Практические занятия (4 часа)
Уравнения состояния, законы идеальных газов. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла. Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики.Лабораторный практикум (12 часов)
Определение удельной теплоты плавления олова Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости Определение средней длины пробега и эффективность диаметра молекулы воздуха Изучения явления внутреннего трения в газах Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара Определение отношения теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и объеме Определение отношения теплоемкостей воздуха при постоянных давлении и объеме резонансным методом Определение теплоемкости твердых тел Определение изменения энтропии при нагревании и плавлении олова Определение молекулярной массы и плотности газа методом откачки2-й семестр. 3-й модуль
Рабочая программа
Электростатика. (12 часов)
Электростатик в вакууме и веществе. Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции. Диполь.
Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Остроградского–Гаусса. Поле равномерно протяженных тел: нити (цилиндра), плоскости, сферы, шара. (2 часа).
Работа перемещения заряда в электрическом поле Потенциальная энергия взаимодействия точечных зарядов. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциальность электростатического поля. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда. Принцип суперпозиции для поля системы зарядов. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поля заряженной сферы. (2 часа).
Диполь во внешнем электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Поляризованность, диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость вещества. Связь поляризованности с поверхностной плотностью зарядов диэлектрика. Вектор напряженности электрического смещения, и их связь с вектором поляризованности. Теорема Гаусса для поля в диэлектрике. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред. (2 часа).
Проводники в электростатическом поле. Электростатическая индукция. Напряженность поля внутри проводника. Эквипотенциальность поверхности проводника. Электростатическая защита. Заряженный проводник. Распределение заряда по поверхности и поля вблизи поверхности проводника. Истечение заряда с острия; грозозащита. (2 часа).
Электроемкость проводника. Электроемкость проводящего шара. Конденсатор. Электроемкость конденсатора. Емкость плоского конденсатора. Емкость цилиндрического конденсатора. Соединение конденсаторов в батареи. Энергия заряженного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии. (2 часа).
Практические занятия (4 часа)
Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции. Потенциал поля. Связь напряженности с потенциалом.Лабораторный практикум (4 часа)
Исследование электрического поля” Определение электроёмкости конденсатора баллистическим методом” Изучение процессов зарядки и разрядки конденсатора2-й семестр. 4-й модуль
Рабочий план
Постоянный электрический ток. (8 часов)
Природа тока в мета ллах. Опыты Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта, Электричество. Связь силы тока с вектором плотности тока. Законы Ома и Джоуля –Ленца в локальной (дифференциальной) форме и их обоснование с позиций классической теории электропроводности металлов. (2 часа)
Законы Ома и Джоуля –Ленца для однородного участка цепи. Сопротивление проводника. Последовательное и параллельное соединение сопротивлений. (2 часа).
Условия существования тока. Сторонние силы. Э. Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи. Правила Кирхгофа для расчета разветвленных цепей. (2 часа).
Электрический ток в вакууме. Эмиссионные явления. Ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряд. Вольтамперная характеристика газового разряда. Виды газовых разрядов. Понятие о плазме. (2 часа).
Практические занятия (4 часа)
Законы постоянного тока. Замкнутые электрические цепи. Правила Кирхгофа. Расчет цепей постоянного тока.Лабораторный практикум (6 часов)
Основные параметры источников постоянного тока. Определение электродвижущей силы источников постоянного тока.3-й – семестр. 5-й модуль
Рабочий план
Магнетизм. (18 часов)
Магнитное поле. Магнитная индукция. Линии магнитной индукции. Закон Био–Савара–Лапласа. Напряженность магнитного поля. Магнитное поле прямого тока, кругового тока, соленоида с током. Магнитное поле движущегося заряда. (2 часа).
Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитное поле длинного соленоида и тороида. Поля вихревые и потенциальные. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. (2 часа).
Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Рамка с током в однородном магнитном поле. Момент сил. Энергия рамки с током во внешнем магнитном поле. Рамка с током в неоднородном магнитном поле. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. (2 часа).
Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном и электрическом полях. Циклотрон. Масс-спектрометр. Токамак. Эффект Холла. (2 часа).
