(<Курс>.<Семестр на курсе>)
Срок действия программы: 2022-2023 уч.г.
Зав. кафедрой Галямова Эльмира Хатимовна
ции
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Э1 Э2 Э3 Э4
Примерный перечень вопросов к зачету:
1. Элементы кинематики.
2. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела.
3. Работа и энергия.
4. Механика твердого тела.
5. Тяготение. Элементы теории поля.
7. Элементы социальной(частной) теории относительности.
8. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов.
9. Основны термодинамики.
10. Реальные газы, жидкости и твердые тела.
11. Электростатика.
12. Постоянный электрический ток.
13. Электрические токи в металлах, вакууме и газах.
14. Магнитное поле.
15. Электромагнитная индукция.
16. Магнитные свойства вещества.
17. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.
18. Механическиеи электромагнитные колебания.
19. Упругие волны.
20. Электромагнитные волны.
21. Элементы геометрической и электронной оптики.
22. Интерференция света.
23. Дифракция света.
24. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.
25. Поляризация света.
26. Квантовая природа излучения.
27. Теория атома водорода по Бору.
28. Элементы квантовой механики.
29. Элементыв современной физики атомов и молекул.
30. Элементы квантовой статистики.
31. Элементы физики твердого тела.
32. Элементы физики атомного ядра.
33. Элементы физики элементарных частиц.
Темы рефератов:
1. Движение материальной точки на плоскости. Вектор перемещения, поляр-ные координаты. Скорость, ускорение.
2. Прямолинейное и криволинейное движение. Нормальное и тангенциаль-ное ускорение.
3. Динамика материальной точки. Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчёта.
4. Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса.
5. Основное уравнение динамики поступательного движения. Движение цен-тра масс.
6. Понятия энергии, работы, мощности. Закон сохранения и превращения механической энергии.
7. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса.
8. Механика твёрдого тела. Вращение вокруг неподвижной оси. Плоское движение.
9. Принцип относительности в механике. Преобразования Галилея и Лорен-ца.
10. Математический и физический маятник. Вычисление момента инерции тел.
11. Колебания и волны. Гармонические колебания. Сложение различных колебаний.
12. Затухающие и вынужденные колебания. Автоколебательные процессы.
13. Типы волн, их суперпозиция. Стоячие волны. Примеры.
14. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Расчёт давления газа.
15. Газовые законы. Понятие идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
16. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Запись уравнения через постоянную Больцмана и плотность газа.
17. Первое начало термодинамики. Применение его к изопроцессам.
18. Теплоёмкость термодинамической системы при постоянном объёме и давлении. Уравнение адиабаты.
19. Понятие энтропии. Показать, что энтропия является функцией состояния системы.
20. Второе начало термодинамики. Статистический характер второго начала.
21. Тепловые машины и цикл Карио. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей.
22. Распределение молекул газа по скоростям. Функции распределения Мак-свелла и Больцмана.
23. Элементарный вывод барометрической формулы Больцмана.
24. Реальные газы, их изотермы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
25. Математический анализ уравнения Ван-дер-Ваальса. Критические пара-метры, их физический смысл.
26. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле, его напряжён-ность. Линии напряжённости для однородных и неоднородных полей. Плотность заряда (поверхностная, объёмная).
27. Теорема Гаусса. Расчёт электрического поля с использованием теоремы Гаусса: конкретные примеры.
28. Работа электрического поля по перемещению заряда. Потенциальная энергия заряда и потенциал электрического поля. Эквипотенциальные поверхности. Градиент потенциала.
29. Проводник в электрическом поле. Поверхностные заряды. Электрическое поле заряжённого проводника: вне и в полости. Электростатическая защи-та. Цилиндр Фарадея.
30. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектрика. Виды поляризации. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость.
31. Поле внутри диэлектрика. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость. Теорема Гаусса для вектора. Расчёт поля в диэлектриках.
33. Постоянный электрический ток. Законы Ома. Сопротивление проводни-ков. Электродвижущая сила (ЭДС). Правила Кирхгофа.
34. Работа и мощность тока. Энергия, выделяемая в цепи постоянного тока. Зависимость мощности от нагрузки. Закон Джоуля-Ленца.
35. Электрический ток в полупроводниках. Типы полупроводников: приме-ры. Сравнение свойств проводников, диэлектриков и полупроводников.
36. Чистые (собственные) и легированные полупроводники, их энергетиче-ские диаграммы. Вырожденные полупроводники. Примесная проводимость, её зависимость от температуры.
37. Полупроводниковые приборные структуры: электронно-дырочный пере-ход, гетероструктура, барьер Шоттки, МДП-структуры и др. Примеры приборов на основе таких структур.
