Образовательный стандарт по направлению бакалавриата: 551800 "Технологические машины и оборудование"

Вид материала

Содержание

I семестр
Законы сохранения
Механические колебательные процессы
Волны в упругой среде
Элементы механики сплошных сред
Основы молекулярной физики
Основы термодинамики
Фазовые равновесия и превращения
Ii семестр
Постоянный электрический ток
Элементы физической электроники
Магнитное поле
Уравнения максвелла
Электромагнитные колебания
Электромагнитные волны
Iii семестр
Элементы квантовой физики
Конденсированное состояние 14 51, 51,52
Современная физическая картина мира
3. Учебно-методические материалы дисциплины
...
Полное содержание

Подобный материал:

1 2 3

Таблица 2.1

Номер темы	Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях	Количество часов отводимых на лекции по теме	Лабораторные работы	Практические (семинарские занятия)	Методические указания	Форма контроля
1	2	3	4	5	6	7
1 2 3 4 5 6 7 8 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	I СЕМЕСТР ЧАСТЬ I ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ Предмет физики. Пространство и время в ньютоновской механике. Материальная точка, абсолютно твердое тело. Кинематическое описание движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Нормальное и касательное ускорения. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона и их современная трактовка. Преобразования Галилея и механический принцип относительности. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и их следствия. Закон сложения скоростей. Неинерциальные системы отсчета. Абсолютно твердое тело. Элементы кинематики твердого тела (поступательное, вращательное движение). Степени свободы твердого тела. Динамика вращательного движения твердого тела. Теорема Штейнера-Гюйгенса.Основной закон вращательного движения твердого тела. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Элементы релятивистской динамики. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия и её связь с силой, действующей на систему материальных точек. Закон сохранения механической энергии. Соударения тел. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ Свободные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение механических колебаний. Гармонический осциллятор: маятник (математический и физический), груз на пружине. Сложение двух одинаково направленных гармонических колебаний равных и разных частот. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний одинаковой частоты. Свободные механические затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность. Апериодический процесс. Вынужденные колебания осциллятора. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс. ВОЛНЫ В УПРУГОЙ СРЕДЕ Фазовая скорость, длина волны, волновое число. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в твердом теле, жидкостях и газах. Энергия волны. Вектор Умова. Стоячие волны. Групповая скорость и ее связь с фазовой скоростью. Нормальная и аномальная дисперсия. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД Общие свойства жидкостей и газов. Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Коэффициент вязкости. Течение по трубе. Формула Пуазейля. Формула Стокса. Турбулентность. Механические деформации. Закон Гука. Растяжение и сжатие стержней. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ Статистический и термодинамический методы исследования вещества. Модель идеального газа. Основное уравнение идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа. Теорема о равном распределении энергии по степеням свободы. Распределение Максвелла. Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Основные понятия и определения физической кинетики. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Обратимые и необратимые процессы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Применение I начала термодинамики к изопроцессам. Цикл Карно и его КПД. Энтропия. Второе начало термодинамики. Определение энтропии неравновесной системы через статистический вес состояния. Принцип возрастания энтропии. Теорема Нернста. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ Фазы и фазовые превращения. Условия равновесия фаз. Уравнение Клайперона-Клаузиса. Критическая точка. Метастабильные состояния. Тройная точка. Изотермы Вандер-Ваальса. II СЕМЕСТР ЧАСТЬ II ЭЛЕКТРОСТАТИКА Электрический заряд и электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Теорема Остроградского-Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчету электрических полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Связь между напряженностью и потенциалом. Проводники и диэлектрики. Типы диэлектриков. Сторонние и связанные заряды. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Электрическое смещение. Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Электрическая емкость. Конденсаторы. Емкость конденсаторов различной конфигурации. Энергия системы зарядов, уединенного проводника, конденсатора. Энергия электрического поля. Плотность энергии. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Электрический ток, его характеристики и условия существования. Законы постоянного тока (законы Ома, Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах). Правила Кирхгофа. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в газе. Процессы ионизации и рекомбинации. Электропроводность слабоионизованных газов. Понятие о плазме. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Магнитное поле и его характеристики. Вектор магнитной индукции. Магнитный поток. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Закон Био-Савара и его применение к расчетам магнитных полей (поле прямого тока, поле кругового тока). Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Магнитный и механический моменты Работа перемещения контура с током в магнитном поле. Сила Лоренца. Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Элементы теории ферромагнетизма. Классификация магнетиков. Опыты Фарадея. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца. Коэффициент взаимной индукции. Самоиндукция. Индуктивность. Установление и исчезновение тока в цепи с индуктивностью. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Энергия и поток энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Свободные гармонические колебания в электрическом колебательном контуре. Дифференциальное уравнение электрических колебаний. Свободные затухающие электрические колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность. Вынужденные колебания осциллятора. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний в контуре с последовательным включением вынуждающей ЭДС. Резонанс токов и напряжений. Переменный ток. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ Плоские электромагнитные волны. Поляризация волн. Вектор Пойнтинга. Эффект Допплера. Интерференция света. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Временная и пространственная когерентность. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия и экрана. Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Дисперсия. Нормальная и аномальная дисперсии. Поглощение электромагнитных волн. Закон Бугера. Закон Брюстера и закон Малюса. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия: эффект Керра, эффект Коттона-Мутона. III СЕМЕСТР ЧАСТЬ III КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЯ Тепловое равновесное излучение. Законы теплового излучения черного тела. Фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта. Эффект Комптона. Корпускулярно-волновая двойственность свойств света. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ Обоснование идеи квантования: опыты Франка и Герца, опыты Штерна и Герлаха. Правило частот Бора. Линейчатые спектры атомов. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов и нейтронов. Соотношения неопределенностей Задание состояния микрочастиц: волновая функция и её статистический смысл. Стационарное уравнение Шредингера, стационарные состояния. Частица в одномерной прямоугольной яме. Прохождение частицы под и над барьером. Гармонический осциллятор. Принцип соответствия. Водородоподобные атомы, их энергетические уровни. Спектры водородоподобных атомов. Принцип неразличимости тождественных частиц. Квантовые идеальные газы: распределение Бозе и Ферми. Структура электронных уровней в сложных атомах. Типы связи электронов в атомах. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Молекула водорода. Понятие о молекулярных спектрах. Принцип работы квантового генератора. Твердотельные и газоразрядные лазеры. Феноменологические модели ядра: газовая, капельная, оболочечная. Радиоактивные превращения атомных ядер. Ядерные реакции. Цепная реакция деления. Термоядерные реакции. КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ 14 51, 51,52, Кристаллы. Понятие о фононах. Теории теплоемкости Эйнштейна и Дебая. Электропроводность металлов. Электронный Ферми-газ в металле. Элементы зонной теории кристаллов. Уровень Ферми, поверхность Ферми. Число электронных состояний в зоне. Заполнение зон: металлы и диэлектрики. Заполнение зон в полупроводниках. Понятие дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники. Контактные явления для металлов и полупроводников. Внутренний фотоэффект. Явление сверхпроводимости. Куперовское спаривание. Туннельный контакт. Эффект Джозефсона. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА Вещество и поле. Атомно-молекулярное строение вещества. Взаимопревращения частиц. Сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное взаимодействия.	6 6 4 2 2 6 6 2 6 2 2 8 2 6 8 2 16 14 2	101 103 104 105 107 118 106 110 110 111 108 116 121 114 122 224 225 211 228 224 229 214 217 232 231 235 233 234 235 238 239 237 208 344 357 345 347 350 359 361 351 352 353 361	4 2 2 2 2 8 2 8 2 8 3 8 6	1 2 3 4 6 7 5 22 22 23 21 10 8 9 11 12 13 14 15 12 16 19 20 17 18 26 24 25 26 27 29 28 30 31 35 32 33 34 39 40 36 37 38 40	Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен Ко Кр I рейтинговый контроль Ко Кр II рейтинговый контроль Ко Кр III рейтинговый контроль Экзамен

