3162
.pdf11
– уметь выдвигать гипотезы и строить модели на примере волнового процесса, применять полученные знания для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; оценивать достоверность естественнонаучной информации.
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
Задание для самопроверки
Втетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1. Как изменится сила давления и давление на поверхность площадью S, если площадь увеличить в два раза?
2. Как изменится высота столба жидкости в капилляре, если его диаметр уменьшить?
3. Как изменится вес объекта объемом 3 кубических метра, если его
поместить в воду? Приведите результаты конкретных оценок считая плотность воды 1000 кг/м3.
Подготовьте доклад на тему «Использование звука и ультразвука в быту
итехнике» (дополнительное задание). Рекомендуемая литература: интернет источники.
Втетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
Вариант |
Задача |
1 |
Определите длину волны звука в воде, если скорость ее |
|
распространения 500м/c на частоте 100Гц. |
|
Всплывет ли |
2 |
Как изменилась частота звука, если длина волны в среде |
|
возросла в 2 раза? |
3 |
Как изменится длина волны в среде если частота звука упала в |
|
3 раза? |
4 |
Как изменилась частота звука, если длина волны в среде упала |
|
в 2 раза? |
5 |
Как изменится длина волны в среде если частота звука |
|
возросла в 3 раза? |
6 |
Определите скорость звука в среде на частоте 100Гц, если |
|
точки одинаковой интенсивности звука расположены на |
|
расстоянии 10м. |
7 |
Определите расстояние от локатора до объекта, если сигнал |
|
пришел через 10мс после запуска на частоте 100Гц, а точки |
|
одинаковой интенсивности звука расположены на расстоянии |
|
10м |
В тетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
|
|
12 |
|
|
|
|
|
На рисунке показан график зависимости |
|||
|
|
температуры |
килограмма |
кристаллического |
|
|
|
вещества от времени его нагревания на |
|||
|
|
электрической плитке мощностью 20кВт. |
|||
|
|
Определите согласно вашему варианту: |
|
||
|
|
|
|
|
|
Вариант |
|
Определите по графику |
|
|
|
1 |
Отношение абсолютной температуры плавления к начальной |
||||
|
абсолютной температуре. Теплоемкость кристаллической фазы. |
||||
2 |
Отношение |
абсолютной |
температуры |
плавления |
к |
|
максимальной абсолютной температуре. Теплоемкость жидкой |
||||
|
фазы. |
|
|
|
|
3 |
Отношение абсолютной начальной температуры и абсолютной |
||||
|
температуре плавления. Теплоемкость жидкой фазы. |
|
|||
4 |
Отношение абсолютной максимальной температуры к |
||||
|
абсолютной |
температуре |
плавления. |
Теплоемкость |
|
|
кристаллической фазы. |
|
|
|
|
5 |
Температуру |
плавления. |
Отношение |
теплоемкости |
|
|
кристаллической к теплоемкости жидкой фазы. |
|
|||
6 |
Длительность процесса плавления. Отношение теплоемкости |
||||
|
жидкой к теплоемкости кристаллической фазы. |
|
|||
7 |
Количество теплоты необходимое для завершения процесса |
||||
|
плавления. Температуру вещества через 40 минут нагрева. |
|
|||
В домашних условиях вырастите кристалл соли или медного купороса из насыщенного раствора. По результатам наблюдения подготовьте сообщение.
Тема 1.5. Принцип фальсификации, как отличительная черта научного метода познания.
Студент должен:
– знать смысл понятий: молекула, тепловое движение; идеальный газ, основные положения молекулярно-кинетической теории вещества, смысл физических величин: давление, плотность вещества, абсолютная температура, средняя кинетическая энергия молекулы, концентрация молекул газа, молярная масса и количество вещества, смысл основного закона МКТ и уравнения состояния идеального газа;
– уметь применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; оценивать достоверность естественнонаучной информации;
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
13
Задание для самопроверки
Втетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1. Объясните чем отличается принцип действия и результат измерений манометром и барометром.
2. Определите абсолютную температуру кипения воды.
3. Как изменится средняя кинетическая энергия молекулы кислорода за окном при уменьшении абсолютной температуры на 30%.
4. Объясните принцип работы психрометра.
5. При постоянном нагревании жидкости ее температура не изменяется. Как Вы объясните этот наблюдаемый факт?
6. Влажность в помещении составляет 20%. Оцените во сколько раз
давление насыщенных паров превышает давление паров в помещении.