38. Электрический ток через электролиты. Физический механизм электроли-тической диссоциации. Электролиз. Законы Фарадея. Технические приме-нения электролиза.
39. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разря-ды, их вольт-амперные характеристики. Физический механизм ударной ионизации.
40. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Закон 3/2. Дру-гие виды электронной эмиссии. Соотношение Эйнштейна для фотоэффек-та. Управление электронными пучками. ЭЛТ.
41. Электромагнетизм. Взаимодействие токов. Магнитное поле и его характе-ристики. Линии магнитной индукции. Магнитное поле прямолинейного проводника с током. Закон Био-Савара.
42. Действие магнитного поля на заряженную частицу и на проводник с то-ком. Сила Лоренца и сила Ампера. Правило левой руки.
43. Контур с током в однородном магнитном поле и магнитное поле контура с током. Момент сил, действующий на контур. Магнитный момент контура с током.
44. Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Магнитная восприимчи-вость и магнитная проницаемость. Физическая природа магнетизма. Маг-нетики, их виды.
45. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. ЭДС индукции, возникаю-щая в прямолинейном проводнике при его движении в магнитном поле. Правило правой руки.
46. Правило Ленца для электромагнитной индукции. Объяснение диамагнит-ных явлений. Величина ЭДС индукции. Вихревое электрическое поле и его связь с магнитным полем. Токи Фуко
47. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. Понятие об индуктивности, единица её измерения. Роль катушки индуктивности в колебательном кон-туре.
48. Переменный ток. Условие квазистационарности. Вращение рамки в одно-родном магнитном поле. Учёт ЭДС самоиндукции. Период и частота переменного тока.
49. Действующие (эффективные) значения ЭДС, напряжения и силы перемен-ного тока. Индуктивность и ёмкость в цепи переменного тока. Учёт актив-ного сопротивления.
50. Электромагнитные колебания и волны. Колебательный разряд конденсатора, превращения энергии в закрытом колебательном контуре. Затухающие электромагнитные колебания. Электрический резонанс.
Контрольная работа.
Вариант 1
1. Точка движется по окружности радиусом R=30 см спостоянным угловым ускорениемε.Определить тангенциальное
ускорение аτ точки, если известно, что за время t= 4с. она совершила три оборота и в конце третьего оборота ее нормальное ускорение an= 2,7 м/с2.
2. Шарик массой m=60 г колеблется с периодом Т=2с. В начальный момент времени смещение шарика хо=4,0 см и он обладает энергией Е=0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.
3. Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг.
4. Определить работу А, которую совершит азот, если ему припостоянном давлении сообщить количество теплоты Q=21 кДж. Найти также изменение ∆U внутренней энергии газа.
5. Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1=2нКл и Q2= 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
6. ЭДС батареи ε=24В. При силе тока I=6А к.п.д. батареи η=0,65. Определить внутреннее сопротивление r батареи.
7. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d=4мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ=0,58мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?
8. Счетчик α-частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N1=1400 частиц в минуту, а через время t=4 часа-только N2=400. Определить период полураспада Т1/2 изотопа.
Вариант 2.
1. При горизонтальном полете со скоростью υ=250м/с снаряд массой m=10кг разорвался на две части. Большая часть массой m1=7кг получила скорость u1=400м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.
2. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой М=200г, прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с упругостью k=500Н/м. В шар попадает пуля массой m=10г, летящая со скоростью υ=300м/с, и застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период Т колебаний шара.
3. Вода при температуре t=4оС занимает объем V=1см3. Определить количество вещества ν и число N молекул воды.
4. Какая доля ω1 количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ∆U внутренней энергии газа и какая доля ω2–на работу А расширения? Рассмотреть три случая,
5. Тонкий стержень длиной l=20см несет равномерно распределенный заряд τ=0,1мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а=20см от его конца.
6. Аккумулятор с ЭДС ε=12В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U=15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление r=10Ом.
7. На дифракционную решетку, содержащую n=600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину ℓ спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L=1,2м. Границы видимого спектра: λкр=780нм, λф=400 нм.
8. Протон и α-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R1 кривизны траектории протона больше радиуса R2 кривизны траекторииα-частицы?
В ходе лекционных занятий вести конспектирование учебного материала. Обращать внимание на категории, формулировки, раскрывающие содержание тех или иных явлений и процессов, научные выводы и практические рекомендации.
В ходе подготовки к семинарам изучить основную литературу, ознакомиться с дополнительной литературой, новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы. Дорабатывать свой конспект лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Подготовить тезисы для выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на лабораторном занятии, семинар. Готовясь к докладу или реферативному сообщению, обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления.
