ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Томский государственный педагогический университет»
(ТГПУ)
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан физико-математического факультета
___________________
“____”_____________2008 г.
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИН
ФТД.02 Элементарная физика
Направление подготовки (специальность):
050201.65 – математика,
.
.
Томск 2008
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель курса – дать студентам представление об основных подходах и способах решения физических задач. Задача дисциплины – закрепить навыки решения типовых и олимпиадных задач по курсу физики средней общеобразовательной школы.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины:
В результате изучения этой дисциплины студенты должны уметь решать задачи по курсу физики средней школы.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы:
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||
Общая трудоемкость дисциплины | 186 | ||||
Аудиторные занятия | 108 | 36 | 36 | 36 | 36 |
Лекции | |||||
Практические занятия (ПЗ) | 108 | ||||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | – | ||||
И (или) др. виды аудиторных занятий | – | ||||
Самостоятельная работа (СР) | 80 | ||||
Реферат | – | ||||
И (или) др. виды | – | ||||
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | зачет | зачет | зачет | зачет |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план)
№ п/п | Раздел дисциплины | Практ. занятия |
| Механика (36 часов) | ||
1 | Кинематика поступательного движения. | 4 |
2 | Кинематика вращательного движения. | 2 |
3 | Динамика поступательного движения. | 10 |
4 | Законы сохранения импульса и энергии | 6 |
5 | Статика. Деформации. | 4 |
6 | Гидростатика. | 2 |
7 | Гидродинамика. Движение жидкостей и газов. | 2 |
8 | Методы решения олимпиадных задач по механике | 6 |
Всего часов: | 36 | |
| Термодинамика и молекулярная физика (36 часов) | ||
1 | Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества. | 8 |
2 | Внутренняя энергия. Теплота и работа. | 10 |
3 | Свойства газов и жидкостей. | 6 |
4 | Свойства твердых тел. | 6 |
5 | Решение олимпиадных задач | 6 |
Всего часов: | 36 | |
| Электричество и магнетизм (36 часов) | ||
1 | Электростатика | 12 |
2 | Законы постоянного тока | 12 |
3 | Электрический ток в электролитах, газах и полупроводниках. | 6 |
4 | Магнетизм. | 6 |
5 | Всего: | 36 |
| Колебания и волны (18 часа) | ||
1 | Механические колебания и волны. | 6 |
2 | Электромагнитная индукция. Переменный электрический ток. | 6 |
3 | Электромагнитные колебания и волны. | 6 |
Всего часов: | 18 | |
| Оптика (18 часов) | ||
1 | Фотометрия. | 2 |
2 | Геометрическая оптика. | 8 |
3 | Волновые свойства сета. | 8 |
4 | Квантовые свойства света. | 4 |
Всего часов: | 18 |
4. 2. Содержание разделов дисциплины
Механика.
Кинематика поступательного движения материальной точки: зависимость от времени скорости, координат и пути. Траектория. Кинематика вращательного движения: зависимость от времени угловой скорости и угла поворота. Связь между линейной и угловой скоростями. Динамика поступательного движения. Законы Ньютона. Движение тела в поле силы тяжести. Сила трения, сила упругости, вес тела, невесомость. Закон всемирного тяготения. Работа силы. Энергия. Мощность. Законы сохранения импульса и механической энергии. Статика. Деформации. Закон Гука. Равновесие тел. Момент силы. Простые механизмы. «Золотое» правило механики. Гидростатика. Закон Паскаля. Сила Архимеда. Гидродинамика. Уравнение непрерывности струи. Закон Бернулли. Методы решения олимпиадных задач по механике.Термодинамика и молекулярная физика.
Количество вещества. Число Авогадро. Идеальный газ. Основное уравнение МКТ. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Газовые законы. Внутренняя энергия. Теплота. Теплоемкость. Работа газа. Первое начало термодинамики. Циклы. Тепловая машина. КПД тепловой машины. Свойства газов и паров. Насыщенный пар. Влажность воздуха. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Кипение. Внутреннее трение. Свойства твердых тел. Деформации. Механическое напряжение. Модуль Юнга.Электричество и магнетизм.