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Лабораторные занятия

Таблица 3.1

Номер лабораторной работы

Наименование лабораторной работы

Объем, час.

101

103

104

105

106

107

118

121

114

116

122

224

225

211

214

217

228

229

231

232

108

111

233

234

235

238

239

243

208

110

344

345

347

350

357

351

352

353

359

361

Физические основы механики

Измерение линейных размеров тел.

Изучение сухого трения.

Изучение динамики вращательного движения твердого тела.

Определение скорости полета пули с помощью крутильно-баллистического маятника.

Абсолютно упругий центральный удар шаров.

Маятник Максвелла.

Изучение законов кинематики и динамики прямолинейного движения.

Определение модуля упругости и изгиба.

Статистическая физика и термодинамика

Определение показателя адиабаты для воздуха.

Определение внутреннего трения жидкости по методу Стокса.

Изменение энтропии воздуха при изохорическом охлаждении и изохорическом нагревании.

Электричество и магнетизм

Электронно-лучевой осциллограф.

Изучение электрического поля.

Определение электрической ёмкости конденсаторов.

Изучение явления электромагнитной индукции

Изучение принципа действия трансформатора.

Изучение законов постоянного тока.

Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля.

Изучение некоторых магнитных свойств ферромагнетиков.

Определение удельного заряда электрона.

Физика колебаний и волн

Определение скорости звука методом стоячей волны.

Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника.

