Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика вопросы 1 семестр

.pdf
Скачиваний:
63
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
332.98 Кб
Скачать

Міністерство освіти і науки України Харківський національний університет радіоелектроніки

Кафедра фізики

ПАКЕТ КОНТРОЛЬНИХ ЗАВДАНЬ

для 1-го семестру курсу фізики для напрямків 6.050902 «Радіоелектронні апарати»

та 6.050202 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» (групи РЕА-13, АКІТ-13)

Підготував:

Затверджено:

доц. Орел Р. П.

на засіданні кафедри

 

Протокол №___від___2013р.

Харків 2013

2

1. ЗМІСТ МАТЕРІАЛУ НА 1-Й СЕМЕСТР

1 модуль

1.Класична механіка

1.1.Кінематика

1.2.Динаміка поступального руху

1.3.Робота та енергія

1.4.Динаміка обертального руху

2 модуль

2.Механічні коливання

2.1.Вільні незатухаючі коливання

2.2.Загасаючі та змушені коливання

3.Спеціальна теорія відносності

3.1.Релятивістська кінематика

3.2.Релятивістська динаміка

4.Молекулярна фізика та термодинаміка

4.1.Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу

4.2.Закони розподілу

4.4.1-і закон термодинаміки

4.5.2-і закон термодинаміки

3 модуль

5.Електростатика

5.1.Електричне поле у вакуумі

5.2.Електричне поле в діелектриках

5.3.Провідники в електричному полі

6.Постійний електричний струм

4 модуль

7.Магнітне поле

7.1.Магнітне поле у вакуумі

7.2.Електромагнітна індукція

7.3.Магнітне поле в речовині.

8.Електромагнітне поле.

9.Електромагнітні коливання й змінний струм.

10.Пружні хвилі.

11.Електромагнітні хвилі.

3

2. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ, ФОРМИ ТА СТРОКИ ПОТОЧНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

ВИДИ ЗАНЯТЬ

 

 

 

 

 

 

 

НАВЧАЛЬНІ ТИЖНІ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекції

обсяг, г

4

4

4

4

4

2

4

2

4

2

4

2

4

2

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обсяг, г

 

2

 

2

2

 

2

 

2

2

 

2

 

2

2

2

 

 

 

 

Лаборат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

допуск до ЛР

 

Х

 

Х

Х

 

Х

 

 

Х

 

Х

 

Х

Х

 

 

 

 

 

роботи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цикл ЛР

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практич.

обсяг, г

 

 

2

 

2

 

2

 

2

 

2

 

2

 

2

2

 

 

 

 

заняття

е/к на ПЗ

 

 

Х

 

Х

 

Х

 

Х

 

Х

 

Х

 

Х

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самост.

контроль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

робота

роботи (ІРЗ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

студентів,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модульні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строк

завдання,

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

захисту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тестування

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка контролю

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Консультації

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строки проведення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Іспит

 

 

заліків, іспитів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примітки (розшифровка скорочень):

1.Е/к на ПЗ - експрес-контроль по певній темі на практичному занятті (проводиться на початку практичного заняття);

2.Допуск до ЛР - контроль підготовки до виконання чергової лабораторної роботи (проводиться на початку лабораторного заняття). Перелік тим лабораторних робіт для кожного студента - згідно графіка, що знаходиться у додатку.

3.Цикл ЛР - захист звітів по виконаних лабораторних роботах за цикл (1-й цикл – 4 роботи, 2-й цикл – 4 роботи). Проводиться на 5-у та 10-у лабораторних заняттях.

4.ІРЗ - здача й захист результатів самостійної роботи з рішення задач у вигляді індивідуального розрахункового завдання. Проводиться поза сіткою розкладу занять.

5.Тестування - комп'ютерний контроль знань по матеріалі модуля. Проводиться поза сіткою розкладу занять (назначається додатково).

6.Письмовий іспит - письмова робота з матеріалу, пройденому за весь семестр (1, 2, 3

і4 модулі). До іспиту допускаються тільки ті студенти, які виконали навчальний план по всім модулям семестру (відпрацьовування всіх лабораторних робіт, захист ІРЗ і т.п.).

3. ОЦІНКА ПО ДИСЦИПЛІНІ

Min/max рейтингова оцінка

1й курс 1й семестр

Вид заняття / контрольний захід

Лб №1

Лб №2

Лб №3

Пз №00

Пз №0

Тест

КТ1

Лб №4

Лб №5 Цикл

Пз №1

Пз №2

Тест

КТ2

Лб №6

Лб №7

Лб №8

Пз №3

Пз №4

Тест

КТ3

Лб №9

Лб №10 Цикл

Пз №5

Пз №6

Тест

ІРЗ

КТ4

Рейт. оцінка

2

2

2

2

2

11

21

2

8

2

2

11

25

2

2

2

2

2

11

21

2

8

2

2

11

8

33

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

7

12

1

5

1

1

7

15

1

1

1

1

1

7

12

1

5

1

1

7

6

21

60

Результат за семестр 0,6 (Рейтингова оцінка) 0,4 (Оцінка за іспит)

4.ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ПО КОЖНОМУ ВИДІ КОНТРОЛЮ

4.1.ПИТАННЯ ЕКСПРЕС-КОНТРОЛЮ ПО ТЕМАХ ПЗ.

1 модуль

Тема 00. Кінематика

1.Що таке система відліку?

2.Кінематичний закон руху для координатного способу визначення руху матеріальної точки.

3.Кінематичний закон руху для векторного способу визначення руху.

4.Кінематичний закон руху для природного способу визначення руху.

5.Як знайти вектор швидкості для координатного, векторного та природного способів визначення руху?

6.Лінійне прискорення і його складові.

7.Як знайти вектор прискорення для різних способів визначення руху?

8.Яку формулу можна використовувати для знаходження шляху, що пройшла точка при криволінійному русі?

9.Що таке кутове переміщення? Розмірність.

10.Що таке кутова швидкість? Розмірність.

11.Що таке кутове прискорення? Розмірність.

12.Зв'язок векторів лінійної та кутової швидкості.

13.Вектори тангенціального та нормального прискорення у випадку криволінійного руху матеріальної точки? Як знайти модулі цих векторів?

14.Вектори тангенціального та нормального прискорення і їхні модулі для обертального руху матеріальної точки?

15.Як пов’язаний вектор повного прискорення з векторами кутового прискорення та кутової швидкості для обертального руху?

Тема 0. Динаміка матеріальної точки.

1.Поняття інертності.

2.Визначення маси.

3.Визначення сили.

4.Що таке інерціальна система відліку?

5.Перший закон Ньютона.

6.Другий закон Ньютона.

7.Третій закон Ньютона.

8.Що таке механічний імпульс тіла?

9.Закон збереження імпульсу

10.Що таке центр мас механічної сістеми?

11.Що таке сила тяготіння та сила тяжіння?

12.Дати визначення ваги тіла.

13.Що таке сила тертя.

14.Записати закон Гука.

6

2 модуль

Тема 1. Сили у механіці. Робота, енергія, потужність

1.Які сили називають консервативними? Приклади.

2.Які сили називають дисипативними? Приклади.

3.Що таке робота сили?.

4.Як знайти роботу сили пружності?

5.Що таке кінетична енергія? Приклади.

6.Що таке потенційна енергія? Приклади.

7.Чому дорівнює робота сили тяжіння; як вона пов'язана з потенційною енергією?

8.Як потенційна енергія пов'язана з силою?

9.Чому дорівнює середня потужність, миттєва потужність?

10.Як миттєва потужність пов'язана із силою та швидкістю руху?

11.Які закони збереження виконуються та не виконуються при абс. пружному ударі?

12.Які закони збереження виконуються та не виконуються при частк. пружному ударі?

Тема 2. Механічні коливання

1.Гармонійні коливання і їхні основні характеристики.

2.Диференціальне рівняння вільних гармонійних коливань і його рішення.

3.Пружинний маятник. Частота коливань пружинного маятника.

4.Фізичний маятник. Частота коливань фізичного маятника.

5.Математичний маятник. Частота коливань математичного маятника.

6.Енергія коливального руху для власних коливань.

7.Додавання коливань однакового напрямку. Биття.

8.Додавання взаємно перпендикулярних коливань. Фігури Лисажу.

9.Диференціальне рівняння загасаючих коливань і його рішення.

10.Чому дорівнює частота, як змінюється енергія й амплітуда залежно від опору середовища?

11.Логарифмічний декремент загасання, добротність.

12.Диференціальне рівняння змушених коливань і його рішення.

13.Амплітуда та фаза змушених коливань залежно від опору середовища та частоти змушуючої сили.

14.Явище механічного резонансу.

15.Резонансна частота та резонансна амплітуда

3 модуль

Тема 3. Електричне поле у вакуумі й у діелектриках

1.Сформулюйте закон Кулона.

2.Що таке напруженість електричного поля? Її розмірність.

3.Чому дорівнює напруженість поля точкового заряду?

4.Дайте визначення лініям напруженості електричного поля.

5.Сформулюйте принцип суперпозиції електричних полів.

6.Чому дорівнює потенційна енергія взаємодії двох точкових зарядів?

7.Що таке потенціал електричного поля? Його розмірність.

8.Чому дорівнює робота сил електростатичного поля по переміщенню заряду?

9.Як зв'язані напруженість електростатичного поля і його потенціал?

10.Чому дорівнює потенціал точкового заряду?

11.Сформулюйте теорему про циркуляцію вектора напруженості.

12.Сформулюйте теорему Гауса для вектора напруженості у вакуумі.

7

13.Що таке поляризація? Які види поляризації ви знаєте?

14.Діелектрична проникність. Її фізичний зміст.

15.Вектор електричного зміщення. Його розмірність.

16.Як вектор електричного зміщення пов'язаний з напруженістю електричного поля?

17.Які речовини називаються сегнетоелектриками?

18.Що таке коерцитивна сила та залишкова поляризація?

19.Сформулюйте теорему Гауса для вектора електричного зміщення.

Тема 4. Провідники в електричному полі. Електроємність

1.Чому дорівнює напруженість поля усередині провідника й на його поверхні?

2.Як розподіляється заряд усередині провідника?

3.Електростатична індукція. Електростатичне екранування.

4.Електроємність відокремленого провідника. Її розмірність.

5.Від чого і як залежить електроємність відокремленого провідника?

6.Взаємна електроємність. Її розмірність.

7.Конденсатор. Чому дорівнює ємність плоского конденсатора?

8.Як можна збільшити ємність плоского конденсатора?

9.Чому дорівнює ємність батареї при паралельному з’єднанні конденсаторів?

10.Чому дорівнює ємність батареї при послідовному з’єднанні конденсаторів?

11.Чому дорівнює енергія системи нерухливих точкових зарядів?

12.Чому дорівнює енергія зарядженого відокремленого провідника?

13.Чому дорівнює енергія зарядженого конденсатора?

14.Чому дорівнює енергія електростатичного поля?

3 модуль

Тема 5. Магнітне поле постійного струму. Рух заряджених часток в електричних і магнітних полях

1.Дайте визначення лініям магнітної індукції.

2.Вектор напруженості магнітного поля, зв'язок з вектором магнітної індукції.

3.Закон Біо-Савара-Лапласа.

4.Чому дорівнює індукція магнітного поля, створюваного зарядом, що рухається?

5.Чому дорівнює індукція магнітного поля, створюваного нескінченним прямим провідником зі струмом?

6.Чому дорівнює індукція магнітного поля, створюваного круговим провідником зі струмом?

7.Закон Ампера.

8.Що називається магнітним потоком? Його одиниця виміру.

9.Чому дорівнює робота, чинена при переміщенні струму в магнітному полі.

10.Сформулюйте теорему Гауса для магнітного поля.

11.Сформулюйте закон повного струму.

12.Чому дорівнює енергія магнітного поля?

13.Яка сила діє на заряджену частку в магнітному полі?

14.Чому дорівнює сила Лоренца, на які частки вона діє?

15.Як визначити напрямок сили Лоренца?

16.Чому дорівнює робота, чинена магнітним полем над зарядженою часткою, що рухається?

8

Тема 6. Електромагнітні коливання

1.Що таке електричного коливання?

2.Які коливання називаються вільними?

3.Формула Томсона. Частота вільних коливань.

4.Які коливання називаються змушеними?

5.Які коливання називаються загасаючими?

6.Чому рівний період і частота загасаючих коливань?

7.Що називається часом релаксації?

8.Що називається коефіцієнтом загасання?

9.Що називається логарифмічним декрементом загасання?

10.Що називається добротністю коливального контуру?

11.Ємнісний опір.

12.Індуктивний опір.

13.Повний опір ланцюга.

14.У чому полягає явище електричного резонансу?

15.Чому дорівнює резонансна частота для напруги на конденсаторі?

16.Що називається вихровим електричним полем?

17.Що називається струмом зміщеня?

18.Система рівнянь Максвелла в інтегральній формі.

Для підготовки до експрес-контролів рекомендується використати конспект лекцій, а також літературу [1-8].

9

4.2.ПИТАННЯ ПО ДОПУСКУ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ.

1.Сформулювати тему та ціль лабораторної роботи.

2.Зобразити схему лабораторної установки з поясненнями / перелічити складові частини лабораторної установки (прилади, пристрої, модулі й т.п.).

3.Перелічити прямі виміри (повні назви), які необхідно виконати в лабораторній роботі.

4.Перелічити непрямі виміри (повні назви), які необхідно виконати в лабораторній роботі.

5.Перелічити закони й закономірності (формулювання), використовувані / що перевіряють

улабораторній роботі.

6.Перелічити графіки залежностей, які необхідно побудувати в лабораторній роботі.

7.Одержати робочу формулу.

8.Одержати формулу для розрахунку погрішності основного непрямого виміру.

4.3.ПИТАННЯ ДЛЯ ЗАХИСТУ ЦИКЛІВ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Питання для захисту лабораторних робіт з кожного циклу наведені в [9-11], наприкінці кожної відповідної лабораторної роботи. Крім того, необхідно чітко знати й розуміти, що й чому написано у звіті по роботі, що захищається. Для підготовки до захисту лабораторних робіт рекомендується використовувати конспект лекцій, а також літературу

[15-18].

10

4.4. ЗМІСТ ІНДИВІДУАЛЬНИХ РОЗРАХУНКОВИХ ЗАВДАНЬ

Розподіл задач ІРЗ по варіантах згідно номера студента в журналі академгрупи наведено в таблиці.

Таблиця

 

 

 

 

 

 

Номера задач для рішення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методичні вказівки

[12]

 

 

 

Метод. вк.

[13]

варіанта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

6

7

 

8

9

10

11

12

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1.1

2.26

3.21

4.16

5.11

 

6.6

7.1

 

8.26

9.21

10.16

11.11

1.1

2.26

3.21

2

1.2

2.27

3.22

4.17

5.12

 

6.7

7.2

 

8.27

9.22

10.17

11.12

1.2

2.27

3.22

3

1.3

2.28

3.23

4.18

5.13

 

6.8

7.3

 

8.28

9.23

10.18

11.13

1.3

2.28

3.23

4

1.4

2.29

3.24

4.19

5.14

 

6.9

7.4

 

8.29

9.24

10.19

11.14

1.4

2.29

3.24

5

1.5

2.30

3.25

4.20

5.15

 

6.10

7.5

 

8.30

9.25

10.20

11.15

1.5

2.30

3.25

6

1.6

2.1

3.26

4.21

5.16

 

6.11

7.6

 

8.1

9.26

10.21

11.16

1.6

2.1

3.26

7

1.7

2.2

3.27

4.22

5.17

 

