Рабочая программа
.pdf31
Темы практических занятий по физике ч.II для студентов специальностей 060800, 240100 и 121200, изучающих физику в объеме 2-х семестров.
№ |
Темы практических занятий |
Объем |
|
|
часов |
1 |
Колебания и волны. |
1 |
2 |
Интерференция света. |
1 |
3 |
Дифракция света. |
1 |
4 |
Поляризация. |
1 |
5 |
Тепловое излучение. Фотоэффект. Эффект Комптона. |
2 |
6 |
Физика атома. |
1 |
7 |
Физика атомного ядра. Радиоактивность. |
1 |
|
|
ИТОГО: 8 часов |
||
|
3.11. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ |
|||
№ |
Темы лабораторных занятий |
|
Объем |
|
|
|
|
часов |
|
|
Раздел: Физические основы механики. |
|
|
|
|
Колебания и волны. |
|
|
|
1 |
Определение скорости полета снаряда с помощью баллисти- |
|
|
|
|
ческого крутильного маятника. |
|
4 |
|
2 |
Определение ускорения свободного падения при помощи |
|
|
|
|
прибора Атвуда. |
|
4 |
|
3 |
Измерение модуля упругости из прогиба. |
|
4 |
|
4 |
Определение моментов инерции тел (металлических колец) с |
|
|
|
|
помощью маятника Максвелла. |
|
4 |
|
5 |
Определение коэффициента трения качения методом иссле- |
|
|
|
|
дования колебаний наклонного маятника. |
|
4 |
|
6 |
Определение коэффициента жесткости пружины методом ис- |
|
|
|
|
следования колебаний пружинного маятника. |
|
4 |
|
7 |
Измерение скорости звука в воздухе путем исследования фа- |
|
|
|
|
зы бегущей звуковой волны. |
|
4 |
|
|
Раздел: Молекулярная физика и термодинамика. |
|
|
|
8 |
Определение плотности воздуха взвешиванием. |
|
4 |
|
9 |
Определение отношения удельных теплоемкостей |
воздуха |
|
|
|
методом адиабатического расширения. |
|
4 |
|
10 |
Определение изменения энтропии идеального газа при изо- |
|
|
|
|
хорном охлаждении. |
|
4 |
|
11 |
Измерение вязкости жидкости по методу Стокса. |
|
4 |
|
|
32 |
|
|
Продолжение таблицы |
|
12 |
Измерение коэффициента поверхностного натяжения мето- |
|
|
дом отрыва кольца. |
4 |
|
Раздел : Электростатика. |
|
13 |
Измерение электроемкости конденсатора методом баллисти- |
4 |
|
ческого гальванометра. |
|
14 |
Определение объемной плотности энергии электрического |
4 |
|
поля. |
|
|
Раздел: Электрический ток. |
|
15 |
Исследование работы источника постоянного тока. |
4 |
16 |
Законы Кирхгофа. |
4 |
17 |
Исследование резонансных явлений в струне и длинной ли- |
|
|
нии. |
4 |
18 |
Резонанс в последовательном колебательном контуре. |
4 |
|
Раздел: Магнитное поле стационарных токов. |
|
19 |
Измерение элементов земного магнетизма. |
4 |
20 |
Определение индукции магнитного поля на оси соленоида. |
4 |
21 |
Определение индукции магнитного поля при помощи изме- |
|
|
рения силы Ампера. |
4 |
22 |
Определение удельного заряда электрона методом магнетро- |
|
|
на. |
4 |
24 |
Изучение основной кривой намагничивания ферромагнетика. |
4 |
25 |
Исследование поля магнитного диполя. |
4 |
|
Раздел: Волновая оптика. |
|
26 |
Наблюдение интерференционной картины, полученной с по- |
|
|
мощью бипризмы Френеля и определение длины световой |
4 |
|
волны. |
|
27 |
Определение радиуса кривизны линзы при помощи колец |
|
|
Ньютона. |
4 |
28 |
Определение длины световой волны при помощи дифракци- |
|
|
онной решетки. |
4 |
29 |
Исследование поляризованного света. Закон Малюса. |
4 |
30 |
Измерение степени поляризации частично поляризованного |
4 |
|
света. |
|
31 |
Вращение плоскости поляризации. |
4 |
|
Раздел: Квантовая физика. |
|
32 |
Определение постоянной Стефана-Больцмана и постоянной |
|
|
Планка. |
4 |
33 |
Изучение термоэлектронной эмиссии. |
4 |
34 |
Изучение внешнего фотоэффекта. |
4 |
35 |
Изучение работы газового лазера. |
4 |
33
Продолжение таблицы
Раздел: Физика атома.
