Физика (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»

Кафедра общей физики

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФЕН,

проф. _______________В. А. Резников

«_____»________2010

ФИЗИКА

Рабочая программа дисциплины

Направление подготовки

020201 Биология

Уровень подготовки выпускника

Специалист

Форма обучения

Очная

Новосибирск – 2010

Программа дисциплины разработана в 2010 году в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 020201 БИОЛОГИЯ (уровень подготовки «специалист»)

Составили:

проф., к. ф.-м. н. А. И. Валишев

проф., д. ф.-м. н. А. Д. Косинов

Рабочая программа дисциплины

@ Новосибирский государственный университет, 2010

@ 2010

@ 2010

Содержание

Аннотация. 3

1. Цели освоения дисциплины.. 3

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата. 3

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.. 3

4. Структура и содержание дисциплины «Физика». 3

4.1. Программа дисциплины Физика, раздел «Механика и специальная теория относительности». 3

4.2. Программа дисциплины Физика, раздел «Электродинамика». 3

4.3. Программа дисциплины Физика, раздел «Квантовая механика». 3

4.4. Программа дисциплины Физика, раздел «Статистическая и молекулярная физика. Термодинамика». 3

5. Образовательные технологии. 3

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины. 3

7. Фонд оценочных средств для проведения аттестации по итогам освоения дисциплины: показатели, критерии оценивания компетенций, типовые контрольные задачи. 3

7.1. Задания для самостоятельного решения и контрольные работы дисциплины Физика, раздел «Механика и специальная теория относительности. 3

7.2.Задания для самостоятельного решения и контрольные работы, примеры задач письменного экзамена. дисциплины Физика, раздел «Электродинамика». 3

7.3.Задания для самостоятельного решения и контрольные работы, примеры задач письменного экзамена. дисциплины Физика, раздел «Квантовая механика»». 3

7.4.Задания для самостоятельного решения и контрольные работы, примеры задач письменного экзамена. дисциплины Физика, раздел «Статистическая и молекулярная физика. Термодинамика». 3

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.. 3

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины.. 3

Рабочая программа дисциплины «ФИЗИКА»

Аннотация

Программа курса «Физика» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО и ООП НГУ по направлению подготовки 020201 БИОЛОГИЯ (уровень подготовки «специалист»), а также задачами, стоящими перед Новосибирским государственным университетом по реализации Программы развития НГУ.

Дисциплина реализуется кафедрой общей физики физического факультета Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ). Дисциплина изучается студентами с первого по третий курс биологического отделения факультета естественных наук во втором, третьем, четвертом и пятом семестрах и относится к уиклу общих математических и естественнонаучных дисциплин (ЕН. Ф.3) ООП по направлению 020201 БИОЛОГИЯ (уровень подготовки «специалист»)

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля:

Текущий контроль - контроль выполнения лабораторных работ

Форма промежуточной аттестации:

1 курс, 2 семестр ‑ зачет с оценкой

2 курс, 3 семестр ‑ экзамен

2 курс, 4 семестр ‑ экзамен

3 курс, 5 семестр ‑ экзамен

Общая трудоемкость дисциплины:234 академических часа.

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Физика» является последовательное изучение фундаментальных физических законов из области классической механики и специальной теории относительности, электродинамики и оптики, квантовой теории и атомной физики. молекулярной, статистической физики, термодинамики а также с методами описания и анализа этих явлений на основе изучения соответствующих физических законов.

Результатом освоения дисциплины являются: знание основных физических законов, описывающие изучаемый круг физических явлений; умение применять полученные знания для научного анализа ситуаций, с которыми бакалавру придется сталкиваться в профессиональной деятельности биолога, практический опыт использования ряда измерительных методик и измерительных приборов для проведения профильных исследований, приобретение навыков использования основных общефизических законов и методов аналитического описания физико-математических моделей с целью решения естественнонаучных и прикладных задач.

