ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г. Семей | ||
Документ СМК 3 уровня | УМКД | УМКД 042-14.1. 43/02-2013 |
УМКД дисциплины « Физические измерения и приборы» | Редакция № 1 от 2012 г. |
Учебно-методический комплекс дисциплины «Физические измерения и приборы»
Учебно-методический комплекс дисциплины
«Физические измерения и приборы»
для студентов I курса специальности
5В011000 «Физика»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Семей 2013
УМКД 042-14.1.43/02-2012 | Ред.№1 от 2012 | стр. 2 из 12 |
Составитель, ст. преподавтель кафедры физики:
Утверждено на заседании кафедры, Протокол № 1 от 12.09.2013г.
Зав. кафедрой физики д. п.н., профессор
Обсуждено на заседании учебно-методического совета
физико-математического факультета протокол №1 от .09. 2013г.
Председатель учебно-методического бюро
физико-математического факультета:
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета
Протокол № от 2013 года,
Председатель УМС __________
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Общие сведения о преподавателе и дисциплине
Касымханова Куляш Агыбаевна, старший преподаватель;
Кафедра «Физики»;
Контактная информация - , учебный корпус № 1, кабинет
№ 000;
Место проведения занятий - аудитории № 000;
Количество кредитов по данной дисциплине -3;
1.2 Краткое описание содержания дисциплины:
Краткое описание содержания дисциплины: Системы единиц физических величин. Основные единицы СИ. Виды измерений (прямые и косвенные). Основы теории погрешностей. Приборы для измерения механических, тепловых, электрических, оптических и др. величин. Методы определения погрешностей измерительных приборов. Ознакомление с устройством и принципами работ приборов и установок по спектроскопии.
1.3 Целью изучения дисциплины:
Измерение физических величин.
1.4 Основная задача изучения дисциплины состоит в научении студента использовать теоретические знания для решения практических физических и технических задач.
1.5 Результаты обучения:
В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать основные физические законы, их проявления в природе и применение в технике, их математическое описание;
- владеть навыки и умения в пользовании основными приборами, в решении конкретных задач и их соотнесении с общими законами физики;
- уметь правильно соотносить содержание конкретных задач с общими законами физики, эффективно применять эти законы для решения конкретных задач и правильно выбрать необходимые приборы и оборудования для эксперимента;
понимать:
основные физические законы, их проявления в природе и применение в технике,
их математическое описание;
приобрести:
навыки и умения в пользовании основными приборами, в решении
конкретных задач и их соотнесении с общими законами физики.
Компетенции: Демонстрирует базовые знания о границах применимости физических моделей и гипотез, о важнейших этапах истории развития физики и ее методологических проблем;
1.6 Пререквизиты курса:
1.6.1Математический анализ, дифференциальные и интегральные уравнения,
аналитическая геометрия и высшая алгебра, основы векторного и тензорного
анализа;
1.6.2 механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, оптика и атомная физика;
1.7 Постреквизиты курса:
1.7.1электротехника;
1.7.2 ядерная физика, квантовая механика;
1.7.3 физика конденсированного состояния
1.УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
1.1 Данные о преподавателе
Касымханова Куляш Агыбаевна,
Ст. преподаватель кафедры физики и информатики
время пребывания на кафедре: 8.00 – 14.00 ежедневно
1.2 Данные о дисциплине
Название: « Физические измерения и приборы»
Количество кредитов – 2
Место проведения учебных занятий: учебный корпус №3 СГУ
Номер аудитории в соответствии с расписанием
. Выписка из учебного планакурс | кредиты | лекции, часы | практические занятия, часы | лабораторные занятия, часы | СРСП | СРС | всего | форма контроля |
2 | 2 | 15 | - | 15 | 15 | 45 | 90 | экзамен |
1.4 Пререквизиты: для освоения дисциплины студент должен обладать знаниями по дисциплинам: «математика», «физика» (в объеме программы средней школы), «общая физика» (разделы: механика, молекулярная физика6электричество и магнетизм).
1.5 Постреквизиты: математика, физика, астрономия, химия, биология, техника.
1.6 Краткое описание:
Цель курса: представление физической теории как результат развития науки на современном этапе и обобщение наблюдений, практического опыта и эксперимента, формирование четкого понимания основных физических явлений, законов и процессов, умение выражать связи между физическими явлениями и величинами в математической форме, применять общие законы физики для решения конкретных теоретических и практических задач.
Задачи курса:
- ознакомить с общими характеристиками средств измерений, классификацией приборов, этапами развития систем единиц измерения, принципами и законами физики и их математическими выражениями;
- изложить основные физические явления, методы их наблюдения и экспериментального исследования;
- ознакомить студентов с основными методами и приборами измерения физических величин, методами обработки и анализа результатов эксперимента, методами применения ЭВМ для обработки результатов опыта;
- дать студенту представление о границах применимости физических моделей и гипотез;
- привить навыки решения физических задач, оценки порядка физических величин.
1.7 Тематический план курса: Всего кредитов: 2. I семестр.
№ | Наименование темы | Кол-во часов лекций | Кол. часов лаб. зан. | СРСП | СРС |
Общие характеристики средств измерений. Классификация | 1 | 1 | 5 | ||
Изменение пределов шкалы электроизмерительного прибора, оформления шкал и указателей, обозначения на шкалах | 1 | 1 | 5 | ||
Основные измерительные приборы и методы измерения. Измерение линейных величин | 1 | 2 | 1 | 5 | |
Обработка результатов измерений и представление результатов эксперимента. Определение погрешностей при прямых измерениях (на ИВТ, вручную,) | 1 | 1 | 5 | ||
Обработка результатов физических измерений с помощью теории вероятностей и математической статистики | 1 | 3 | 1 | 5 | |
Погрешности при косвенных измерениях | 1 | 1 | 5 | ||
Датчики. Приборы для измерения малых перемещений. | 1 | 3 | 1 | 5 | |
Акустические приборы. | 1 | 2 | 1 | 5 | |
Измерение параметров периодических процессов | 1 | 1 | 5 | ||
Приборы молекулярной физики | 1 | 2 | 1 | 5 | |
Элементы электрических цепей | 1 | 1 | 5 | ||
Электроизмерительные приборы и их системы | 1 | 1 | 5 | ||
Электронные приборы и системы | 1 | 3 | 1 | 5 | |
Оптические приборы | 1 | 1 | 5 | ||
Детекторы элементарных частиц и дозиметры ионизирующих излучений | 1 | 1 | 5 | ||
Всего часов | 15 | 15 | 15 | 45 |
.Список рекомендуемой литературы
Основная литература:
1. Методы физических измерений
2.Физические приборы.
3. Физика курсы, том I, II, III М., Наука, 1989 г.
4. Общий курс физики т.1-3: Уч. пособие.–М.: Наука,1983
5. , Практикум по физике
Дополнительная литература:
1.Гмурман Математическая обработка измерений.
2. Элементы теории вероятности.
3.Измерения в курсе физики
4., физика есептері., М. Высшая школа, 1988 ж.
5.Физический практикум. М. Наука, 1968 ж.
6.,Сборник задач по физике
7..Сборник задач по курсу общей физики: Учебное пособие /, , и др. Под ред. М.: 19898. Курс физики.- М.: Высш. школа, 20019. Лабораторный практикум по общей физике Учебн. пособие /, и др.; Под ред. , . – М.: Просвещение, 1985
10. Сборник задач по общей физике. М.: Наука, 1988 и др.
