Рабочая программа дисциплины физика ен. Ф. 03 для специальности 033300 (050104. 65) Безопасность жизнедеятельности Цели и задачи дисциплины

Вид материала

Содержание

Задачи изучения дисциплины
Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
3 семестр - механика; термодинамика и молекулярная физика, электричество и магнетизм
4.1. Тематический план
Форма занятий
Оптика и атомная физика
Форма занятий
4.2. Содержание разделов дисциплины Физика
2. Кинематика материальной точки (самост. изучение).
3. Динамика материальной точки (2 часа).
4. Законы сохранения (2 часа).
5. Гравитация (самост. изучение).
7. Гидродинамика (самост. изучение).
8. Механические колебания (2 часа).
9. Механические волны (2 часа).
1. Основы молекулярно-кинетической теории (1 час).
2. Первое начало термодинамики (2 часа).
3. Кинетическая теория газов (1 час).
4. Реальные газы (1 час).
...
Полное содержание

Подобный материал:

1 2 3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан физико-математического факультета

__________________А.Н. Макаренко

«___»______________2008г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Физика ЕН.Ф.03

для специальности 033300 (050104.65) – Безопасность жизнедеятельности

1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины:

В курсе делается попытка изложить физику как целостный мир методов, моделей, типовых способов решения, необходимый каждому просвещенному человеку (и человеку с высшим образованием в особенности, независимо от специальности) для понимания устройства мира, явлений природы, сути используемых физических эффектов и пр. При преподавании физики необходимо стремиться исходить из единства физики как науки и глубокой взаимосвязи различных ее разделов. Необходимо уделять главное внимание изучению основных принципов физики. Подобный подход должен заложить прочную основу фундаментальных знаний и тем самым способствовать освоению в дальнейшем самых разнообразных профессий.

Задачи изучения дисциплины:

Предметом изучения дисциплины, при минимальном ее общем объеме по учебному плану факультета «Технологии и предпринимательства» Томского государственного педагогического университета, являются механические системы, тяготение, понятие об энергии, начала термодинамики и молекулярной физики. Большая и центральная часть материала посвящена электромагнетизму. Завершается курс разделами оптики, теории относительности и ядерной физики. Задачами курса являются: создание у обучающихся представления об устройстве мира; понимание физических процессов, лежащих в основе действия тех или иных устройств, проборов, механизмов, которыми будет пользоваться будущий учитель трудового обучения; выработка умений и навыков решения максимально приближенных к практике зада; подбор примеров и задач из будущей специальности обучаемых.

Для успешного освоения курса студентам необходимы знания высшей математики (разделы "Дифференциальное и интегральное исчисление", "Векторная алгебра").

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения курса «Физика» в соответствии требованием ГОС студенты должны ознакомиться с основными идеями и методами физики, научиться мыслить «физически». Студенты должны научиться понимать смысл физических законов и сознательно применять их, а также осознать значение физики как фундаментальной науки о природе, строении материи и о простейших формах её движения и взаимодействия, понять взаимосвязь фундаментальных и прикладных проблем физики для развития техники и других областей человеческой деятельности. Студенты должны разобраться в современной картине мира и иметь представление:

- о структурных элементах природы различных уровней;

- об основных этапах развития физики;

- о динамических и статистических закономерностях;

- о корпускулярном и континуальном описании явлений природы, выполнении законов сохранения;

- и знать формулировки принципов (постулатов), имеющих общую значимость: принципов дальнодействия и близкодействия в физике, возрастания энтропии в термодинамике, принципов относительности в механике и специальной теории относительности, принципов дополнительности и неопределенности в квантовой механике; иметь представление об их обоснованности; уметь применять принцип суперпозиции и др;

- об относительности пространства и времени и о кривизне четырехмерного пространства;

- о строении материи;

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов	III	IV
Общая трудоемкость дисциплины	200	132	68
Аудиторные занятия	106	72	34
Лекции	53	36	17
Практические занятия (ПЗ)	53	36	17
Семинары (С)	-
Лабораторные работы (ЛР)	-
И (или) другие виды аудиторных занятий	-
Самостоятельная работа	94	60	34
Курсовая работа	-
Расчетно-графические работы	-
Реферат	-
И (или) другие виды самостоятельной работы	-
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		зачет	экзамен

3 семестр - механика; термодинамика и молекулярная физика, электричество и магнетизм;

4 семестр - оптика; атомная физика.

