60 И менее неудовлетворительно

№

Тема конспекта

Содержание конспекта лекции и темы СРС по его доработке

Темы СРС для подготовки доклада, проекта и пр.

1

1.0 Введение

Физика как наука и основа естествознания. Естественнонаучный метод познания окружающего мира. Физическая теория. Моделирование физических явлений и процессов. Роль эксперимента и теории в процессе познания природы. Физические законы. Основные элементы физической картины мира. Связь физики с другими науками. Действия над векторами.

Величайшие открытия физики.

Нанотехнология — междисциплинарная область фундаментальной и приклад-

ной науки и техники.

Современная физическая картина мира.

2

1.1 Кинематика поступательного и вращательного движения

Классическая механика как фундаментальная физическая теория. Границы ее применимости. Механическое движение. Материальная точка. Относительность механического движения. Система отсчета. Координаты. Радиус-вектор. Вектор перемещения. Скорость. Ускорение. Прямолинейное движение с постоянным ускорением. Равномерное и равноускоренное движение, их графики.

Кинематические уравнения поступательного движения.

Свободное падение тел. Движение тела, брошенного горизонтально. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Движение по окружности. Период и частота вращения. Угловая скорость. Центростремительное ускорение. Поступательное движение. Вращательное движение твердого тела. Угловая и линейная скорости вращения. Кинематические уравнения вращательного движения. Связь угловых и линейных величин.

Движение тела переменной массы.

Леонардо да Винчи — ученый и изобретатель.

3

1.2 Динамика

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила. Связь между силой и ускорением. Второй закон Ньютона. Масса. Третий закон Ньютона. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Первая, вторая и третья космические скорости. Сила тяжести и вес. Сила упругости. Виды деформации. Закон Гука. Механическое напряжение. Сила нормальной реакции опоры. Сила натяжения нити. Силы и виды трения. Сила давления. Сила Архимеда. Сила инерции.

Работы И.Ньютона, Г.Галилея и Д.Бруно.

Центр масс.

Силы, действующие на автомобиль.

4

1.3 Законы сохранения в механике.

Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Работа силы. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Упругий и неупругий удар. Работа. Мощность. КПД. Виды и условия равновесия твёрдого тела. Момент силы. Условия равновесия тел, имеющих ось вращения. Простые механизмы.

Простые механизмы и их КПД.

5

1.4 Элементы статики и гидростатики.

Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса. Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой. Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Движение жидкости по трубам. Зависимость давления жидкости от скорости ее течения.

Гидравлика. Принцип устройства гидравлического пресса. Барометры и манометры.

6

2.1 Основы молекулярно-кинетической теории

Возникновение атомистической гипотезы строения вещества и ее экспериментальные доказательства. Размеры и масса молекул. Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро. Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул. Строение и свойства газообразных, жидких и твердых тел.

Тепловое движение молекул.

Модель идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа. Тепловое равновесие. Определение температуры. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии молекул. Измерение скоростей движения молекул газа.

Виды термометров и их принцип действия.

Бесконтактные методы контроля температуры.

7

2.2 Уравнение состояния идеального газа.

Уравнение Менделеева—Клапейрона. Газовые законы. Изопроцессы. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

Работы Д.И.Менделеева, Клапейрона, Бойля, Мариотта, Шарля, Гей-Люссака.

8

2.3 Термодинамика.

Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Удельная и молярная теплоёмкость. Первый закон термодинамики. Применение 1 закона термодинамики к изопроцессам. Второй закон термодинамики. Тепловые двигатели (двигатели внешнего и внутреннего сгорания, дизель) и холодильные установки. КПД двигателей.

Газовые турбины.

2х-тактные двигатели.

Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.

Асинхронный двигатель.

Реактивные двигатели и основы работы тепловой машины.

9

2.5 Взаимное превращение твёрдых тел, жидкостей и газов.

