Physics_BMI-12 / Пакет к_з 2 семестр БМІ-12

Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Кафедра фізики

Пакет

контрольних завдань

по 2-му семестру курсу фізики для напрямків «Біомедицнська інженерія», «Електронні пристрої та системи»,

«Мікронаноелектроніка», «Оптична техніка»

Харків 2012

1

1. ЗМІСТ МАТЕРІАЛУ НА 2-Й СЕМЕСТР

2

2. ФОРМИ КОНТРОЛЮ ТА ТЕРМІНИ ВИКОНАННЯ

Примітка (розшифровка скорочень):

-Е/к на ПЗ – експрес-контроль по визначеній темі на практичному занятті (проводиться на початку практичного заняття).

-Допуск до ЛР – контроль підготовки до виконання чергової лабораторної роботи згідно графіку, який перебуває в лабораторії (проводиться на початку лабораторного заняття).

-Цикл ЛР – захист звітів щодо виконаних лабораторних робіт.

-ІРЗ (7 задач) – захист результатів самостійної роботи з розв’язання задач в вигляді індивідуального розрахункового завдання (проводиться поза розкладом).

-Тестування (20 запитань на 10 хвилин) – Комп’ютерна перевірка знань з матеріалу модуля (проводиться поза розкладом).

6

3. РЕЙТИНГОВА ОЦІНКА З ДИСЦИПЛІНИ

1 курс 2 семестр

теоретичних знань, що проводиться на початку кожного практичного заняття (5 питань на 10 хвилин), та за виконання домашнього завдання (3 задачі). Максимальна кількість балів за кожне практичнее заняття визначається згідно таблиць, що наведено вище. За самостійне успішне розв’язання задачі на практичному занятті студент може отримати до 3 бонусних балів, які додаються до семестрової оцінки.

За лабораторні роботи студент отримує два види оцінок: за поточний контроль, що проводиться на кожному занятті, де виконується лабораторна робота, та за складання циклу лабораторних робіт (двічи на семестр). Оцінка за цикл складається з двох однакових половин: за оформлення звітів з лабораторних робіт та за захист звітів у бесіді з викладачем. Максимальна кількість балів за кожний з видів діяльності визначається згідно таблиць, що наведено вище.

Індивідуальне розрахункове завдання перевіряється в терміни, визначені в пункті 1, двічи на семестр. Воно складається з сіми задач, номери яких обираються студентом індивідуально згідно пакета контрольних завдань, що видається на початку семестра. Загальна кількість балів за одне індивідуальне розрахункове завдання – 3 бали.

Модульне комп’ютерне тестування проводиться в терміни, визначені в пункті 1, двічи на семестр. Сеанс тестування містить 20 теоретичних питань, час тестування – 10 хвилин. Кількість балів за одну вірну відповідь на тестове питання дорівнює N / 20 , де N – максимальна кількість

балів за увесь тест (згідно наведених вище таблиць).

Оцінка за контрольну точку (№1 та №2) є алгебраїчною сумою оцінок за усі види навчальної діяльності за відповідний період (згідно наведених вище таблиць). Оцінка за контрольну точку виставляється у відсотках від максимально можливої кількості балів за цю контрольну точку.

Семестрова оцінка S (за 100-бальною шкалою) визначається як алгебраїчна сума оцінок за кожен з видів навчальної діяльності згідно вище наведених таблиць.

Екзаменаційна оцінка I виставляється за 100-бальною шкалою наступним чином.

Якщо іспит поводиться у письмовій формі, то білет складається з двох теоретичних запитань (по 30 балів кожне) та однієї задачі (40 балів).

Якщо іспит проводиться (за узгодженням з деканатом) у вигляді комп’ютерного тестування, то теоретичні запитання замінюються на тест, що містить 40 теоретичних тестових

7

питань (час тестування – 20 хвилин). За кожну вірну відповідь на тестове питання нараховується 1,5 бали (разом максимально – 60 балів).

Успішне складання тесту з теоретичних запитань (не менш ніж 36 балів) навіть за нерозв’язаної задачі є підставою отримання екзаменаційної оцінки I 60 .

