
- •Федеральное агенство по образованию
- •130201 - «Геофизические методы поисков разведки месторождений»
- •130504 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»;
- •Тема: Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Элементы кинематики материальной точки.
- •Тема: Преобразования координат Галилея. Классический закон сложения скоростей.
- •Тема: Механический принцип относительности. Скорость света. Постулаты Эйнштейна.
- •1. Пространство и время.
- •4. Следствия сто.
- •Релятивистский закон сложения скоростей
- •6. Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией
- •Тема: Основная задача динамики. Сила. Масса. Законы ньютона. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле. Вес и невесомость.
- •Тема. Основные положения мкт. Размеры и масса молекул. Количество вещества. Опыт Штерна. Распределение молекул по скоростям.
- •Тема. Идеальный газ. Давление газа. Понятие вакуума. Основное уравнение идеального газа. Абсолютная температура.
- •1. Идеальный газ. Параметры состояния идеального газа.
- •2. Давление газа. Манометры.
- •3. Понятие о вакууме. Межзвездный газ.
- •1 Уравнение состояния идеального газа
- •2 Вывод уравнения состояния газа с переменными параметрами: массы, объема, давления и температуры.
- •Изопоцессы и их графики
- •5 Термодинамическая шкала температур. Абсолютный нуль.
- •Тема. Внутренняя энергия тела. Теплообмен и его виды. Уравнение теплового баланса. Первое начало термодинамики. Адиабатный процесс. Применение первого закона термодинамики.
- •1. Молекулярно-кинетический смысл температуры.
- •2. Что изучает термодинамика?
- •6. Применение I начала термодинамики к изопроцессам.
- •Тема. Второй закон термодинамики. Принцип действия тепловой машины. Кпд теплового двигателя. Охрана окружающей среды.
- •1. Обратимые и необратимые тепловые процессы.
- •2. Второе начало термодинамики.
- •3. Принцип действия тепловой машины. Кпд теплового движения.
- •Тема. Понятие фазы вещества. Насыщенный и ненасыщенный пар. Влажность воздуха. Точка росы. Кипение. Критическое состояние вещества. Сжижение газа.
- •6. Взаимодействие атмосферы и гидросферы.
- •7. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы.
- •Тема. Кипение. Критическое состояние вещества. Сжижение газа.
- •1. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления.
- •2. Критическое состояние вещества.
- •3. Сжижение газов и использование полученной жидкости в технике.
- •4. Понятие об атмосфере планет.
- •Тема: Кристаллическое и аморфное состояния вещества. Плавление и кристаллизация.
- •1. Кристаллическое состояние вещества. Дальний порядок.
- •2. Кристаллические и аморфные тела.
- •3. Типы кристаллических решеток.
- •Тема. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярность. Вязкость.
- •1. Характеристика жидкого состояния вещества.
- •2. Поверхностное натяжение.
- •3. Смачивание. Капиллярные явления.
- •4. Внутреннее трение в жидкости. Вязкость.
- •Тема. Плавление и кристаллизация. Сублимация. Диаграмма состояния вещества. Тепловое расширение тел.
- •1. Явления плавления и кристаллизации с точки зрения мкт.
- •Тема: Основы электронной теории строения атома. Понятие об электромагнитном поле и его частных проявлениях. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.
- •Тема: Электрическое поле и его напряженность. Принцип суперпозиции полей точечных зарядов. Графическое изображение полей точечных зарядов.
- •Тема: Работа по перемещению заряда, совершаемая силами электрического поля. Потенциал и разность потенциалов. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.
- •Тема: Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость. Конденсаторы и их соединения. Энергия электрического поля.
- •Электроемкость проводника.
- •Конденсаторы и их соединение. Энергия электрического поля.
- •Тема: Физические основы проводимости металлов. Постоянный электрический ток, его характеристики. Условия, необходимые для возникновения тока.
- •Тема: Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников.
- •Параллельное и последовательное соединение проводников.