(Часть практических занятий может быть заменена лабораторными работами при наличии возможности).

Содержание дисциплины

4.1. Тематический план

III семестр

Тема		Число часов		Форма занятий
				лекции		практ.	лабор.	Самост.
Механика 1. Введение Предмет и метод физики. Основные этапы развития представлений о физической картине мира. Необходимые сведения из высшей математики.		1		1		-	-	-
2. Кинематика материальной точки Кинематические величины. Поступательное движение. Кинематика вращательного движения.		4		-		-	-	4
Динамика материальной точки Первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. Механические силы (Фундаментальные взаимодействия. Силы в механике. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Сила трения.)		8		2		2	-	4
Законы сохранения Основные определения. Работа в механике. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии. Потенциальная диаграмма. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.		10		2		4	-	4
Гравитация Напряженность гравитационного поля. Работа и потенциал гравитационного поля. Космические скорости.		2		-		-	-	2
Динамика твердого тела Вращение тела вокруг неподвижной оси (Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Энергия вращающегося тела) . Плоское движение твердого тела. Сопоставление вращательного и поступательного движения твердого тела.		11		3		4	-	4
Гидродинамика Уравнение непрерывности струи. Уравнение Бернулли и следствия из него. Течение реальной жидкости. Движение тел в жидкости и газе.		4		-		2	-	2
Механические колебания Дифференциальное уравнение свободных колебаний. Гармонические колебания. Математический маятник. Физический маятник. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Автоколебания.		8		2		4	-	2
Механические волны Уравнение волны. Характеристики волн. Звуковые волны. Звуковые эффекты.		6		2		2	-	2
Термодинамика и молекулярная физика Основы молекулярно-кинетической теории Основные положения МКТ. Газовые законы. Основное уравнение МКТ и его следствия.		1		1		-	-	-
Первое начало термодинамики Работа при изменении объема. Изотермический, изобарический процессы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Адиабатическое расширение газа.		8		2		2	-	4
Кинетическая теория газов Распределение молекул по скоростям. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Средняя длина свободного пробега. Диффузия в газах.		3		1		-	-	2
Реальные газы Отклонения газов от идеальности. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Пересыщенный пар и перегретая жидкость. Сжижение газов.		3		1		-	-	2
Второе начало термодинамики Тепловые двигатели и холодильники. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Энтропия.		7		1		2	-	4
Электричество и магнетизм Электростатика Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Напряженность поля. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение. Работа электрического поля. Потенциал и разность потенциалов. Диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля.	14		4		4		-	6
Законы постоянного тока Постоянный электрический ток. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. ЭДС. Закон Ома для неоднородной цепи. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа. Электрический ток в жидкостях и газах.	15		5		4		-	6
Электромагнетизм Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого и кругового тока, поле соленоида. Сила Лоренца. Сила Ампера. Виток с током в магнитном поле. Электродвигатель. Магнитное поле в веществе. Магнетики. Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.	16		6		4		-	6
Переменный электрический ток Переменный электрический ток. Цепи переменного тока. Трансформатор. Передача энергии на расстояние.	11		3		2		-	6