Студент має право обирати рівень складності екзаменаційної задачі:

10 балів – найпростіша задача, розв’язання якої потребує знання елементарних фізичних принципів і законів та вміння застосовувати прості математичні методи в межах шкільної програми;

20 балів – проста задача, розв’язання якої потребує знання фізичних принципів і законів та вміння застосовувати математичні методи векторної алгебри, аналітичної геометрії та диференціально-інтегрального числення в межах шкільної програми;

30 балів – стандартна задача, розв’язання якої потребує знання фізичних принципів і законів та вміння застосовувати основні математичні методи курсу вищої математики з розділів аналітичної геометрії, векторної та лінійної алгебри, диференціальних рівнянь, диференціальноінтегрального числення;

40 балів – задача підвищеної складності, розв’язання якої потребує доброго знання фізичних принципів і законів та вміння застосовувати переважну більшість математичних методів курсу вищої математики з розділів аналітичної геометрії, векторної та лінійної алгебри, диференціальних рівнянь, диференціально-інтегрального числення.

Підсумкова оцінка за семестр P обчислюється за формулою:

Якісні критерії оцінювання

Критерії оцінювання роботи студента протягом семестру.

Задовільно, D, E (60 – 74 бали). Мати мінімум знань і умінь. Відпрацювати всі лабораторні роботи і виконати всі ІРЗ. Вміти застосовувати закони фізики для розв’язання найпростіших задач.

Добре, C (75 – 89 балів). Знати основні закони фізики і вміти їх застосовувати для розв’язання задач. Відпрацювати всі лабораторні роботи, оформити і захистити звіти. Виконати ІРЗ.

Відмінно, А, В (90 – 100 балів). Відпрацювати всі наборні роботи, оформити і захистити звіти з лабораторних робіт, виконати ІРЗ. Знати всі розділи курсу фізики, вміти аналізувати фізичні явища та процеси із застосуванням відповідних законів та співвідношень. Вміти розв’язувати задачі підвищеної складності. Знати загальні принципи проведенні фізичного експерименту й обробки його результатів.

Критерії оцінювання знань та вмінь студента на письмовому іспиті (екзаменаційному тестуванні).

Задовільно, D, E (60 – 74 бали). Показати знання основного теоретичного та практичного матеріалу, надавши вірні відповіді на більшість запитань, одержаних при складанні іспиту або тестування.

Добре, C (75 – 89 балів). Показати повне знання теоретичного та практичного матеріалу, надавши вірні відповіді на переважну кількість запитань.

Відмінно, А, В (90 – 100 балів). Показати систематизовані глибокі знання теоретичного та практичного матеріалу, надавши вичерпні відповіді на всі поставлені запитання. Навести приклади спостереження фізичних законів та явищ на практиці.

4. ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ З КОЖНОГО ВИДУ КОНТРОЛЮ

4.1. Питання експрес-контролю

Практичне заняття № 1 (розділ 5.1. Електричне поле)

8

1.Що таке електричний заряд?

2.Сформулювати закон збереження електричного заряду.

3.Сформулювати закон Кулона.

4.Що таке електростатичне поле?

5.Що таке напруженість електричного поля.

6.Записати формулу напруженості електричного поля точкового заряду.

7.Сформулювати принцип суперпозиції напруженості електричного поля.

8.Намалювати силові лінії електричного поля точкового заряду, системи двох однакових зарядів, системи двох різнойменних зарядів.

9.Що таке потік вектора напруженості електричного поля.

10.Сформулювати теорема Гауса для вектора напруженості електричного поля в інтегральній формі.

11.Сформулювати теорему Гауса для вектора напруженості електричного поля в диференціальній формі.

12.Сформулювати теорему про циркуляцію вектора напруженості електричного поля.

13.Що таке потенціал електричного поля?

14.Записати формулу для потенціалу точкового заряду.

15.Що таке вектор поляризації?

16.Що таке діелектрична сприйнятливість?

17.Який зв'язок між поляризацією та поверхневими зв'язаними зарядами.

18.Що таке вектор електричної індукції?

19.Що таке діелектрична проникність?