36 |
Определение постоянной Ридберга и вычисление |
энергии |
|
|
ионизации атома водорода. |
|
4 |
|
Раздел: Физика твердого тела. |
|
|
|
Физика атомного ядра. |
|
|
|
Радиоактивность. |
|
|
37 |
Исследование вольт-амперной характеристики кристалличе- |
|
|
|
ского диода. |
|
4 |
38 |
Определение периода полураспада радиоактивного изотопа |
|
|
|
калия. |
|
4 |
39 |
Ознакомление с высокотемпературной сверхпроводимостью. |
|
|
|
Эффект Мейснера. |
|
4 |
40 |
Исследование эффекта Холла в полупроводниках. |
|
4 |
Описание деятельности студента при выполнении лабораторных работ
По каждой части дисциплины “Физика” студент должен выполнить и защитить 3 лабораторных работы. Продолжительность каждой работы 4 часа (всего 12 часов). Тематика лабораторных работ определяется преподавателем в соответствии с тематическим планом.
Перед выполнением лабораторной работы студент должен изучить методические указания по ее выполнению, понять смысл исследуемых физических закономерностей, проработать теоретический материал на заданную тему по учебным пособиям.
Перед допуском к работе преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности при работе на данной установке. Затем в процессе коллоквиума оценивается понимание студентом природы физических явлений, методики эксперимента, оценки погрешности измерений.
После собеседования с преподавателем студент должен провести измерения и обработку экспериментальных данных. Вычисления, результаты обработки измерений и оценка погрешности измерений заносятся в отчет по лабораторной работе.
Защита каждой лабораторной работы принимается преподавателем в процессе собеседования. К экзамену студент допускается только после защиты всех лабораторных работ с соответствующей записью преподавателя.
34
4. ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высш.шк., 1989.
2.Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высш.шк., 2001 и др. издания.
3.Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. - М.: Высш.шк., 1999 и др. издания.
4.Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Интеграл-Пресс, 1997.
Дополнительная:
1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.1,2,3. – М.: Наука. 1989 и др.издания.
2.Трофимова Т.И. Физика: 500 основных законов и формул: Справочник. - М.: Высш.шк., 2000.
3.Карташов Ю.А., Попов И.В. Физика: Основные законы и формулы; руководство к решению задач. - СПб.:СЗПИ, 1998.
4.Физика ч.1. Раздел 1 : Физические основы механики : Текст лекций / Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А.., Цаплев В.М. - СПб.:
СЗТУ, 2000.
5.Физика.ч.1. Раздел 2. : Электростатика, постоянный ток : Текст лекций / Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А., Цаплев В.М. - СПб.:
СЗПИ, 1999.
6.Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Цаплев В.М. Физика. Часть 3. Молекулярная физика, термодинамика: Текст лекций.-СПб.: CЗТУ, 2000.
7.Физика ч.1. Раздел 3. Магнитостатика. Электромагнетизм: Текст лекций/ Цаплев В.М., Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А. –
СПб.: СЗПИ, 1999.
8.Федорцов А.Б., Чуркин Ю.В. Волновая оптика. Текст лекций. – СПб.:
СЗПИ, 1993.
9.Климчицкая Г.Л., Шабаев В.М. Элементы квантовой механики. – СПб.:
СЗПИ, 1992.
10.Иванов В.Г., Торчинский И.А., Харламова В.Б. Основы квантовой оптики. Текст лекций. – СПб.: СЗПИ, 1993.
11.Федорцов А.Б. Радиационная безопасность. Учебное пособие. – СПб.:
СЗПИ, 1996.
12.Цаплев В.М., Орехова И.Г. Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Письменные лекции.- СПб.: СЗПИ, 2000.
