Фонд оценочных средств по дисциплине (модулю) (стр. 2 )

4-балльная шкала (уровень освоения)	Показатели	Критерии
Отлично (повышенный уровень)	Полнота изложения теоретического материала; Ответы на дополнительные вопросы в рамках освоенного учебного материала; Правильность, аргументированность изложения (последовательность действий); Самостоятельность ответа; Культура речи.	Студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленный вопрос, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок.
Хорошо (базовый уровень)	Студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускается неточность в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями.
Удовлетворительно (пороговый уровень)	Студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий.
Неудовлетворительно (уровень не сформирован)	Студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, слабым владением монологической речью, отсутствием логичности и последовательности. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Т. е. студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя.

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки планируемых результатов обучения по дисциплине, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ – лабораторные работы

Перечень заданий /вопросов

Перечень лабораторных работ и контрольные вопросы к ним для студентов (1–2 семестр). Лабораторная работа № 1  «Движение тела, брошенного под углом к горизонту» Цель работы: Изучение кинематики равнопеременного движения материальной точки на примере исследования полета тела в поле сил тяжести. Принадлежности: Пружинный пистолет, подставка, рулетка, установка для определения коэффициента упругости. Контрольные вопросы, позволяющие оценить усвоение теоретического материала студентом: Задача сводится к установлению законов движения вдоль координатных осей, т. е. к нахождению уравнений, позволяющих определить в любой момент времени положение движущегося тела в выбранной системе координат и по известному закону движения решить задачу по нахождения параметров движения: скорости в любой момент времени и пути, проходимого телом. Пояснить движение тела в поле сил тяжести. Пояснить движение тела брошенного под углом к горизонту Лабораторная работа № 2  «Измерение скорости полета пули с помощью баллистического маятника» Цель работы: Измерение скорости полета пули на основании закона сохранения импульса с помощью баллистического маятника. Принадлежности: Баллистический маятник, пружинный пистолет, измерительная линейка. Контрольные вопросы: Выведите закон сохранения импульса. Что такое консервативные силы, потенциальная энергия? Приведите пример консервативных сил. Обсудите допустимость применения в работе закона сохранения энергии. Какой вклад в изменение кинетической энергии дает сила упругости нити? Лабораторная работа  №3  «Механические колебания» Цель работы: Изучение собственных и затухающих колебаний маятника. Принадлежности:  Набор пружин и грузов, штатив, секундомер, сосуд с водой. Контрольные вопросы Покажите, что период колебаний . Найдите закон движения груза в поле тяжести. Докажите, что свободные незатухающие колебания являются гармоническими. Выведите период колебаний математического маятника. Начертите график зависимости амплитуды от времени в вязкой среде. Определите относительное изменение амплитуд при малом значении и. Лабораторная работа  №4  «Определение моментов инерции различных тел методом крутильных колебаний» Цель работы: Определение моментов инерции твердых тел. Принадлежности: Трифилярный подвес, рулетка, линейка, секундомер, набор тел. Контрольные вопросы: Покажите, что выражение является решением основного решения динамики . При каких упрощающих предположениях выведена формула (11)? Какие факторы ограничивают точность опытов? Можно ли пользоваться предложенным методом для определения моментов инерции тел в том случае, если ось вращения платформы не проходит через их центр тяжести? Рассчитайте момент инерции платформы  по формуле для сплошного диска  (цилиндра.) Параметры платформы – радиус R и ее масса m – указаны на установке. Полученный результат сравните с экспериментальным, рассчитанным по формуле(4) в соответствии с п.3. Лабораторная работа  №6  «Определение момента инерции махового колеса методом свободных колебаний» Цель работы: Знакомство с методом измерения момента инерции твердого тела, определение момента инерции махового колеса. Принадлежности: Экспериментальная установка, секундомер, штангенциркуль, измерительная линейка. Контрольные вопросы: 1 Выведите формулу  (6) 2. Почему диаметр махового колеса измеряется по разным направлениям? 3. Почему действие момента сил трения становится существенным только при достаточно больших значениях t? 4. Как просто убедиться, что силы трения, действующие на маятник, увеличивают период его колебаний? 5. Объясните, почему масса шара должна быть достаточно большой? Лабораторная работа  №7  «Определение модуля Юнга из растяжения проволоки» Цель работы: Знакомство с методом измерения упругих свойств материала, изучение установки по растяжению проволоки. Принадлежности: Установка, набор грузов, измерительная линейка, микрометр. Контрольные вопросы: Какие области деформации стержня Вам известны? Как, используя формулу   (1), можно записать закон Гука в виде? Чему равно k? Как можно увеличить точность измерения удлинения проволоки? Выявите источники основных погрешностей эксперимента и укажите возможные методы их устранения. Лабораторная работа  №8  «Определение коэффициента вязкости жидкости капиллярным вискозиметром» Цель работы: Изучение природы внутреннего трения в жидкостях и измерение коэффициента вязкости. Принадлежности: Экспериментальная установка, стакан, секундомер, линейка, измерительный микроскоп. Контрольные вопросы: Как вводится понятие коэффициента внутреннего трения жидкости? Какой физический смысл имеет коэффициент вязкости? Какова природа (механизм) внутреннего трения в жидкости? От чего зависит сила внутреннего трения в жидкостях? Зависит ли сила внутреннего трения и коэффициент Ю от скорости течения жидкости? Какое течение называется ламинарным, турбулентным? Укажите все силы, приложенные к элементу жидкости, текущей в трубе? Лабораторная работа  №10  «Определение Ср /Сv для воздуха методом Клемана и Дезорма» Цель работы: Изучение адиабатических процессов в газах, определение показателя адиабаты для воздуха. Принадлежности: Стеклянный сосуд, насос, манометр, выпускной кран.. Контрольные вопросы: Какой процесс называется адиабатическим? Нарисуйте графики адиабаты и изотермы на одном чертеже. Выведите формулу (15). Почему теплоемкость газов зависит от способов нагревания? Почему ? Лабораторная работа  №10  «Определение изменения энтропии воздуха статистическим и термодинамическим способами». Цель работы: Изучение понятия энтропии и ее определение для обратимых и необратимых процессов. Нахождение изменения энтропии воздуха термодинамическим и статистическим способами. Принадлежности: Стеклянный баллон, манометр, термометр, барометр, насос. Контрольные вопросы: Что такое функция состояния? Точность измерения каких величин необходимо повысить в первую очередь, чтобы получить более точные значения dS? В теоретической части работы утверждалось, что при равновесных процессах изменение энтропии системы равно  нулю. Объясните, почему при равновесном изотермическом расширении газа от объема V0 до V изменение энтропии отлично от нуля, т. е. dS = k·lnV/V0? См. формулы (4), (5), (6). Лабораторная работа  №11  «Определение средней длины свободного пробега эффективного диаметра молекул воздуха. Цель работы: Вычисление длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха по коэффициенту вязкости (внутреннего трения). Оборудование Стеклянный сосуд, капилляр, манометр, секундомер, линейка, мерный стакан, вспомогательный сосуд. Контрольные вопросы: Какого порядка величины l  и D  и  для воздуха при комнатных условиях? Чем обусловлена вязкость газов? Как зависит длина свободного пробега и коэффициент вязкости газов от температуры? Объясните, чем обусловлен выбор сечений трубок в данной установке? Сравните между собой диаметр капиллярной трубки и среднюю длину свободного пробега молекулы. Пригодна ли методика измерений данной работы, если средняя длина свободного пробега будет порядка капилляра? Лабораторная работа  №13  «Определение сопротивлений при помощи моста Уитстона». Цель работы: Определение сопротивлений с использованием моста постоянного тока. Оборудование: Источник постоянного тока, мост Уитстона, набор неизвестных сопротивлений, магазин сопротивлений. Контрольные вопросы: Изменится ли условие равновесия моста, если гальванометр и источник тока поменять местами? Почему гальванометр, применяемый в мостике Уитстона, имеет двустороннюю шкалу? Запишите правило Кирхгофа (см. Приложение) для неуравновешенного моста и выведите из них условие равновесия. Лабораторная работа  №14  «Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли». Цель работы: Измерение напряженности магнитного поля земли путем сравнения ее с известной напряженностью магнитного поля кругового витка с током. Оборудование: Катушка с несколькими витками провода, буссоль, источник тока, переменное сопротивление, ключ, миллиамперметр. Контрольные вопросы: Почему северный конец стрелки направлен на север? Почему магнитная стрелка устанавливается в горизонтальной плоскости? Выведите формулу для напряженности магнитного поля в центре кругового тока. Зависят ли результаты эксперимента от ориентации витков с током? Лабораторная работа  №15  «Переходные процессы в системе с конденсатором». Цель работы: Исследование нестационарных процессов на примере заряда и разряда конденсатора. Оборудование: Источник питания, микроамперметр, секундомер, набор конденсаторов, вольтметр Ф4202, омическое сопротивление. Контрольные вопросы: Что такое переходной процесс? Что такое время релаксации? Выведите формулы (9), (10), (11). Зависят ли результаты эксперимента от ориентации витков с током? Нарисуйте качественный график зависимости U(t) для значений емкости С и 2С при заряде конденсатора. Чему равна энергия заряженного конденсатора? Лабораторная работа  №16  «Исследование зависимости полезной мощности и  к. п.д.  источника тока от его нагрузки». Цель работы: Изучение зависимости полезной мощности и к. п.д. источника от его мощности. Оборудование: Источник тока, переменное омическое сопротивление, вольтметр, микроамперметр, ключ. Контрольные вопросы: Почему для поддержания постоянной разности потенциалов необходимы силы неэлектрической природы? Дайте определение полезной мощности источника, полной мощности источника. Поясните физический смысл величины к. п.д. источника тока. Назовите возможные способы накопления электрической энергии. Лабораторная работа  №17  «Определение фокусного расстояния собирательной и рассеивающей линз». Цель работы: Определение фокусных расстояний собирательной и рассеивающей линз с помощью различных методов. Оборудование: Осветитель с лампой накаливания и шкалой, рейтер с собирательной и рассеивающей линзами, рейтер с экраном, зрительная труба, измерительная линейка. Контрольные вопросы: Назовите основные свойства оптических систем. Как строятся изображения в оптических системах? Вносит ли линза, стоящая на пути пучка, разность хода? Как определяется фокусное расстояние рассеивающей линзы? Сравните оба способа. Лабораторная работа  №18  «Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона». Цель работы: Изучить явление интерференции света, определить длину интерференционным методом с помощью колец Ньютона. Оборудование: Микроскоп, светофильтр для монохроматизации света, винтовой окулярный микрометр, выпуклая линза и плоскопараллельная пластинка в специальной оправе, осветитель. Контрольные вопросы: В чем заключается сущность эффекта интерференции? Какова будет интерференционная картина при освещении системы белым светом? Чему равна оптическая разность хода с учетом величины воздушного зазора «а»? Когда интерференционная картина будет более резкой: когда  или  ? Для чего в работе используется светофильтр? Лабораторная работа  №19  «Определение длины волны излучения ртутной лампы с помощью бипризмы Френеля и двойной щели». Цель работы: Изучение интерференционных схем, получаемых с помощью бипризмы Френеля и двойной щели, определение длин волн излучения ртутной лампы. Оборудование: Ртутная лампа, монохроматор УМ-2, конденсорная линза, бипризма Френеля, двойная щель, вспомогательные линзы, окулярный микрометр, линейка. Контрольные вопросы: Как возникают максимумы и минимумы в интерференционной картине? Можно ли в рассмотренных случаях использовать узкую протяженную щель вместо точечного источника и почему? Бипризма Френеля выполняется с малым преломляющим углом. Какой в этом смысл? Лабораторная работа  №20  «Изучение Фраунгоферовой дифракции света». Цель работы: Изучение явления дифракции света в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера), определение длины световой волны, измерение диаметра частиц по их дифракционной картине. Оборудование: Источник света (гелий-неоновый лазер), линейка, экран, диск с набором объектов: а) щель с регулируемой шириной; б) диафрагма с точечным отверстием; в) монодисперсные сферические частицы; г) дифракционная решетка. Контрольные вопросы: Сформулировать принцип Гюйгенса-Френеля. В чем отличие дифракции Френеля от дифракции Фраунгофера? Как влияет немонохроматичность света на дифракционную картину? Как влияют на дифракционную картину размеры источника? Лабораторная работа  №21  «Изучение оптических голограмм». Цель работы: Ознакомление с голографическими схемами, получение действительного и мнимого изображения предмета с голограммы. Оборудование: Гелий-неоновый лазер, расширитель лазерного пучка, тиски, экран, изготовленные голограммы. Контрольные вопросы: Объясните физическую сущность процессов, лежащих в основе, получения голограмм и восстановления голографического изображения. Какие факторы влияют на качество голограммы, являющейся дифракционной решеткой? Какие требования предъявляются к источникам света при записи голограммы? Охарактеризуйте голографические схемы Габора, Денисюка, Лейта и Упатниекса. В чем отличие схемы Габора от схемы Денисюка? Лабораторная работа  №22  «Изучение поляризованного света». Цель работы: Изучение методов получения и свойства поляризованного света, экспериментальная проверка закона Малюса. Оборудование: Источник света, два поляроида, матовое стекло, прибор для регистрации фототока. Контрольные вопросы: Дайте понятие плоскополяризованного света, эллиптически поляризованного света и света, поляризованного по кругу. Что такое оптическая ось кристалла? Чем отличаются обыкновенный и необыкновенный лучи в  одноосных кристаллах? Опишите метод получения поляризованного света. Сформулируйте закон Малюса. Лабораторная работа  №23  «Исследование поля напряжений в прозрачных твердых телах методом фотоупругости». Цель работы: Изучение явления поляризации света и интерференции поляризованных волн. Оборудование: Осветитель, два поляризатора, механический пресс, исследуемые объекты – детали из оргстекла.. Контрольные вопросы: В чем заключается поперечность волн? Как объясняется двойное лучепреломление? В чем заключается процесс поляризации света? Как можно получить интерференционную картину от обыкновенной и необыкновенной световых волн? Лабораторная работа  №24  «Изучение законов теплового излучения». Цель работы: Измерение температуры оптическим методом, изучение законов теплового излучения. Оборудование: Оптический пирометр, лампа накаливания, амперметр, вольтметр, источник питания. Контрольные вопросы: Для какой цели в пирометр встроен красный светофильтр? Вычислите в данной работе. Объясните метод определения температуры с помощью пирометра с исчезающей нитью. Почему радиационная температура нечерных тел меньше истинной температуры? Лабораторная работа  №25  «Изучение спектра атома водорода». Цель работы: Наблюдение спектра излучения атома водорода, определение постоянной Ридберга и постоянной Планка. Оборудование: Водородная лампа, неоновая и ртутная лампы, призменный спектрограф УМ-2, линза, поворотное зеркало. Контрольные вопросы: В какой области лежат «невидимые» линии серии Бальмера? Почему для количественного совпадения теории и эксперимента требуется условие (8)? Что такое серия Лаймана, Бальмера, Пашена? Для ответа на этот вопрос нарисуйте схему уровней и покажите соответствующие переходы.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