IV семестр

ОПТИКА И АТОМНАЯ ФИЗИКА

Тема	Число часов	Форма занятий
Тема	Число часов	лекции	практ.	лабор.	Самост.
Оптика и атомная физика Геометрическая оптика Законы отражения и преломления света. Зеркала и линзы. Оптические приборы.	14	2	2	-	3
Волновая оптика Интерференция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поляризация света. Дисперсия света.	24	4	3	-	4
Теория относительности Относительность Галлилея-Ньютона. Специальная теория относительности. Одновременность. Замедление времени. Сокращение длины. Преобразования Лоренца. Релятивистская масса. Предельная скорость. Масса и энергия.	24	2	3	-	6
Тепловое излучение. Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Формула Планка.	10	2	2	-	2
5. Квантовая оптика Фотоэффект. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна. Корпускулярно-волновой дуализм. Дифракция электронов. Рентгеновское излучение.	18	2	2	-	2
Атомная физика Модель атома Резерфорда. Постулаты Бора. Теория атома по Бору. Спектр излучения водорода. Строение сложных атомов. Принцип Паули. Строение электронных оболочек. Строение атомных ядер. Нуклоны. Изотопы. Радиоактивность α, β и γ - излучения. Закон радиоактивного распада. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Ядерный реактор. Термоядерный синтез. Основы физики элементарных частиц. Частицы и античастицы. Кварки.	32	5	5	-	17

4.2. Содержание разделов дисциплины Физика

МЕХАНИКА.

Лекционный курс.

1. Введение (1 час).

Предмет и метод физики. Основные этапы развития представлений о физической картине мира. Необходимые сведения из высшей математики ( дифференциальное и интегральное исчисление, векторный анализ).

2. Кинематика материальной точки (самост. изучение).

Кинематические величины. Поступательное движение. Кинематика вращательного движения (связь угловых и линейных характеристик движения).

3. Динамика материальной точки (2 часа).

Первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. Механические силы (Фундаментальные взаимодействия. Силы в механике. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Сила упругости. Вес тела. Силы трения).

4. Законы сохранения (2 часа).

Основные определения. Работа в механике. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия ( Работа силы упругости. Работа силы тяжести). Закон сохранения энергии. Потенциальная диаграмма. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

5. Гравитация (самост. изучение).

Напряженность гравитационного поля. Работа и потенциал гравитационного поля. Космические скорости.

6. Динамика твердого тела (3 часа).

Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси ( Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Энергия и работа вращающегося тела). Плоское движение твердого тела. Сопоставление вращательного и поступательного движения твердого тела.

7. Гидродинамика (самост. изучение).

Уравнение непрерывности струи. Уравнение Бернулли и следствия из него. Течение реальной жидкости. Движение тел в жидкости и газе.

8. Механические колебания (2 часа).

Дифференциальное уравнение свободных колебаний. Гармонические колебания (Характеристики колебательного процесса. Математический маятник). Физический маятник. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Автоколебания.

9. Механические волны (2 часа).

Уравнение волны. Характеристики волн. Звуковые волны (Характеристики звука. Скорость звука). Звуковые эффекты.

Тематика аудиторных практических занятий:

1.Динамика материальной точки – законы Ньютона(2 часа)

2. Закон сохранения импульса (1 час).

3. Работа и мощность. Закон сохранения энергии (3 часа).

4. Динамика вращательного движения (4 часа).

5.Гидродинамика (2 часа).

6. Гармонические колебания (4 часа).

7. Механические волны (2 часа).

Термодинамика и молекулярная физика

Лекционный курс

1. Основы молекулярно-кинетической теории (1 час).

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Газовые законы. Основное уравнение МКТ и его следствия.

2. Первое начало термодинамики (2 часа).

Работа при изменении объема. Изотермический, изобарический процессы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Адиабатическое расширение газа.

3. Кинетическая теория газов (1 час).

Распределение молекул по скоростям. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Средняя длина свободного пробега. Диффузия в газах.

4. Реальные газы (1 час).

Отклонение газов от идеальности. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Пересыщенный пар и перегретая жидкость. Сжижение газов.

5. Второе начало термодинамики (1час).

Тепловые двигатели и холодильники. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Энтропия.

Тематика аудиторных практических занятий:

1. Первое начало термодинамики (2 часа).

2. Второе начало термодинамики (2 часа).

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Лекционный курс

1. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Поле. Напряженность электрического поля (1 час).

2. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение(1 час).

3. Работа электрического поля. Потенциал и разность потенциалов (1 час).

