Утверждаю
| Вид материала | Рабочая программа |
- Утверждаю утверждаю, 21.26kb.
- «утверждаю» «утверждаю», 262.03kb.
- Утверждаю утверждаю, 393.06kb.
- «Утверждаю» «Утверждаю» Председатель Совета доу заведующий мдоу №25, 113.74kb.
- Кикбоксинг против наркомании и детской преступности «Утверждаю» «Утверждаю», 78.29kb.
- Утверждаю: утверждаю, 156.74kb.
- «утверждаю» «утверждаю» Председатель республиканского Директор маоудод «цдтт №5» совета, 42.86kb.
- Утверждаю» «Утверждаю», 163.81kb.
- «Динамо», 49.89kb.
- Утверждаю: утверждаю: Председатель Глава администрация оо «Гомельский рыболовный клуб», 78.23kb.
Третий семестр – 16 часов
| Наименование темы | Содержание | Объем в часах | Примеч | ||
| Ауд | Сам | ||||
| 1 | Электростатика | 1.Взаимодействие точечных зарядов. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. | 2 | 1 | ИСО |
| 2.Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей. | |||||
| 2 | Электростатика | 1. Теорема Гаусса и ее применение расчету полей. | 2 | 1 | ИСО |
| | | 2. Потенциал. Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов. Теорема о циркуляции вектора напряженности поля. | | | |
| 3 | Проводники в электри-ческом поле | 1. Электроемкость. Конденсаторы и их соединения. | 2 | 1 | ИСО |
| 2.Энергия электрического поля. | |||||
| 4 | Постоянный электри-ческий ток | 1.Законы постоянного тока. | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Элементы классической электронной теории проводимости металлов. | |||||
| 3. Ток в газах и жидкостях. | |||||
| 4. Термоэлектрические явления. | |||||
| 5 | Магнитное поле в вакууме. | 1. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение. Принцип суперпозиции. | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Взаимодействие токов. Закон Ампера | | | | ||
| 6 | Движение заряженных частиц в электричес-ком и магнитном полях | 1. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном поле. Сила Лоренца. | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Эффект Холла. | |||||
| 7 | Закон электромагнит-ной индукции. Магнит-ное поле в веществе. | 1. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Взаимоиндукция. Энергия магнитного поля. | |||||
| 3. Магнитное поле в веществе. Магнитоэлектрические явления. | |||||
| 8 | Уравнения Максвелла | 1. Уравнение Максвелла. Ток смещения. | 2 | 1 | ИСО |
| 9 | Колебания и волны. | 1. Механические колебания. | |||
| 2. Электромагнитные колебания и волны. Энергия волн. |
Четвертый семестр – 8 часов
| Наименование темы | Содержание | Объем в часах | Примеч | ||
| Ауд. | Сам | ||||
| 1 | Интерференция света. | 1.Интерференция света при отражении и преломлении. | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Кольца Ньютона. Клин. | |||||
| 2 | Дифракция света | 1. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракционная решетка, ее характеристики. | 2 | 1 | ИСО |
| | | 2. Дифракция рентгеновских лучей. | | | |
| 3 | Поляризация света. Квантовая природа излучения. | 1. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Закон Малюса. | 2 | 1 | ИСО |
| | 2. Законы теплового излучения. Фотоны. Фотоэффект. Эффект Комптона. | ||||
| 4 | Элементы квантовой механики. | 1. Гипотеза де Бройля | 2 | 1 | ИСО |
| 2. Соотношение неопределен-ностей. | |||||
| 3. Уравнение Шрёдингера. Туннельный эффект. Частица в одномерной «потенциальной» яме. Квантование энергии и импульса частицы. | |||||
| 5* | Элементы физики атомов и атомного ядра. | 1. Линейчатые спектры атомов. Теория Бора. | | | |
| 2. Дефект массы. Энергия связи ядра. | |||||
| 3. Закон радиоактивного распада. | |||||
| 4. Ядерные реакции. |
В примечании указаны темы, для которых имеется программное обеспечение (ПО), а также темы практических занятий интерактивной системы обучения (ИСО).
