Примерная программа наименование дисциплины «физика» Рекомендуется для направления подготовки
| Вид материала | Примерная программа |
- Примерная программа наименование дисциплины мелиорация рекомендуется для направления, 291.84kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Биологическая физика» Рекомендуется для, 255.87kb.
- Примерная программа наименование дисциплины землеустройство рекомендуется для направления, 171.22kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Алгебра и теория чисел Рекомендуется для, 486.84kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Биологическая химия» Рекомендуется для, 320.36kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Инвестиционный анализ Рекомендуется для, 247.93kb.
- Примерная программа наименование дисциплины ботаника рекомендуется для направления, 234.47kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Технология первичной переработки продуктов, 274.03kb.
- Примерная программа наименование дисциплины почвенная микробиология рекомендуется для, 182.74kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Информационные технологии в менеджменте, 176.17kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Утверждаю:
Председатель Учебно-методического объединения по образованию в области «зоотехнии» и «ветеринарии», ректор ФГОУ ВПО МГАВМиБ, академик РАСХН, профессор
____________ Ф.И. Василевич
«___» _____________2010 г.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины
«ФИЗИКА»
Рекомендуется для направления подготовки -111100 «Зоотехния»
Квалификации выпускника – бакалавр зоотехнии
Москва 2010
- Цели и задачи дисциплины.
Цель: формирование представлений, понятий, знаний о фундаментальных законах классической и современной физики и навыков применения в профессиональной деятельности физических методов измерений и исследований.
Задачи: изучение законов механики, термодинамики, электромагнетизма, оптики и атомной физики;
- овладение методами лабораторных исследований;
- выработка умений по применению законов физики в зоотехнии.
- Место дисциплины в структуре ООП.
Физика входит в базовую часть математического и естественно-научного цикла в структуре ООП. Длля изучения курса физики в вузе студент должен знать основы алгебры, геометрии и тригонометрии, знать формулировки основных физических законов, уметь производить математические выкладки при решении физических задач и быть компетентным в области чтения и построения графиков физических процессов. Предшествующими дисциплинами, на которых базируется «Физика», являются: школьный курс физики и математики, высшая математика, векторная алгебра. Курс «Физика» является базовым для всех направлений зоотехнического образования, он позволяет студентам получить углубленные знания основных физических явлений, фундаментальных законов классической и современной физики и навыки для успешной профессиональной деятельности и (или) продолжения профессионального образования в магистратуре.
- Требования к результатам освоения дисциплины.
Выпускник по направлению подготовки «Зоотехния» с квалификацией (степенью) “бакалавр” должен обладать следующими компетенциями:
- использовать основные законы физики в профессиональной деятельности;
- осознавать сущность и значение информации в развитии современного общества; владеть основными средствами получения, хранения и переработки информации)
- иметь навыки работы с компьютером, как средством управления информацией.
В результате изучения базовой части цикла студент должен:
Знать
-основные понятия и методы математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, особенности применения математических методов в биологических исследованиях, методы проверки гипотез, статистические методы обработки экспериментальных данных,
-основные физические явления; фундаментальные понятия, законы и теории классической и биологической физики; современную научную аппаратуру.
Уметь использовать математические методы и выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей деятельности; использовать возможности вычислительной техники и програмного обеспечения современных информационных технологий; прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности с точки зрения биосферных процессов; рационально использовать биологические особенности животных при производстве продукции, осваивать самостоятельно новые разделы фундаментальных наук, используя достигнутый уровень знаний.
Владеть математическими методами анализа, информационными технологиями, физическими способами воздействия на биологические объекты, физико-химическими и биологическими методами анализа, приемами мониторинга обменных процессов в организме, способами оценки и контроля морфологических особенностей и животного организма, методами изучения изменчивости и наследственности
4. Объем дисциплины и виды работы.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы.
| Виды учебной работы | Всего часов/зачетных единиц | Семестры | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Аудиторные занятия (всего) | 36 | 36 | | | |
| В том числе: | | | | | |
| Лекции | 18 | 18 | | | |
| Практические занятия (ПЗ) | 10 | 10 | | | |
| Семинары(С) | | | | | |
| Лабораторные работы (ЛР) | 8 | 8 | | | |
| Самостоятельная работа (всего) | 36 | 36 | | | |
| Втом числе: | | | | | |
| Курсовой проект | Не предусмотрен | | | | |
| Расчетно-графические работы | Не предусмотрены | | | | |
| Рефераты (подготовка и защита) | 10 | 10 | | | |
| Другие виды самостоятельной работы: | | | | | |
| Подготовка к ЛР и защите ЛР | 14 | 14 | | | |
| Подготовка к ПЗ | 8 | 8 | | | |
| Подготовка к зачету | 4 | 4 | | | |
| Вид промежу-точной аттестации: | зачет | зачет | | | |
| Общая трудоемкость(часы): | 72 | 72 | | | |
| Зачетные единицы | 2 | 2 | | | |
- Содержание дисциплины
- Содержание разделов дисциплины.
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
| 1 | МЕХАНИКА | Кинематика материальной точки (МТ) Механическое движение.. Система отсчета. Криволинейное движение М.Т. Векторы перемещения, скорости и ускорения. Скорость и ускорение, как производные радиуса-вектора. Траектория и путь. Нормальное, тангенциальное и полное ускорение МТ. Обратная задача кинематики– вычисление пути и скорости через интегралы. Динамика материальной точки (МТ) Законы Ньютона в инерциальных системах отсчета. Виды сил в механике(силы упругости, трения, гравитационные). Закон Гука. Модуль Юнга. Импульс тела и закон сохранения импульса для изолированной системы МТ. Работа переменной силы. Вычисление работы упругой силы. Кинетическая и потенциальная энергии. Мощность и к.п.д. двигательного аппарата животных. Закон сохранения энергии в механике. Вращательное движение твердого тела Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Векторы угла поворота, угловой скорости и углового ускорения. Момент силы. Момент инерции. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Гидродинамика Стационарный поток идеальной жидкости. Давление и единицы его измерения. Уравнение неразрывности потока. Уравнение Бернулли и следствия из него. Колебания и волны Гармонические колебания под действием упругой силы. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Энергия гармонического осциллятора. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс. Волны в упругой среде. Длина волны и уравнение волны. Перенос энергии волной. |
| 2 3 4 5 | Молекулярная физика и термодинамика Электричество и магнетизм ОПТИКА АТОМНАЯ ФИЗИКА | Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) идеального газа Основное уравнение МКТ для идеального газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии молекул по степеням свободы. Внутренняя энергия газа. Распределения числа молекул по скоростям (распределение Максвелла). Явления переноса Средняя длина свободного пробега молекул газа. Опытные законы диффузии, теплопроводности, вязкости(Фика, Фурье, Ньютона). Метод Стокса для определения вязкости крови. Термодинамика Основные понятия термодинамики. Изопроцессы. Работа газа в изопроцессах. Первое начало термодинамики. Теплоемкости идеального газа. Уравнение Майера. Адиабатический процесс. Сравнительные графики изопроцессов. Второе начало термодинамики. Цикл Карно и его к.п.д. Понятие энтропии. Энтропия в изопроцессах. Статистический смысл энтропии. Электростатика Электростатическое поле (СЭП) в вакууме. Электрически заряженные частицы (электрон, протон), их характеристики. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность СЭП. Теорема Гаусса и примеры ее применения для простейших полей. Работа по перемещению заряда в СЭП. Потенциал. Напряженность поля, как градиент потенциала. Электрический диполь. Проводники в СЭП. Разделение зарядов в проводнике. Индуцированные заряды. Поле внутри проводника и на его поверхности. Электростатичес-кая экранировка. Эквипотенциальные поверхности. Диэлектрики в СЭП. Полярные и неполярные молекулы. Электронная и ориентационная поляризация. Относительная диэлектрическая проницаемость. Вектор электрической индукции. Поляризованность. Электроемкость. Электроемкость изолированного заряженного проводника. Электроемкость шара. Конденсатор. Электроемкость плоского конденсатора. Энергия заряженного конденсатора. Объемная плотность энергии электрического поля. Соединения конденсаторов последовательное и параллельное. Постоянный ток Электрический ток. Сила тока. Вектор плотности тока. Резисторы. Закон Ома для участка цепи в интегральном и в дифференциальном видах. Соединения резисторов. Сторонние силы. Табота сторонних сил при переносе носителей тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для замкнутой цепи. Правила Кирхгофа и примеры их применения. Работа и мощность тока. КПД источника тока. Закон Джоуля-Ленца. Методы измерения сопротивления резисторов. Мост Уитстона. Постоянное магнитное поле (ПМП) Магнитное поле тока в вакууме. Опыты Эрстеда и Ампера. Магнитная индукция. Силовые линии ПМП. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока, кругового тока и бесконечного длинного соленоида. Вычисление для них магннитной индукции. Поток и циркуляция магнитной индукции. Вихревой характер магнитного поля. Действие ПМП на проводник с током. Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в ПМП. Мнемонические правила. Магнитное поле в веществе. Орбитальный магнитный момент атома. Намагничивание вещества. Напряженность ПМП. Относительная магнитная проницаемость. Три типа магнетиков. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея по электромагнитной индукции. Закон Фарадея и правило Ленца. Самоиндукция и индуктивность контура. Энергия магнитного поля в катушке. Плотность энергии магнитного поля. Электромагнитные колебания и волны. Колебательный контур Томсона. Формула Томсона для периода колебаний контура. Открытый колебательный контур. Электромагнитная волна. Законы Максвелла(формулировка) и их опытные обоснования. Перенос энергии волной. Вектор Умова-Пойнтинга. Геометрическая оптика. Основные законы геометрической оптики. Скорость света. Отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение. Рефрактометр. Линзы и построение изображений в линзах. Ход лучей света в микроскопе. Увеличение и разрешающая способность микроскопа. Фотометрия. Основные определения и законы фотометрии. Фотометрические величины и единицы их измерения. Фотометрия в зоотехнии. Волновая оптика. Интерференция света. Когерентные источники света. Оптическая разность хода. Сложение двух когерентных волн. Способы получения интерференционных картин(опыты Юнга, Френеля, Ньютона). Интерференция в тонких пленках, интерферометры. Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля и принцип суперпозиции волн. Метод зон Френеля. Зональная пластинка. Дифракция на круглых отверстиях и экранах. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка. Определение длины волны дифракционной решеткой. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризация света при отражении и преломлении. Угол Брюстера.поляриметры. закон Малюса. Двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации. Сахариметрия. Квантовая оптика. Тепловое излучение. Тепловое излучение и характеризующие его физические величины: испускательная и поглощательная способности. Плотность энергии излучения. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа., Стефана-Больцмана, Вина. Понятие о квантах и закон Планка. Фотоэффект и фотоны. Явление фотоэффекта. Опыты Столетова. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Свойства фотона (масса, импульс). Теория атома Бора. Развитие представлений о строении атома. Планетарная модель атома Резерфорда. Спектральные закономерности. Постулаты Бора. Энергетические уровни атома водорода. Элементы квантовой механики. Волновые свойства электрона. Формула де Бройля. Опыты по дифракции электронов на кристаллах. Соотношение неопределенностей, как проявление корпускулярно-волнового дуализма материи. Спин электрона. Квантовые числа. Принцип Паули. Строение периодической таблицы Менделеева. Физика атомного ядра. Состав и характеристики атомного ядра. Нуклоны. Энергия связи Нуклонов в ядре. Явление радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Альфа, бета и гамма- излучения. Их свойства. Биологическое действие ионизирующих излучений. |
5.2 Разделы дисциплины и международные связи с обеспечивающими (последующими ) дисциплинами.
| № п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Физиология животных | + | + | + | + | + |
| 2 | Механизация и автоматизация животноводства | + | + | + | | |
| 3 | Генетика и биометрия | | + | + | + | + |
| 4 | Зоогигиена | + | + | + | + | + |
| 5 | Кормление животных | + | + | | + | + |
| 6 | Безопасность жизнедеятельности | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплины и виды занятий.
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Лаборат. занятия | Практич. занятия | Семинары | СРС | Всего (час) |
| 1 | Механика | 4 | 2 | 2 | | 10 | 18 |
| 2 | Молекулярная физика и термодинамика | 4 | 2 | 2 | | 8 | 18 |
| 3 | Электричество и магнетизм | 6 | 2 | 2 | | 10 | 20 |
| 4 | Оптика | 4 | 2 | 2 | | 4 | 12 |
| 5 | Атомная физика | | | 2 | | 4 | 6 |
| | Итого | 18 | 8 | 10 | | 36 | 72 |
6. Лабораторный практикум.
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость (час) |
| 1 | 1 | Измерение линейных размеров и массы тела. Определение их плотности. | 1 |
| 2 | 2 | Определение коэффициента вязкости жидкости | 2 |
| 3 | 2 | Определение коэффициента поверхностного натяжения растворов | 2 |
| 4 | 3 | Изучение методов измерения сопротивления резисторов. Определение их удельного сопротивления. | 1 |
| 5 | 4 | Определение показателя преломления растворов сахара рефрактометром и измерение их концентрации. | 1 |
| 6 | 4 | Изучение на опыте законов фотометрии и определение освещенности в помещении фотометром | 1 |
| | | Итого: | 8 |
7. Практические занятия.
| № п/п | Номер раздела дисциплины | Наименование практических занятий | Трудоемкость (часы) |
| 1 | 1 | Методы обработки результатов измерений физических величин | 2 |
| 2 | 2 | Молекулярно-кинетическая теория и термодинамика | 2 |
| 3 | 3 | Электромагнетизм | 2 |
| 4 | 4 | Оптика | 2 |
| 5 | 5 | Атомная физика | 2 |
| | | Итого | 10 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) – не предусмотрено.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
- Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб./Т.И. Трофимова- 17-е изд., перераб. и доп.-М.: Академия,-2008.- 558с.
- Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии: Учеб. пособие/ А.С. Белановский – 4-е изд., перераб. идоп.- М.: ДРОФА, 2007.- 332 с.
- Основы физики и биофизики: Учеб. пособие для вузов / А.И. Журавлев, А.С. Белановский, В.Э. Новиков и др. – 2-е изд., испр.- – М.: Бином, 2008. – 383 с.
- Сборник задач по физике : Учеб. пособие для вузов/ Р.Н. Безверхняя, Н.И. Гороховская, Р.И. Грабовский и др. Под ред. Р.И. Грабовского – 3-е изд.-СПб: ЛАНЬ, 2007.- 128с.
- Пронин В.П. Практикум по физике: Учеб. пособие для с.-х. Вузов – СПб: ЛАНЬ. 2009.- 256с.
- Белановский А.С. Международная система единиц и применение ее в ветеринарии. Учеб. пособие/ А.С. Белановский, В.И. Максимов.- М.: МГАВМиБ.-2006.- 55с.
- Белановский А.С. изучение физических свойств жидкостей: - Метод. указ./ А.С. Белановский, С.А. Семикина.-М.: МГАВМиБ.- 16 с.
б) дополнительная
1. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями. Учеб. пособие./ Т.И. Трофимова, Павлова З.Г.– М.: Высш. шк., 2008 .- 591
2. Грабовский Р.И. Курс физики: Учебн. Пособие./ Р.И. Грабовский – 10 изд.-СПб: ЛАНЬ, - 2007. – 608 с.
в) программное обеспечение:
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
“Wikipedia.ru”.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
для проведения лабораторного практикума по дисциплине «Физика» необходимы учебные лаборатории по механике, теплоте, электричеству, оптике и атомной физике, оснащенные современным лаборатоным оборудованием и приборами, компьютерные классы, мультимедийное оборудование для лекционных демонстраций.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
Оценочные средства:
1. Тесты для оценки остаточных знаний по школьному курсу физики (входной контроль).
2. Тесты для оценки знаний при допуске к выполнению лабораторных работ.
3. Тесты для промежуточной оценки усвоения лекционного материала.
4. Тесты для оценки знаний на зачете.
Примеры оценочных средств:
1.В каких единицах измеряется коэффициент теплопроводности в СИ?
1. Дж/(моль*К); 2. ВТ/(м*К); 3. Дж/ (м*К); 4.Дж/(кг*К).
2. Штангельциркулем с точностью 0,1 мм измеряют диаметр кости , равный 1см и ее длину, равную 10см.. Каковы будут относительные погрешности этих измерений?
1. 10% и 10%; 2. 10% и 1%; 3. 1% и 10%; 4. 1% и 0,1%.
3. В каких единицах измеряется модуль упругости твердого тела?
1. Па; 2. Па*с; 3. кг/м3; 4. кг/м2.
4. Как зависит скорость звука в газах от температуры?
Пропорциональна: 1. Т; 2. Т2; 3. Т; 4. 1/Т.
5. С какой частоты начинается ультразвук?
1. 200 Гц; 2. 2кГц; 3. 20 кГц: 4. 1/Т.
6. Какова единица измерения удельного сопротивления в СИ?
1. Ом*м; 2. Ом/м2; 3. В/м; 4. Вт/м.
7. Напряжение на пластинах плоского конденсатора емкостью 5 мкФ равно 0,2 кВ. Какой заряд находится на конденсаторе?
1. 1мКл ; 2. 2,5 мкКл; 3. 200 нКл; 4. 0,5 Кл.
8. Во сколько раз изменится сила тока, если к источнику постоянного напряжения вместо одной проволоки подсоединить другую такой же длины, но вдвое большего диаметра и вдвое меньшего удельного сопротивления?
1. Увеличится в 8 раз; 2. Уменьшится в 4 раза;
3. Не изменится; 4. Уменьшится в 10 раз.
9. На какую длину волны приходится максимум теплового излучения почвы при температуре 17С? Постоянная Вина 2,910-3 мК.
1. 190 нм; 2. 10 мкм; 3. 0,1 мм; 4. 1 см.
- Оптическая сила глаза человека равна 50 дп. Каково фокусное расстояние глаза?
1. 2,5 м; 2. 2,5 мм; 3. 2 см; 4. 10 см.
11, 12….не менее 100
Разработчик: Профессор кафедры
ФГОУ ВПО МГАВМиБ биофизики и физики Белановский А.С.