6.12

7.7

 

8.2

9.27

10.22

11.17

1.7

2.2

3.27

8

1.8

2.3

3.28

4.23

5.18

 

6.13

7.8

 

8.3

9.28

10.23

11.18

1.8

2.3

3.28

9

1.9

2.4

3.29

4.24

5.19

 

6.14

7.9

 

8.4

9.29

10.24

11.19

1.9

2.4

3.29

10

1.10

2.5

3.30

4.25

5.20

 

6.15

7.10

 

8.5

9.30

10.25

11.20

1.10

2.5

3.30

11

1.11

2.6

3.1

4.26

5.21

 

6.16

7.11

 

8.6

9.1

10.26

11.21

1.11

2.6

3.1

12

1.12

2.7

3.2

4.27

5.22

 

6.17

7.12

 

8.7

9.2

10.27

11.22

1.12

2.7

3.2

13

1.13

2.8

3.3

4.28

5.23

 

6.18

7.13

 

8.8

9.3

10.28

11.23

1.13

2.8

3.3

14

1.14

2.9

3.4

4.29

5.24

 

6.19

7.14

 

8.9

9.4

10.29

11.24

1.14

2.9

3.4

15

1.15

2.10

3.5

4.30

5.25

 

6.20

7.15

 

8.10

9.5

10.30

11.25

1.15

2.10

3.5

16

1.16

2.11

3.6

4.1

5.26

 

6.21

7.16

 

8.11

9.6

10.1

11.26

1.16

2.11

3.6

17

1.17

2.12

3.7

4.2

5.27

 

6.22

7.17

 

8.12

9.7

10.2

11.27

1.17

2.12

3.7

18

1.18

2.13

3.8

4.3

5.28

 

6.23

7.18

 

8.13

9.8

10.3

11.28

1.18

2.13

3.8

19

1.19

2.14

3.9

4.4

5.29

 

6.24

7.19

 

8.14

9.9

10.4

11.29

1.19

2.14

3.9

20

1.20

2.15

3.10

4.5

5.30

 

6.25

7.20

 

8.15

9.10

10.5

11.30

1.20

2.15

3.10

21

1.21

2.16

3.11

4.6

5.1

 

6.26

7.21

 

8.16

9.11

10.6

11.1

1.21

2.16

3.11

22

1.22

2.17

3.12

4.7

5.2

 

6.27

7.22

 

8.17

9.12

10.7

11.2

1.22

2.17

3.12

23

1.23

2.18

3.13

4.8

5.3

 

6.28

7.23

 

8.18

9.13

10.8

11.3

1.23

2.18

3.13

24

1.24

2.19

3.14

4.9

5.4

 

6.29

7.24

 

8.19

9.14

10.9

11.4

1.24

2.19

3.14

25

1.25

2.20

3.15

4.10

5.5

 

6.30

7.25

 

8.20

9.15

10.10

11.5

1.25

2.20

3.15

26

1.26

2.21

3.16

4.11

5.6

 

6.1

7.26

 

8.21

9.16

10.11

11.6

1.26

2.21

3.16

27

1.27

2.22

3.17

4.12

5.7

 

6.2

7.27

 

8.22

9.17

10.12

11.7

1.27

2.22

3.17

28

1.28

2.23

3.18

4.13

5.8

 

6.3

7.28

 

8.23

9.18

10.13

11.8

1.28

2.23

3.18

29

1.29

2.24

3.19

4.14

5.9

 

6.4

7.29

 

8.24

9.19

10.14

11.9

1.29

2.24

3.19

30

1.30

2.25

3.20

4.15

5.10

 

6.5

7.30

 

 

8.25

9.20

10.15

11.10

1.30

2.25

3.20

Номера завдань ІРЗ №1…№11 у таблиці наведені згідно видання [12], номера завдань ІРЗ №12…№14 у таблиці наведені згідно видання [13]. Для рішення завдань індивідуальних розрахункових завдань рекомендується використовувати [8, 14].