Помимо практического применения знаний дисциплины в профессиональной деятельности успешное освоение курса общей физики должно сформировать у студента специфическое естественнонаучное мировоззрение, умение применять научный подход к объяснению процессов и явлений, с которыми ему придется сталкиваться, в том числе и в бытовых ситуациях.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Физика» является частью цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин ООП по направлению подготовки 020201 БИОЛОГИЯ (уровень подготовки «специалист»)

Дисциплина «Физика» опирается на следующие дисциплины данной ООП:

·  Математический анализ;

·  Математическая статистика

Результаты освоения дисциплины «Физика» используются в следующих дисциплинах данной ООП:

·  Биохимия;

·  Методы исследования биополимеров;

·  Большой цитологический практикум. Электронная микроскопия;

·  Биокатализ

3. В результате освоения дисциплины выпускник должен:

Знать: фундаментальные законы физики, существо основных разделов дисциплины: классической механики и специальной теории относительности, электродинамики и оптики, квантовой теории и атомной физики, молекулярно-кинетической теории и статистической физики, а также элементы физической кинетики и основы феноменологической термодинамики.

Уметь: применять полученные знания для научного анализа проблем в профессиональной деятельности;

а также приобрести навыки использования физических законов в сочетании с аналитическими методами для решения естественнонаучных задач

4. Структура и содержание дисциплины «Физика»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 326 часов.

Дисциплина разбита на разделы: «Механика и специальная теория относительности», «Электродинамика и оптика», «Квантовая механика», «Статистическая и молекулярная физика. Термодинамика».

Ниже приведены программы отдельных модулей с указанием семестра, форм промежуточного контроля, приведены характерные задачи заданий и контрольных.

4.1. Программа дисциплины Физика, раздел «Механика и специальная теория относительности».

Раздел дисциплины изучается студентами первого курса факультета естественных наук НГУ во втором семестре обучения

Формы контроля

Промежуточный контроль; зачет с оценкой

Текущий контроль: контрольные работы, 2 задания.

Структура и содержание дисциплины Физика, раздел «Механика и специальная теория относительности».

Трудоемкость дисциплины Физика, раздел «Механика и специальная теория относительности» составляет 52 часа.

№ п/п	Раздел дисциплины	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Форма промежуточной аттестации
Лекции	Семинары	Самостоятельная работа студентов
1	Введение	1	2	2
2	Механика материальной точки	2-6	4	10
3	Динамика твёрдого тела	7-8	4	6
4	Элементарная теория линейных колебаний	9	2	4
5	Специальная теория относительности	10-14	2	10	4	Зачет с оценкой
	Итого		16	32	20

Содержание лекций раздела «Механика и специальная теория относительности»

Введение

Физика, её роль в естественных науках. Эксперимент и идеализация. Системы единиц, размерности. Формула и правило размерности. Эталоны. Масштабы физических явлений. События в пространстве и во времени. Примеры.

Механика материальной точки

Кинематика. Системы отсчета. Материальная точка. Скорость и ускорение. Угловые скорость и ускорение. Степени свободы физической системы, обобщенные координаты. Примеры

Принципы Ньютона. Закон инерции. Инерциальные системы отсчета. Масса. Закон сохранения импульса. Второй закон Ньютона. Сила. Физическая природа сил. Уравнения движения. Третий закон Ньютона. Импульс силы. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений механики Ньютона. Примеры.

Приведенная масса. Движение центра масс системы материальных точек. Движение тел с переменной массой. Реактивная сила. Формулы Мещерского и Циолковского. Примеры.

Работа и кинетическая энергия. Преобразование энергии и импульса при изменении системы отсчёта. Консервативные силы. Работа в поле сил. Потенциальная энергия. Устойчивость механических систем. Закон сохранения энергии. Функция Гамильтона. Примеры.

Закон всемирного тяготения Движение в поле центральных сил. Законы Кеплера. Эллиптические, параболические и гиперболические траектории. Отклонение тел силовым центром при инфинитном движении. Формула Резерфорда. Примеры.