Модели строения жидкостей и твёрдых тел. Изменение агрегатных состояний вещества. Парообразование и конденсация. Испарение и кипение. Насыщенный пар. Влажность воздуха. Поверхностное натяжение. Смачивание и капиллярность. Уравнение теплового баланса. Плавление и кристаллизация. Сублимация и десублимация. Механические свойства твердых тел. Кристаллические и аморфные тела. Дефекты в кристаллах.

Значение влажности воздуха и приборы для её измерения. Капиллярные явления в быту и технике.

Виды и применение поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Конструкционная прочность материала и ее связь со структурой.

Физические свойства атмосферы.

10

Электростатика

Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Проводники в электростатическом поле. Электростатическая защита. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Пьезоэффект. Потенциальность электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряженностью электростатического поля и напряжением.

Электроемкость. Конденсаторы и их виды. Виды соединения конденсаторов. Энергия электрического поля и конденсатора.

Работы Ш.Кулона, Р.Милликена, Л.Гальвани и А.Вольта, А.Ампера.

Лейденская банка, история её изобретения и применения.

11

Постоянный электрический ток.

Электрический ток. Электрический ток в металлах. Сила тока. Плотность тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. ВАХ резистора. Зависимость сопротивления от температуры. Электрическая цепь и её элементы. Последовательное и параллельное соединение проводников. Техника безопасности в обращении с электрическим током. Работа и мощность тока. Электродвижущая сила. Виды соединения ЭДС. Закон Ома для полной цепи. Закон Ома для цепи, содержащей конденсаторы и резисторы. Правила Кирхгофа.

Источники напряжения: электрофорная машина, гальванический элемент, аккумулятор, термо- и фото-элемент.

Использование электроэнергии в транспорте.

Криоэлектроника (микроэлектроника и холод).

Открытие и применение высокотемпературной сверхпроводимости.

Электронная проводимость металлов. Сверхпроводимость. Эмилий Христианович Ленц — русский физик.

12

Электрический ток в различных средах.

Электрический ток в различных средах. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Р-n переход. Диоды. Биполярные и униполярные транзисторы. ВАХ диода и транзистора. Тиристор.

Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза Фарадея. Электрический ток в вакууме.

Электрический ток в газах. Виды разрядов. Плазма.

Гальваностегия и гальванопластика. Виды газовых разрядов.

Акустические свойства полупроводников.

Электрические разряды на службе человека.

Полупроводниковые датчики температуры.

Жидкие кристаллы. Применение жидких кристаллов в промышленности.

13

Магнитное поле.

Взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Правило буравчика. Магнитный поток и потокосцепление. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитная проницаемость. Магнитные свойства вещества.

Магнитные поля Земли и Солнца, их влияние на человека и технику.

Магнитные измерения (принципы построения приборов, способы измерения магнитного потока, магнитной индукции).

Природа ферромагнетизма.

14

Электро-

магнитная индукция

Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Индуктивность.

Энергия магнитного поля тока. Электромагнитное поле. Устройство и принцип работы электроизмерительных приборов, трансформатора, электродвигателя и электрогенератора.

Биография и работы Г.Х. Эрстеда и М. Фарадея.

Альтернативная энергетика.

Борис Семенович Якоби — физик и изобретатель.

15

Механические колебания и волны.

Механические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс. Математический и пружинный маятники. Механические волны. Свойства механических волн. Длина волны. Скорость и ускорение колеблющегося тела. Интерференция и дифракция механических волн. Звуковые волны, их характеристики.

Ультразвук и его использование в технике и медицине.

Физика и музыка.

16

Электрические колебания и волны.

Свободные электромагнитные колебания в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний. Вынужденные колебания. Переменный электрический ток. Действующие значения тока и напряжения. Активное и реактивные (ёмкостное и индуктивное) сопротивления. Электрический резонанс. Закон Ома для переменного тока.

Электромагнитное поле. Открытый колебательный контур. Излучение и скорость электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.

Работы А.С. Попова. Принцип радиосвязи. Модуляция и детектирование. Телевидение.