Изучение собственных затухающих электрических колебаний.

Изучение вынужденных электрических колебаний.

Определение скорости распространения электромагнитных волн.

Исследование условий получения интерференции световых волн методом деления волнового фронта.

Изучение дифракционной решётки.

Изучение явления поглощения света растворами с помощью фотоэлектроколориметра.

Исследование дисперсии стеклянной призмы с помощью гониометра.

Определение момента инерции махового колеса по методу колебаний.

5. Квантовая физика

Определение постоянной Стефана-Больцмана при помощи оптического пирометра.

Изучение внешнего фотоэффекта.

Изучение спектра водорода.

Лазер.

Изучение теплового излучения абсолютно черного тела

6. Физика твердого тела

Определение электродвижущей силы термопары.

Изучение зависимости сопротивления металлов и полупроводников.

Изучение выпрямляющего действия электронно-дырочного перехода.

Волновые свойства частиц и дифракция электронов

Энергия связи

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Примечание: в течение каждого семестра студенты выполняют 8-10 лабораторных работ из предлагаемого списка в соответствии с программой курса. График проведения работ утверждается методической комиссией кафедры.

3.2. Практические (семинарские) занятия

Таблица 3.2

Номер занятия

Тема практического занятия

Объем, час.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Семестр 1 – 17 часов

Часть 1

Кинематика прямолинейного и криволинейного движения (линейные и угловые характеристики).

Динамика материальной точки.

I контрольная работа.

Законы сохранения и динамика вращательного движения.

Упругие волны.

II контрольная работа

Уравнения состояния идеального газа.

Первое начало термодинамики. Теплоемкость.

Второе начало термодинамики. Расчет циклов

III контрольная работа.

Семестр 2 – 34 часов

Часть 2

Электростатика. Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Работа сил электростатического поля.

Теорема Остроградского - Гаусса и ее применение.

Диэлектрики в электростатическом поле.

Проводники в электростатическом поле. Электроемкость.

Постоянный ток.

I контрольная работа.

Магнитное поле. Закон Био - Совара и его применение.

Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.

Электромагнитная индукция.

Электромагнитные колебания.

II контрольная работа

Интерференция света.

Дифракция света.

Поляризация света.

III контрольная работа

Семестр 3 – 17 часов

Часть 3

Тепловое излучение.

Фотоэффект.

Теория атома водорода по Бору.

Элементы квантовой механики.

Элементы квантовой статистики.

Элементы физики твердого тела.

Элементы физики атомного ядра.

II контрольная работа.

Элементы физики атомного ядра.

Радиоактивный распад.

III контрольная работа

2

2

1

2

2

1

2

2

2

1

4

2

2

2

2

2

2

2

2

4

2

2

2

2

2

3

3

3

2

2

2

2

3.3. Организуемая самостоятельная работа студентов

Таблица 3.3.

Форма ОргСРС	Номер семестра	Срок выпол- нения	Время, затрачи- ваемое на выпол- нение ОргСРС
Решение задач по теме «Кинематика поступательного и вращательного движения»	1	1.09 – 30.10	2
Решение задач по теме «Динамика поступательного и вращательного движения»	1	1.09 – 30.10	2
Решение задач по теме «Законы сохранения»	1	1.09 – 30.10	1
Семестровая работа консультации	1	15.10 - 15.12	1
Отчет студентов по рефератам	1	1.09 – 30.12	1
Решение задач по теме «Механические колебания».	1	1.11 – 30.11	1
Решение задач по теме « Механические волны».	1	1.11 – 30.11	1
Решение задач по теме «Механика сплошных сред»	1	1.11 – 30.11	1
Семестровая работа консультации	1	1.10 – 30.12	1
Решение задач «Основы молекулярной физики и термодинамики»	1	1.11– 30.12	1,75
Решение задач по теме «Электростатика»	2	6.02 – 1.03	3
Решение задач по теме «Законы постоянного тока»	2	6.09 – 10.03	2
Решение задач по теме «Магнитное поле»	2	6.03 -1.04	4
Решение задач по теме «Уравнения Максвелла. Электромагнитные колебания.»	2	6.03 -1.04	2
Решение задач по теме « Электромагнитные волны»	2	1.03 -1.04	1
Решение задач по теме «Волновые свойства света»	2	1.03 -1.04	2
Семестровая работа консультации	2	1.04-1.05	2
Отчет студентов по рефератам	2	1.05 -1.06	2
Решение задач по теме «Квантовые свойства излучения»	3	1.09 -1.10	2,75
Решение задач по теме «Теория атома водорода по Бору»	3	1.09 -1.10	3
Решение задач по теме « Элементы квантовой механики».	3	1.10 -1.11	2
Решение задач по теме « Ядерная физика.»	3	1.10 -1.11	2
Семестровая работа консультации	3	1.11 -1.12	1
Защита семестровой работы	3	1.11 -1.12	1
Консультации по лабораторным работам	3	1.12 -30.12	1