Символом (*) отмечены темы, вынесенные на самостоятельное изучение, вопросы по которым представлены в индивидуальных заданиях.
3.2.Тематика лабораторных работ
В каждом семестре студенты, получая допуск, выполняют определенное количество лабораторных работ (в зависимости от выделяемых на этот вид занятий числа часов в данном семестре) по индивидуальному маршруту, представляя отчеты по каждой из них и в отдельных работах оценивая погрешности результатов измерений. Во втором семестре два лабораторных занятия отводятся для введения в теорию погрешностей и для измерительного практикума. Описание к каждой лабораторной работе находится в соответствующем методическом пособии.
В течение семестра проводится защита лабораторных работ (с использованием сборника заданий по физическому практикуму) по циклам и по результатам проставляется зачет.
Второй семестр – 16 часов
Перечень лабораторных работ
по разделам физики «Механика», «Механические колебания и волны», «Молекулярная физика и термодинамика»
| Наименование | Содержание | Объем в часах | Примеч. (исполь-зование компью-терной техники) | ||
| Ауд. | Сам | ||||
| 1 | Измерительный практикум. Погрешности измерений. | Содержание лаборатор-ных работ данного цикла представлено в учебном пособии: Чернов И.П., Ларионов В.В., Веретельник В.И. Физический практикум. Часть 1, Механика. Молекулярная физика. Термодинамика.–Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2004.– 180с. | 2 | 1 | |
| 2 | Определение средней силы сопротивления грунта забивке сваи на модели копра. | 2 | 1 | | |
| 3 | Определение модуля Юнга из растяжения. | 2 | 1 | | |
| 4 | Определение момента инерции тела по методу крутильных колебаний. | | | | |
| 5 | Проверка основного урав-нения динамики при вращении твердого тела вокруг неподвижной оси. | 2 | 1 | | |
| 6 | Изучение закономернос-тей центрального удара. | | | | |
| 7 | Определение момента инерции стержня из упругого нецентрального удара. | | | | |
| 8 | Изучение законов равноус-коренного движения. | | | | |
| 9 | Определение средней дли-ны свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха. | 2 | 1 | | |
| 10 | Определение коэффи-циента внутреннего трения жидкости методом Пуазей-ля. | | | | |
| 11 | Определение отношения молярных теплоемкостей газов Ср/Сv способом Кле-мана и Дезорма. | 2 | 1 | | |
| 12 | Проверка Максвелловского закона распределения скоростей молекул на механической модели. | 2 | 1 | | |
| 13 | Экспериментальное изу-чение гауссовского закона распределения резуль-татов измерения. | 2 | 1 | | |
| 14 | Определение ускорения свободного падения тел с помощью оборотного маят-ника. | 2 | 1 | |
Третий семестр – 16 часов
Перечень лабораторных работ
по разделам физики: «Электричество и магнетизм», «Электромагнитные колебания и волны»
| № | Наименование | Содержание | Объем в часах | Примечание (использование компью-терной техники) | |
| ауд | сам | ||||
| | Лабораторная работа 2-01. Моделирование и исследование электрических полей. | Содержание дисцип-лин данного цикла приведено в пособиях: Ларионов В.В., Веретельник В.И., Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Физический практикум, часть 2, Электричество и магнетизм. Колебания и волны.- Томск: Изд. ТГУ, 2004.- 254с | 2 | 1 | |
| | Лабораторная работа 2-02. определение емкости и конденсаторов измерительным мостиком Соти. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-03. Измерение температурного коэффициента сопротивления металлов. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-04. Измерение сопротивления проводников с помощью мостика Уинстона. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-05. Исследование зависимости сопротивления привесного полупроводника от температуры и определение энергии активации электронов. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-06. Определение концентрации и подвижности основных носителей заряда в полупроводниках. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-07.Определение заряда иона водорода. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-08. Определение концентрации водорода в металлах на классическом приборе Гофмана. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-09. Изучение термоэлектронной эмиссии и определение работы выхода электрона из металла. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-10. Определение энергии акустического излучения при механической деформации и наводораживании металлов. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-11. Определение удельного заряда e/m электрона с помощью вакуумного диода. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-12. Электрические явления на контактах. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-13. Изучение распределения термоэлектронов по скоростям. Распределение Максвелла | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-14. Исследование плазмы положительного столба тлеющего разряда. | . . | 2 | 1 | К |