7. при температуре 100оС давление воздуха составляет 60кПа. Определите влажность воздуха.
Подготовьте реферат на тему ««М.В. Ломоносов – основоположник МКТ» (дополнительное задание).
Втетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
Вариант |
|
|
Задача |
|
|
1 |
При сжатии неизменного количества идеального газа |
||||
|
идеального газа объем уменьшился в 2 раза, а абсолютная |
||||
|
температура газа увеличилась в 2 раза. Как и во сколько раз |
||||
|
изменилось при этом давление газа? |
|
|
||
2 |
При расширении неизменного количества идеального газа |
||||
|
идеального газа объем увеличился в 2 раза, а абсолютная |
||||
|
температура газа уменьшилась в 2 раза. Как изменилось при |
||||
|
этом давление газа |
|
|
|
|
3 |
При расширении неизменного количества идеального газа |
||||
|
идеального газа объем увеличился в 2 раза, а абсолютная |
||||
|
температура газа увеличилась в 2 раза. Как Как и во сколько |
||||
|
раз изменилось при этом давление газа |
|
|
||
4 |
При сжатии неизменного количества идеального газа |
||||
|
идеального газа объем уменьшился в 2 раза, а абсолютная |
||||
|
температура газа уменьшилась в 3раза. Как и во сколько раз |
||||
|
изменилось при этом давление газа? |
|
|
||
5 |
Давление |
неизменного |
количества |
идеального |
газа |
|
уменьшилось в 2 раза, абсолютная температура газа |
||||
|
уменьшилась в 4 раза. Как и во сколько раз изменился при этом |
||||
|
объем газа? |
|
|
|
|
6 |
Давление неизменного количества идеального газа увеличилась |
||||
|
в 2 раза, абсолютная температура газа уменьшилась в 4 раза. |
||||
|
Как и во сколько раз изменился при этом объем газа? |
|
|||
|
14 |
|
|
7 |
Давление неизменного количества идеального газа увеличилась |
|
в 2 раза, абсолютная температура газа увеличилась в 4 раза. |
|
Как и во сколько раз изменился при этом объем газа? |
Тема 1.6 Феноменологический подход при формировании научной картины мира на примере термодинамики.
Студент должен:
–знать смысл понятий: циклический процесс, изопроцессы, теплоемкость; смысл физических величин: внутренняя энергия, количество теплоты, коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей, смысл основных законов термодинамики;
–уметь применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; оценивать достоверность естественнонаучной информации;
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
Задание для самопроверки
Втетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1. Принцип работы двигателя идеальной тепловой машины.
2. Как изменится внутренняя энергия кислорода, если его абсолютная температура уменьшится на 10%?
3. Сравните внутреннюю энергию одинакового количества водорода и гелия при одинаковых внешних условиях.
Подготовьте реферат на тему «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей в Воронежской области» (дополнительное задание).
Втетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
Вариант |
Задача |
1 |
Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 |
|
Дж и отдает холодильнику 40 Дж. Чему равен КПД тепловой |
|
машины? |
2 |
Тепловая машина с КПД 50% за цикл работы отдает |
|
холодильнику 100 Дж. Какое количество теплоты за цикл |
|
машина получает от нагревателя? |
3 |
Максимальный КПД тепловой машины с температурой |
|
нагревателя 227оС и температурой холодильника 27оС равен… |
4 |
Горячий пар поступает в турбину при температуре 500оС, а |
|
выходит из нее при температуре 30оС. Каков КПД турбины? |
|
Паровую турбину считать идеальной тепловой машиной. |
5 |
Температура нагревателя идеальной тепловой машины 425 К, а |
15
|
температура |
холодильника |
300 К. |
Двигатель получил |
от |
||
|
нагревателя |
количество |
теплоты |
40 кДж. Какую |
работу |
||
|
совершило рабочее тело? |
|
|
|
|
|
|
6 |
Тепловая машина имеет КПД 25 %. Средняя мощность |
||||||
|
передачи теплоты холодильнику в ходе ее работы составляет |
||||||
|
3 кВт. Какое |
количество теплоты получает рабочее тело |
|||||
|
машины от нагревателя за 10 с? |
|
|
|
|||
7 |
В тепловой |
машине |
температура нагревателя |
600 K, |
|||
|
температура |
холодильника |
на |
200 K меньше, |
чем |
у |
|
|
нагревателя. Максимально возможный КПД машины равен… |
|
|||||
Тема1.7. Противоречия научных подходов, как стимулирование процессов формирования научной парадигмы
Студент должен:
– знать смысл понятий: элементарный электрический заряд, напряженность и потенциал электрического поля конденсаторы, энергия электростатического поля смысл физических величин: напряженность электрического поля, разность потенциалов, электрическая емкость, энергия конденсатора; смысл законов постоянства электрического заряда;
– уметь описывать физические поля, применять полученные знания для решения задач по оценке характеристик физических полей на примере законов электростатики.
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
Задание для самопроверки
В тетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1.Как направлена напряженность поля и сила, действующая на отрицательный заряд, в точке, расположенной посередине между одинаковыми по модулю разноименными зарядами?
2.Запишите формульное выражения для оценки работы по перемещению
заряда q вдоль силовых линий |
однородного электрического поля |
напряженностью E на расстояние d. |
|
3. Если два электроскопа с различными зарядами соединить проводящей проволокой, то через заряды на них… Ответ поясните.
Подготовьте доклад на тему «Практическое использование газового разряда» (дополнительное задание). Рекомендуемая литература – интернетисточники.
В тетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
16
Вариант |
Задача |
1 |
Определите емкость трех параллельно соединенных |
|
конденсаторов емкостью 3мкФ и энергию накопленную в такой |
|
системе при подключении ее к источнику 10В. |
2 |
Определите емкость трех последовательно соединенных |
|
конденсаторов емкостью 3мкФ и энергию накопленную в такой |
|
системе при подключении ее к источнику 10В. |
3 |
Определите емкость трех параллельно и двух последовательно |
|
присоединенных к ним конденсаторов емкостью 3мкФ и |
|
энергию накопленную в такой системе при подключении ее к |
|
источнику 10В. |
4 |
Определите емкость двух параллельно и двух последовательно |
|
присоединенных к ним конденсаторов емкостью 3мкФ и |
|
энергию накопленную в такой системе при подключении ее к |
|
источнику 10В. |
5 |
Определите емкость двух параллельно и пяти последовательно |
|
присоединенных к ним конденсаторов емкостью 3мкФ и |
|
энергию накопленную в такой системе при подключении ее к |
|
источнику 10В. |
6 |
Определите емкость двух параллельно и четырех |
|
последовательно присоединенных к ним конденсаторов |
|
емкостью 3мкФ и энергию накопленную в такой системе при |
|
подключении ее к источнику 10В. |
7 |
Определите емкость пяти параллельно и двух последовательно |
|
присоединенных к ним конденсаторов емкостью 3мкФ и |
|
энергию накопленную в такой системе при подключении ее к |
|
источнику 10В. |
Тема 1.8. Роль эксперимента в формировании научной картины мира на примере исследований законов постоянного тока.
Студент должен:
– знать смысл понятий: электрический ток; магнитное поле, взаимодействие проводников, принципы работы электроизмерительных приборов, качество электроизмерительных приборов; смысл физических величин: напряжение, электродвижущая сила (ЭДС), электрическое сопротивление, мощность тока, магнитная индукция, смысл законов Ома и Джоуля-Ленца; закона Био-Савара-Лапласа.
– уметь описывать физические поля, применять полученные знания для решения задач по оценке характеристик физических полей на примере магнитного и электростатического поля.
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
17
Втетради для выполнения лабораторного практикума подготовьте
конспект теоретического материала и описания установки, начертите таблицу для результатов испытаний. Рекомендуемая литература – 2о.
Втетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1.Как определить направление индукции магнитного поля в центре кольца с током, если ток в кольце направлен по часовой стрелке?
2.Как изменится радиус обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле при увеличении ее скорости в n раз?
3.Как взаимодействуют два параллельных друг другу проводника, если электрический ток в них протекает в противоположных направлениях?
В тетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
Вариант |
Задача |
1 |
Нарисуйте схему для соединения 3 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 1,5С. В |
|
схеме замените конденсаторы сопротивлениями R=1Ом и |
|
рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в цепи с |
|
источником с ЭДС 12 В с пренебрежимо малым внутренним |
|
сопротивлением. |
2 |
Нарисуйте схему для соединения 3 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 0,67С. В |
|
схеме замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
цепи с источником с ЭДС 12 В с пренебрежимо малым |
|
внутренним сопротивлением. |
3 |
Нарисуйте схему для соединения 4 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения осталась С. В |
|
схеме замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
цепи с источником с ЭДС 12 В с пренебрежимо малым |
|
внутренним сопротивлением. |
4 |
Нарисуйте схему для соединения 4 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 2,5С. В |
|
схеме замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
цепи с источником с ЭДС 12 В с пренебрежимо малым |
|
внутренним сопротивлением. |
5 |
Нарисуйте схему для соединения 4 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 1,33С. В |
|
схеме замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
18 |
|
|
|
цепи с источником с ЭДС 12 В с пренебрежимо малым |
|
внутренним сопротивлением. |
6 |
Нарисуйте схему для соединения 5 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 3С. В схеме |
|
замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
цепи с током 2А. |
7 |
Нарисуйте схему для соединения 5 конденсаторов одинаковой |
|
емкостью С, так, чтобы емкость соединения стала 1,25С. В |
|
схеме замените конденсаторы одинаковыми сопротивлениями |
|
R=1Ом и рассчитайте выделяемую на этом участке мощность в |
|
цепи с током 2А. |
Подготовьте тематический конспект «Электрическое поле в природе и технике» и «Электрический ток в различных средах». Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д и интернет источники.
Тема 1.9. Физическая парадигма в начале двадцатого века.
Студент должен:
– знать смысл понятий: намагниченность, силовые линии, полюса магнита колебательный контур, явление электромагнитной индукции и самоиндукции; смысл физических величин: индукция магнитного поля, поток магнитного поля, индуктивность, емкостное и индуктивное сопротивление,
смысл физических законов электродинамики;
– уметь применять полученные знания для оценки влияния физических излучений на вещества и системы в рамках современной научной парадигмы, выдвигать гипотезы и строить модели в области электродинамики.
Рекомендуемая литература – 1о, 2д,3д.
Задание для самопроверки
В тетради для самостоятельной работы приведите ответы на контрольные вопросы:
1.Укажите устройство, в котором используется явление возникновения тока при движении проводника в магнитном поле.
2.Один раз полосовой магнит падает сквозь неподвижное металлическое кольцо южным полюсом вниз, второй раз северным полюсом вниз. В каком случае в кольце возникает ток?
3.Через катушку индуктивности течёт постоянный ток. Как нужно изменить силу тока, чтобы увеличить энергию магнитного поля катушки вдвое?
Подготовьте тематический конспект «Магнитные свойства вещества. Практическое использование диамагнетиков, парамагнетиков, и ферромагнетиков». Рекомендуемая литература – 1о,2д,3д и интернет источники
19
Подготовьте доклад на тему «Производство, передача и потребление электроэнергии в России. Проблемы энергосбережения» (дополнительное задание). Рекомендуемая литература –интернет источники.
В тетради для самостоятельной работы решите задачу согласно своему варианту:
Вариант |
|
|
|
|
Задача |
|
|
|
|
|
|
1 |
Протон и электрон влетают в однородное магнитное поле |
||||||||||
|
перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии |
||||||||||
|
L друг от друга с одинаковыми скоростями v. |
Отношение |
|||||||||
|
модулей сил, действующих на них со стороны магнитного поля |
||||||||||
|
в этот момент времени. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и |
||||||||||
|
катушки индуктивностью L. Как изменится период свободных |
||||||||||
|
электромагнитных колебаний в этом контуре и максимальная |
||||||||||
|
энергия магнитного поля катушки, если емкость конденсатора |
||||||||||
|
и индуктивность катушки увеличить в 3 раза, а конденсатор |
||||||||||
|
заряжать от того же аккумулятора? |
|
|
|
|
|
|||||