35
5.ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ
1.Космические скорости и проблемы космических полетов.
2.Законы сохранения в механике, их связь со свойствами симметрии пространства и времени.
3.Эффект Допплера и его применение в науке и технике.
4.Интерференция света. Просветление оптики. Интерферометры.
5.Дифракция, ее исследования в технике (дифракционная решетка; рент- гено-структурный анализ); голография.
6.Поляризация. Искусственная оптическая анизотропия и ее применение в технике.
7.Тепловое излучение. Оптическая пирометрия.
8.Газовые лазеры.
9.Полупроводниковые лазеры.
10.Ускорители элементарных частиц.
11.Термоядерный синтез – новый источник энергии.
12.Ядерные реакторы на тепловых нейтронах.
13.Ядерные реакторы на быстрых нейтронах.
14.Физические основы МГД-генераторов.
15.Световоды и их применение.
16.Будущее ядерной энергетики.
17.Сверхпроводимость. Эффект Джозефсона и его применение в технике.
18.Высокотемпературная сверхпроводимость.
19.Применение эффектов Зеебека, Пельтье и Томсона в энергетических системах космических аппаратов.
20.Применение жидких кристаллов в технике.
6.ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Допуском к зкзамену (зачету) по физике служат зачтенные лабораторные и проверенные контрольные работы. В качестве материала для защиты контрольных работ кафедрой физики используются тестовые задания.
Ниже в качестве примера приведены тестовые задания по 1 и II частям 3-х частной дисциплины “Физика”.
36
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ, Ч.1
1. Импульс тела массой 2 кг равен 72 кг м / с. Найти скорость тела:
а) 14; б) 3,6; в) 0,3;
г) 9 м/ с.
2.Какое из приведенных ниже выражений является формулировкой II закона Ньютона:
а) dp = FG ; dtG
б) ddLt = MG ;
в) p = mv ;
г) M = [rG F ].
3.Из приведенных ниже физических величин скалярными являются: а) работа; б) энергия; в) импульс; г) ускорение.
4.Как изменится кинетическая энергия вращения маховика, если частоту вращения увеличить в 3 раза:
а) увеличится в 3 раза; б) увеличится в 9 раз; в) увеличится в 6 раз.
5.Какую скорость получит тело массой 4 кг, прикрепленное к пружине, которую сжимают на 0,1 м, а затем отпускают, в результате чего тело движется по горизонтали. Жесткость пружины 400 Н / м.
6.Работа при переносе заряда 0,2 мкКл из бесконечности в некоторую точку электростатического поля равна 0,8 мДж. Определить потенциал
электростатического поля в этой точке.
7. Разность потенциалов двух точек однородного электростатического поля, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга, равна 1000 В. Оп-
ределить силу, действующую на заряд в 100 мкКл, помещенный в это поле.
В задачах, где приведены несколько вариантов ответов, следует учесть, что правильными могут быть, как один, так и несколько приведенных ответов.
37
8.Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора при увеличении площади его пластин в 2 раза и уменьшении зазора между ними в 2 раза:
а) увеличится в 2 раза; б) уменьшится в 2 раза; в) увеличится в 4 раза; г) не изменится.
9.Определить ЭДС источника, если при перемещении заряда 0,2 Кл
сторонние силы совершают работу 2 Дж.
10. Три источника с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 3 Ом
каждый включены параллельно и замкнуты на резистор сопротивлением 59 Ом. Определить силу тока в резисторе.
11. Какая величина является силовой характеристикой магнитного поля?
а) вектор напряженности Н ; б) вектор магнитной индукции В; в) магнитный поток Ф; г) вектор намагниченности.
12. По двум концентрическим виткам c радиусами R1 = 5 cми R2 =10 cм, лежащим в одной плоскости, текут в противоположных направлениях токи силой I1 =10 A и I 2 = 20 A. Найти индукцию магнитного
поля в центре витков (центры витков совпадают).
13. По прямому проводнику длиной 5 см, расположенному перпенди-
кулярно силовым линиям однородного магнитного поля, течет ток силой 0,2 А.При перемещении проводника на расстояние 10 см совершается ра-
бота 60 мкДж. Найти индукцию магнитного поля.