4. Диэлектрики в электрическом поле (0,5 час).

5. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля (0,5 час).

6. Постоянный электрический ток. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление (1 час).

7. ЭДС. Закон Ома для неоднородной цепи. Закон Джоуля-Ленца (2 часа).

8. Правила Кирхгофа (1 час).

9. Электрический ток в жидкостях и газах (1 час).

10. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа (1 час).

11. Магнитное поле прямого и кругового тока, поле соленоида (1 час).

12. Сила Лоренца. Сила Ампера (1 час).

13. Виток с током в магнитном поле. Электродвигатель (1 час).

14. Магнитное поле в веществе. Магнетики (1 час).

15. Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Энергия магнитного поля (1 час).

16. Переменный электрический ток (1 час).

17. Цепи переменного тока (1 час).

18. Трансформатор (1 час).

Тематика аудиторных практических занятий:

1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля (2 часа).

2. Работа электрического поля. Разность потенциалов. Электроемкость (2 часа).

3. Закон Ома для участка цепи (1час).

4. Закон Ома для полной цепи (1 час).

5. Правила Кирхгофа (1,5 часа).

6. Закон Джоуля-Ленца (0,5 часа).

7. Электромагнетизм (4 часа).

8. Цепи переменного тока. Трансформатор (2 часа).

ОПТИКА И АТОМНАЯ ФИЗИКА

Лекционный курс

1. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления света. Зеркала и линзы (2 часа).

2. Интерференция света (2 часа).

3. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция света. Зоны Френеля (2 час).

4. Поляризация света. Дисперсия света (самост. изучение).

5. Преобразования Галилея. Преобразования Лоренца. Принцип относительности Эйнштейна (2 часа).

6. Относительность одновременности, времени, длины. Формула Эйнштейна (самост. изучение).

7. Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Формула Планка (2 часа).

8. Фотоэффект. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна (1 час).

9. Корпускулярно-волновой дуализм. Дифракция электронов. Рентгеновское излучение (1 час).

10. Модель атома Резерфорда. Постулаты Бора. Теория атома по Бору. Спектр излучения атома водорода (2 часа).

11. Строение сложных атомов. Принцип Паули. Строение электронных оболочек (1 час).

12. Строение атомных ядер. Нуклоны. Изотопы (1 час).

13. Радиоактивность α, β и γ - излучения. Закон радиоактивного распада (1 час).

14. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Ядерный реактор. Термоядерный синтез (самост. изучение).

15. Основы физики элементарных частиц. Частицы и античастицы. Кварки (самост. изучение).

Тематика аудиторных практических занятий:

Геометрическая оптика (2часов)
Интерференция света (2 часа)
Поляризация света (1 час)
Теория относительности (3 часа)
Законы теплового излучения (3 часа)
Фотоэффект. Законы Столетова. (2 часа)
Закон радиоактивного распада, энергия связи атомных ядер (3 часа)
Ядерные реакции и превращение элементов (2 часа)

Лабораторный практикум

учебным планом не предусмотрен.

При наличии возможности проведения лабораторного практикума желательно часть практических занятий заменить на лабораторный практикум.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) Основная литература:

Семестр 3-й

Савельев, И.В. Курс физики: Учебник: В 3-х томах. Т.1. Механика. Молекулярная физика/ И.В. Савельев. - М: Наука, 1987. – 432 с.
Савельев, И.В. Курс физики: Учебник: В 3-х томах. Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И.В. Савельев. - М: Наука, 1988. – 496 с.
Савельев, И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике: учебное пособие для втузов/И. В. Савельев. – М.: Апрель, 2001. – 319 с.

Семестр 4-й

Савельев, И.В. Курс физики: Учебник: В 3-х томах. Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И.В. Савельев. - М: Наука, 1988. – 496 с.
Савельев, И.В. Курс физики: Учебник: В 3-х томах. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц / И.В. Савельев. - М: Наука, 1988. – 320 с.
Савельев, И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике: учебное пособие для втузов/И. В. Савельев. – М.: Апрель, 2001. – 319 с.

б) Дополнительная литература:

Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: учебное пособие для втузов/В. С. Волькенштейн. – 3-е изд., испр. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2007. – 327 с.
Детлаф, А.А. Курс физики: Учебное пособие для вузов/А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – 4-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2002. – 717 с.
Зеличенко, В.М. Лабораторный практикум по физике: учебное пособие: В 3 ч. Ч. 1. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика /В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2007. –199 с.
Зеличенко, В.М. Лабораторный практикум по физике: учебное пособие: В 3 ч. Ч. 2. Электричество и магнетизм /В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2007. – 230 с.
Зеличенко, В.М. Лабораторный практикум по физике: учебное пособие: В 3 ч. Ч. 3. Оптика. Атомная и ядерная физика /В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2007. – 238 с.
Зеличенко, В.М. Физика в задачах: учебное пособие для вузов: в 5 ч. Ч. 1. Механика/В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 261 с.
Зеличенко, В.М. Физика в задачах: учебное пособие для вузов: в 5 ч. Ч. 2. Молекулярная физика и термодинамика/В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 178 с.
Зеличенко, В.М. Физика в задачах: учебное пособие для вузов: в 5 ч. Ч. 3. Электростатика. Постоянный ток/В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 210 с.
Зеличенко, В.М. Физика в задачах: учебное пособие для вузов: в 5 ч. Ч. 4. Электромагнетизм и переменный ток/В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 297 с.
Зеличенко, В.М. Физика в задачах: учебное пособие для вузов: в 5 ч. Ч. 5. Оптика. Атомная и ядерная физика/В. М. Зеличенко, В. В. Ларионов, В. И. Шишковский. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 280 с.
Иродов, И.Е. Волновые процессы: Основные законы: Учебное пособие для вузов/И. Е. Иродов. – 2-е изд., доп. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. – 263 с.
Иродов, И.Е. Задачи по общей физике: учебное пособие для вузов/И. Е. Иродов. – Изд. 11-е, стереотип. – СПб.: Лань, 2006. – 416 с.
Иродов, И.Е. Квантовая физика: Основные законы: Учебное пособие для вузов/И. Е. Иродов. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. – 271 с.
Иродов, И.Е. Механика: Основные законы: Учебное пособие для вузов/И. Е. Иродов. – 5-е изд., испр. – М.: Физматлит, 2001. – 320 с.
Квасников, И.А. Термодинамика и статистическая физика: Учебное пособие для вузов. В 3 т. Т. 1:Теория равновесных систем: Термодинамика/И. А. Квасников. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Едиториал УРСС, 2002. – 238 с.
Квасников, И.А. Термодинамика и статистическая физика: Учебное пособие для вузов. В 3 т. Т. 2. Теория равновесных систем: Статистическая физика /И. А. Квасников. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Едиториал УРСС, 2002. – 429 с.
Квасников, И.А. Термодинамика и статистическая физика: Учебное пособие для вузов. В 3 т. Т. 3. Теория неравновесных систем /И. А. Квасников. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Едиториал УРСС, 2003. – 447 с.
Кикоин, А.К. Молекулярная физика: учебное пособие для физических институтов и факультетов/А. К. Кикоин, И. К. Кикоин. – Изд. 3-е, стереотип. – СПб.: Лань, 2007. – 480 с.
Кириллова, Елена Николаевна. Физика ядра и элементарных частиц: курс лекций/Е. Н. Кириллова. – Томск: издательство ТГПУ, 2006. – 263 с.
Китаева, Л.П. Общая физика: задачи и их решение: Учебное пособие для вузов. Ч. 1. Механика /Л. П. Китаева, А. И. Потекаев. – Томск: Издательство научно-технической литературы, 2003. – 274 с.
Козырев, А.В. Курс лекций по физике: учебник для втузов/А. В. Козырев. – Томск: издательство ТУСУР, 2007. – 421 с.
Лабораторный практикум по общей и экспериментальной физике:учебное пособие/В. Н. Александров [и др.]; под ред. Е. М. Гершензона, А. Н. Мансурова. – М.: Академия, 2004. – 460 с.
Савельев, И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 1. Механика/И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2004. – 336 с.
Савельев, И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 2. Электричество и магнетизм/И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2004. – 336 с.
Савельев, И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 3. Молекулярная физика и термодинамика/И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2004. – 208 с.
Савельев, И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 4. Волны. Оптика /И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2003. – 256 с.
Савельев, И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц/И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2002. – 368 с.
Сборник вопросов и задач по общей физике: Учебное пособие для вузов/Н. Г. Птицина [и др.]; Под ред. Е. М. Гершензона. – 2-е изд., испр. – М.: Академия, 2002. – 326 с.
Сивухин, Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов: в 5 т. Т. 1. Механика/Д. В. Сивухин. – Изд. 4-е, стереотип. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 560 с.
Сивухин, Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов: в 5 т. Т. 2. Термодинамика и молекулярная физика/Д. В. Сивухин. – Изд. 5-е, испр. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 543 с.
Сивухин, Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов: в 5 т. Т. 3. Электричество/Д. В. Сивухин. – Изд. 5-е, стереотип. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 654 с.
Сивухин, Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов: в 5 т. Т. 4. Оптика/Д. В. Сивухин. – Изд. 3-е, стереотип. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 791 с.
Сивухин, Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов: в 5 т. Т. 5. Атомная и ядерная физика/Д. В. Сивухин. – Изд. 3-е, стереотип. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 782 с.
Трофимова, Т.И. Краткий курс физики: учебное пособие для вузов/Т. И. Трофимова. – Изд. 5-е., стереотип. – М.: Высшая школа, 2006. – 351 с.
Трофимова, Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов/Т. И. Трофимова. – 7-е изд., стереотип. – М.: Высшая школа,2003. – 541 с.
Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: учебное пособие для вузов/Т. И. Трофимова, З. Г. Павлова. – 4-е изд, стериотип. – М.: Высшая школа, 2003. – 589 с.
Трофимова, Т.И. Физика 500 основных законов и формул: Справочник для вузов/Т. И. Трофимова. 3-е изд., стереотип. – М.: Высшая школа, 2001. – 62 с.
Физическая лаборатория. Механика: учебное пособие: В 2 ч. Ч. 1./В. М. Зеличенко [и др.]. – Изд. 2-е. – Томск: издательство ТГПУ, 2003. – 54 с.
Физическая лаборатория. Механика: учебное пособие: В 2 ч. Ч. 2./В. М. Зеличенко [и др.]. – Изд. 2-е. – Томск: издательство ТГПУ, 2003. – 61 с.
Фриш, С.Э. Курс общей физики (Классическая учебная литература по физике): Учебник: в 3 т. Т.2. Электрические и электромагнитные явления /С. Э. Фриш, А. В. Тиморева. – Изд. 10-е, стереотип. – СПб.: Лань, 2006.-518 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