- •Тема: Сопротивление как электрическая характеристика резистора. Зависимость сопротивления резистора от температуры. Понятие о сверхпроводимости.
- •Тема: Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца.
- •1 Основные положения электронной теории проводимости металлов. Законы Ома и Джоуля-Ленца с точки зрения электронной теории.
- •2 Термоэлектричество. Контактная разность потенциалов и работа выхода.
- •Тема: Электрический ток в электролитах. Законы Фарадея для электролиза.
- •Тема: Несамостоятельный и самостоятельный разряды. Понятие плазмы. Электрический ток в вакууме.
- •1. Несамостоятельный и самостоятельный разряды.
- •2. Электрический ток в вакууме.
- •Что такое полупроводники и какими свойствами обладают?
- •2. Чистые полупроводники
- •3. Примесные полупроводник.
- •Тема: Магнитное поле и его основные характеристики. Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера.
- •Тема занятия: Магнитный поток. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца..
- •1. Магнитный поток. Работа магнитного поля.
- •2. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Определение удельного заряда.
- •Магнитные свойства вещества.
- •Тема :Электромагнитная индукция. Опыт Фарадея. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле. Роль магнитных полей в явлениях, происходящих на Солнце.
- •1 .История открытия явления электромагнитной индукции
- •2 .Опыты Фарадея
- •3 .Возбуждение эдс и индукционного тока.
- •4. Закон электромагнитной индукции.
- •5. Правило Ленца.
- •6. Понятие вихревого электрического поля.
- •7. Определение направлений напряженности электрического и магнитного вихревого полей.
- •8. Основные положения электромагнитной теории Максвелла.
- •Самоиндукция. Эдс самоиндукции.
- •Индуктивность соленоида (катушки).
- •Энергия магнитного поля тока.
- •Энергия электромагнитного поля.
- •Общая характеристика Солнца.
- •6 Роль магнитных полей в явлениях, происходящих в верхних слоях Солнца.
- •Тема : Самоиндукция. Эдс самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
- •Самоиндукция. Эдс самоиндукции.
- •Индуктивность соленоида (катушки).
- •Энергия магнитного поля тока.
- •Энергия электромагнитного поля.
- •Общая характеристика Солнца.
- •6 Роль магнитных полей в явлениях, происходящих в верхних слоях Солнца.
- •1. Колебательное движение. Гармонические колебания и их характеристики.
- •2. Превращение энергии при колебательном движении.
- •3. Свободные, затухающие и вынужденные колебания.
- •4 Распространение колебаний в упругой среде. Волны, их характеристики.
- •Свободные электрические колебания. Колебательный контур.
- •2. Преобразование энергии в колебательном контуре:
- •3 Частота и период колебаний в контуре
- •4. Автоколебания. Генератор на транзисторе
- •Получение переменного тока – генератор.
- •2. Действующее значение эдс напряжения и силы переменного тока. Мощность переменного тока.
- •1. Электромагнитное поле и электромагнитная волна.
- •2. Изучение электромагнитных волн. Открытый колебательный контур.
- •3. Физические основы радиосвязи. Принцип радиосвязи.
- •4. Принципы радиосвязи.
- •1. Краткая история развития представлений о природе света.
- •2. Принцип Гюйгенса. Понятие фронта волн и светового луча.
- •3. Скорость распространения света в вакууме и различных средах. Понятие оптической плотности среды.
- •4. Световой поток и освещенность.
- •5. Законы освещенности.
- •6. Сравнение силы света двух источников. Фотометр. Люксметр.
- •7. Отражение света.
- •8. Преломление света.
- •Тема: Интерференция и дифракция света. Проявление их в природе и применение в технике. Понятие о поляризации.
- •Интерференция света.(т. Юнг 1801г; о ж. Френель 1815.)
- •Интерференция света в тонких пленках. Кольца Ньютона.
- •Интерференция света в природе, применение ее в технике.
- •Дифракция света. Дифракционная решетка.
- •Поляризация света.
- •Понятие о голографии.
- •Тема: Дисперсия света. Виды спектров. Цвета тел. Спектральный анализ. Фраунгоферовы линии в спектрах Солнца и звезд
- •1 Дисперсия света.
- •Поглощение света веществом. Цвета прозрачных и непрозрачных тел.
- •3 Излучение и спектры
- •Спектральный анализ.
- •4 Спектры Солнца и звезд.
- •Тема: Электромагнитное излучение в различных диапазонах длин волн: радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Шкала электромагнитных волн
- •1. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа для теплового равновесия.
- •2. Энергетическая светимость черного тела. Закон Стефана-Больцмана.
- •3. «Ультрафиолетовая катастрофа». Закон Вина.
- •4. Квантовая природа света. Квантовая гипотеза Планка. Энергия кванта.
- •5. Понятие внутреннего и внешнего фотоэффекта.
- •6. Опыты Столетова.
- •7. Законы внешнего фотоэффекта.
- •8. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- •9. Внутренний фотоэффект.
- •Тема: Квантовые свойства света. Понятие о корпускулярно волновой природе света.
- •1 Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.
- •2 Сведения об атоме.
- •Постулаты Бора.
- •1 Радиоактивность.
- •Правило смещения.
- •Закон радиоактивного распада
- •Приборы, регистрирующие заряженные частицы.
- •Биологическое действие радиоактивных излучений.
- •Тема: Состав атомных ядер. Открытие позитрона и нейтрона. Ядерные силы. Дефект массы. Энергия связи атомных ядер.
- •Тема: Общие сведения об элементарных частицах. Античастицы. Взаимные превращения вещества и поля.
- •I. Понятие об элементарных частицах
- •Частицы и античастицы, аннигиляция взаимное превращение вещества и поля.
- •Тема: Термоядерный синтез и условия его осуществления. Баланс энергии при термоядерных реакциях. Проблема термоядерной энергетики. Ядра звезд как естественный термоядерный реактор.
Тема: Основы электронной теории строения атома. Понятие об электромагнитном поле и его частных проявлениях. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.
1. Понятие электромагнитного поля и электрического заряда.
Материальная среда, посредством которой передается взаимодействие одного тела на другое, называется полем.
В зависимости от рода сил, действующих между телами, поля могут быть различных видов.
Поле, передающее взаимодействие одних неподвижных и подвижных электрических зарядов на другие подвижные и неподвижные заряды, называется электромагнитным полем.
Электрические поле – наэлектризованные тела образуют вокруг себя особую субстанцию – электрическое поле, через которое они действуют на другие наэлектризованные тела (на электрический заряд).
Электрический заряд – это свойство материи, определяющее интенсивность электромагнитного взаимодействия.
Процесс электризации представляет собой либо потерю, либо приобретение телом электронов и ионов. Электризовать тело можно с помощью трения или соприкосновения. При тесном контакте небольшая часть электронов того вещества, у которого связь электронов с телом относительно слаба, переходит на другое вещество
Причина этого явления – в различии энергии связи электрона с атомом в этих веществах.
Каучук, натертый о мех, оказывается заряженным отрицательно, а стекло, потертое о шелк, положительно заряженным. При этом мех заряжается положительно, а шелк – отрицательно.
2. Демонстрация опытов по электризации тел соприкосновением через влияние. Два рода электрических зарядов, их взаимодействие.
e «-» электрон
Заряд «q»
р «+» протон
3. Элементарный электрический заряд. Дискретность зарядов. Сущность классической теории. Закон сохранения электрического заряда.
Носителями электрического заряда являются заряженные элементарные частицы – электрон (отрицательный заряд) е=-1,6*10-19 кл и протон (положительный заряд) е=+1,6*10-19 кл.
Заряд тела можно
выразить с помощью элементарного заряда
,
где N
= 0,1,2,3…
Заряды тел могут отличаться друг от друга только знаком и целым числом элементарных зарядов.
Свойство дискретности зарядов: Заряд любого тела выражается целым числом элементарных зарядов.
Заряженные тела:
,
где Nр – количество протонов, Nе – количество электронов.
Закон сохранения электрического заряда:
Суммарный заряда электрически изолированной системы не изменяется.
Электрические заряды не создаются и не исчезают, а только передаются от одного тела к другому или перераспределяются внутри данного тела.
Сущность классической электронной теории состоит в том, что вещество рассматривается как совокупность взаимодействующих между собой микроскопических разноименно заряженных частиц.
Основные положения классической электронной теории:
а) Все атомы вещества состоят из элементарных частиц: протонов и нейтронов (ядро) и электронов, вращающихся вокруг ядра.
б) Электрон и протон имеют элементарные электрические заряды равные по модулю и противоположные по знаку. Элементарный электрический заряд равен 1,6*10-19 кл.
в) Электрические заряды частиц или тел всегда равны целому числу элементарных зарядов и не могут быть дробными (свойство дискретности).
г) Между электрически заряженными частицами или телами существует электромагнитное взаимодействие, которое происходит через электрическое поле. Между одноименно заряженными частицами или телами существуют силы отталкивания, а между разноименно заряженными – силы притяжения (свойство взаимодействия электрических зарядов).
д) Электрические заряды не возникают и не исчезают, а только перераспределяются между телами. В замкнутой сложение алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц и тел остается постоянной (закон сохранения электрических зарядов).
4. Ядерная модель строения атома.
Ядро – нейтрон и протоны, вокруг вращаются электроны.
АZX,
где Х – обозначение химического элемента,;
А – атомная масса, означает что атом содержит А протонов и нейтронов;
Z – порядковый номер химического элемента в Периодической системе элементов Менделеева, означает что в ядре атома находится Z протонов, а вокруг атома вращается Z электронов.
В ядре
нейтронов.
5. Закон Кулона.
Два неподвижных точечных заряда, находящихся в вакууме, взаимодействуют с силами, направленными по соединяющей их прямой, пропорциональными произведению этих зарядов и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними.
k – коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц измерения.
В системе СИ закон Кулона записывается в виде:
- в вакууме:
- в веществе:
где ε0 = 8,85*10-12 кл2/Нм2=8,85*10-12Ф/м– электрическая постоянная (фундаментальная физическая постоянная).
ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды.
,
1кл – заряд, проходящий за 1 секунду
через поперечное сечение проводника
при силе тока 1 Ампер.
Вопросы для самопроверки:
-
Что называется полем?
-
Что называется электрическим полем?
-
Какими свойствами обладает электрическое поле?
-
Какая величина является силовой характеристикой поля?
-
Что называется напряженностью электрического поля?
-
Что принято за направление напряженности электрического поля?
-
Сформулируйте принцип суперпозиции полей?
-
Как можно изображать графически электрическое поле?
-
Какие линии называются линиями напряженности или силовыми линиями?
-
Какими свойствами обладают линии напряженности электрического поля?
Вопросы для самопроверки:
Записать формулы:
-
Закон Кулона для вакуумной среды.
-
Напряженности электрического поля.
-
Потенциала точечного электрического заряда.
-
Напряженности электрического поля бесконечной плоскости.
-
Связи напряженности и разности потенциалов однородного электрического поля.
-
Плотности электрического заряда.
-
Потенциальной энергии взаимодействия двух точечных зарядов.
Записать формулы:
-
Закон Кулона для однородной диэлектрической среды.
-
Потенциала электрического поля.
-
Напряженности электрического поля между двумя разноименно заряженными параллельными плоскостями.
-
Напряженность электрического поля точечного заряда.
-
Связи напряжения и напряженности однородного электрического поля.
-
Работы поля по перемещению заряда в электрическом поле.
-
Силы, с которой действует поле с напряженностью Е на заряд q.