11. Сборник задач по общему курсу физики.- М.:Высш. школа,2001
12., , Методика решения задач по электричеству. М.: Изд-во Моск. Унив-та, 1982
13.Физический практикум /Под ред. . М.: Физматгиз,1967-1970
14.Лабораторные занятия по физике: Учебн. пособие /под ред. . М.: Наука,1983
1.9. График выполнения и сдачи заданий СРСП по дисциплине
№ | Цель и содержание задания | Рекомендуемая литература | Форма контроля | Бал лы | Сроки предст. работ |
1 | Параметры измерительных приборов: чувствительность, порог чувствительности, класс точности, надёжность | ол. 1-5 дл. 1-4,5,7 | Работа с конспектом; обсуждение методов обработки результатов измерения | 5 | |
2 | Измерение физических величин. Классификация измерений | ол. 1-5 дл. 1-4 | Работа с конспектом обсуждение методов обработки результатов измерения | 5 | 2 неделя |
3 | Системы единиц измерения физических величин | ол. 1-5 дл. 1-4,7 | Работа с конспектом обсуждение методов обработки результатов измерения | 5 | |
4 | Некоторые единицы для измерения величин электромагнитного излучения | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом | 5 | 4 неделя |
5 | Погрешности измерений. Классификация погрешностей | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение | 5 | |
6 | Графический анализ результатов измерений | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение методов решения задач | 5 | |
7 | Расчет погрешности при определении плотности твердого тела правильной формы | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение методов решения задач | 5 | 7 неделя |
8 | Оценка измеряемой величины с помощью доверительного интервала при прямых и косвенных измерениях | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение методов решения задач | 5 | |
9 | Электронный осциллограф электронно-лучевая трубка | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение, принципа работы | 5 | 9 неделя |
10 | Измерение теплопроводности тел. Калориметрическая установка | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение методов измерения | 5 | 10 неделя |
11 | Вспомогательные электрические приборы | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом | 5 | |
12 | Исследование свойств полупроводникового диода, триода и транзистора | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение методов решения задач | 5 | 12 неделя |
13 | Интерференционные и спектральные приборы. Сахариметр. Лазеры | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом, обсуждение принципа работы прибора | 5 | 13 неделя |
14 | Поляризационные приборы. Фотометрические приборы | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом, обсуждение принципа работы прибора | 5 | |
15 | Приборы для наблюдени трааекторий ядерных частиц | ол. 1-5 дл. 1-7 | Работа с конспектом обсуждение принципа работы прибора | 5 | 15 неделя |
1.10. График выполнения и сдачи заданий СРС по дисциплине
№ | Цель и содержание задания | Рекомендуемая литература | Форма контроля | Бал лы | Сроки предст. работ |
1 | Формула размерностей. Рациональная форма записи формул. Система единиц. Решить задачи: № 9-10, 20, 30,40,50,60,70,80,90,100, 110,120 | Сборник задач по курсу общей физики, М. Наука, 1990-1998 ж. | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 4 неделя |
2 | Вычисление абсолютных погрешностей. Решить задачи: №14-24 | ,Сборник задач по физике | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 7 Неделя |
3 | Вычисление относительных погрешностей. Решить задачи: № 25-39. | ,Сборник задач по физике | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 10 неделя |
4 | Применение законов теории вероятностей и метематической статистики при обработке результатаов измерения. Доверительный интервал. Решить задачи: №1-15 | , Практикум по физике | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 12 апта |
5 | Расчет характеристик цепей постоянного и переменного токов Решить задачи: №14-5,10,15,20 | , , Практикум по физике | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 13 недля |
6 | Расчет характеристик оптических приборов Решить задачи: №14-16, 21,25,28. . | , , Практикум по физике | отчет с задача ми; собеседова ние по работе | 5 | 14 неделя |
1.11. Информация по оценке знаний
Контроль знаний студентов включает формы текущего, рубежного и итогового контроля. По курсу предусмотрены текущий контроль знаний и работы студентов на лабораторных и практических занятиях, выполнение контрольных работ, тестирование по темам, подготовка конспектов по отдельным вопросам курса. Каждая форма текущего контроля оценивается пятибалльной оценкой, которая выставляется в журнал преподавателя. Форма итогового контроля по окончании учебного курса – экзамен. Ответы на лабораторном занятии, СРСП, СРС также оцениваются по 5-балльной системе.
Оценка 5 («отлично») выставляется, если студент демонстрирует знание теоретического материала по теме, владение навыками решения основных типов задач, выполняет лабораторные работы, умеет обрабатывать выполненные измерения и анализировать полученные результаты без дополнительных консультаций со стороны преподавателя;
Оценка 4 («хорошо») выставляется, если студент демонстрирует, в основном, владение теоретическим материалом по теме, правильно выбирает направление решения задач, самостоятельно выполняет лабораторные измерения и обработку результатов, но при этом допускает неточности и ошибки при выполнении задания, нарушает сроки отчетности по сдаче выполненных заданий;
Оценка3(«удовлетворительно») выставляется, если студент демонстрирует недостаточное владение теоретическим материалом, допускает грубые ошибки при решении задач, неуверенно выполняет лабораторные задания, не умеет самостоятельно обработать результаты измерения, дает положительные ответы лишь на 50% поставленных вопросов, задание не выполняет в полном объеме, выполненные задания не представляет в установленные сроки.
Оценка 2 («неудовлетворительно») выставляется, если студент не справляется с основной частью задания, либо его не выполнил, дает положительные ответы менее чем на 50% поставленных вопросов.
Максимальное количество баллов, которое может набрать студент за семестр, -
За нарушение дисциплины или отклонения от сроков сдачи работ вводятся штрафные санкции:
- опоздание на занятие – минус 1 балл; пропуск лекционного занятия – минус 2 балла; пропуск практического занятия – минус 3 балла; пропуск лабораторного занятия – минус 3 балла; несвоевременное представление работы – снижение оценки на 1 балл;
При подведении итогов I рубежного контроля подсчитывается количество баллов, набранных студентом за первые 7 недель семестра.
При подведении итогов II (итогового) рубежного контроля подсчитывается количество баллов, набранных студентом за 15 недель обучения.
Если оценка II (итогового) рубежного контроля 50% и выше, повышение рейтинга не допускается. В этом случае оценка II рубежного контроля является оценкой итогового рейтингового контроля.
К экзаменам студент допускается в том случае, если рейтинг по результатам итогового рейтингового контроля составляет не менее 50%.
Итоговая оценка включает:
рубежный контроль – 60%, экзамен – 40%,
Иэ = Ри ∙ 0,6 + Э ∙ 0,4,
где Иэ – итоговая экзаменационная оценка в процентах;
Ри – оценка итогового рубежного контроля в процентах;
Э – экзаменационная оценка в процентах;
0,6 и 0,4 – коэффициенты.
Полученная итоговая оценка в процентном содержании переводится в цифровой и буквенный эквиваленты согласно таблице системы оценки знаний (таблица 1).
Табл. 1
оценка | значение | балл | Проценты, % |
A | отлично | 4,00 | 95-100 |
A- | 3,67 | 90-94 | |
B+ | хорошо | 3,33 | 85-89 |
B | 3,00 | 80-84 | |
B- | 2,67 | 75-79 | |
C+ | удовлетворительно | 2,33 | 70-74 |
C | 2,00 | 65-69 | |
C- | 1,67 | 60-64 | |
D+ | 1,33 | 55-59 | |
D | 1,00 | 50-54 | |
F | неудовлетворительно | 0,00 | 0-49 |
1.12. Политика и процедура курса отражает следующие административные требования, предъявляемые к студентам в процессе изучения дисциплины:
Основные требования к компонентам курса и его изучению:- студент должен посещать занятия, принимать активное участие при выполнении лабораторно-практических работ и заданий СРСП; на лекционных занятиях студент должен вести конспект, внимательно слушать, не нарушать дисциплину; во время лабораторных занятий студент выполняет самостоятельно весь объем заданий лабораторной работы, после чего отчитывается перед преподавателем, либо при необходимости переносит полученную информацию в рабочую тетрадь или на дискету для использования в последующем (составление отчета, выполнение других заданий лабораторной работы и т. п.);
- своевременно являться в аудиторию на занятия; верхнюю одежду сдавать в гардероб; на время занятия мобильные телефоны отключать; аккуратно использовать раздаточный материал (не мять, не рвать); соблюдать тишину при работе в лаборатории; без уважительной причины не разрешается выходить из аудитории во время занятий.
