- •Предисловие
- •Общие рекомендации к изучению дисциплины
- •Рабочая программа
- •1.Физические основы механики
- •1.1.Элементы кинематики
- •1.2.Динамика частиц
- •2. Статистическая физика и термодинамика
- •2.1.Макроскопические состояния
- •2.2.Статистические распределения
- •3. Электричество и магнетизм
- •3.2.Постоянный электрический ток
- •3.3.Магнитное поле
- •3.4.Статическое поле в веществе
- •4. Физика колебаний и волн
- •4.3.Ангармонические колебания
- •4.4.Волновые процессы
- •5. Квантовая физика
- •5.12.Жидкие кристаллы
- •5.13.Вещество в экстремальных условиях
- •6.Современная физическая картина мира
- •Основные формулы механика
- •Молекулярная физика. Термодинамика
- •Электростатика. Постоянный электрический ток
- •Контрольная работа №1
- •Электромагнетизм
- •Контрольная работа № 2
- •Основные физические постоянные.
Предисловие
Физика – наука о природе: о строении, свойствах и взаимодействии составляющих ее материальных тел и полей. Главная цель этой науки – выявить и объяснить законы природы, которые определяют все физические явления. Физика основывается на экспериментально установленных фактах. Занимая центральное место среди других наук в объяснении законов природы, она играет первостепенное значение в формировании научного материалистического мировоззрения.
Основными задачами курса физики в вузах являются:
Создание основ теоретической подготовки в области физики, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей возможность использования новых физических принципов в тех областях техники, в которых они специализируются.
Формирование научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или математических методов исследования.
Усвоение основных физических явлений и законов классической и современной физики, методов физического исследования.
Выработка приемов и навыков решения конкретных задач из разных областей физики, помогающих в дальнейшем решать инженерные задачи.
Ознакомление с современной научной аппаратурой и электронно-вычислительной техникой, выработки у студентов начальных навыков проведения экспериментальных исследований различных физических явлений с применением ЭВМ и оценки погрешности измерений.
Цель настоящего учебно-методического пособия – оказать помощь студентам-заочникам технологических специальностей высших учебных заведений в изучении курса физики.
Материал курса физики разделен на четыре контрольные работы. Перед каждым контрольным заданием даются пояснения к рабочей программе, приводятся основные законы и формулы, примеры решения задач. Кроме того, в пособии даны общие методические указания, рабочая программа, примерная схема решения задач, применения ЭВМ (микрокалькулятора) при решении задач, и некоторые справочные материалы.
Сведения, связанные со спецификой изучения курса физики в данном вузе, сообщаются студентам кафедрами физики дополнительно.
Общие рекомендации к изучению дисциплины
Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Для облегчения этой работы кафедры физики вузов организуют чтение лекций, практические занятия и лабораторные работы. Поэтому процесс изучения физики состоит из следующих этапов:
проработка установочных и обзорных лекций;
самостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями;
выполнение контрольных работ;
прохождение лабораторного практикума;
сдача зачетов и экзаменов.
При самостоятельной работе над учебным материалом необходимо:
составлять конспект, в котором записывать законы и формулы, выражающие эти законы, определения основных физических понятий и сущность физических явлений и методов исследования;
изучать курс физики систематически, так как в противном случае материал будет усвоен поверхностно;
пользоваться каким-то одним учебником или учебным пособием (или ограниченным числом пособий), чтобы не утрачивалась логическая связь между отдельными вопросами, по крайней мере внутри какого-то определенного раздела курса.
Контрольные работы позволяют закрепить теоретический материал курса. В процессе изучения физики студент должен выполнить четыре контрольные работы. Решение задач контрольных работ является проверкой степени усвоения студентом теоретического курса, а рецензии на работу помогают ему доработать и правильно освоить различные разделы курса физики. Перед выполнением контрольной работы необходимо внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной контрольной работе, уравнениями и формулами, а также со справочными материалами, приведенными в конце методических указаний. Прежде чем приступить к решению той или иной задачи, необходимо хорошо понять ее содержание и поставленные вопросы.
Материал для контрольных работ распределен следующим образом:
а) физические основы механики, молекулярной физики и термодинамики, электростатики, постоянного тока; б) физические основы электродинамики, оптики, элементы атомной, ядерной физики.
Контрольные работы содержат десять задач. Вариант задания контрольной работы определяется в соответствии с последней цифрой шифра по таблице для контрольных работ. Если, например, последняя цифра 5, то в контрольных работах студент решает задачи 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75.
Таблица вариантов
Контрольная работа № 1 и № 2 |
||||||||||
вариант |
Номера задач |
|||||||||
1 |
1 |
11 |
21 |
31 |
41 |
51 |
61 |
71 |
81 |
91 |
2 |
2 |
12 |
22 |
32 |
42 |
52 |
62 |
72 |
82 |
92 |
3 |
3 |
13 |
23 |
33 |
43 |
53 |
63 |
73 |
83 |
93 |
4 |
4 |
14 |
24 |
34 |
44 |
54 |
64 |
74 |
84 |
94 |
5 |
5 |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
65 |
75 |
85 |
95 |
6 |
6 |
16 |
26 |
36 |
46 |
56 |
66 |
76 |
86 |
96 |
7 |
7 |
17 |
27 |
37 |
47 |
57 |
67 |
77 |
87 |
97 |
8 |
8 |
18 |
28 |
38 |
48 |
58 |
68 |
78 |
88 |
98 |
9 |
9 |
19 |
29 |
39 |
49 |
59 |
69 |
79 |
89 |
99 |
10 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие правила:
1) указывать на титульном листе номер контрольной работы, наименование дисциплины, фамилию и инициалы студента, шифр и домашний адрес;
2) контрольную работу следует выполнять аккуратно, оставляя поля для замечаний рецензента;
3) задачу своего варианта переписывать полностью, а заданные физические величины выписать отдельно, при этом все числовые величины должны быть переведены в одну систему единиц;
4) для пояснения решения задачи там, где это нужно, аккуратно сделать чертеж;
5) решение задачи и используемые формулы должны сопровождаться пояснениями;
6) в пояснениях к задаче необходимо указывать те основные законы и формулы, на которых базируется решение данной задачи;
7) при получении расчетной формулы для решения конкретной задачи приводить ее вывод;
8) задачу рекомендуется решить сначала в общем виде, т. е. только в буквенных обозначениях, поясняя применяемые при написании формул буквенные обозначения;
9) вычисления следует проводить с помощью подстановки заданных числовых величин в расчетную формулу. Все необходимые числовые
значения величин должны быть выражены в СИ (см. справочные материалы);
10) проверить единицы полученных величин по расчетной формуле и тем самым подтвердить ее правильность;
11) константы физических величин и другие справочные данные выбирать из таблиц;
12) при вычислениях по возможности использовать микрокалькулятор, точность расчета определять числом значащих цифр исходных данных;
13) в контрольной работе следует указывать учебники и учебные пособия, которые использовались при решении задач.
Контрольные работы, оформленные без соблюдения указанных правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, не зачитывают.
При отсылке работы на повторное рецензирование обязательно представлять работу с первой рецензией.
Во время экзаменационно-лабораторных сессий проводятся лабораторные работы. Цель лабораторного практикума—не только изучить те или иные физические явления, убедиться в правильности теоретических выводов, приобрести соответствующие навыки в обращении с физическими приборами, но и более глубоко овладеть теоретическим материалом.
На экзаменах и зачетах в первую очередь выясняется усвоение основных теоретических положений программы и умение творчески применять полученные звания к решению практических задач. Физическая сущность явлений, законов, процессов должна излагаться четко и достаточно подробно; решать задачи необходимо без ошибок и уверенно. Любая графическая работа должна быть выполнена аккуратно и четко. Только при выполнении этих условий знания по курсу физики могут быть признаны удовлетворительными.