Metodychka_202 / Вступ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФІЗИЧНИЙ ПРАКТИКУМ

Для студентів нефізичних спеціальностей

Кафедра квантової електроніки

Ужгород - 2005

Вступ

Країни Об’єднаної Європи з 1997 року розпочали структурне реформування своїх систем вищої освіти — так званий Болонський процес. Його головна мета — створити до 2010 року загальноєвропейський освітній та науковий простір. Україна приєдналася до Болонського процесу тільки зараз. З цією метою у вузах нашої Держави розпочався перехід до так званої кредитно–модульної системи планування, організації і проведення навчального процесу, побудованої на засадах Європейської кредитно– транспортної та акумулюючої системи (ECTS). Ця система є однією з ключових вимог Болонської декларації 1999 року.

Даний методичний посібник містить матеріали, що входять до змістовного модуля “Електрика і магнетизм”, який є складовою частиною курсу фізики для студентів нефізичних спеціальностей — біологів, математиків та хіміків.

Вказаний змістовний модуль сформовано як сукупність мікромодулів за системою “одне заняття — один мікромодуль” і супроводжується відповідним контролем.

Говорячи про лабораторний практикум, необхідно особливо підкреслити, що в навчальній практиці , яка сьогодні склалася, вибір схеми та методики проведення лабораторних занять за модульно-рейтинговою технологією істотно залежить від структури затверджених планів навчального процесу з фізики. Це пояснюється появою такої “специфічної новації” в навчальних планах останніх десятиліть, як повна чи часткова відсутність (!) у цих планах практичних занять з курсу фізики як таких. Це, відповідно, породжує надзвичайно складну методичну проблему. Адже абсолютно неясно, як у таких умовах і надалі забезпечувати формування необхідних навичок розв’язання задач? Як відомо, зазначені навички є ключовими для глибокого вивчення курсу фізики, і саму необхідність їх формування ніхто поки що не відміняв.

Як “пом’якшити” згубний вплив такого “планування”? Це частково можна було б зробити певною модернізацією методичних схем проведення лабораторних занять. Наприклад, організувати перевірку самостійного розв’язання задач (позаурочного) саме на лабораторних роботах [1]. Але, лабораторні заняття також скорочені до смішного — 4 лабораторні роботи на весь курс фізики (спец. ”Прикладна математика”). Не дивлячись на це, наведемо формулу визначення результуючої рейтингової семестрової оцінки:

,

де — результуюча семестрова рейтингова оцінка;

—поточна оцінка за -й модульний контроль;

— ваговий коефіцієнт модульних контрольних оцінок;

— кількість модулів у семестрі;

— число лабораторних робіт у семестрі;

—поточна оцінка за теоретичну підготовку до -ї лабораторної роботи;

—ваговий коефіцієнт “за теорію”;

—поточна оцінка за розв’язання задач (тобто, за практику) до -ї лабораторної роботи;

—ваговий коефіцієнт “за практику”;

—поточна оцінка за захист експериментальних результатів -ї лабораторної роботи;

—ваговий коефіцієнт за експериментальну частину роботи.

З усього вищесказаного випливає надзвичайна важливість самостійної роботи студента над курсом, взагалі, та з самостійного розв’язування задач, зокрема.

Мета даного посібника—допомогти студентам нефізичних спеціальностей глибше засвоїти теоретичний матеріал, полегшити їм самостійну підготовку до виконання лабораторних робіт і сприяти прищепленню експериментальних навичок до самостійних наукових досліджень.

В описі кожної з робіт представлені:

• мета роботи;

• необхідні прилади і матеріали;

• короткі теоретичні відомості;

• схема та опис установки;

• завдання і порядок їх виконання, включаючи й поради щодо обробки результатів вимірювання та оцінки їх точності;

• запитання для самоконтролю і контролю;

• перелік рекомендованої літератури (до сторінок включно).

Фізичний практикум охоплює 12 лабораторних робіт і, як вказано вище, адресується студентам нефізичних спеціальностей. Саме остання обставина обумовлює наявність у кожній лабораторній роботі “Теоретичних відомостей” збільшеного об’єму, детального опису ходу виконання завдань і таблиць для запису результатів вимірювання.

На лабораторне заняття студент приходить теоретично підготовленим. Викладач робить перевірку готовності за питаннями з розділу VII “Запитання для самоконтролю і контролю” лабораторної роботи і визначає поточну оцінку за теоретичну підготовку до -ї лабораторної роботи —.

Приходячи на заняття, студент повинен представити чистовик Протоколу лабораторної роботи (до таблиць виключно). Таблиці вимірюваних фізичних величин повинні бути накреслені в чорновому зошиті.

В розділі VI “Література” студент кожного факультету знайде теоретичний матеріал за підручником, рекомендованим йому лектором.