20.Сформулювати теорема Гауса для вектора індукції електричного поля в інтегральній формі.

21.Сформулювати теорема Гауса для вектора індукції електричного поля в диференціальній формі.

22.Записати граничні умови на межі поділу двох діелектриків для векторів напруженості електричного поля та електричної індукції.

23.Який вигляд має розподіл зарядів на поверхні провідника?

24.Яким є потенціал провідника?

25.Що таке електроємність відокремленого провідника?

26.Що таке взаємна ємність провідників?

27.Що таке конденсатор?

28.Записати енергію відокремленого провідника та конденсатора.

Практичне заняття № 2 (розділ 5.2. Постійний струм)

1.Що таке електричний струм?

2.Що таке сила струму?

3.Що таке густина струму?

4.Записати рівняння безперервності.

5.Записати Закон Ома в інтегральній та диференціальній формах.

6.Що таке питомий опір провідника?

7.Записати закон Ома для ділянки кола.

8.Що таке електрична напруга?

9.Що таке електричний опір?

10.Якою є залежність опору провідника від матеріалу, геометричних розмірів та температури?

11.Що таке електрорушійна сила?

12.Записати закон Ома для замкнутої ділянки кола.

13.Сформулювати закони паралельного та послідовного з’єднання провідників.

14.Записати правила Кірхгофа.

15.Що таке робота електричного струму?

16.Що таке потужність електричного струму?

17.Записати закон Джоуля-Ленца в інтегральній та диференціальній формах.

9

Практичне заняття № 3 (розділ 5.3. Магнітне поле)

1.Що таке вектор намагнічування?

2.Що таке напруженість магнітного поля?

3.Сформулювати теорему про циркуляцію вектора напруженості магнітного поля.

4.Що таке постійні магніти?

5.Записати граничні умови на межі двох магнетиків для векторів поля.

6.Які існують механізми намагнічування?

7.Які існують види магнетиків?

8.Що таке діамагнетизм?

9.Що таке парамагнетизм?

10.Сформулювати закон Кюрі.

11.Що таке феромагнетизм?

12.Намалювати та пояснити петлю гістерезису.

13.Що таке залишкова намагніченість та коерцитивна сила?

14.Описати залежність феромагнітних властивостей від температури.

15.Що таке домени?

16.Які існують механізми перемагнічування?

17.Описати ефект Холла.

Практичне заняття № 4 (розділ 5.4. Електромагнітне поле)

1.Що таке явище електромагнітної індукції?

2.Що таке індукційний струм?

3.Що таке електрорушійна сила індукції?

4.Сформулювати закон електромагнітної індукції Фарадея.

5.Сформулювати правило Ленца.

6.Що таке явище самоіндукції?

7.Що таке індуктивність?

8.Що таке ЕРС самоіндукції?

9.Що таке індуктивність соленоїда?

10.Що таке взаємна індуктивність?

11.Записати формулу для енергії магнітного поля.

12.Записати формулу для густини енергії магнітного поля.

13.Що таке вихрове електричне поле?

14.Що таке електромагнітне поле?

15.Що таке струм зміщення?

16.Записати систему рівнянь Максвела в диференціальному та інтегральному вигляді.

17.Пояснити фізичний зміст окремих рівнянь системи.

18.Сформулювати закон збереження енергії електромагнітного поля.

19.Що таке густина потоку електромагнітної енергії?

20.Що таке вектор Умова-Пойтінга?

Практичне заняття № 5 (розділ 5.5.Електромагнітні коливання та змінний струм)

1.Що таке коливальний контур?

2.Записати рівняння вільних незгасаючих коливань в контурі без активного опору.

3.Записати рівняння вільних згасаючих коливань.

4.Що таке логарифмічний декремент загасання?

5.Записати рівняння вимушених електричних коливань.

6.Що таке векторна діаграма коливань та як її будувати?

7.Намалювати та пояснити резонансні криві для напруги та сили струму.

8.Що таке відкритий коливальний контур?

9.Що таке змінний струм?

10.Що містить коло змінного струму?

11.Сформулювати правила Кірхгофа для змінного струму.

12.Записати формулу для потужності змінного струму.

10