3.4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3.4.1 Основная литература

Савельев И.В. Курс общей физики. (в 5-ти тт.) – М.: Астрель, 2005.
Савельев И.В. Курс общей физики. (в 3-х тт.) – М.: Астрель, 2002-2003.
Савельев И. В. Курс общей физики. (в 3-х тт.) - М.: Наука, 1977 – 1990.
Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по физике. М.: Астрель, 2005.
Лозовский В.Н. (под ред.) Курс физики. (в 2-х тт.) - Санкт-Петербург.: Издательство Лань , 2005.
Трофимова Т.И., Курс физики. – М.: Высшая школа, 1990, 1998, 2000, 2001, 2004.
Фриш С.Э., Тиморева А.В., Курс общей физики. (в 3-х тт.). - Санкт-Петербург: “Издательство Лань ”, 2005.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. (в 5-ти тт.) - М.: Наука, 1977-1986.
Чертов А.Г. Сборник задач по физике. – М.: Физматлит, 2005.
Яворский Б.М. Основы физики – М.: Физматлит, 2003, 2005.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по физике. - Санкт-Петербург.: Издательство Лань, 2005.
Сивухин Д.В., Яковлев И.А. (под ред.) Сборник задач по общему курсу физики (в 5-ти тт. ). - Санкт-Петербург: “Издательство Лань”, 2005.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по физике. - Санкт-Петербург.: Книжный мир, 2004.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по физике. - Санкт-Петербург.: Издательство Лань, 1999.
Трофимова Т. И. Сборник задач по курсу физики. - М.: Оникс 21 век “Мир и образование”, 2003.
Трофимова Т. И. Физика в таблицах и формулах. - М.: Дрофа, 2002, 2003.
Трофимова Т. И. Сборник задач по курсу физики. - М.: Высшая школа, 1991, 1996.
Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1977, 1973, 1979, 1989.
Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики. - М.: Наука, 1985.
Чертов А. Г., Воробьев А. А. Задачник по физике. - М.: Высшая школа, 1981, 1985.
Зисман Т.К., Тодес О.М. Курс общей физики. (в 3-х тт.) – М.: Наука, 1969, 1970.
Детлаф А.А., Яворский Б.М., Курс физики. - М.: Высшая школа, 1967, 1973, 1977, 1979, 1999.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов. – М.: Наука, 1964, 1965, 1977, 1981.
Физика. Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. Под редакцией А. Г. Чертова. - М.: Высшая школа, 1987.
Физический практикум. Под редакцией Ивероновой В.И. – М.: Наука, 1967.
Лабораторные занятия по физике. Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.

3.4.2 Дополнительная литература

Стрелков С.П. Механика. - Санкт-Петербург.: Издательство Лань, 2005.
Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. - Санкт-Петербург.: Издательство Лань, 2005.
Седов Л.И. Механика сплошной среды. - Санкт-Петербург.: Издательство Лань, 2004.
Дмитриева Е.И., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2001.
Стрелков С.П. Механика. - М.: Наука, 1975.
Хайкин С. Э. Физические основы механики. - М.: Наука, 1971.
Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1976.
Радченко И.В. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1965.
Базаров И.П. Термодинамика. – М.: Высшая школа, 1976.
Вукалович М.П., Новиков Д.Н. Термодинамика. – М.: Машиностроение, 1972.
Калашников С. Г. Электричество. - М.: Наука, 1977.
Ландсберг Г. С. Оптика. - М.: Наука, 1976.
Бутиков Е. Н. Оптика. - М.: Высшая школа, 1987.
Калитеевский Н.И. Волновая оптика. – М.: Наука, 1971.
Бабаков И.М. Теория колебаний. – М.: Наука, 1968.
Трофимова Т.И., Сборник задач по физике с решениями - М.: Дрофа, 2001.
Козел С. М., Рашба Э. И., Славатинский С. А. Сборник задач по физике. - М.: Наука, 1987.
Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. - М.: Наука, 1980.
Тарасов Л. В. Основы квантовой механики. - М.: Высшая школа, 1978.
Иродов И. Е. Задачи по общей физике. - М.: Наука, 1987.
Савельев И. В. Сборник вопросов и задач по общей физике. - М.: Наука, 1982.
Орир Дж. Физика. - М.: Мир, 1981.
Берклеевский курс физики. (в 5-ти тт.) - М.: Наука, 1975-1977.
Фейнман Р., Лейтон Р., Сендс. Феймановские лекции по физике. - М.: Мир, 1977, вып. 1-10.
Епифанов Г. И. Физика твердого тела. - М.: Высшая школа, 1977.
Брюханов А.В. и др. Толковый физический словарь. – М.: Русский язык, 1987.
Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. - М.: Просвещение, 1983.
Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 1982.
Трофимова Т.И. 500 основных законов и формул. – М.: Высшая школа, 1997.
Лабораторный практикум по физике. Под ред. Базакуцы В.А. – Харьков: Издательство Харьковского университета, 1969.
Яворский Б. М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М: Наука, 1979.
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания - М : ЮНИТИ, 2000.
Карпенков С.Х., Концепции современного естествознания - М : Высшая школа, 2001.
Ахлибинский Б.В., Храленко Н.И. Основные концепции современного естествознания - М: Вузовская книга, 2000.

3.5. ПЕРЕЧЕНЬ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ

3.5.1. Физические основы механики.

Пивоваров В.М., Лифанов Ю.И. Измерение линейных размеров тел / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 10 с.
Енуков Ю.В., Капля Е.В.. Изучение сухого трения / ВолгГТУ, ВПИ – Волгоград, 2004.- 16 с.
Аксенов А.А. Изучение динамики вращательного движения твердого тела / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1995.- 12 с.
Гришина А.И. Определение скорости полета пули с помощью крутильно-баллистического маятника / ВолгГТУ. – Волгоград, 1996.- 10 с.
Талызов Г.Н., Кульков В.Г., Суркаев А.Л. Абсолютно упругий центральный удар шаров / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1997.- 13 с.
Бутурлакина Н.Ф. Маятник Максвелла / ВолгГТУ. – Волгоград, 1995.- 6 с.
Мантарошин А.П. Изучение законов кинематики и динамики прямолинейного движения / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 9 с.
Артамонова Л.Н. Определение модуля упругости и изгиба / ВолгГТУ. – Волгоград, 1997. -15 с.

3.5.2. Статистическая физика и термодинамика.

Морозов П.А., Морозова Н.К. Определение показателя адиабаты для воздуха / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 6 с.
Ройтман О.П. Определение внутреннего трения жидкости по методу Стокса / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 7 с.
Морозов П.А., Морозова Н.К. Изменение энтропии воздуха при изохорическом охлаждении и изохорическом нагревании / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 7 с.

3.5.3. Электричество и магнетизм.

Рыгалов Л.Н., Суркаев А.Л. Электронно-лучевой осциллограф / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 9 с.
Рыгалов Л.Н., Суркаев А.Л. Изучение электрического поля / ВолгПИ. – Волгоград, 1987.- 10 с.
Суркаев А.Л., Талызов Г.Н. Определение электрической ёмкости конденсатора с помощью электронного вольтметра / ВолгГТУ. – Волгоград, 1995.-15 с.
Гусева Л.М. Изучение законов постоянного тока / ВолгГТУ. – Волгоград, 1997.-16 с.
Мусцевой В.В.Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля / ВолгПИ. – Волгоград, 1984.- 6 с.
Суркаев А.Л., Талызов Г.Н., Кульков В.Г. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1995.-7 с.
Рыгалов Л.Н. Изучение некоторых магнитных свойств ферромагнетиков / ВолгПИ. – Волгоград, 1984.-7 с.
Суркаев А.Л., Талызов Г.Н. Изучение явления электромагнитной индукции / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1995.-10 с.
Кульков В.Г., Талызов Г.Н., Суркаев А.Л. Определение коэффициента трансформации и к.п.д трансформатора / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1995.-7 с.

3.5.4. Физика колебаний и волн.

Стасовская В.В. Определение скорости звука методом стоячей волны / ВолгПИ. – Волгоград, 1983.- 32 с.
Лифанов Ю.И., Сомов В.П. Определение момента инерции махового колеса по методу колебаний / ВолгПИ. – Волгоград, 1983.- 32 с.
Аксенов А.А., Филимонов В.Ф. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника / ВолгПИ. – Волгоград, 1983.- 32 с.
Пустыльников А.В. Изучение собственных затухающих электрических колебаний / ВолгПИ. – Волгоград, 1984.-6 с.
Пустыльников А.В. Изучение вынужденных электрических колебаний / ВолгПИ. – Волгоград, 1984.- 7 с.
Мантарошин А.П. Определение скорости распространения электромагнитных волн / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.-10 с.
Исследование условий получения интерференции световых волн методом деления волнового фронта.
Кумыш М.М. Кольца Ньютона. Изучение явления интерференции / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 2004.- 12 с.
Суркаев А.Л., Талызов Г.Н., Кульков В.Г. Изучение явления дифракции света на круглом отверстии / ВолгГТУ, ВПИ. – Волгоград, 1997.-10 с.
Кулаков И.А. Исследование дисперсии стеклянной призмы с помощью гониометра / ВолгПИ. – Волгоград, 1975.-28 с.