Готуючись до виконання кожної з наведених нижче лабораторних робіт, студент зобов’язаний:

• ознайомитися зі вступом до даного практикуму (стор.2-...);

• вивчити теорію електровимірювальних та допоміжних електровимі- вимірювальних приладів [7, стор. 3-36] ;

• ознайомитися з описом роботи у даному методичному посібнику;

• вивчити відповідний теоретичний матеріал програми за підручником, рекомендованим лектором;

• написати чистовик Протоколу лабораторної роботи (до таблиці виключно);

• накреслити таблиці у чорновикові;

• приготуватися відповісти на запитання п.VII даної роботи (усно чи письмово — на розгляд керівника занять).

Студенти, що не підготувалися до виконання лабораторної роботи ,до заняття не допускаються .

Слід пам’ятати, що виконання запланованих лабораторних робіт у повному обсязі є обов’язковим видом занять .

Зразок Протоколу дається у Додатку 6 Посібника.

З метою скорочення об’єму посібника наводимо список літератури нижче, а сторінки – в п.VI кожної з лабораторних робіт.

Література

1. Куліш В.В., Соловйов А.М., Кузнєцова О.Я., Кулішенко В.М. Фізика. Кредитно-модульна система : Навчальний посібник. – У 2-ох ч. Ч.1.– К.:НАУ,2004.–456 с.

2. Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики : у 3 кн. Книга 2. Електрика і магнетизм: Навчальний посібник. – К.: Вища школа., 2003 – 278 с.

3. Савельєв И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие у 3 т. Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – М.: Наука. 1988 – 468 с.

4. Яворський Б.М., Детлаф А.А., Милковська Л.В. Курс фізики: в 3 т. Т.2. Електрика і магнетизм: Підручник. – К. : Вища шк. 1972 – 344 с.

5. Грабовский Р.И. Курс физики : Учеб. пособие. – М.: Высш. школа, 1980 – 607 с.

6. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие в 3 т. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука. 1987 – 320 с.

7. Сірий Є.І. Загальний фізичний практикум: Навчальний посібник. Ч.З. Електрика і магнетизм. – Львів: Вид. Льв. ун-ту, 1966 – 216 с.

8. Физический практикум. Электричество и оптика: Учеб. пособие под. ред. В.И. ИВероновой. – М.: Наука, 1968 – 704 с.

9. Фізичний практикум: Навчальний посібник у двох частинах за заг. ред. проф. В.П. Дущенка: Ч.2. – К.: Вища шк., 1984 – 256 с.

Вступ написаний С.Ю. Угрином та І.І. Шафраньошом; робота 12 – М.О. Маргітичом; роботи 5 і 10 – С.С. Попом; роботи 1,3,4,6,7,11 та Додатки – С.Ю. Угрином ; роботи 2, 8 і 9 – І.І. Шафраньошом .

Автори висловлюють вдячність студентам математичного факультету Березнай Богдану, Федько Інні, Тужеляк Яні та студентці біологічного факультету Крайникович Галині за допомогу в комп’ютерному наборі матеріалів посібника.

Зміст

ВСТУП...............................................................................................................

ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ:

1. Вимірювання електричних величин…..................................................

2. Визначення опору методом містка........................................................

3. Дослідження температурної залежності опору провідників і напів-провідників..................................................................................................

4. Вивчення роботи і зняття характеристик триелектродної

електронної лампи......................................................................................

5. Градуювання термопари........................................................................

6. .Вивчення роботи електронного осцилографа.....................................

7. Визначення питомого заряду електрона ”методом магнетрона”.......

8. Дослідження затухаючих коливань в LC-контурі за допомогою осцилографа.................................................................................................

9. Зняття кривої намагнічування та петлі гістерезисну за

допомогою осцилографа............... .............................................................

10. Вимірювання потужності змінного струму та зсуву фаз

між струмом і напругою.............................................................................

11. Визначення індуктивності котушки, ємності конденсатора та перевірка закону Ома для електричного кола змінного струму.............

12. Вивчення роботи і зняття статичних характеристик напівпровідникових діода та транзистора….……………………….…..

ДОДАТКИ

авторський колектив

кандидат фіз.- мат. наук ст. н. с. Маргітич Микола Олександрович

доктор фіз.- мат. наук професор Поп Степан Степанович

кандидат фіз.- мат. наук доцент Угрин Степан Юрійович

доктор фіз.- мат. наук професор Шафраньош Іван Іванович

За загальною редакцією доцента С.Ю. Угрина

Відповідальний за випуск

зав. кафедри квантової електроніки доктор фіз.-мат. наук, академік АН вищої школи України, лауреат Державної премії України, професор

Шимон Людвік Людвікович