| | Лабораторная работа 2-15. Исследование магнитных полей с помощью измерительной катушки. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-16. Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-17. Изучение явлений гистерезиса феромагнетиков. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-18. Измерение напряженности магнитного поля соленоида. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-19. Измерение больших сопротивлений и емкостей методом релаксационных колебаний. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-20. Измерение логарифмического декремента и добротности колебательного контура. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-21. Определение скорости звука, модуля Юнга и внутреннего трения резонансным методом. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 2-22. Изучение вынужденных электромагнитных колебаний в параллельном колебательном контуре. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-23. Изучение вынужденных электромагнитных колебаний в колебательном контуре. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-24. Электромагнитные волны в двухпроводной линии. | 4 | 2 | К | |
| | Лабораторная работа 2-25. Определение числа колебаний камертона с помощью гибкого шнура. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 2-26. Изучение основных свойств волновых явлений. | 2 | 1 | КЛР |
Четвертый семестр – 12 часов
Перечень лабораторных работ по разделам физики: «Волновая оптика». «Взаимодействие электромагнитных волн с веществом». «Элементы квантовой оптики». «Основы атомной физики и квантовой механики». «Элементы физики твердого тела». «Физика атомного ядра и элементарных частиц».
| № | Наименование | Содержание | Объем в часах | Примеча-ние (испо-льзование компью-терной техники) | |
| ауд | сам | ||||
| | Лабораторная работа 3-01. Определение главного фокусного расстояния тонких линий. | Содержание лабораторных работ данного цикла представлено в учебном пособии: Ларионов В.В., Веретельник В.И., Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Физический практикум. Часть 3. Оптика. Атомная и ядерная физика. –Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2005.–218 с. | | | |
| | Лабораторная работа 3-02. Исследование явления дисперсии. | | | | |
| | Лабораторная работа 3-03. Измерение концентрации и показателя преломления растворов при помощи интерферометра. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 3-04. Измерение длины волны излучения лазера из опытов по интерференции. | | | | |
| | Лабораторная работа 3-05. Исследование интерференции света при наблюдении колец Ньютогна. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 3-06. Исследование явления дифракции света. | | | | |
| | Лабораторная работа 3-07. Изучение дифракционной решетки. | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 3-08. Изучение дифракции Фраунгофера на периодической структуре и сравнение с теорией. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 3-09. Получение и исследование света с различными состояниями поляризации. | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 3-10. Исследование поляризации светового излучения при двойном лучепреломлении | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 3-11. Изучение явления интерференции света на двухлучевом интерферометре и определение изменения показателя преломления воздуха | 2 | 1 | | |
| | Лабораторная работа 3-12. Изучение фотоэлемента с внешним фотоэлектрическим эффектом | | 2 | 1 | К |
| | Лабораторная работа 3-13. Изучение внешнего фотоэлектрического эффекта и определение постоянной Планка | 2 | 1 | К | |
| | Лабораторная работа 3-14. Изучение явления теплового излучения. | | | КЛР | |
| | Лабораторная работа 3-15. Опыт Франка и Герца | | | КЛР | |
| | Лабораторная работа 3-16. Определение постоянной Планка спектрометрическим методом | | | КЛР | |
| | Лабораторная работа 3-17. Экспериментальная проверка соотношения неопределенностей для фотонов | 2 | 1 | КЛР | |
| | Лабораторная работа 3-18. Статистика счета электронов и фотонов, испускаемых радиоактивными источниками малой интенсивности | | | КЛР | |
| | Лабораторная работа 3-19. Счетчик Гейгера | 2 | 1 | КЛР |
Примечание: символом «КЛР» - обозначены компьютерные лабораторные работы, содержание которых представлено в пособии [8].
