1.5. Космическое излучение. Элементарные частицы. Типы взаимодействий элементарных частиц. Классификация элементарных частиц.

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Итого

102

26

3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименования, содержание и объем в часах

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