Концепция современного естествознания рабочая программа, методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения

Вид материалаРабочая программа
Контрольная работа
Молекулярная биология
Становление естествознания xvi -xviii вв.
Классическое естествознание xix в.
Современное естествознание xx в.
Подобный материал:
1   2   3   4   5

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1. Проанализируйте приведенный перечень биологических дисциплин, который построен в определенном порядке (рис. 1). Объясните эту последовательность списка и постройте аналогичную последовательность для физики и химии. Какие естественные науки, кроме перечисленных выше, Вы еще знаете? Что изучают эти науки?













БИОЛОГИЯ














































|




|




БОТАНИКА

АНАТОМИЯ




БАКТЕРИОЛОГИЯ




МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ


































ЗООЛОГИЯ




ФИЗИОЛОГИЯ




БИОХИМИЯ
















|



















ВИРУСОЛОГИЯ





2. Укажите в какой период развития науки и в каких областях естествознания работали следующие ученые: А. Авогадро, А. Ампер, Аристарх Самосский, Аристотель, Архимед, А. Беккерель, К. Бернар, И. Берцелиус, Ал-Бируни, Л. Больцман* Н. Бор, Л. де Бройль, Джордано Бруно, A.M. Бутлеров, А. Везалий, В.И. Вернадский, Гален, Галилео Галилей, Г. Гамов, В. ГеЙзенберг, Ж. Гей-Люссак, Э. Геккель, Г. Гельмгольц, Г. Герц, У. Гершель, Гиппократ, Р. Гук, Ч. Дарвин, Р. Декарт, Демокрит, Евклид, Д.Д. Иваненко, Ф. Кекуле, Кеплер, А. Комптон, Н. Коперник, Ф. Крик, Ш. Кулон, А. Лавуазье, Ж-Б. Ламарк, Левкипп, Леонардо да Винчи, Ле Шателье, Линей, М.В. Ломоносов, Ю. Майер, Д. Максвелл, Д.И. Менделеев, Г. Мендель, И.И. Мечников, Ф. Мишер, Т. Морган, И. Ньютон, А.И. Опарин, И.П. Павлов, Р. Парацельс, Л. Пастер, Пифагор, М. Планк, Л. Полинг, И. Пригожий, Птолемей, Э. Резерфорд, Н.Н. Семенов, И.М. Сеченов, А.Г. Столетов, Д. Томсон, П. Тейяр де Шарден* М.Фарадей, Э. Ферми, АА. Фридман, Э. Хаббл, Г. Хакен, К,Э. Циолковский, Т. Шванн, М. Шлейден, Э. Шредингер, А. Эйнштейн, X. Юкава.

Заполните таблицу.



ЭТАП

физика и астрономия

биология

химия

другие естественные науки

АНТИЧНОСТЬ VIII в до.н.э. - V в.













СРЕДНИЕ ВЕКА Vв. -XV

.










СТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ XVI -XVIII ВВ.













КЛАССИЧЕСКОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ XIX В.













СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ XX В.














3. Дайте понятия микро- макро- и мегамиру. Какие из объектов приведенные в таблице относятся к микро-, макро- и мегамиру? Заполните таблицу.



Расстояние, м

Некоторые характерные расстояния

Промежуток времени, с

Промежутки времени

Масса, кг

Объекты во вселенной

1020

Расстояние от солнца до центра нашей Галактики




Возраст Земли

1050

Вселенная

4,04·1015

До Альфа Центавра (ближ.зв)

1016

Время обращения Солнца вокруг цента Галактики

1040

Галактика




Один световой год




Время от начала нашей эры




Солнце




Среднее расстояние от Земли до Солнца




Жизнь человека




Земля




Радиус Солнца




Время обращения Земли вокруг Солнца (1 год)




Луна




Среднее расстояние от Земли до Луны




Время в течение которого свет от Солнца доходит до Земли




1 т




Радиус Земли




Промежуток времени между двумя биениями сердца




Человек




Диапазон длин видимого света




Период одного колебания в наиболее слышимом звуке




1 кг




1 ангстрем (А))




Свет проходит 1 м




1 г




Радиус атома водорода




Время обращения электрона вокруг ядра в атоме водорода




Протон, нейрон




Радиус протона




Свет проходит диаметр атома




Электрон

4. Назовите виды фундаментальных взаимодействий. В чем проявляется универсальность фундаментальных взаимодействий. Дайте характеристику фундаментальных взаимодействий, заполните таблицу. В каких процессах играют определяющую роль фундаментальные взаимодействия?






Вид взаимодействия

Константа взаимодействия

Радиус

действия

Кванты

1













2













3













4














5. а) Дайте краткую характеристику солнечной системы. Заполните таблицу.



Тело солнечной системы

Астроно­мический знак

Среднее расстояние от Солнца (а.е.)

Масса в массах Земли

Средний радиус (метр.)

Период обращения (год)

Солнце
















Меркурий
















Венера
















Земля
















Марс
















Юпитер
















Сатурн
















Уран
















Нептун
















Плутон
















б) В чем сущность закона Всемирного тяготения? Почему этот закон называется Всемирным? Определите скорость вращения планеты вокруг Солнца, считая, что она движется по окружности.



5.1. – Земля

5.6. -Сатурн

5.2. –Меркурий

5.7. –Нептун

5.3.-Верена

5.8.-Плутон

5.4. –Марс

5.9. – Уран

5.5. Юпитер

5.0. –Земля

6. Решите задачи:
  1. Тело массой 2 кг, двигаясь со скоростью 10 м/с сталкивается с неподвижным телом массой 3 кг. Считая удар центральным и неупругим, найти количество теплоты, выделившейся при ударе.
  2. Фотон с длиной волны 0,2 мкм вырывает с поверхности натрия фотоэлектрон, кинетическая энергия которого 2 эВ. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.
  3. Во сколько раз увеличится объем I моля водорода при изотермическом расширении при температуре 27°С, если при этом была затрачена теплота, равная 4 кДж?


6.4. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 10 м, и угол наклона 30°. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости.

.

6.5. Определить количество теплоты, сообщенное 20 г азота, если он был нагрет от 27 до 177°С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия?
  1. В результате комптоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5 МэВ. Определить энергию падающего фотона, если длина рассеянного фотона равна 0,025 нм.
  2. Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 300 м/с, попадает в мишень с песком массой 100'кг и застревает в ней. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда (мишень неподвижна).

6.8. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из вольфрамового электрода, освещаемого ультрафиолетовым светом с длиной волны 0,2 мкм.

6.9. Световое давление, испытываемое зеркальной поверхностью площадью I см2, равно 10 Па. Найти длину волны монохроматического света, если ежесекундно падают 5 -1012 фотонов.

.

6.0. Найти работу и изменение внутренней энергии при изобарном расширении 32 граммов кислорода, если его объем увеличился в 2 раза. Начальная температура кислорода 27°С.

7. Решите задачи:

7.1. Кинетическая энергия электрона равна его энергии покоя. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

.

7.2. На фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона, ширина следа электрона составляет 0,8 • 10"3 м. Найти неопределенность в нахождении его скорости.

7.3. Протон движется со скоростью 1 л 10 м/с. Определить длину волны де Бройля протона.

7.4. Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 1,4 • 10"9 м. Определить энергию, излучаемую при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй.

7.5. Кинетическая энергия протона равна его энергии покоя. Вычислить длину волны де Бройля для такого протона.


7.6. Протон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,01 пм. Вычислить длину волны излучения при переходе протона с третьего на первый энергетический уровень.

7.7. Чему равна минимальная неопределенность координаты фотона, соответствующего видимому излучению с длиной волны 0,55 мкм.
  1. Масса- движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.
  2. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водорода 13,6 эВ. Используя соотношения неопределенностей, найти наименьшую погрешность, с которой можно вычислить координату электрона в атоме.

7.0. Альфа-частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Чему равна ширина ямы, если минимальная энергия частицы составляет 6 МэВ.

8. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество? От каких факторов зависит состояние вещества? В каком состоянии вещества находятся звезды? Что является источником энергий Солнца и звезд? Найдите энергию, выделяющуюся при термоядерной реакции: Массы некоторых изотопов (а.е.м.)



ЭЛЕМЕНТ

изотоп

МАССА

Водород

Н11

Н21

Н31

1,00783 2,01410 3,01605

Гелий

Не32

Не42

3,01603 4,00260

Литий

Li 63

6,01513

Бериллий

Ве 94

9,01505

Бор

В105

10,01294

Протон

р

1,00728

Нейтрон

n

1,00867








8.1. Н21 + Н21 → Н31 + р11

8.2. Н12 + Н21 → Не32 + n10

8.3. Н21 + Н31 → Не42 + n10

8.4. Не32 + Не32 → Не42 + 2р11

8.5. Li63 + Н21 → 2Не42

8.6. Н21 + Н21 → Н11 + Н31

8.7. Н21 + Не32 → Н11 + Не42

8.8. Ве94 + Н21 → В105 + n10

8.9. Ве94 + Н21 → В105 + n10

8.0. Li63 + Н11 → Не32 + Не42





9. Какие типы химических связей Вы знаете? Объясните на примере молекул воды механизм образования ковалентной и водородной связей.

Изобразите: а) структуру молекулы воды; б) образование водородных связей в воде

Чем определяются уникальные свойства воды? Перечислите эти свойства и охарактеризуйте их биологическую роль.