Программа самостоятельной познавательной деятельности – 172 часа
Программа включает:
Самостоятельное изучение студентами отдельных тем и разделов дисциплины, с использованием методических указаний по разделам лекционного курса и темам практических занятий, выносимых на самостоятельное изучение.
- Проведение практических занятий в форме самостоятельной работы студентов в компьютеризированной аудитории под руководством преподавателя с использованием интерактивной обучающей системы.
- Индивидуальные задания по всем разделам курса физики, с введенными задачами повышенной сложности для особо одаренных студентов. Индивидуальные задания (в рамках лабораторного практикума) исследовательского характера (в том числе, связанных с профессией) и по моделированию процессов при варьировании исходных параметров с использованием ЭВМ.
- Реферативная работа студентов, выступления с докладами на семинарских занятиях (включая информацию о достижениях современной физики).
Содержание работ определяется целью: научить студентов самостоятельно работать с литературой, беседовать с ведущими специалистами тех областей физики, по которым выполняется работа; познакомить студентов с новейшими техническими средствами и современными возможностями информатики. Причем изучение какого-либо узкого вопроса сопровождается обычно знакомством с историей развития данного направления физики и вкладом ученых ТПУ.
Второй семестр – 68 часов
| Изучение теоретического материала в соответствии с рабочей программой (в том числе работа над темами, вынесенными на самостоятельное изучение) и подготовка к двум коллоквиумам. Подготовка к практическим занятиям и выполнение двух индивидуальных заданий. Подготовка к лабораторным занятиям. | 34 часа 28 часов 8 часов |
Третий семестр – 53 часа
| Изучение теоретического материала в соответствии с рабочей программой (в том числе работа над темами, вынесенными на самостоятельное изучение) и подготовка к двум коллоквиумам. Подготовка к практическим занятиям и выполнение двух индивидуальных заданий. Подготовка к лабораторным занятиям. | 27 часов 20 часов 6 часов |
Четвертый семестр – 51час
| Изучение теоретического материала в соответствии с рабочей программой (в том числе работа над темами, вынесенными на самостоятельное изучение) и подготовка к двум коллоквиумам. Подготовка к практическим занятиям и выполнение двух индивидуальных заданий. Подготовка к лабораторным занятиям. | 29 часов 16 часов 6 часов |
4.1.Перечень тем, которыми в процессе изучения дисциплины студенты должны овладеть самостоятельно
| Семестр | Раздел | Темы | Объем в часах | Примеч. |
| Второй | Динамика систе-мы материальных точек и твердого тела. | 1.Напряжения и деформа-ции (упругие и пластичес-кие). 2.Закон Гука. | 1 | |
| Законы сохране-ния в механике | 1.Практическое применение законов сохранения к ана-лизу движения упругих и неупругих тел на примере удара шаров. 2.Реактивное движение. | 2 | ||
| Поле тяготения. | 1.Космические скорости. | 1 | ||
| Физические основы МКТ. | 1.Уравнение состояния иде-ального газа. 2.Газовые законы. | 2 | ||
| Элементы неравновесной термодинамики. | 1.Биоритмы. 2.Самоорганизация в живой и неживой природе. 3.Периодические химичес-кие реакции. | 2 | ||
| Третий | Магнитное поле в вакууме. | | | |
| Магнитное поле в веществе. | 1.Магнитострикция. | 1 | ||
| Электромагнит-ные колебания и волны. | 1.Шкала электромагнитных волн. 2.Распространение волн в атмосфере. | 1 | ||
| Четвер-тый | Интерференция. | 1.Практические применения интерференции. | 1 | |
