Методические рекомендации по изучению дисциплины
Курс «ФИЗИКА» построен как последовательный единый курс, отражающий основные положения физики. Недопустимо изучать только отдельные главы курса, применительно к интересам других дисциплин. Профиль вуза учитывается с помощью некоторого перераспределения материала между отдельными разделами, а также выбором характерных примеров и приложений, иллюстрирующих действие физических законов в той или иной специфической области.
Особенности такого рода могут быть отражены, главным образом, на семинарских и лабораторных занятиях. Лекционный же курс не должен быть перегружен конкретными приложениями. При прохождении курса физики идеи классической и современной физики сочетаются. Из-за недостатка времени о понятиях, подробно рассмотренных в курсе физики средней школы, в данных лекциях лишь кратко упомянуто. Главное внимание уделено изучению новых фундаментальных положений.
Изучение теории, которая в основном сосредоточена в лекционном курсе, следует дополнить практической работой студентов в физической лаборатории и самостоятельной работой. При постановке лабораторных работ учитывается потребность иллюстрации основных физических законов и специфика вуза. Введены задачи, решая которые, студенты могут представить себе области применения получаемых физических знаний в своей будущей работе и научиться проводить измерения, наиболее важные для будущей специальности. Обращается внимание студентов на возможности электрических измерений неэлектрических величин, оптических исследований и др. В описание лабораторных работ введены разделы, рассказывающие о применении того или иного измерительного приема или физического явления в будущей практической деятельности.
При оснащении практикума необходимо стремиться к использованию современного измерительного оборудования. Студенты должны ясно представлять устройство используемых ими приборов и принципы их действия, приобрести навыки выполнения физических измерений, проводить обработку результатов измерений с использованием статистических методов и современной вычислительной техники.
Являясь самостоятельной учебной дисциплиной, курс «ФИЗИКИ», тем не менее, не должен быть оторван от других дисциплин. Наоборот, там где это возможно, необходимо обращать внимание на наличие междисциплинарных связей.
В рамках лабораторного практикума целесообразно использовать умение студентов производить расчеты с помощью средств вычислительной техники. Это позволяет существенно приблизить уровень статистической культуры обработки результатов измерений в практикуме к современным стандартам, принятым в науке и производственной деятельности. На этих занятиях студенты уже на I курсе приобретают опыт общения с ПЭВМ и использования статистических методов обработки результатов наблюдений.
Для заочной формы обучения допустимо, по усмотрению кафедры с учетом специфики вуза, исключение отдельных тем настоящей программы, но при непременном сохранении единства и логической стройности всего курса.
В результате изучения курса «ФИЗИКИ» студент должен знать основные физические законы и их следствия, физические принципы исследования химических, биологических и сельскохозяйственных объектов и измерения их отдельных характеристик, уметь создавать и анализировать на основе этих законов теоретические модели явлений природы, получить навыки использования на практике важнейших физических измерительных приборов и приемов экспериментальных исследований.
На самостоятельную работу студентов выносятся переработка некоторых теоретических вопросов, материалов лекций и семинарских занятий, подготовка к лабораторно-практическим занятиям и обработка их результатов с составлением отчетов, решение задач из предлагаемого кафедрой списка в виде контрольных работ.
В некоторых случаях в качестве самостоятельной работы эффективной формой является написание одного-двух (за семестр) рефератов по темам, близким к роду будущей деятельности студентов и связанным с применением физических приборов или общих закономерностей.
- Кафедра физики
- Содержание
- Предисловие
- Методические рекомендации по изучению дисциплины
- Перечень
- 2. Краткий курс лекций
- 1.2. Кинематика материальной точки
- Лекция № 2
- 2.1. Первый закон Ньютона. Инерция, сила. Инерциальные системы отсчета.
- 2.2. Второй закон Ньютона. Масса.
- 2.3. Третий закон Ньютона.
- 2.4. Импульс. Закон сохранения импульса.
- 2.5. Силы в природе.
- 2.6. Реактивное движение. Уравнение движения тела переменной массы.
- 2.7. Работа и мощность
- 2.8. Энергия. Закон сохранения энергии
- Лекция № 3
- 3.1. Понятие абсолютно твердого тела. Поступательное и вращательное движение тела. Центр масс.
- 3.2. Момент силы.
- 3.3. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси, его момент инерции и кинетическая энергия.
- 3.4. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Второй закон динамики для вращательного движения.
- Лекция № 4
- 4.1. Описание движения жидкости и газа. Вязкость жидкостей и газов.
- 4.2. Уравнение неразрывности.
- 4.3. Уравнение Бернулли и выводы из него
- Лекция №5
- 5.1. Гармонические колебания.
- 5.2. Сложение гармонических колебаний.
- 5.3. Сложение перпендикулярных колебаний.
- 5.4. Дифференциальное уравнение колебаний.
- 5.5. Энергетические соотношения в колебательных процессах.
- 5.6. Колебания математического и физического маятников
- 5.7. Уравнение вынужденных колебаний. Резонанс
- Лекция №6
- 6.1.Волны в упругих средах и их виды. Фронт волны, плоские и сферические волны.
- 6.2. Энергия волны
- 6.3. Упругие волны в твердом теле
- Лекция №7
- 7.1. Основные положения мкт.
- Агрегатные состояния вещества
- 7.2. Опытные законы идеального газа
- Закон Авогадро
- 7.3. Уравнение состояния идеального газа
- 7.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
- 7.5. Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям.
- 7.6. Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- Лекция №8
- 8.2. Столкновения молекул и явления переноса в идеальном газе
- 8.3. Среднее число столкновений и среднее время свободного пробега молекул
- 8.4.Средняя длина свободного пробега молекул
- 8.5. Диффузия в газах
- 8.6. Вязкость газов
- 8.7. Теплопроводность газов
- 8.8. Осмос. Осмотическое давление
- Лекция №9
- 9.1.Распределение энергии по степеням свободы молекул
- 9.2. Внутренняя энергия
- 9.3. Работа газа при его расширении
- 9.4. Первое начало термодинамики
- 9.5. Теплоемкость. Уравнение Майера
- 9.6. Адиабатный процесс
- 9.7. Политропический процесс
- 9.8. Принцип действия тепловой машины. Цикл Карно и его кпд.
- 9.9. Энтропия. Физический смысл энтропии. Энтропия и вероятность.
- 9.10. Второе начало термодинамики и его статистический смысл.
- Лекция №10
- 10.1. Реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса.
- Уравнение Ван-дер-Ваальса неплохо качественно описывает поведение газа при сжижении, но непригодно к процессу затвердевания.
- 10.2.Основные характеристики и закономерности агрегатных состояний и фазовых переходов.
- Фазовые переходы второго рода. Жидкий гелий. Сверхтекучесть
- 10.3. Поверхностное натяжение жидкости. Давление Лапласа.
- 10.4. Капиллярные явления
- 10.5. Твёрдые тела
- Дефекты в кристаллах
- Тепловые свойства кристаллов
- Жидкие кристаллы
- Лекция №11
- 11.1. Электрические свойства тел. Электрический заряд. Закон сохранения заряда
- 11.2. Закон Кулона
- 11.3. Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии поля.
- 11.4. Электрический диполь
- 11.5. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса
- 11.6. Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов.
- 11.6. Потенциал. Разность потенциалов. Потенциал точечного заряда, диполя, сферы.
- 11.7. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом
- 11.8. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- 11.9. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Связь векторов - смещения, - напряженности и - поляризованности
- 11.10. Проводники в электростатическом поле
- 11.11. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электрическая емкость
- 11.12. Энергия заряженного проводника, системы проводников и конденсатора
- Лекция №12
- 12.1. Электрический ток. Сила и плотность тока.
- 12.2. Электродвижущая сила источника тока. Сторонние силы. Напряжение
- 12.3. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
- 12.4. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- 12.5. Закон Джоуля – Ленца. Работа и мощность тока.
- 12.6. Правила Кирхгофа
- Лекция №13
- 13.1. Классическая теория электропроводности металлов
- 13.2. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в вакууме.
- 13.3. Электрический ток в газах. Виды газового разряда.
- Самостоятельный газовый разряд и его типы
- Лекция №14
- 14.1. Магнитное поле. Магнитное взаимодействие токов. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции.
- 14.2. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямолинейного и кругового токов.
- 14.3. Циркуляция вектора магнитной индукции. Поле соленоида и тороида
- 14.4. Магнитный поток. Теорема Гаусса
- 14.5. Работа перемещения проводника и рамки с током в магнитном поле
- 14.6. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- 14.7. Магнитное поле в веществе. Намагниченность и напряженность магнитного поля.
- 14.8. Закон полного тока для магнитного поля в веществе
- 14.9. Виды магнетиков
- Лекция 15
- 15.1. Явление электромагнитной индукции.
- 15.2. Явление самоиндукции
- 15.3. Энергия магнитного поля
- 15.4. Электромагнитная теория Максвелла.
- 1) Первое уравнение Максвелла
- 2) Ток смешения. Второе уравнение Максвелла
- 3)Третье и четвертое уравнения Максвелла
- 4)Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
- 15.5. Переменный ток
- Лекция № 16
- 16.1. Основные законы геометрической оптики. Полное внутренне отражение света.
- 16.2. Отражение и преломление света на сферической поверхности. Линзы.
- 16.3. Основные фотометрические величины и их единицы
- 17.1.Интерференция света. Когерентность и монохроматичность световых волн. Оптическая длина пути и оптическая разность хода лучей.
- 17.2. Способы получения интерференционных картин.
- 17.3. Интерференция в тонких пленках.
- 17.4. Просветление оптики
- 17.5. Дифракция света и условия ее наблюдения. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Бреггов
- 17.6. Дифракция Френеля от простейших преград.
- 17.7. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера)
- 17.8. Дифракция на пространственных решетках. Формула Вульфа-Бреггов.
- 17.9. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет.
- 17.10. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- 17.11.Поляризация при двойном лучепреломлении.
- 17.12. Вращение плоскости поляризации.
- 17.13. Дисперсия света. Поглощение (абсорбция) света.
- Лекция №18
- 18.1. Квантовая природа излучения. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа. Законы Стефана-Больцмана и Вина.
- 18.2.Виды фотоэлектрического эффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- 18.3. Масса и импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона.
- Лекция №19
- 19.2.Линейчатый спектр атома водорода.
- 19.3. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца.
- Лекция №20
- 20.1.Атомное ядро.
- 20.2.Ядерные силы.
- 20.3.Энергия связи ядер. Дефект массы.
- 20.4.Реакции деления ядер.
- 2.5.Термоядерный синтез.
- 20.6.Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
- План-график самостоятельной работы
- План-график проведения лабораторно-практических занятий
- Перечень вопросов для подготовки к коллоквиуму Механика
- Формулы
- Определения
- Вопросы к экзамену
- Правила и образец оформления лабораторной работы