3.5.5. Квантовая физика.

Плешаков А.И. Определение постоянной Стефана-Больцмана при помощи оптического пирометра / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.- 9 с
Суркаев А.Л., Кульков В.Г., Талызов Г.Н. Изучение внешнего фотоэффекта / ВолгГТУ, ВПИ, Волгоград, -1996г. - 10с.
Бутурлакина Н.Ф. Изучение спектра водорода / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.- 6 с.
Полякова Г.О. Лазер / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.-11 с.
Суркаев А.Л., Кульков В.Г., Талызов Г.Н. Изучение теплового излучения абсолютно черного тела / ВолгГТУ, ВПИ, Волгоград, -1998г. - 10с.
Барашков Б.И. Определение электродвижущей силы термопары / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.-7 с.
Калиниченко С.Б. Изучение зависимости сопротивления металлов и полупроводников / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.-12 с.
Гришина А.И. Изучение выпрямляющего действия электронно-дырочного перехода / ВолгПИ. – Волгоград, 1988.-13 с.
Волновые свойства частиц и дифракция электронов.
Энергия связи.

3.6. Перечень виртуальных моделей

(открытая физика)

3.6.1. Механика

101В. Сложение векторов.

102В. Движение с постоянным ускорением.

103В. Относительное движение.

104В. Свободное падение тел.

105В. Движение по окружности.

106В. Вес и невесомость.

107В. Движение по наклонной плоскости.

108В. Упругие и неупругие соударения.

109В. Соударения упругих шаров.

110В. Реактивное движение.

111В. Законы Кеплера.

112В. Момент инерции.

113В. Течение идеальной жидкости.

3.6.2 Молекулярная физика и термодинамика

114В. Кинетическая модель идеального газа.

115В. Диффузия газов.

116В. Полупроницаемая мембрана.

117В. Распределение Максвелла.

118В. Функция Максвелла.

119В. Броуновское движение.

120В. Изобарный процесс.

121В. Изохорный процесс.

123В. Изотермический процесс.

124В. Адиабатный процесс.

125В. Работа газа.

126В. Теплоемкость идеального газа.

127В. Термодинамические циклы.

128В. Цикл Карно.

129В. Испарение и конденсация.

130В. Изотермы реального газа.

131В. Изучение термодинамики поверхностных натяжений.

3.6.3 Механические колебания и волны

132В. Свободные колебания (груз на пружине).

133В. Свободные колебания (математический маятник).

134В. Вынужденные колебания.

135В. Нормальные моды колебаний струны.

136В.Сложение колебаний: одинакового направления и взаимноперпендикулярных.

137В. Механические волны.

138В. Продольные и поперечные волны.

139В. Биения.

140В. Эффект Доплера.

3.6.4 Электричество и магнетизм

201В. Электрическое поле точечных зарядов.

202В. Взаимодействие электрических зарядов.

203В. Поле плоского конденсатора.

204В. Цепи постоянного тока.

205В. Конденсатор в цепях постоянного тока.

206В. Магнитное поле прямого тока.

207В. Магнитное поле кругового витка стоком.

208В. Магнитное поле соленоида.

209В. Взаимодействие параллельных токов.

210В. Рамка с током в магнитном поле.

211В. Движение заряда в электрическом поле.

212В. Движение заряда в магнитном поле .

213В. Селектор скоростей

214В. Масс-спектрометр.

215В. Опыты Фарадея 1.

216В. Опыты Фарадея 2.

217В. Электромагнитная индукция.

218В. Генератор переменного тока.

219В. RC-контур.

220В. RL-контур.

221В. RLC-контур.

222В. Вынужденные колебания RLC-контуре.

3.6.5 Оптика

301В. Отражение и преломление света.

302В. Плоское зеркало.

303В. Сферическое зеркало.

304В. Тонкая линза.

305В. Система двух линз.

306В. Глаз как оптический инструмент.

307В. Зрительная труба Кеплера.

308В. Микроскоп.

309В. Кольца Ньютона.

310В. Интерференционный опыт Юнга.

311В. Дифракция света.

312В. Зоны Френеля.

313В. Дифракционная решетка.

314В. Дифракционный предел разрешения.

315В. Поляроиды.

316В. Поляризация света.

3.6.6 Квантовая физика

317В. Фотоэффект.

318В. Комптоновское рассеяние.

319В. Постулаты Бора.

320В. Квантование электронных орбит.

321В. Волновые свойства частиц.

322В. Дифракция электронов.

323В. Лазер: двухуровневая модель.

324В. Энергетические связи ядер.

325В. Относительность времени.

326В. Относительность длины.

327В. Изучение поведения микрочастиц в одномерных «потенциальных ямах» различного типа.

328В. Опыт Резерфорда.

329В. Определение величины потенциала ионизации.

330В. Опыты Франка и Герца.

3.7. Перечень лекционных демонстраций

Движение тел в неинерциальных системах отчета.
Распространение звука в среде. Явление резонанса.
Маятник Максвелла.
Момент инерции. Крестообразный маятник Обербека.
Механическое взаимодействие тел. Упругий удар шаров.
Физический маятник. Маятник Обербека.
Возникновение разноименных зарядов при электризации трением.
Притяжение предметов к наэлектризованному телу.
Заряжение человеческого тела.
Электростатическое влияние.
Электростатическое экранирование.
Электростатическая машина.
Потенциал заряженного проводника.
Влияние электростатического поля на плазму.
Принцип действия конденсатора.
Принцип действия генератора.
Принцип действия осциллографа. Электронно-лучевая трубка.
Явление электромагнитной индукции.
Способы регистрации магнитного поля.
Световое давление.
Явление поляризации света.
Выпрямляющие свойства диода.
Фотоэффект.

3.8. Видеозаписи

3.8.1. Механика

Грузы на пружине.
Вращающаяся скамейка.
Легкий шарик в потоке воздуха.
Неупругие соударения.
Упругие соударения.

3.8.2. Молекулярная физика и термодинамика

Кипение жидкости.
Механическая модель диффузии газов.
Китайский гусь.
Кипение эфира.
Модель броуновского движения.

3.8.3. Электричество и магнетизм

Электромагнит.
Электролиз.
Молния.

3.8.4. Оптика

Интерференция волн на воде.
Эксперимент Майкельсона.
Радуга.

3.8.5.Квантовая физика

Серия Бальмера водорода.
Деление ядер.

3.9. Перечень рефератов

3.9.1. Механика

Реактивное движение. Межконтинентальная баллистическая ракета.
Некоторые парадоксы теории относительности.
Испытание материалов на прочность при ударе.
Сопротивление твердых тел деформированию при динамических нагрузках.
Ультразвук в научных исследованиях, машиностроении, металлургии.
Оборудование и технология эхо- импульсного метода ультразвуковой дефектоскопии.
Силы инерции в природе и технике. Силы Кориолиса.
Связанные колебания Уилберфорса.
Гироскопические силы. Вынужденная прецессия гироскопа .
Колебание системы Атмосфера-Океан-Земля и природные катаклизмы. Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных катаклизмов.
Силы трения в природе и технике.
Подшипники качения и скольжения.
Гравитация и геометрические свойства пространства.
Вычитание сил инерции и тяготения.
Свободный полет в полях тяготения.
Ударные волны.
Центр тяжести и идея барицентрических координат.
Вязкость при продольном течении.
Определение реакций опор твердого тела.
Физические основы выстрела.
Спирография: техника и обработка результатов измерения.
Задачи Циолковского.

3.9.2. Молекулярная физика и термодинамика

Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания
Тепловые двигатели.
Двигатели Стирлинга. Области применения.
Реактивные двигатели и основы работы тепловой машины.
Результаты экспериментальной оценки эффективности применения баллиститного ракетного топлива в качестве сенсибилизаторов в эмульсионных ВВ.
Решение обратных задач теплопроводности для элементов конструкций простой геометрической формы
Стохастичность и нелинейность систем. Неравновесность систем. Энтропия и негэнтропия.
Тепловые, гидравлические и атомные электростанции.
Карбюраторные двигатели.
Плазма-четвертое состояние вещества.
Фазовое равновесие и фазовые превращения.
Вечные двигатели.
Влияние вращательного и поступательного движения молекул на теплоемкость многоатомных газов.
Генератор электроэнергии на броуновском движении.
Физическое описание явления фильтрации жидкости.

3.9.3. Электричество и магнетизм

Электричество в живых организмах.
Полимерные электреты.
Гипотезы о природе шаровой молнии.
Влияние магнитного поля Земли на здоровье человека. Геопатогенные зоны.
Вредное действие электромагнитных волн на здоровье человека. Способы защиты.
Измерение магнитострикции ферромагнетика с помощью тензодатчика.
Молния и газовый разряд в природных условиях.
Магнитные материалы для микроэлектроники.
Двигатели постоянного тока.
Дуговой разряд в газах.
Электросварка. Качественные электроды для ручной дуговой сварки и их производство.
Получение и использование электроэнергии.
Продольный магнитооптический эффект Фарадея.
Методы уменьшения шумов и повышения помехоустойчивости электронных устройств.
Трансформаторы и передача энергии на расстоянии.
Тиристорные устройства для питания автоматических телефонных станций.
Магнетронные распылительные системы.
Определение потерь. Потери в постоянном и переменном электрическом полях.
Углеродные нанотрубки.
Технологические применения разряда в жидкости.
Торсионные поля. Торсионные технологии.
Действие электрического тока на организм человека.
Физические основы разрядно-импульсной технологии.

