ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Памятка учебной дисциплины
ПАМЯТКА
по изучению дисциплины « Физика » в 3 семестре
для студентов направления 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Составил Утверждаю « 02 » февраля 2012 г.
________ Кустов . кафедрой ОФ _________
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Физика» предназначена для ознакомления студентов с современной физической картиной мира, приобретения навыков экспериментального исследования физических явлений и процессов, изучения теоретических методов анализа физических явлений. Целями освоения дисциплины являются:
· создание универсальной базы для изучения профессиональных дисциплин;
· развитие представлений о физических законах окружающего мира в их единстве и взаимосвязи;
· развитие компетенций, в соответствии с которыми бакалавры должны быть способны решать научно-технические задачи в их последующей профессиональной деятельности.
Задачи дисциплины:
§ изучение законов окружающего мира в их взаимосвязи;
§ формирование навыков по применению положений фундаментальной физики к грамотному научному анализу ситуаций, с которыми бакалавру приходится сталкиваться в своей профессиональной деятельности;
§ освоение основных физических теорий, позволяющих описать явления в природе, и пределов применимости этих теорий для решения современных и перспективных технологических задач;
§ формирование у студентов основ естественнонаучной картины мира;
В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
знать:
· основные физические явления и основные законы механики и термодинамики, границы их применимости;
· применение законов механики и термодинамики в важнейших практических приложениях;
· основные физические величины и физические константы, их определение, смысл, способы и единицы их измерения;
· фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки.
уметь:
· объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий;
· указать, какие законы описывают данное явление или эффект;
· истолковывать смысл физических величин и понятий;
· записывать уравнения для физических величин в системе СИ;
· использовать методы физического и математического моделирования, а также применять методы физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем.
владеть:
· навыками использования основных общефизических законов и принципов в важнейших практических приложениях;
· навыками применения основных методов физико-математического анализа для решения естественнонаучных задач;
· навыками использования методов физического моделирования в инженерной практике.
Согласно учебному плану, аудиторная нагрузка составляет: лекции – 6 часов, практические занятия – 6 часов, лабораторные занятия – 6 часов. Самостоятельная работа студентов (СРС) – 107 часов. В СРС входит изучение теоретического материала и выполнение контрольных работ. Форма итоговой аттестации – ЗАЧЕТ.
МОДУЛЬ I. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ. [1-6]
Электростатика. Электрический заряд и его свойства. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Силовые линии. Эквипотенциальные поверхности. Принцип суперпозиции. Связь напряженности и потенциала. Циркуляция вектора напряженности. Теорема Гаусса в интегральной форме. Поляризация диэлектриков. Вектор электрического смещения (электрической индукции). Емкость проводников и конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора. Объемная плотность энергии электростатического поля.
Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Закон Джоуля-Ленца. Электродвижущая сила источника тока. Правила Кирхгофа. Классическая теория электропроводности металлов (теория Друде-Лоренца). Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона-Дэшмана.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца. Теорема о циркуляции. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции. Самоиндукция. Энергия и плотность магнитного поля. Вихревое электрическое поле. Система уравнений Максвелла в интегральной форме и физический смысл входящих в нее уравнений.
Темы практических занятий [8-14].
Номер занятия | Содержание практического занятия | Объем (час.) |
Занятие 1 | Расчет напряженности и потенциала электростатических полей. Принцип суперпозиции электростатических полей. Применение теоремы Гаусса к расчету электростатических полей. | 2 |
Занятие 2 | Постоянный электрический ток. Расчет электрических цепей постоянного тока. Правила Кирхгофа. Закон Джоуля - Ленца. | 2 |
Занятие 3 | Закон Био-Савара-Лапласа и принцип суперпозиции для магнитных полей в вакууме. Силовое действие магнитного поля: сила Лоренца и сила Ампера. Электромагнитная индукция. | 2 |
Темы лабораторных работ [13].
МОДУЛЬ 1. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ | |
1 | Лабораторная работа №1. Изучение закона Ома. Определение удельного сопротивления проводника. |
2 | Лабораторная работа №23. Определение электродвижущей силы методом компенсации. |
3 | Лабораторная работа №24. Определение сопротивления проводников мостиком Уитстона. |
4 | Лабораторная работа №26. Определение индукции магнитного поля на оси кругового тока. |
5 | Лабораторная работа №27. Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли тангенс-гальванометром. |
6 | Лабораторная работа №31. Силы в магнитном поле. Измерение индукции магнитного поля электродинамометром. |
7 | Лабораторная работа №38. Исследование магнитного поля на оси соленоида. |
8 | Лабораторная работа №38А. Изучение явления электромагнитной индукции. |
2. ЛИТЕРАТУРА И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Основная литература.
1. Тpофимова Т. И. Куpс физики.- М.: Выс школа, 2004.- 544 с. (37 экз).
2. Савельев общей физики: [учеб. пособие для вузов по техн. направлениям и специальностям]: в 4 т./ . М.: КНОРУС, 2009 – т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. - 2009. - 570 с (25 экз.).
3. Никеров . Современный курс: Учебник / . – М.: «Дашков и Ко», 2012. - 452 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
4. Ландсберг . Учебное пособие: Для вузов.- 6-е изд. стеорет. - М.: Физматлит, 2010. – 848 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
5. Курбачев : учебное пособие / . – М.: изд. центр ЕАОИ, 2011. - 216 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
6. Кустов по физике. Электричество и магнетизм. Учебное пособие по курсу физики для студентов очной и заочной формы обучения.- Барна3. -124 с., http://elib. altstu. ru/elib/main. htm
Задачники.
8. Тpофимова Т. И. Куpс физики: учеб. пособие для инженр. - техн. специальностей вузов/ Т. И. Тpофимова. – 7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2002, .- 542 с. (74 экз.), 2003 (112 экз.), 2004 (38 экз.), 2007 (18 экз), 2008 (16 экз.).
9. , Воробьев по физике. М.: Физматлит, 2003.- 640 с. (48 экз.).
10. Трофимова задач по курсу физики для втузов. М.: Оникс 21 век: Мир и образование, 2003. -384 с. (7 экз).
11. Волькенштейн задач по общему курсу физики для техн. вузов/ . 3-е изд. испр. и доп.. - СПб.: Книжный мир, 2003. - 328 с. (139 экз).
12. Трофимова задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие для втузов/ Т. И. Тpофимова, . 2-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2001. - 592 с. (64 экз.), 2002 (31 экз.), 2003 (63 экз.).
Учебные пособия и методические указания.
13. , , Полетаев работы по физике. Часть II. Электричество и магнетизм. Методические указания (рабочая тетрадь №1, 2) по выполнению лабораторных работ для студентов очной формы обучения. - Барна0. – 63 с. (5 экз.).
14. , , Жуковская указания к решению задач по физике. Часть II. Электричество. Барна7. – 47 с. (10 экз.).
3. ГРАФИК КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА
Контрольное испытание | Время проведения | Вес в итоговом рейтинге |
Контрольные работы | 16-18 неделя | 0,3 |
Лабораторные работы | сессия | 0,2 |
Зачет | Сессия | 0,5 |
4. ПРИМЕР ВЫЧИСЛЕНИЯ РЕЙТИНГА
Пусть студент Иванов получил следующие баллы: контрольная работа – 50 б, лабораторные работы – 30 б, зачет – 60 б.
Итоговый рейтинг рассчитывается после зачета по формуле:
В экзаменационную ведомость и зачетку выставляется оценка «хорошо» и пятьдесят один балл.
В экзаменационную ведомость и зачетку выставляется «зачтено» и пятьдесят один балл.
ПАМЯТКА
по изучению дисциплины « Физика » в 4 семестре
для студентов направления 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Составил Утверждаю « 02 » февраля 2012 г.
________ Кустов . кафедрой ОФ _________
Дисциплина «Физика» предназначена для ознакомления студентов с современной физической картиной мира, приобретения навыков экспериментального исследования физических явлений и процессов, изучения теоретических методов анализа физических явлений. Целями освоения дисциплины являются:
· создание универсальной базы для изучения профессиональных дисциплин;
· развитие представлений о физических законах окружающего мира в их единстве и взаимосвязи;
· развитие компетенций, в соответствии с которыми бакалавры должны быть способны решать научно-технические задачи в их последующей профессиональной деятельности.
Задачи дисциплины:
§ изучение законов окружающего мира в их взаимосвязи;
§ формирование навыков по применению положений фундаментальной физики к грамотному научному анализу ситуаций, с которыми бакалавру приходится сталкиваться в своей профессиональной деятельности;
§ освоение основных физических теорий, позволяющих описать явления в природе, и пределов применимости этих теорий для решения современных и перспективных технологических задач;
§ формирование у студентов основ естественнонаучной картины мира;
В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
знать:
· основные физические явления и основные законы механики и термодинамики, границы их применимости;
· применение законов механики и термодинамики в важнейших практических приложениях;
· основные физические величины и физические константы, их определение, смысл, способы и единицы их измерения;
· фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки.
уметь:
· объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий;
· указать, какие законы описывают данное явление или эффект;
· истолковывать смысл физических величин и понятий;
· записывать уравнения для физических величин в системе СИ;
· использовать методы физического и математического моделирования, а также применять методы физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем.
владеть:
· навыками использования основных общефизических законов и принципов в важнейших практических приложениях;
· навыками применения основных методов физико-математического анализа для решения естественнонаучных задач;
· навыками использования методов физического моделирования в инженерной практике.
Согласно учебному плану, аудиторная нагрузка составляет: лекции – 6 часов, практические занятия – 6 часов, лабораторные занятия – 6 часов. Самостоятельная работа студентов (СРС) – 168 часов. В СРС входит изучение теоретического материала и выполнение контрольных работ. Форма итоговой аттестации – ЭКЗАМЕН.
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
В 4 семестре продолжается изучение дисциплины «Физика». В этом семестре изучается МОДУЛЬ 2 «Колебания и волны. Оптика» и МОДУЛЬ 3 «Квантовая и ядерная физика».
МОДУЛЬ 2. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ОПТИКА [1-6].
Колебания и волны. Идеальный гармонический осциллятор. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания. Волновое движение. Плоская гармоническая волна. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны. Плоские и сферические волны. Основные свойства электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга.
Волновая оптика. Интерференция световых волн. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Интерференция в тонких пленках. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Дифракционная решетка. Форма и степень поляризации монохроматических волн. Закон Малюса. Отражение и преломление света на границе раздела двух диэлектриков. Закон Брюстера.
МОДУЛЬ 3. КВАНТОВАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА [1-6].
Квантовые свойства электромагнитного излучения. Тепловое излучение. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина. Абсолютно черное тело. Формула Релея-Джинса и «ультрафиолетовая катастрофа». Гипотеза Планка. Корпускулярно-волновой дуализм света. Опыт Боте. Фотон. Масса, импульс фотона. Фотоэффект. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Эффект Комптона.
Элементы квантовой механики. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Формула Бальмера. Линейчатые спектры атомов. Опыт Франка-Герца. Гипотеза де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Дифракция микрочастиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновая функция, ее статистический смысл. Уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода. Волновая функция и квантовые числа. Правила отбора для квантовых переходов. Опыт Штерна и Герлаха.
Темы практических занятий [7-10, 12-15].
Номер занятия | Содержание практического занятия | Объем (час.) |
Занятие 1 | Колебания. Сложение колебаний. Интерференция и дифракция световых волн. Поляризация света. | 2 |
Занятие 2 | Тепловое излучение. Законы Стефана-Больцмана и Вина. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Эффект Комптона. | 2 |
Занятие 3 | Атом Бора. Принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера. | 2 |
Темы лабораторных работ [11].
МОДУЛЬ 2. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. ОПТИКА | |
9 | Лабораторная работа №41. Определение радиуса кривизны плосковыпуклой линзы методом наблюдения колец Ньютона. |
10 | Лабораторная работа №50. Изучение интерференции света с помощью бипризмы Френеля. |
11 | Лабораторная работа №52. Изучение дифракции Фраунгофера с помощью лазера. |
12 | Лабораторная работа №54. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. |
13 | Лабораторная работа №65. Поляризация света. Проверка закона Малюса. |
МОДУЛЬ 3. КВАНТОВАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА | |
14 | Лабораторная работа №43. Изучение законов теплового излучения. |
15 | Лабораторная работа №45. Изучение законов фотоэффекта. |
16 | Лабораторная работа №60. Изучение спектра атома водорода и определение постоянной Ридберга. |
2. ЛИТЕРАТУРА И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Основная литература.
1. Тpофимова Т. И. Куpс физики.- М.: Высшая школа, 2002, 2003.- 542 с. (207 экз).
2. Савельев общей физики: [учеб. пособие для вузов по техн. направлениям и специальностям]: в 4 т./ . М.: КНОРУС, 2009 – т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. - 2009. - 570 с (25 экз.).
3. Савельев общей физики: [учеб. пособие для вузов по техн. направлениям и специальностям]: в 4 т./ . М.: КНОРУС, 2009 – т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - 2009. - 359 с.
4. Никеров . Современный курс: Учебник / . – М.: «Дашков и Ко», 2012. - 452 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
5. Ландсберг . Учебное пособие: Для вузов.- 6-е изд. стеорет. - М.: Физматлит, 2010. – 848 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
6. Курбачев : учебное пособие / . – М.: изд. центр ЕАОИ, 2011. - 216 с. Доступ из ЭБС «Университетская библиотека online».
Задачники.
7. Тpофимова Т. И. Куpс физики: учеб. пособие для инженр. - техн. специальностей вузов/ Т. И. Тpофимова. – 7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2002, .- 542 с. (74 экз.), 2003 (112 экз.), 2004 (38 экз.), 2007 (18 экз), 2008 (16 экз.).
8. , Воробьев по физике. М.: Физматлит, 2003.- 640 с. (48 экз.).
9. Трофимова задач по курсу физики для втузов. М.: Оникс 21 век: Мир и образование, 2003. -384 с. (7 экз).
10. Трофимова задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие для втузов/ Т. И. Тpофимова, . 2-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2001. - 592 с. (64 экз.), 2002 (31 экз.), 2003 (63 экз.).
Учебные пособия и методические указания.
11. , , . Лабораторные работы по физике. Часть III. Оптика. Атомная и ядерная физика Методические указания (рабочая тетрадь №1, 2) по выполнению лабораторных работ для студентов очной формы обучения. - Барна0. – 59 с. (5 экз.).
12. , М, , Жуковская -методическое пособие по решению задач по курсу физики. Часть III. Оптика: для студентов всех форм обучения. – Барна0. – 64 с. (10 экз.).
13. , Полетаев -методическое пособие по решению задач по физике. Часть IV. Атомная и ядерная физика. – Барна0. – 36 с. (10 экз.).
14. , М, , Жуковская -методическое пособие по решению задач по курсу физики. Часть III. Оптика: для студентов всех форм обучения. – Барна0. – 64 с. http://elib. altstu. ru/elib/main. htm
15. , Полетаев -методическое пособие по решению задач по физике. Часть IV. Атомная и ядерная физика. – Барна0. – 36 с. http://elib. altstu. ru/elib/main. htm
3. ГРАФИК КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА
Контрольное испытание | Время проведения | Вес в итоговом рейтинге |
Контрольные работы | 16-18 неделя | 0,3 |
Лабораторные работы | сессия | 0,2 |
Экзамен | сессия | 0,5 |
4. ПРИМЕР ВЫЧИСЛЕНИЯ РЕЙТИНГА
Пусть студент Иванов получил следующие баллы: контрольная работа – 50 б, лабораторные работы – 30 б, экзамен – 60 б.
Итоговый рейтинг рассчитывается после экзамена по формуле:
В экзаменационную ведомость и зачетку выставляется оценка «хорошо» и пятьдесят один балл.
5. ПРАВИЛА ДОПУСКА К ЭКЗАМЕНУ И ВЫСТАВЛЕНИЯ «АВТОМАТОВ»
1. К экзамену допускаются студенты, выполнившие контрольные работы и лабораторные работы с рейтингом R≥25.
2. «Автомат» по дисциплине не предусмотрен.