В ходе семинарского занятия внимательно слушать выступления своих однокурсников. При необходимости задавать им уточняющие вопросы. Принимать активное участие в обсуждении учебных вопросов: выступать с докладами, рефератами, обзорами научных статей, отдельных публикаций периодической печати, касающихся содержания темы лабораторного, семинарского занятия. В ходе своего выступления использовать технические средства обучения.
С целью более глубокого усвоения изучаемого материала задавать вопросы преподавателю. После подведения итогов семинара, практического занятия, устранить недостатки, отмеченные преподавателем.
Самостоятельная работа студентов – это процесс активного, целенаправленного приобретения студентом новых знаний, умений без непосредственного участия преподавателя, характеризующийся предметной направленностью, эффективным контролем и оценкой результатов деятельности обучающегося.
Самостоятельная работа студентов включает следующие виды работ:
а) для овладения знаниями:
- чтение текста (учебника, первоисточника,дополнительной литературы),
- составление плана текста,
- графическое изображение структуры текста,
- конспектирование текста, выписки из текста,
- работа со словарями и справочниками, ознакомление с нормативными документами,
- учебно-исследовательская работа,
- использование аудио- и видеозаписей, компьютерной техники и Интернета и др.
б) для закрепления и систематизации знаний:
- работа с конспектом лекции, обработка текста, повторная работа над учебным материалом (учебника, первоисточника, дополнительной литературы, аудио и видеозаписей),
- составление плана, составление таблиц для систематизации учебною материала,
- подготовка мультимедиа сообщений/докладов к выступлению на семинаре (конференции), подготовка реферата, составление библиографии, тематических кроссвордов, тестирование и др.
в) для формирования умений:
- решение задач и упражнений по образцу,
- решение вариативных задач,
- решение ситуационных (профессиональных) задач
Рекомендации по подготовке к зачету
Завершающим этапом изучения дисциплины является зачет
При подготовке к зачету (в конце семестра) повторять пройденный материал в строгом соответствии с учебной программой, примерным перечнем учебных вопросов, выносящихся на зачет и содержащихся в данной программе. Использовать конспект лекций и литературу, рекомендованную преподавателем. Обратить особое внимание на темы учебных занятий, пропущенных студентом по разным причинам. При необходимости обратиться за консультацией и методической помощью к преподавателю.
Готовиться к зачету необходимо последовательно, с учетом вопросов, разработанных преподавателем. Сначала следует определить место каждого контрольного вопроса в соответствующем разделе темы учебной программы, а затем внимательно прочитать и осмыслить рекомендованные научные работы, соответствующие разделы рекомендованных учебников. При этом полезно делать хотя бы самые краткие выписки и заметки. Работу над темой можно считать завершенной, если вы сможете ответить на все контрольные вопросы и дать определение понятий по изучаемой теме.
Для обеспечения полноты ответа на контрольные вопросы и лучшего запоминания теоретического материала рекомендуется составлять план ответа на контрольный вопрос. Это позволит сэкономить время для подготовки непосредственно перед зачетом за счет обращения не к литературе, а к своим записям.
Рекомендации по обучению лиц с ограниченными возможностями здоровья и инвалидов
В соответствии с методическими рекомендациями Минобрнауки РФ (утв. 8 апреля 2014 г. N АК-44/05вн) в курсе будут использованы социально-активные и рефлексивные методы обучения с целью оказания помощи в установлении полноценных межличностных отношений с другими студентами, создании комфортного психологического климата в студенческой группе. Подбор и разработка учебных материалов производятся с учетом необходимости предоставления материала в различных формах: аудиальной, визуальной, с использованием специальных технических средств и информационных систем.
Освоение дисциплины лицами с ОВЗ осуществляется с использованием средств обучения общего и специального назначения (персонального и коллективного использования). Материально-техническое обеспечение приспособлено (аудитории) к нуждам лиц с ОВЗ.
Форма проведения аттестации для студентов-инвалидов устанавливается с учетом индивидуальных психофизических особенностей. Для студентов с ОВЗ предусматривается доступная форма предоставления заданий оценочных средств, а именно:
•в печатной или электронной форме (для лиц с нарушениями опорно-двигательного аппарата);
•в печатной форме или электронной форме с увеличенным шрифтом и контрастностью (для лиц с нарушениями слуха, речи, зрения);
•методом чтения задания вслух (для лиц с нарушениями зрения).
Студентам с инвалидностью увеличивается время на подготовку ответов на контрольные вопросы. Для таких студентов предусматривается доступная форма предоставления ответов на задания, а именно:
•письменно на бумаге или набором ответов на компьютере (для лиц с нарушениями слуха, речи);
•выбором ответа из возможных вариантов с использованием услуг ассистента (для лиц с нарушениями опорно- двигательного аппарата);
•устно (для лиц с нарушениями зрения, опорно-двигательного аппарата).