1) «Контролирующие программы: «Экзаменатор».

2) «Виртуальная лаборатория по общей физике». Мультимедиа-курс.

Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс с набором обучающих программ;

Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины

8.1. Методические рекомендации преподавателю.

Целью обучения физике является формирование у студентов специфического естественнонаучного мышления и образно – категориальных конструктов, описывающих и объясняющих строение материи, простейшие формы её движения и взаимодействия. Физика – одна из основных естественных наук. В процессе обучения она формирует умения и навыки наблюдать, анализировать и моделировать физические явления и тем самым развивает творческое мышление будущих выпускников. Задачи физики – выявить и понять связи между наблюдаемыми величинами, воссоздать по возможности точную картину мира, используя все известные экспериментальные и теоретические факты, основанные на интуиции догадки, которые в дальнейшем будут проверены на опыте. Количественное совпадение теоретических предсказаний с опытом – наиболее убедительная проверка этого понимания. Математические построения сами по себе не имеют отношения к свойствам окружающего мира, это чисто логические конструкции. Они приобретают смысл физических утверждений только тогда, когда применяются к реальным физическим телам. Убедительность в физике достигается получением одного и того же результата из разных исходных предпосылок, при этом иногда приходится вводить, на первый взгляд казалось бы, лишние, логически необязательные аксиомы, каждая из которых может быть сама по себе не обязательно достоверной. Единственное условие состоит в том, чтобы уметь оценивать степень убедительности того или иного предположения и ясно понимать, какие из них требуют дальнейшей проверки. Студента, будут интересовать не только методы решения, а в основном вопрос о том, насколько законны упрощения, которые пришлось сделать, чтобы получить уравнения, с какой точностью и при каких переменных они правильно описывают явления, и, наконец, самый важный вопрос – от каких предположений придется отказаться и как изменится наш взгляд на все другие известные явления, если результат не подтвердится на опыте.

К задачам дисциплины относятся также вопросы формирования у студентов, естественнонаучной картины мира. Необходимо показать всеобщность физических законов и их справедливость в неживой и живой природе. Заложить основы понимания законов функционирования и развития, свойственные всем уровням организации материи. Показать необходимость системного подхода во всех сферах человеческого общества и природы. Развивать способности, интерес к самостоятельному мышлению и творческой деятельности, а также заложить основы профессиональной подготовки выпускников ТГПУ.

Программа предназначена для построения курса лекционных и практических занятий для студентов, направленных на получение знаний об основных закономерностях строения природы на различных уровнях ее организации от элементарных частиц до Вселенной, полей и явлений, лежащих в основе физики.

Рассмотрены все основные разделы физики.

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 оценок на экзамене. Выполнение заданий, вынесенных на самостоятельную работу, проверяются преподавателем в течение семестра, по ним выставляются оценки, которые учитываются при выставлении оценок на экзамене.

Экзаменационные вопросы (III семестр):

Механика и молекулярная физика

Векторы и скаляры
Перемещение. Скорость. Ускорение. Путь.
Кинематика вращательного движения. Связь между угловой и линейной скоростями. Угловое ускорение.
Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Неинерциальные системы отсчета.
Сила. Масса (инертная, гравитационная). Второй закон Ньютона.
Третий закон Ньютона.
Принцип относительности Галлилея-Ньютона.
Сила тяжести. Вес.
Силы трения. Сухое трение. Жидкостное трение.
Импульс тела. Его связь с силой. Импульс силы.
Закон сохранения импульса. Центр инерции тела.
Работа в механике. Нахождение работы постоянной и переменной силы.
Энергия. Теорема о связи кинетической энергии и работы. Полная механическая энергия системы.
Энергия. Гравитационная потенциальная энергия. Полная механическая энергия системы.
Консервативные и неконсервативные силы.
Закон сохранения энергии в механике.
Мощность.
Силы инерции. Центробежная сила инерции.
Силы инерции. Сила Кориолиса.
Закон всемирного тяготения.
Законы Кеплера.
Движение центра инерции твердого тела.
Момент силы относительно точки Момент пары сил.
Момент силы относительно оси. Суммарный момент внутренних сил.
Движение твердого тела (поступательное и вращательное).
Момент импульса материальной точки. Закон сохранения момента импульса.
Основное уравнение динамики вращательного движения (вывод).
Применение законов динамики твердого тела. Условия равновесия твердого тела.
Кинетическая энергия твердого тела (при вращении вокруг неподвижной оси; при плоском движении).
Момент инерции тела. Теорема Штейнера.
Деформации твердого тела.
Признаки колебательного движения. Гармонические колебания. Уравнение гармонического колебания, график, параметры. Скорость и ускорение при гармоническом колебании.
Энергия гармонического колебания. Гармонический осциллятор.
Математический маятник. Уравнение движения, период колебаний.
Физический маятник. Уравнение движения, период колебаний, приведенная длина.
Биения.
Сложение взаимноперпендикулярных колебаний.
Затухающие колебания. Уравнение движения. Период. Декремент затухания.
Вынужденные колебания. Уравнение движения. Резонансные кривые. Резонансная частота.
Волны. Классификация, параметры. Уравнение плоской волны.
Скорость распространения волны в упругой среде.
Энергия волнового движения. Вектор Умова.
Интерференция волн. Когерентные волны.
Стоячие волны. Уравнение стоячей волны.
Эффект Допплера.
Звуковые волны.
Основные положения МКТ. Газовые законы.
Основное уравнение МКТ и его следствия.
Работа при изменении объема. Изотермический, изобарический процессы.
Первое начало термодинамики.
Теплоемкость газов.
Адиабатическое расширение газа.
Распределение молекул по скоростям.
Барометрическая формула.
Распределение Больцмана.
Средняя длина свободного пробега.
Диффузия в газах.
Отклонения газов от идеальности. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
Пересыщенный пар и перегретая жидкость. Сжижение газов.
Тепловые двигатели и холодильники. Коэффициент полезного действия тепловой машины.
Второе начало термодинамики.
Цикл Карно.
Энтропия.

Экзаменационные задачи

(Сборник задач по общему курсу физики В.С. Волькенштейн)

Механика и молекулярная физика

1.2, 1.4, 1.9, 1.15, 1.16, 1.21, 1.27, 1.29, 1.45, 1.47, 1.51, 1.55, 2.5, 2.8, 2.11, 2.19, 2.25, 2.27, 2.28, 2.29, 2.30, 2.31, 2.32, 2.33, 2.34, 2.35, 2.41, 2.50, 2.51, 2.53, 2.54, 2.55, 2.56, 2.59, 2.61, 2.70, 2.73, 2.102, 2.105, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.44, 5.4, 5.21, 5.36, 5.58, 5.83, 5.92, 5.116, 5.171, 5.177, 5.192, 5.195, 5.198, 5.203, 5.207, 6.18, 7.4, 7.12, 7.54, 7.56, 7.71, 12.12, 12.19, 12.21, 12.30, 12.63.

Экзаменационные вопросы:

Электричество и магнетизм

Электрические заряды. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.
Трансформатор. Передача электрической энергии на расстояние.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля.
Мощность, выделяемая в цепях переменного тока.
Работа сил электростатического поля.
Емкость в цепи переменного тока.
Потенциал, разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности.
Индуктивность, емкость и сопротивление в цепи переменного тока.
Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля.
Индуктивность в цепи переменного тока.
Диполь. Действие электрического поля на диполь.
Квазистационарные токи. Метод векторных диаграмм.
Поляризация диэлектриков. Виды поляризации.
Энергия магнитного поля.
Электроемкость. Конденсатор. Энергия электрического поля.
Явление самоиндукции.
Проводники в электрическом поле. Условия равновесия электрических зарядов на проводнике.
Токи Фуко.

Электрический ток. ЭДС.
Контур с током в магнитном поле.
Закон Ома. Сопротивление проводников. Сверхпроводимость. Закон Джоуля-Ленца.
ЭДС-индукции.
Микроскопическая картина электропроводности. Плотность тока и скорость дрейфа носителей заряда.
Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца.
Закон Ома для неоднородного участка цепи.
Сила Лоренца.
Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
Сила, действующая на ток в магнитном поле. Закон Ампера.
Магнитное поле в вакууме. Взаимодействие токов. Магнитная индукция.
Индуктивность в цепи переменного тока.
Закон Био-Савара.
Электрические заряды. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.
Магнитное поле в веществе. Вектор намагничивания. Магнитная восприимчивость.
Трансформатор.
1.Магнитные моменты атомов и молекул.
2.Передача электрического тока на расстояние.
Парамагнетизм и диамагнетизм.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля.
Ферромагнетизм. Гистерезис.
Электрический ток. ЭДС.
Ферромагнетизм - теория.
Проводники в электрическом поле. Условия равновесия зарядов на проводнике.

Экзаменационные задачи

(Сборник задач по общему курсу физики В.С. Волькенштейн)

Blog