3.9.4. Оптика

Скорость света. Парадоксы.
Морфологический анализ цветных (спектрозональных) изображений.
Оптическая спектроскопия кристаллов галита.
Оптические явления в природе.
Оптический телеграф Клода Шаппа.
Световая чувствительность глаза. Глаз как оптический прибор.
Дифракционные методы исследования структуры вещества.
Применение интерференции, дифракции, поляризации в технике и в жизни.
Оптоволоконные линии связи.
Современная спутниковая связь, спутниковые системы.
Сотовые системы связи.
Вывод и анализ формул Френеля на основе электромагнитной теории Максвелла.
Техника и электроника СВЧ.

3.9.5. Квантовая физика

Сверхтекучесть ³He и ⁴Не.
Высокотемпературная сверхпроводимость.
Туннельный эффект.
Растровый туннельный микроскоп.
Нелинейная физика. Солитоны.
Хаос. Странные аттракторы.
Кварки и глюоны. Стандартная модель.
Квантовая хромодинамика.
Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействий. Великое объединение.
Современные ускорители. Проект «Атлас».
Нейтрино и нейтринная астрономия.
Всеволновая астрономия. Современные телескопы.
Физика пульсаров.
Теория расширяющейся Вселенной.
Реликтовое излучение.
Квазары.
Гравитационные линзы.
Геохронология.
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). ЯМР-томография.
Фазированные антенные решетки (ФАР), радиотелескопы.
Фуллерены и другие материалы с необычными свойствами.
Квантовый эффект Холла.
Квантовые жидкости.
«Фантастические» идеи и проекты (Хиггсовские поля, суперсимметричные частицы,струны в физике и астрофизике).
Полупроводниковые диоды и триоды.
Физиологические эффекты при воздействии лазерного излучения на человека.
Хаос, необратимость времени и брюссельская интерпретация квантовой механики. Концепция И. Пригожина.
Мозг и память человека: молекулярный аспект.
Атомная энергетика, проблемы развития, принцип действия.
Физические основы работы лазерного принтера.
Светоизлучающие диоды.
α-,β-,γ- излучения. Вредное воздействие на организм человека.
Физические основы действия современных компьютеров.
Состояние и перспективы лазерного термоядерного синтеза.
Звезды Вольфа-Райе и релятивистские объекты.
Волоконные лазеры.

3.9.6. Физика. Наука и Общество.

Наука и общество. Нобелевские премии по физике.
Нобелевские премии по физике за 2000г. (Ж. Алферов).
Роль физики в социальном и экономическом развитии общества.
Основные направления развития научно-технического прогресса в отрасли.
Александр Грехам Белл - создатель первого телефона.
Александр Степанович Попов.
Альберт Эйнштейн.
Альфред Бернхард Нобель.
А.М. Ампер – основоположник электродинамики.
Архимед и его законы.
Галилей и его взгляды.
Жизнь и деятельность Роберта Милликена.
Петр Леонидович Капица.
Планк Макс.
Сэмюэл Финли Бриз Морзе.
Творчество в жизни Исаака Ньютона.
Эванджелиста Торричелли.
Энрико Ферми.
История развития теории поля.
История возникновения электрических методов обработки.
История развития механики.
Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Генрихом Герцем.

4. Рейтинговый контроль изучения дисциплины

Таблица 4.1

Вид работ и контр. мероприятия	Количество баллов по дисциплине
I семестр	II семестр	III семестр
min	max	min	max	min	max
Выполнение лабораторных работ Отчет лабораторных работ Семестровые задания Контрольная работа Экзамен	10 10 10 10 21	10 20 15 15 40	10 10 10 10 21	10 20 15 15 40	6 10 10 10 25	6 24 15 15 40
ИТОГО	61	100	61	100	61	100

5. Протокол согласования рабочей программы

Таблица 5.1

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Кафедры	Предложения об изменениях в рабочей программе	Принятое решение (протокол, дата) кафедры- разработчика
1	2	3	4

6. Лист изменений и дополнений, внесенных в рабочую программу

Таблица 6.1

Дополнения и изменения	Номер протокола, дата пересмотра, подпись завед. кафедрой	Дата утверждения, подпись декана
1	2	3

КАРТОЧКА

обеспеченности учебного процесса научно-методической литературой

Blog

Образовательный стандарт по направлению бакалавриата: 551800 "Технологические машины и оборудование"

Содержание

Таблица 2.1

Семестр 2 – 34 часов

Часть 2