Спектр электромагнитных волн. Радио и СВЧ волны.

Работы Н.Тесла, Г.Герца и А.С. Попова. Развитие средств связи. Производство электроэнергии. ГЭС и ТЭЦ.

Передача и использование электрической энергии. Проблемы энергосбережения.

Переменный электрический ток, его получение и применение.

17

Геометрическая и волновая оптика.

Геометрическая оптика. Световые лучи. Закон отражения и преломления света. Предельный угол полного отражения. Призма. Зеркало. Правила построения изображений в призме и зеркале. Линзы. Формула тонкой линзы. Получение изображения с помощью линзы. Корпускулярно-волновой дуализм. Свет как корпускулы и электромагнитные волны. Скорость света и методы ее измерения.

Различные виды электромагнитных излучений, их свойства и практические применения (таблица).

Методы коррекции близорукости, дальнозоркости и астигматизма.

Оптические явления в природе. Современная спутниковая связь.

18

Излучение и спектры.

Дисперсия света. Интерференция света. Когерентность. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поперечность световых волн. Поляризация света. Свет и цвет. Спектры излучения и поглощения различных веществ. Спектральный анализ. Инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения. Шкала электромагнитных излучений. Спектры излучения атома водорода.

Оптические приборы. Разрешающая способность оптических приборов. Спектроскоп. Спектрограф.

Голография и ее применение.

Дифракция в нашей жизни.

Конструкция и виды лазеров.

Лазерные технологии и их использование.

Рентгеновские лучи. История открытия. Применение.

19

СТО. Световые кванты.

Постулаты теории относительности. Принцип относительности Эйнштейна. Постоянство скорости света. Релятивистская динамика. Связь массы и энергии.

Тепловое излучение. Фотоны. Гипотеза М.Планка. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Технические устройства, основанные на использовании фотоэффекта.

Опыты П.Н. Лебедева, С.И. Вавилова и П.А. Черенкова.

Работы А.Г. Столетова.

Макс Планк.

20

Атомная физика.

Строение атома. Опыты Резерфорда.

Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. Устройство полупроводникового лазера. Методы регистрации элементарных частиц. Радиоактивные превращения. Виды радиоактивных излучений. Изотопы. Закон радиоактивного распада. Протонно-нейтронная модель строения атомного ядра. Состав ядра атома. Ядерные силы. Дефект масс и энергия связи нуклонов в ядре. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций. Деление и синтез ядер. Термоядерная реакция.

Устройство, принцип работы и применения лазеров.

Ядерный реактор. Ядерная энергетика.

Применение радиоактивных изотопов.

Игорь Васильевич Курчатов — физик, организатор атомной науки и техники.

Метод меченых атомов.

Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц.

Объяснение фотосинтеза с точки зрения физики. Управляемый термоядерный синтез.

Ускорители заряженных частиц.

21

Эволюция Вселенной.

Видимое движение планет Солнечной системы. Методы определения расстояний до тел Солнечной системы. Система Земля – Луна. Видимое движение Солнца. Смена сезонов года и тепловые пояса. Условия наступления лунных и солнечных затмений. Астрономический календарь.

Физические свойства планет Солнечной системы.

Происхождение и эволюция Солнечной системы. Солнце – ближайшая к нам звезда. Звезды и источники их энергии. Распределение звезд в пространстве. Млечный путь.

Современные представления о происхождении и эволюции звезд и галактик. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов.

Нуклеосинтез во Вселенной. Рождение и эволюция звёзд. Реликтовое излучение. Происхождение Солнечной системы.

Современные представления о строении и эволюции Вселенной.

Астероиды.

Астрономия наших дней.

Вселенная и темная материя.

Классификация и характеристики элементарных частиц.

Реликтовое излучение. Рождение и эволюция звезд. Роль К.Э. Циолковского в развитии космонавтики. Сергей Павлович Королев — конструктор и организатор производства ракетно-космической техники.