Закон Кулона, напряженность электрического поля, электрический потенциал. Принцип суперпозиции. Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Электрический ток. Закон Ома для участка электрической цепи и для замкнутой цепи. Зависимость сопротивления от длины проводника и от площади его поперечного сечения. Параллельное и последовательное соединение проводников. Электрический ток в электролитах, газах и полупроводниках. Законы Фарадея. Электролиз. Газовые разряды. р-n проводимость. Полупроводниковый диод. Магнитное поле прямолинейного и кругового проводников с током. Магнитное поле соленоида. Сила Лоренца.Колебания и волны.
Оптика.
Фотометрия. Световой поток, сила света, освещенность. Геометрическая оптика. Законы геометрической оптики. Построение изображений в тонких линзах, в зеркалах. Интерференция света на тонких пленках. Кольца Ньютона. Дифракция света на щели. Дифракционная решетка. Квантовая физика. Энергия фотона. Фотоэффект. Строение атома.Лабораторный практикум: не предусмотрен
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература
Мякишев, . 10 класс : Учебник для общеобразовательных учреждений / , , . - 12-е изд. - М. : Просвещение, 2004. – 335 с. Мякишев, . 11 класс : Учебник для общеобразовательных учреждений / , . - 12-е изд. - М. : Просвещение, 2004. – 335 с.б) дополнительная литература
Аржаник, . Сборник олимпиадных задач : учебное пособие / ; - Томск : издательство ТГПУ, 2007. - 97 с. Рымкевич, . 10-11 классы [задачник] : пособие для общеобразовательных учреждений / . - 8-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2004. - 188 с. Червонный, : решение физических задач : учебно-методическое пособие для абитуриентов / . – Томск : издательство ТГПУ, 2006. – 115 с. Элементарная физика : учебно-методическое пособие для подготовки к вступительным испытаниям / . – Томск : Издательство ТГПУ, 2006. – 142 с.6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.
Рекомендуемая литература и учебно-методические пособия по предмету
Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Не предусмотрено
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
8.1. Методические рекомендации преподавателю.
- Организовать подготовку конспектов студентов к занятиям по рекомендуемой литературе. В начале занятия организовать краткий опрос, обсуждение материала. При решении задач использовать сочетание фронтальной, групповой видов работ. В течение семестра организовать контроль знаний студентов.
8.2. Методические указания для студентов.
Студентам предлагается использовать рекомендованную литературу для более прочного усвоения учебного материала, изложенного в лекциях, а также для изучения материала, запланированного для самостоятельной работы. Студентам необходимо выполнить индивидуальные задания по основным темам курса, оценки за которые учитываются при выставлении зачета. Выполнение заданий, вынесенных на самостоятельную работу, проверяются преподавателем в течение семестра, по ним выставляются оценки, которые учитываются при выставлении зачета.
Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы
I. Вопросы
1. Закон всемирного тяготения. Движение планет.
2. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.
3. Применение законов сохранения импульса и энергии при решении задач на соударение тел.
4. Вид циклов в различных парах переменных: p - V, V - T, p - T.
5. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления.
6. Движение заряженных частиц в электрическом поле.
7. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
8. Закон Джоуля - Ленца.
9. Закон электромагнитной индукции.
10. Сопротивление конденсатора, катушки, общее сопротивление при последовательном сопротивлении проводников.
II. Задания
Задания определяются конкретным вариантом.
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению (специальности): 050201.65 – математика..
Программу составил:
канд. пед. наук, доцент кафедры общей физики _____________________
Программа утверждена на заседании кафедры общей физики ТГПУ, протокол № _________
от «_____» ______________ 2008 г.
Заведующий кафедрой, профессор __________________
Программа дисциплины одобрена методической комиссией физико-математического факультета ТГПУ, (УМС университета)
Председатель метод. комиссии
физико-математического факультета, профессор ____________
Согласовано:
Декан физико-математического факультета_________________