Электромагнитная индукция. Вывод закона электромагнитной индукции из закона сохранения энергии. Правило Ленца. Э. Д.С. индукции в движущихся и неподвижных проводниках. Принцип действия генераторов переменного тока. Вихревые токи. (2 часа).
Индуктивность контура. Индуктивность соленоида. Явление самоиндукции. Э. Д.С. самоиндукции. Токи при замыкании и размыкании цепи постоянного тока. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля. Явление взаимной индукции. Трансформаторы. (2 часа).
Магнитные свойства вещества. Магнитостатика. Орбитальные и спиновые магнитные моменты электронов. Намагничивание парамагнетиков и диамагнетиков. Намагниченность. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. (2 часа).
Напряженность магнитного поля Циркуляция напряженности (закон полного тока). Условия на границе раздела двух магнетитов. Ферромагнетики и их свойства. Доменная структура. Магнитный гистерезис. Работа перемагничивания ферромагнетика. Магнитострикция. Точка Кюри. Ферриты. (2 часа).
Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Закон электромагнитной индукции в форме Максвелла. Вихревое электрическое поле. Закон полного тока в форме Максвелла. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Ток смещения. Опыты Роуланда и Эйхенвальда. Система уравнений Максвелла. Материальные уравнения. (2 часа).
Практические занятия (2 часа)
Индукция магнитного поля. Поток магнитной индукции Закон электромагнитной индукции. Индуктивность контура. Э. Д.С. Самоиндукции. Взаимная индукция. Энергия магнитного поля.Задания для самостоятельного решения (см. план практических занятий):
Силовое действие магнитного поля. Сила Ампера. Работа в магнитном поле. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях.Лабораторный практикум (10 часов)
Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла Изучение явления взаимной индукции Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов Изучение электронного осциллографа Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона Изучение магнитного поля короткой магнитной линзы. Изучение магнитного поля соленоида. Определение вертикальной составляющей магнитного поля Земли.3-й – семестр. 6-й модуль
Рабочий план
Физика колебаний и волн (14 часов).
Уравнение гармонических колебаний. Упругая и квазиупругая сила. Уравнение движения пружинного маятника, его решение. Амплитуда, круговая частота, фаза гармонического колебания. Векторная диаграмма. Энергия гармонического колебания. Математический маятник. Физический маятник. Колебательный контур. (2 часа).
Сложение одинаково направленных колебаний одной частоты, близких частот, кратных частот. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. (Самостоятельно. См. Трофимова [2, § 144,145]).
Колебания пружинного маятника с трением. Дифференциальное уравнение его движения. Решение уравнения. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент. Добротность. Период затухающих колебаний. Свободные затухающие колебания в колебательном контуре. Дифференциальное уравнение и его решение. Характеристики затухания. Автоколебания. (2 часа).
Гармонический и ангармонический осциллятор. Дифференциальное уравнение и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс. Вынужденные электромагнитные колебания. Частотные зависимости амплитуд тока, напряжений, сдвига фаз между током и напряжением. Параметрический резонанс. (2 часа).
Квазистационарные токи. Действующее и среднее з начения переменного тока. Сопротивление, индуктив ность и емкость в цепи переменного тока. Закон Ома для цепей переменного тока. Векторные диаграммы и метод комплексных амплитуд. Резонанс в последовательной и параллельной цепи. (2 часа).
Волновое движение. Кинематика волновых процессов. Продольные и поперечные волны. Скорость распространения волнового фронта. Уравнение плоской бегущей волны. Длина волны, волновое число. Волновое уравнение. Энергия бегущей волны. Поток энергии. Вектор Умова. Интенсивность волны. (2 часа).
Стоячие волны. Уравнение стоячей волны. Узлы и пучности стоячей волны. Собственные колебания стержней и струн. Звуковые волны. Высота, тембр, громкость звука. Эффект Доплера. Ультразвук. Ударные волны. (2 часа).
Электромагнитные волны. Уравнение плоской электромагнитной волны. Волновое уравнение. Фазовая скорость электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга. Источники электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. (2 часа).
Практические занятия (4 часа)
Свободные колебания без трения и при наличии трения Вынужденные колебания.Задания для самостоятельного изучения (4 часа):
Квазистационарный ток. Закон Ома для переменного тока.Лабораторный практикум (4 часа)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