| Элементы физики твердого тела. | 1.Электроны в кристаллах. 2. Транзистор | 2 | ||
| | Атомное ядро. | 1.Масс-спектрометры. 2.Искусственная радиоак-тивность. 3.Энергия звезд. 4.Экологические вопросы современной энергетики. | 3 | |
| Современная фи-зическая картина мира. | 1.Иерархия структур ма-терии. 2.Эволюция Вселенной. 3.Будущее естествознания. | 2 | |
4.2. Перечень тем семинарских занятий
| II семестр | Силы в современной физике, виды взаимодействий; Свойства пространства и времени, законы сохранения; Элементы общей теории относительности; Порядок и беспорядок в природе, идеи синергетики |
| III семестр | Высокотемпературная сверхпроводимость; Ускорители заряженных частиц; Ангармонические колебания. |
| IY семестр | Кинематика волновых процессов, элементы нелинейной оптики; Элементы квантовой электроники, лазеры; История развития ускорителей, в том числе в ТПУ (бетатрон, синхротрон); Современная физическая картина мира. |
4.3. Перечень тем индивидуальных заданий
| Семестр | Наименование | Содержание | Объем самостоя-тельной работы в часах | Форма отчетности | Примеч. |
| Второй | Индивидуальное задание № 1 | 1.Кинематика. | 10 | Защита | |
| 2. Динамика. | |||||
| 3. Законы сохране-ния. | |||||
| 4. Поле тяготения. | |||||
| 5. Основы СТО. | |||||
| 6. Неинерциаль-ные системы отсчета. | |||||
| Индивидуальное задание № 2. | 1. Основы МКТ. | 10 | Защита | | |
| 2. Основы термо-динамики | |||||
| 3. Статистические распределения. | |||||
| 4. Элементы физи-ческой кинетики. | |||||
| Третий | Индивидуальное задание № 3. | 1. Электростатика. | 8 | Защита | |
| 2. Поле в вещест-ве. | |||||
| 3. Постоянный электрический ток | |||||
| Индивидуальное задание № 4. | 1. Магнитное поле в вакууме. | 8 | Защита | ||
| 2. Магнитное поле в веществе. | |||||
| 3. Уравнения Максвелла. | |||||
| | 4.Механические и электромагнитные колебания и волны. | ||||
| 4.Электромагнит-ные колебания и волны. | |||||
| Четвертый | Индивидуальное задание № 5 | 1. Интерференция. | 10 | Защита | |
| 2. Дифракция. | |||||
| 3. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом. | |||||
| Поляризация света. | |||||
| 4.Квантовая при-рода излучения | | | | ||
| Индивидуальное задание № 6. | 1. Элементы кван-товой механики | 10 | Защита | | |
| 2. Физика атомов и молекул. | |||||
| 3. Физика атомно-го ядра и элемен-тарных частиц. |
5. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины
Цель контроля состоит в оценке уровня знаний и умений, приобретаемых студентами в процессе изучения всех разделов курса физики на различных видах занятий и при самостоятельной работе. Применение различных форм контроля знаний студентов расширяет возможности обучающей функции контроля и позволяет целенаправленно развивать творческие способности каждого студента.
Лекционный курс
Коллоквиумы по теоретическому материалу (не менее двух раз в семестр) с введением вопросов, выносимых на самостоятельное изучение и вопросов по разделам физики, связанных с профессиональной ориентацией.
- Практические занятия
Контрольные работы (раз в семестре) по всем темам курса с использованием банка задач кафедры ОФ. Защита индивидуальных заданий.
- Лабораторные занятия
Защита лабораторных работ по циклам (раз в семестр) с использование сборника контрольных заданий по физическому практикуму.
Контроль усвоения содержания дисциплины ведется также периодическим тестированием студентов, с использованием банка заданий всех уровней, а именно: