Министерство транспорта Российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

____________________________

Т. А. Аронова, О. И. Сердюк

Методические указания для подготовки

студентов к тестированию по разделам физики

«КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ», «ВОЛНОВАЯ ОПТИКА»,

«КВАНТОВАЯ ФИЗИКА»

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Омск 2010

УДК 53(075.8)

ББК 22.3я73

А844

Методические указания для подготовки студентов к тестированию по разделам физики «Колебания и волны», «Волновая оптика», «Квантовая физика» / Т. А. Аронова, О. И. Сердюк; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. 36 с.

Содержат краткий обзор теоретического материала, рекомендации для подготовки к тестированию и тестовые задания для самостоятельного решения.

Самостоятельная работа над тестовыми заданиями позволит студентам научиться анализировать теоретический материал, проводить сравнение физических явлений, выбирать границы применимости физических теорий для различных явлений.

Предназначены для студентов первого, второго и третьего курсов технических специальностей очной формы обучения при самостоятельной подготовке к тестированию.

Библиогр.: 6 назв. Рис. 26. Прил. 1.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Е. Митрохин;

канд. техн. наук, доцент Н. А. Прокудина.

_________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 15

1. Методические рекомендации к выполнению тестовых заданий 16

2. Колебания 17

2.1. Задачи для самостоятельного решения 111

2.1.1. Гармонические механические колебания 111

2.1.2. Электромагнитные колебания 112

2.1.3. Сложение гармонических колебаний 114

3. Волны 114

3.1. Задачи для самостоятельного решения 116

3.1.1. Механические и электромагнитные волны 116

4. Волновая оптика 117

4.1. Задачи для самостоятельного решения 121

4.1.1. Интерференция, дифракция, поляризация 121

5. Квантовая физика 124

5.1. Задачи для самостоятельного решения 130

5.1.1. Квантово-оптические явления, квантовая механика 130

Библиографический список 134

Приложение. ответы к задачам для самостоятельного решения 135

3

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе среди эффективных методов оценки образовательных достижений заметная роль отводится тестированию. Под тестированием понимается стандартизированная процедура объективного измерения образовательных достижений испытуемого или отдельных качеств его личности.

Основной целью тестирования является предоставление субъектам и пользователям системы образования независимой объективной информации об образовательных достижениях. Эта информация может быть использована при аттестации обучающихся на всех уровнях образования, при аттестации образовательных учреждений, конкурсном отборе в профессиональные учреждения, при оценке состояния и выявлении тенденций развития системы образования. Информация об образовательных достижениях может быть использована обучающимися и их родителями в защите своих прав на получение образования по качеству, не ниже установленного государством в нормативных документах и обществом, для защиты от появления некомпетентных обладателей дипломов и прочих документов об образовании.

Особенностью любого вида тестирования является массовость проверки и использование единого инструментария, на основе которого сравниваются результаты обследуемой совокупности тестируемых.

При аттестации образовательных учреждений сравниваются степень подготовленности и уровень образованности студентов в различных вузах.

Данные методические указания позволят студентам на первом курсе самостоятельно готовиться к любому промежуточному контролю (коллоквиуму, экзамену и т. п.). При проведении на третьем курсе федерального тестирования студентов на проверку остаточных знаний данные указания позволят вспомнить приобретенные знания по основным разделам курса физики и самостоятельно оценить их.

Конечно, тестирование не может быть единственным источником информации при принятии каких-либо решений (экзаменационная оценка, выдача диплома и т. п.). Результаты тестирования должны использоваться наряду с другими формами оценки образовательных достижений, например, с устным или письменным экзаменом, собеседованием или интервью. Именно такой сбалансированный подход использования результатов формализованного тестирования в сочетании с другими методами оценки считается наиболее перспективным и применяется в большинстве стран мира с развитыми системами тестирования (США, Англия, Нидерланды, Япония и др.).

1. Методические рекомендации

к выполнению тестовых заданий

Как показывает опыт, тестирование знаний, навыков и умений оказывается достаточно сложным для обучающихся, это связано как с разнообразием тестовых заданий, так и с нетрадиционной формой постановки вопросов в этих заданиях.

Методические указания содержат основные формулы и законы по колебаниям и волнам, волновой оптике и квантовой физике в соответствии с программой общего курса физики в вузах. В приложении даны ответы к задачам для самостоятельного решения. Причем следует отметить, что в тестах правильным является только один вариант ответа.

Перед решением задачи рекомендуем повторить соответствующую теорию по учебникам [1, 2] или конспектам лекций, записанным на лекционных занятиях, а также основные формулы и законы по данным методическим указаниям и проанализировать примеры решения задач, рассмотренных на практических занятиях и в методических указаниях [3  5].

Приступая к решению задач, необходимо кратко записать ее условие и (если необходимо) сделать рисунок. Решение следует осуществлять в общем виде (в бук-венных обозначениях), в результате чего получить расчетную формулу и произвести численный расчет в единицах СИ. После этого необходимо сравнить полученный ответ с правильным. Если ответы не совпали, то нужно проанализировать решение задачи, уточнить правильность выбранных формул и законов, а затем исправить ошибки.

Анализ наиболее часто встречающихся ошибок позволяет дать следующие рекомендации. В разделе «Колебания и волны» необходимо обратить внимание на электрические схемы колебательных контуров для генерации собственных, затухающих и вынужденных колебаний. В разделе «Волновая оптика» нужно научиться рассчитывать результаты интерференции и дифракции света. В разделе «Квантовая физика» явления и процессы необходимо объяснять, пользуясь только законами квантовой механики.

Значения основных физических постоянных приведены в справочной литературе [6].

Для того чтобы закрепить полученные навыки решения задач и выполнять задания быстро, рекомендуем повторить тестирование без вспомогательного материала.