- •Кафедра физики физика
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины «Физика» и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины «Физика» по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по курсу физики
- •Раздел 1. Физические основы механики (19 час.)
- •1.1. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твердого тела
- •1.3. Элементы динамики вращательного движения твердого тела
- •1.4. Элементы механики жидкости и газа
- •Раздел 2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика (15,5 час)
- •2.1. Кинетические явления и теория идеальных газов
- •3.6. Электромагнитная индукция
- •3.7. Уравнения Максвелла
- •Раздел 4. Физика колебаний и волн (15,5 час.)
- •4.3. Волновые процессы
- •Раздел 5. Волновая и квантовая оптика (15,5 час)
- •5.1. Волновые свойства света.
- •5.2. Квантовая теория излучения
- •Раздел 6. Квантовая физика (15,5 час.)
- •2.2.2. Тематический план для заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план для заочно-ускоренной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения курса физики
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия для очно-заочной формы обучения
- •2.5.2. Лабораторные работы
- •2.5.2.1. Лабораторные работы для очно-заочной, заочной и заочной ускоренной форм обучения
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конпект по дисциплине “физика”
- •Раздел 1. Физические основы механики (19 час.)
- •. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твёрдого тела
- •1.1.1. Скорость.
- •Ускорение
- •1.1.3. Кинематика вращательного движения
- •1.2. Динамика материальной точки и системы материальных точек
- •1.2.1.Законы Ньютона
- •1.2.2. Силы в природе и технике
- •1.2.3. Закон сохранения импульса
- •1.2.4. Работа силы. Мощность
- •Мощность
- •1.2.5. Механическая энергия
- •1.2.6. Закон сохранения механической энергии
- •1.3. Элементы динамики вращательного движения твердого тела
- •1.3.1. Момент силы
- •1.3.2. Момент импульса
- •1.3.3. Основное уравнение динамики вращательного движения
- •1.3.4. Момент инерции
- •1.3.5. Закон сохранения момента импульса
- •1.3.6. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении
- •1.4. Элементы механики жидкости и газа
- •1.5. Элементы релятивистской физики
- •Раздел 2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика (15,5 час)
- •2.1. Кинетические явления и теория идеальных газов
- •2.1.1. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
- •2.1.2. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
- •2.2. Основы классической статистической физики
- •2.3. Явления переноса неравновесных состояниях
- •2.4. Основы термодинамики
- •2.4.1. Внутренняя энергия
- •2.4.2. Работа
- •2.4.3. Теплота. Теплоёмкость газов
- •2.4.4. Первое начало термодинамики
- •Адиабатный процесс
- •2.4.5. Второе начало термодинамики
- •2.4.6. Тепловые машины
- •2.5. Реальные газы и жидкости
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм (19 час.)
- •3.1. Электрическое поле в вакууме
- •3.1.1. Напряжённость электростатического поля.
- •3.1.2. Потенциал электростатического поля
- •3.1.3. Теорема Гаусса и её применение для расчёта электростатических полей
- •3.2. Электрическое поле в диэлектриках
- •3.3. Проводники в электростатическом поле
- •Энергия электростатического поля
- •3.4. Стационарные токи
- •3.4.1. Электрический ток и его характеристики
- •3.4.2. Закон Ома для однородного участка цепи
- •3.4.3. Электродвижущая сила источника тока. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- •3.4.4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца
- •3. 5. Магнитное поле в вакууме и в веществе
- •3.5.1. Вектор магнитной индукции.
- •3.5.2. Магнитное поле постоянного тока
- •3.5.3. Частицы и токи в магнитном поле. Частицы в магнитном поле. Сила Лоренца
- •Поток вектора магнитной индукции
- •3.6. Электромагнитная индукция
- •3.6.1. Явление и основной закон электромагнитной индукции
- •3.6.2. Энергия магнитного поля
- •3.7. Уравнения Максвелла
- •Раздел 4. Физика колебаний и волн (15,5 час)
- •4.1. Механические колебания
- •4.1.1. Гармонические колебания
- •4.1.2. Сложение колебаний
- •Сложение колебаний одного направления
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •4.2. Электромагнитные колебания и переменный ток
- •4.2.1. Свободные электромагнитные колебания
- •4.3. Волновые процессы
- •4.3.1. Упругие волны
- •4.3.2. Электромагнитные волны
- •Раздел 5. Волновая и квантовая оптика
- •5.1. Волновые свойства света
- •5.1.1. Понятие об интерференции. Когерентность волн
- •5.1.2. Условия интерференционных максимумов и минимумов
- •5.1.3. Интерференция при отражении от тонких пластинок
- •5.1.4. Дифракция света
- •Дифракционная решётка
- •Дифракция от пространственной решётки
- •5.2.Квантовая теория излучения
- •5.2.1. Характеристики теплового излучения
- •5.2.2. Законы Стефана-Больцмана и Вина
- •5.2.3. Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка
- •Раздел 6. Квантовая физика. (15,5 час)
- •6.1. Элементы квантовой механики
- •6.2. Элементы физики атома
- •6.2.2. Теория водородоподобных атомов
- •6.3.1. Состав и характеристики атомного ядра
- •6.3.2. Ядерные реакции
- •Глоссарий
- •Массовое число– это число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Массовое число равно округленной до целого числа относительной атомной массе элемента.
- •Эквипотенциальная поверхность - поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковое значение
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •Методические указания к выполнению контрольных работ
- •4.2. Контрольная работа № 1
- •4.2.1. Примеры решения задач
- •4.2.2. Задание на контрольную работу № 1
- •4.3. Контрольная работа № 2
- •4.3.1. Примеры решения задач
- •Используя формулы (2) и (1), получаем
- •4.3.2. Задание на контрольную работу № 2
- •4.4. Некоторые сведения, необходимые для решения задач
- •1. Некоторые физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •3. Некоторые физические постоянные (округленные значения)
- •4. Множители и приставки для образования десятичных кратных и
- •5. Греческий алфавит
- •4.5. Текущий контроль (тестовые задания)
- •4.5.1. Тренировочный тест №1 (к разделам 1 и 2)
- •4.5.2. Тренировочный тест №2 (к разделу 3)
- •4.5.3. Тренировочный тест № 3 (к разделам 4, 5, 6)
- •4.5.4. Правильные ответы на тренировочные тесты
- •4.6. Вопросы для подготовки к зачёту Физические основы механики
- •Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика
- •Электричество и магнетизм
- •Физика колебаний и волн
- •Волновая и квантовая оптика
- •Квантовая физика
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
2.5.2.1. Лабораторные работы для очно-заочной, заочной и заочной ускоренной форм обучения
№ раздела |
Наименование лабораторной работы |
Кол-во часов Ауд/ДОТ |
1 |
Физические основы механики |
1 /2 |
2 |
Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика |
1 /1 |
3 |
Электричество и магнетизм |
2 /1 |
4 |
Колебания и волны |
2 |
5 |
Волновая и квантовая оптика |
1 /1 |
6 |
Квантовая физика, физика атома |
1 /1 |
ИТОГО: 8 /6 часов
Информационные ресурсы дисциплины
Библиографический список
Основной:
Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие / Т.И. Трофимова. - М.: Высш. шк., 2001, 2003, 2004, 2007. – 542с.
Цаплев, В.М. Физика: учеб.-метод. комплекс. Ч. 1.Физические основы механики, молекулярная физика и термодинамика / В.М. Цаплев, И.Г. Орехова, Е.А. Лиходаева. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007. – 143 с.
Цаплев, В.М. Курс физики. Электричество и магнетизм: учеб. пособие / В.М. Цаплев, И.Г. Орехова, Е.А. Лиходаева. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006. – 129 с.
Федорцов, А.Б. Курс физики. Колебания и волны. Волновая оптика: учеб. пособие / А.Б. Федорцов, В.М. Цаплев. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006. – 142 с.
Цаплев, В.М. Курс физики. Элементы квантовой и атомной физики: учеб. пособие / В.М. Цаплев, И.Г. Орехова, Е.А. Лиходаева. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006. – 141 с.
Дополнительный:
Физика: виртуальный лаб. практикум. Ч.1. Физические основы механики, молекулярная физика, статистическая физика, термодинамика/ сост.: В.М. Цаплев, Ю.И. Кузьмин. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007. - 82 с.
Физика. Электричество и магнетизм: виртуальный лаб. справочник / сост.: В.М. Цаплев, Ю.И. Кузьмин. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 75 с.
8.Трофимова, Т.И. Физика: 500 основных законов и формул: справочник / Т.И. Трофимова. - М.: Высш. шк., 2000. – 63 с.
9. Карташов, Ю.А. Физика. Основные законы и формулы: руководство к решению задач / Ю.А. Карташов, И.В. Попов. - СПб.: СЗПИ, 1998.
10. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие / Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова. - М.: Высш. шк., 1999, 2001, 2002, 2003. – 591 с.
11. Чертов, А.Г. Задачник по физике: учеб. пособие / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. - М.: Интеграл-Пресс, 1997. – 544 с.
Средства обеспечения освоения дисциплины (ресурсы Internet)
http://db.informika/ru/spe/prog/prog/zip
http://burma.tsu.tula/
http://www.gpntb/ru/
http://www.stup.ac.ru/
http://www.uw.edu.pl
http://www.physicon.ru/
http://www.physics.ru/
http://elib.nwpi.ru/
3.2. Опорный конпект по дисциплине “физика”
Раздел 1. Физические основы механики (19 час.)
В разделе 1 изучаются пять тем: 1.1. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твердого тела. 1.2. Динамика материальной точки и системы материальных точек. 1.3. Элементы динамики вращательного движения твердого тела. 1.4. Элементы механики жидкости и газа. 1.5. Элементы релятивистской механики.
Подробное изложение материала раздела представлено в учебном пособии В,М,Цаплев, И.Г. Орехова, Е.А. Лиходаева, С.В. Михайлова
Курс физики. Физические основы механики, молекулярная физика и термодинамика (учебное пособие) С.-Пб.: СЗТУ. 2006, а также 1 с. 6…39, 43…46, 56…66.
По материалам раздела выполняются задачи 101…140 из контрольной работы № 1 и часть теста № 1.
В первом разделе изучается простейшая форма движения – механическая.
Механическое движение – это изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени.
Любое сложное движение тела, можно представить как совокупность поступательного и вращательного движений.
При поступательном движении все точки тела имеют одинаковые скорости и ускорения. Это позволяет ввести простейшую модель тела, которая называется материальной точкой.
Материальная точка – это тело, размерами и формой которого можно пренебречь в рассматриваемой задаче.
При вращательном движении все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения. Легче всего описать вращение тела, если в процессе движения тело не деформируется. Такие тела называют абсолютно твердыми.
Классическая механика изучает движение со скоростями значительно меньшими скорости света в вакууме. Движение тел, скорости которых соизмеримы со скоростью света, изучается в релятивистской механике.