2 |
Протон и электрон влетают в однородное магнитное поле |
||||||||||
|
перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии |
||||||||||
|
L друг от друга с одинаковыми скоростями v. |
Отношение |
|||||||||
|
радиусов искривления траектории. |
|
|
|
|
|
|||||
|
Емкость конденсатора, |
включенного в цепь переменного тока, |
|||||||||
|
равна 6 мкФ. |
Уравнение |
колебаний |
напряжения на |
|||||||
|
конденсаторе имеет |
вид: U = 50сos(1 103t), |
где |
все величины |
|||||||
|
выражены в СИ. Найдите амплитуду силы тока и |
||||||||||
|
максимальную энергию магнитного поля в катушке. |
|
|
||||||||
3 |
Протон и α-частица |
(m = 4mp; |
q = 2qp)влетают |
в |
однородное |
||||||
|
магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции |
||||||||||
|
на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. |
||||||||||
|
Отношение радиусов искривления траектории частиц. |
|
|||||||||
|
Колебания силы тока в цепи, содержащей идеальную катушку, |
||||||||||
|
описываются уравнением: I=0,8sin(25πt/2) , где все величины |
||||||||||
|
выражены |
в |
СИ. |
Индуктивность |
катушки |
равна |
0,5 Гн. |
||||
|
Определите амплитуду напряжения на конденсаторе. |
|
|||||||||
4 |
α-частица и протон (m = 4mp; q = 2qp)и влетают в однородное |
||||||||||
|
магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции |
||||||||||
|
на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. |
||||||||||
|
Отношение радиусов искривления траектории частиц. |
|
|||||||||
|
Ёмкость конденсатора в колебательном контуре равна 50 мкФ. |
||||||||||
|
Уравнение |
изменения |
напряжения |
на конденсаторе |
имеет |
||||||
|
вид: U = 60 sin(500t), |
где все величины выражены в СИ. |
|||||||||
|
Найдите амплитуду колебаний силы тока в катушке и |
||||||||||
|
максимальное значения энергии магнитного поля в ней. |
|
|||||||||
20
5 |
Радиусы окружностей R и Rp, по которым движутся -частица |
|||||||||||
|
и протон (m = 4mp; |
q = 2qp), |
влетевшие |
в |
однородное |
|||||||
|
магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции |
|||||||||||
|
с одной и той же скоростью, соотносятся как … |
|
|
|
|
|||||||
|
Колебательный |
контур |
состоит |
из |
конденсатора |
|||||||
|
электроемкостью C и |
|
катушки |
индуктивностью L. |
Как |
|||||||
|
изменится период свободных электромагнитных колебаний и |
|||||||||||
|
максимальная энергия магнитного поля катушки в этом |
|||||||||||
|
контуре, если и электроемкость конденсатора, и индуктивность |
|||||||||||
|
катушки увеличить в 2 раза а конденсатор заряжать от того же |
|||||||||||
|
аккумулятора? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Два |
первоначально |
покоившихся |
электрона |
ускоряются |
в |
||||||
|
электрическом поле: первый в поле с разностью |
|||||||||||
|
потенциалов U, |
второй |
– |
2U. |
Ускорившиеся |
электроны |
||||||
|
попадают в однородное магнитное поле, линии индукции |
|||||||||||
|
которого перпендикулярны скорости движения электронов. |
|||||||||||
|
Отношение радиусов кривизны траекторий первого и второго |
|||||||||||
|
электронов в магнитном поле равно… |
|
|
|
|
|
||||||
|
Простой колебательный контур содержит конденсатор |
|||||||||||
|
емкостью С = 1 мкФ |
и |
катушку |
индуктивности L = 0,01 Гн. |
||||||||
|
Какой должна быть емкость конденсатора, чтобы циклическая |
|||||||||||
|
частота колебаний |
электрической |
энергии в |
контуре |
||||||||
|
увеличилась на = 2 104 с 1? |
|
|
|
|
|
|
|||||
7 |
Два |
первоначально |
покоившихся |
электрона |
ускоряются |
в |
||||||
|
электрическом поле: первый в поле с разностью |
|||||||||||
|
потенциалов U, |
второй |
– |
2U. |
Ускорившиеся |
электроны |
||||||
|
попадают в однородное магнитное поле, линии индукции |
|||||||||||
|
которого перпендикулярны скорости движения электронов. |
|||||||||||
|
Отношение радиусов кривизны траекторий второго и первого |
|||||||||||
|
электронов в магнитном поле равно … |
|
|
|
|
|
||||||
|
В наборе радиодеталей для изготовления простого |
|||||||||||
|
колебательного |
контура |
имеются |
две |
катушки |
|
с |
|||||
|
индуктивностями L1 = 1 мкГн |
и L2 = 2 мкГн, |
а |
также |
два |
|||||||
|
конденсатора, |
емкости |
которых C1 = 3 пФ |
|
и C2 = 4 пФ. |
|||||||
|
Определите наименьший и наибольший период возможных |
|||||||||||
|
колебательных контуров. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Тема 1.10. Роль развития оптических приборов в форми-ровании научной парадигмы.
Студент должен: