Рабочая программа дисциплины Физика-1, Физика-2 по направлению подготовки 21.05.04 Горное дело (квалификация «горный инженер» (специалист)) (стр. 4 )

В начале каждого практического занятия проводится тест входного контроля, который содержит пять теоретических вопросов (открытая форма теста), проводится в начале занятия (занимает 5–7 минут) и включает пере­чень вопросов, позволяющих проверить и оценить знания физических величин, функциональных зависимостей между физическими величинами, физических явлений, физических законов. Цель теста заключается в проверке подготовленности студента к практическому занятию, в определении степени усвоения изученного на предыдущем занятии материала, закрепление знаний, полученных на лекциях. Тестовые задания направлены на актуализацию опорных знаний, которые необходимы для изучения новых разделов учебного элемента модуля и предусматривают использова­ние приобретенных ранее знаний для формирования умений решения задач. Выполняется тест в тетради для входного контроля знаний, которая сдается преподавателю на проверку.

Другой вариант реализации – проведение текущего тестирования в системе Moodle: студенты самостоятельно во внеаудиторное время выполняют тест, который выдается в системеMoodle перед практическим занятием после соответствующей лекции.

Далее на занятии обобщается и систематизируется материал, прочитанный на лекциях, проверяются знания опорных конспектов, поясняются новые понятия, термины, формулы и законы. Кроме того, разбираются и объясняются типовые задачи, задачи повышенной сложности, т. к. именно решение задач дает наиболее существенную информацию об усвоении теоретического материала и умении применять теоретические знания. Данная часть занятия проходит под руководством и контролем преподавателя. В зависимости от сложности темы на этот этап занятия тратится 40–60 минут. Решение задач проводится с помощью специально разработанного методического пособия, которое имеется у каждого студента и содержит краткую теорию, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения по каждой теме курса.

На последнемэтапе занятия, в течение 20–25 минут до завершения занятия, студентам предлагается выходной контроль в виде самостоятельной работы, состоящей, в зависимости от тематики занятия, из двух или трех задач разного уровня. Самостоятельная работа включает задания, аналогичные тем, которые решались на занятии. Данная работа отражает степень усвоения нового материала, определяет слабо усвоенные понятия и дает возможность преподавателю корректировать учебный процесс. Работа выполняется в тетради для самостоятельных работ, которая также сдается на проверку преподавателю.

Распределение бюджета времени на практическую составляющую курса представлено в таблице 4.

Таблица 4. Практические занятия. 1 блок

№ занятия	Наименование темы занятия	Содержание темы	Распределение объема часов	Форма контроля	Рекомендуемые УММ
на занятие	на СРС
Раздел 1 (модуль 1) Механика	8	8
1.1	Кинематика поступательного и вращательного движений	Основные кинематические характеристики движения частиц. О смысле производной и интеграла, о приложение к физическим задачам. Скорость и ускорение частицы при криволинейном движении. Движение частицы по окружности. Тангенциальное, нормальное, полное ускорение. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Кинематические характеристики вращательного движения: угловая скорость, угловое ускорение, момент импульса.	2	2	ВК 1 ТК 1	[4-7, 9]
1.2.	Динамика поступательного движения	Основная задача динамики. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета. Масса. Уравнение движения.  Третий закон Ньютона. Современная трактовка законов Ньютона.	2	2	ВК 2 ТК2	[4-7, 9]
1.3.	Динамика вращательного движения	Закон изменения момента импульса. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. ТеоремаШтейнера.	2	2	ВК 3 ТК 3	[4-7, 9]
1.4.	Механическая работа. Мощность. Законы сохранения в механике	Закон сохранения импульса. Абсолютно упругий и неупругий удары. Консервативная система. Закон изменения импульса. Кинетическая, потенциальная и внутренняя энергия. Закон сохранения энергии. Закон сохранения момента импульса. Общефизический закон сохранения энергии. Закон изменения механической энергии. Работа и механическая энергия. Работа силы. Консервативные и неконсервативные силы. Мощность. КПД.	2	2	ВК 4 ТК 4	[4-7, 9]
Раздел 2 (модуль 2) Электричество и магнетизм	8	8
1.5.	Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля.	Электрический заряд и его дискретность. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Электростатическое поле. Закон Кулона. Основные характеристики электростатического поля. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского – Гаусса для электростатических полей в вакууме и ее связь с законом Кулона. Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Связь напряженности и потенциала электростатического поля.	2	2	ВК 5 ТК 5	[4-7, 9]
1.6.	Законы постоянного тока	Постоянные электрический ток, его характеристики и условия существования. Законы Ома и Джоуля – Ленца. Сторонние электродвижущие силы. Закон Ома для замкнутой цепи и участка цепи, содержащей источники ЭДС. Закон сохранения энергии для замкнутой цепи.  Правила Кирхгофа.	2	2	ВК 6 ТК 6	[4-7, 9]
1.7.	Расчет постоянных магнитных полей. Сила Ампера. Сила Лоренца.	Магнитное поле. Источники магнитного поля. Магнитная индукция. Вихревой характер магнитного поля.  Закон Ампера. Магнитное поле тока. Сила Лоренца. Сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Закон Био – Савара – Лапласа и его применение к расчету магнитного поля.	2	2	ВК 7 ТК 7	[4-7, 9]
1.8.	Электромагнитная индукция.	Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон Ленца. Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Токи при замыкании и размыкании цепи. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Энергия системы проводников с током.	2	2	ВК 8 ТК 8	[4-7, 9]
Всего за 1 блок	16	16

Таблица 4. Практические занятия. 2 блок(продолжение)

№ занятия	Наименование темы занятия	Содержание темы	Распределение объема часов	Форма контроля	Рекомендуемые УММ
на занятие	на СРС
Раздел 3 (модуль 3)Колебания и волны. Оптика. Квантово-оптические явления	6	6
2.1	Механические колебания и волны	Гармонические механические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Пружинный, физический и математический маятники. Энергия гармонических колебаний. Волновые процессы. Механизм образования механических волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Синусоидальные (гармонические) волны. Уравнение бегущей волны. Длина волны и волновое число.	2	2	ВК 1 ТК 1	[4- 6,  8, 9]
2.2.	Интерференция	Интерференция света. Когерентность и монохроматичность световых волн. Расчет интерференционной картины от двух источников. Интерференция света в тонких пленках.	2	2	ВК 2 ТК 2	[4- 6,  8, 9]
2.3.	Дифракция и поляризация света	Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке. Разрешающая способность оптических приборов. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Одноосные кристаллы. Закон Малюса.	2	2	ВК 3 ТК 3	[4- 6,  8, 9]
Раздел 4 (модуль 4)Элементы квантовой механики. Ядерная физика	6	6
2.4.	Законы теплового излучения. Фотоэффект. Эффект Комптона	Квантовая природа излучения. Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана – Больцмана. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Закон смещения Вина. Квантовая гипотеза и формула Планка. Формула Рэлея – Джинса. Внешний фотоэффект и его законы. Фотоны. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона. Давление света. Опыты Лебедева. Квантовое и волновое объяснение давления света. Эффект Комптона и его теория.	2	2	ВК 1 ТК 1	[4- 6,  8, 9]
2.5.	Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей. Уравнение Шредингера. Частица в потенциальной яме.	Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Гипотеза до Бройля. Свойства волн де Бройля. Вероятный смысл волн де Бройля. Соотношение неопределенностей как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств материи. Наборы одновременно измеримых величин. Оценка энергии основного состояния атома водорода и энергия нулевых колебаний осциллятора. Уравнение Шредингера. Временное уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Свободная частица. Частица в одномерной и трехмерной потенциальных ямах. Прохождение частицы над и под барьером. Туннельный эффект. Гармонический осциллятор.	2	2	ВК 2 ТК 2	[4- 6,  8, 9]
2.6	Ядерная физика	Заряд, размер и масса атомного ядра. Массовое и зарядовое числа. Момент импульса ядра и его магнитный момент. Состав ядра. Нуклоны Взаимодействий нуклонов и понятие о свойствах и природе ядерных сил.  Дефект масс и энергия связи ядра. Закономерности и происхождение б-, в-, γ-излучение атомных ядер. Ядерные реакции и законы сохранения. Реакция деления ядра	2	2	ВК 3 ТК 3	[4- 6,  8, 9]
Раздел 5 (модуль 5) Статистическая физика и термодинамика	4	4
2.7.	Газовые законы. Термодинамика. Энтропия. Тепловые двигатели	Газовые законы. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия системы. Работа газа при изменении его объема. Количество энергии. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу идеального газа. Классическая молекулярно-кинетическая теория теплоемкостей идеальных газов и ее ограниченность. Второй закон термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второй закон термодинамики. Статистическое истолкование второго закона термодинамики.	2	2	ВК 1 ТК 1	[4- 6,  8, 9]
2.8.	Молекулярно-кинетическая теория.	Уравнение кинетической теории идеального газа. Распределение Максвелла молекул идеального газа. Распределение Больцмана и барометрическая формула. Наиболее вероятная, средняя и среднеквадратичная скорости. Явления переноса.	2	2	ВК 2 ТК 2	[4- 6,  8, 9]
Всего за 2 блок	16	16

Лабораторные занятия

Физика, в первую очередь, наука экспериментальная, принципиально важное место в учебных планах принадлежит лабораторному практикуму, основная задача которого – способствовать освоению методологии научного познания.