14.Магнитный поток, пронизывающий плоский контур, помещенный
воднородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости контура, равен 0,1 Вб . Определить изменение магнитного пото-
ка (по модулю) при повороте контура на 1800.
15. Внутри соленоида, присоединенного к источнику постоянного тока, находится железный сердечник. Как изменится ток в соленоиде во время удаления сердечника:
а) увеличится; б) уменьшится;
в) останется без изменений.
38
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ, Ч.II
1.Какое из приведенных утверждений справедливо для случая вынужденных установившихся колебаний:
а) амплитуда колебаний постоянна; б) амплитуда колебаний убывает с течением времени по экспоненци-
альному закону; в) амплитуда и фаза колебаний изменяются в зависимости от частоты.
Укажите номер правильного ответа.
2.Под действием каких сил происходят затухающие колебания:
а) квазиупругой силы; б) квазиупругой силы и силы сопротивления;
в) квазиупругой силы, силы сопротивления и внешней периодической силы.
Укажите номер правильного ответа.
3.Период вертикальных колебаний груза, подвешенного к пружине, равен 0,25 с. Чему равна жесткость пружины, если масса груза 200 г?
4.Во время грозы человек услышал гром через 15 с после вспышки
молнии. Как далеко от него произошел разряд? Скорость звука в воздухе
340 м / с.
5.Длина волны 60 см. На каком расстоянии друг от друга находятся
точки с разностью фаз π / 4 .
6. В результате интерференции света минимум освещенности наблюдается, если оптическая разность хода равна:
а) = (2m +1)λ / 2 ;
б) = mλ ;
в) = (2m +1)λ;
7.Разность хода двух когерентных волн монохроматического света 0,4λ. Определить разность фаз колебаний.
8.В центре интерференционной картины от двух узких когерентных щелей в опыте Юнга наблюдается:
а) светлая полоса; б) темная полоса.
Указать номер правильного ответа. Дать пояснения.
9.На дифракционную. решетку с периодом 4,65 мкм по нормали па-
дает монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. Определить общее
число дифракционных максимумов, даваемых данной решеткой. 10. В каких единицах измеряется интенсивность света:
а) 1 Вт; б) 1 Дж; в) 1 Вт / м2 .
Укажите номер правильного ответа.
|
|
|
|
39 |
|
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
1.Цели и задачи преподавания дисциплины “Физика” |
3 |
|||||
2. Структура дисциплины “Физика” |
|
|
5 |
|||
3. Содержание дисциплины “Физика”. Рабочая программа |
6 |
|||||
Введение |
|
|
|
|
|
6 |
3.1.Физические основы механики |
|
|
6 |
|||
3.2. Молекулярная и статистическая физика, термодинамика |
8 |
|||||
3.3. Электричество и магнетизм |
|
|
9 |
|||
3.4. Колебания и волны |
|
|
|
12 |
||
3.5. Волновые процессы |
|
|
|
12 |
||
3.6. Волновая оптика |
|
|
|
|
13 |
|
3.7. Квантовая физика |
|
|
|
13 |
||
3.8. Физика атомного ядра |
|
|
|
15 |
||
3.9. Объемы аудиторной работы и виды контроля |
16 |
|||||
3.10. Тематические планы лекций. Темы практических занятий |
17 |
|||||
3.11. Перечень тем лабораторных занятий |
|
31 |
||||
4. Литература |
|
|
|
|
|
34 |
5.Темы рефератов |
|
|
|
|
35 |
|
6. Тестовые задания |
|
|
|
|
36 |
|
|
|
ЛР N 020308 от 14.02.01. |
|
|||
|
|
|
Редактор А.В.Алехина |
|
||
|
|
Сводный темплан 2002 г. |
|
|||
|
Лицензия ЛР N 020308 от 14.02.97. |
|
||||
Подписано в печать |
|
.2002. |
|
Формат 60 х 84 1/16 |
||
Б. Кн. - журн. |
П. л. |
, |
Б.л. , |
РТП РИО СЗТУ. |
||
Тираж |
Заказ |
|
. |
|
|
|
Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, Миллионная, 5