Рабочая программа дисциплины физика направление (специальность) ооп icon

Рабочая программа дисциплины физика направление (специальность) ооп


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины аналитическая геометрия и линейная алгебра направление...
Рабочая программа дисциплины специальный физический практикум направление (специальность) ооп...
Рабочая программа дисциплины теория вероятностей и математическая статистика направление...
Рабочая программа дисциплины моделирование химико-технологических процессов направление...
Рабочая программа дисциплины исследования кернового материала нефтегазовых скважин направление...
Рабочая программа дисциплины исследования кернового материала нефтегазовых скважин направление...
Рабочая программа модуля (дисциплины) Основы анализа поверхности твердых тел и тонких пленок...
Унифицированная рабочая программа дисциплины физика направление (специальность) ооп...
Рабочая программа дисциплины физика направление (специальность) ооп...
Рабочая программа дисциплины физика направление (специальность) ооп...
Рабочая программа дисциплины импульсная лазерная техника направление ооп...
Рабочая программа векторный и тензорный анализ наименование дисциплины Специальность 010400-...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8
скачать
УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор института неразрушающего контроля


________________В.А. Клименов


«___»_____________2010 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Физика

НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП

200100 Приборостроение, 201000 Биотехнические системы и технологии

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Приборостроение. Биотехнические системы и технологии

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.

КУРС 1, 2 СЕМЕСТР 1, 2, 3

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 14

ПРЕРЕКВИЗИТЫ нет

КОРЕКВИЗИТЫ Б2.Б.1 (математика)

^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 99 час.

Лабораторные занятия 99 час.

Практические занятия 54 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 252 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 252 час.

ИТОГО 504 час.

^ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамены

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра общей физики ФТИ


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ Дмитриев В.С.

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП Огородников Д.Н.

ПРЕПОДАВАТЕЛИ Ботаки А.А.

Поздеева Э.В.

2010 г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

Физика является фундаментом современного естествознания и теоретической базой, без которой невозможна подготовка и успешная деятельность высококвалифицированных специалистов в различных областях производства, науки и техники. В основе современной естественнонаучной картины мира лежат физические принципы и концепции. и научного мировоззрения, ясного представления Цель преподавания курса физики – формирование у студентов современного физического мышления о физической картине мира; создание основ подготовки для изучения общетехнических и специальных дисциплин.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Место дисциплины «Физика» в структуре ООП определяется целями этой программы, ее соответствием требованиям ФГОС, критериям аккредитации и запросам потребителей (работодателей). Основная образовательная программа предполагает подготовку выпускников к деятельности в сфере современных высокоэффективных технологий, которая требует наличия у них не только практических навыков, но и понимания роли, места и характера протекающих физических процессов. Деятельность выпускников в научно-исследовательской сфере предполагает ориентацию в междисциплинарных областях, необходимую для разработки высокоэффективной техники. Подготовка выпускников к дальнейшему обучению в магистратуре, аспирантуре, а также к самообучению и освоению новых профессиональных знаний и умений, непрерывному профессиональному самосовершенствованию невозможна без знаний в области естественных наук. Обязательным кореквизитом – дисциплиной, которая изучается параллельно с физикой, является математика.


Задачами изложения и изучения курса физики являются:

– обеспечение строгого последовательного изложения физики как неделимого целого;

– овладение фундаментальными понятиями, законами, теориями классической и современной физики и формирование представлений о логических связях между ними;

– создание у студентов полного и широкого понимания основных физических законов, явлений; выработка умения точно употреблять и интерпретировать научные понятия, определения, постулаты;

– овладение методами физического исследования, практического применения физических законов и теорий в современных технике и технологиях;

– формирование знаний об устройстве и принципах работы основных физических приборов, установок и научно-исследовательской аппаратуры и выработка навыков работы с ними;

– выработка у студентов умения решать расчетные физические задачи, требующие знаний различных разделов программы курса физики.

^ 3. Результаты освоения дисциплины

Результатом освоения дисциплины «Физика» должно быть овладение фундаментальными понятиями классической и современной физики; формирование понимания основных физических законов; умение решать расчетные физические задачи, требующие знаний различных разделов физики.

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

^ 1.Универсальные (общекультурные) – способность понимать, правильно интерпретировать научные физические понятия и определения.

2. Профессиональные -

способность применять на практике знания о различных физических процессах, умение решать расчетные физические задачи.

^ 4. Структура и содержание дисциплины


Рабочий план изучения дисциплины «Физика» по семестрам





Семестр

Число часов



Вид занятий

Число часов



Форма отчетности

Ауд.

Сам.

Ауд.

Сам.

Первый

72


72

Лекции

Практические

Лабораторные

34

18

20

34

18

20



Экзамен

Второй

86

86

Лекции

Практические

Лабораторные

32

18

36

32

18

36



Экзамен

Третий

94

94

Лекции

Практические

Лабораторные

33

18

43

33

18

43



Экзамен

Всего: 504 час.

Аудиторных занятий 252 час.

Самостоят. занятий 252 час.

Лекций 99 час.

Лабор. занятий 99 час.

Практ. занятий 54 час.



^ Структура дисциплины

по разделам и формам организации обучения


Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Колл,

Контр.Р.

Итого

Лекции

Практ./сем.

Занятия

Лаб. зан.

1. Физические основы механики.


18


12


8


42


4


84

2. Молекулярная физика. Основы термодинамики и статистической физики.



16



6



4



30



4



60

3. Электричество.

16

10

14

44

4

88

4. Магнетизм. Электромагнитные колебания и волны

16

8

14

42

4

84

5. Волновая оптика. Квантовая природа излучения.

16

9

18

51

8

102

6. Основы атомной физики и квантовой механики. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц.

17

9

10

43

7

86

Итого

99

54

68

252

31

504



^ 10. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (перечень основных разделов с указанием количества занятий по каждой теме
и каждому виду занятий)


Содержание теоретического раздела дисциплины «Физика»


^ Первый семестр: лекции – 34 часа


  1. Введение – 1 час


Предмет физики. Методы физического исследования (опыт, гипотеза, эксперимент, теория). Важнейшие этапы истории физики. Роль физички в изучении законов природы. Взаимосвязь физики и техники, как взаимосвязь теории и практики. Роль измерения в физике. Международная система единиц (СИ). Общая структура, цели и задачи курса физики.


  1. Физические основы механики – 16 часов




    1. Кинематика – 2 часа


Механика, ее разделы. Механическое движение, системы отсчета. Физические модели в механике (материальная точка, система частиц, абсолютно твердое тело, сплошная среда). Кинематическое описание движения. Перемещение, скорость, ускорение при поступательном и вращательном движениях; связь между линейными и угловыми кинематическими характеристиками.


    1. Динамика материальной точки – 3 часа


Динамика как раздел механики. Масса, импульс (количество движения), сила. Понятие состояния в классической (нерелятивистской) механике. Законы Ньютона, их физическое содержание и взаимная связь. Инерциальные системы отсчета, преобразования Галилея, закон сложения скоростей в классической механике; механический принцип относительности. Границы применимости классической механики.


    1. Динамика системы материальных точек

и твердого тела – 3 часа


Система материальных точек (частиц). Внутренние и внешние силы. Замкнутая система. Второй закон динамики для системы материальных точек. Центр масс. Закон движения центра масс. Твердое тело как система материальных точек. Момент силы, момент импульса. Вращение абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Основное уравнение движения абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси. Упругое тело. Напряжение и деформации (упругие и пластические). Закон Гука.


    1. Работа и энергия. Законы сохранения в механике – 3 часа


Работа постоянной и переменной силы. Мощность. Энергия как мера различных форм движения и взаимодействия. Кинетическая, потенциальная и полная механическая энергии. Закон сохранения импульса и его связь с однородностью пространства; закон сохранения момента импульса и его связь с изотропностью пространства; закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью времени. Практическое применение законов сохранения к анализу движения упругих и неупругих тел (на примере ударов шаров). Реактивное движение. Гироскопы.



    1. Основы механики специальной теории относительности – 3 часа


Постулаты Эйнштейна. Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразования Лоренца. Закон сложения скоростей. Интервал. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Основное уравнение релятивистской динамики. Закон изменения массы со скоростью и взаимосвязь массы и энергии.


    1. Тяготение. Неинерциальные системы отсчета

и силы инерции – 2 часа


Законы всемирного тяготения. Гравитационное поле, его напряженность и потенциал. Космические скорости. Неинерциальные системы отсчета. Динамика материальных тел в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции. Понятие об эквивалентности сил инерции и гравитационных сил. Качественные выводы общей теории относительности.


  1. Механические колебания и волны – 4 часа




    1. Кинематика гармонических колебаний – 1 час


Понятие о колебательном движении. Гармонические колебания. Основные понятия (амплитуда, циклическая частота, фаза, скорость, энергия колебаний). Сложение одинаково направленных гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Биения. Сложения взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Комплексная форма представлений гармонических колебаний.


    1. Динамика гармонических колебаний – 1 час


Модели гармонических осцилляторов (математический, пружинный и физический маятники). Свободные незатухающие гармонические колебания для различных осцилляторов, их частота и периоды. Свободные затухающие колебания (дифференциальное уравнение и его решение). Амплитуда, частота, период затухающих колебаний и логарифмический декремент затухания. Апериодические колебания. Вынужденные гармонические колебания (дифференциальное уравнение и его решение). Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Явление резонанса. Понятие об ангармонических осцилляторах. Автоколебания.


    1. Волновые процессы – 1 час


Понятие волны. Продольные и поперечные волны. Групповая и фазовая скорости. Уравнение луча. Волновое уравнение. Волновой вектор. Связь длины волны со скоростью распространения волны и частотой колебаний. Упругие волны в газах, жидкостях, твердых телах. Акустические (звуковые) волны. Вектор Умова. Когерентные источники волн. Интерференция волн. Стоячие волны. Понятие об ударных волнах. Эффект Доплера.


  1. Молекулярная физика. Основы термодинамики и статистической физики – 14 часов




    1. Физические основы молекулярно-кинетической теории – 2 часа


Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Тепловое движение. Модель идеального газа. Понятия давления и температуры с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Степени свободы. Равномерное распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия. Понятие о квантовании энергии вращения и колебания молекул.


    1. Физические основы термодинамики – 4 часа


Статистический и термодинамический методы изучения свойств макроскопических систем. Теплота, работа. Первое начало термодинамики. Работа, совершаемая газом в изопроцессах. Теплоемкость газов (удельная, молярная, при постоянных объеме и давлении). Теплоемкость многоатомных газов. Адиабатический процесс, уравнение адиабаты. Политропический процесс. Интенсивные и


экстенсивные параметры. Обратимые и необратимые тепловые процессы, круговые процессы. Понятия энтропии, микро- и макросостояний системы. Термодинамическая вероятность состояния. Формула Больцмана. Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах. Второе начало термодинамики и его статистический смысл. Термодинамические постулаты и условия равновесия. Третье начало термодинамики (теорема Нернста). Идеальная тепловая машина. Цикл Карно, теоремы Карно. Применение законов термодинамики при конструировании двигателей.


    1. Статистические распределения – 3 часа


Микроскопические параметры. Вероятность и флуктуации. Распределение Максвелла молекул по скоростям. Скорости теплового движения молекул. Опыт Штерна. Распределение Больцмана частиц в потенциальном поле. Барометрическая формула. Опыт Перрена. Понятие о распределениях квантовых частиц (функции распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака). Понятие о каноническом распределении Гиббса.

    1. Элементы физической кинетики – 2 часа


Понятие о физической кинетике. Время релаксации. Эффективное сечение рассеяния. Броуновское движение. Средняя длина свободного пробега молекул и число столкновений. Явления переноса: диффузия, теплопроводность, вязкость (внутреннее трение), их уравнения и коэффициенты. Явления переноса в твердых телах и жидкостях.


4.5. Фазовые равновесия и фазовые превращения – 2 часа


Реальные газы. Силы межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его изотермы. Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля-Томсона. Сжижение газов. Фазы и фазовые переходы (превращения). Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые диаграммы. Тройная точка.


    1. Элементы неравновесной термодинамики – 1 час


Энтропия как количественная мера хаотичности. Переход от порядка к беспорядку в состоянии теплового равновесия. Ближний и дальний порядок. Жидкие кристаллы. Открытые диссипативные системы. Появление самоорганизации в открытых системах. Идеи синергетики. Биоритмы. Динамический хаос. Самоорганизация в живой и неживой природе.


^ Второй семестр: лекции – 32 часа


Во втором семестре изучаются такие разделы курса физики, как «Электричество и магнетизм» и «Электромагнитные колебания и волны».


  1. Электричество и магнетизм – 28 часов




    1. Электростатика – 4 часа


Предмет классической электродинамики. Заряд, его дискретность и закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрического заряда. Электрическое поле, его характеристики. Теорема Гаусса. Работа сил поля при перемещении заряда. Потенциал, связь его с напряженностью электростатического поля. Электрический диполь, поле диполя. Проводники в электрическом поле. Конденсаторы. Плотность энергии электростатического поля.

    1. Электрическое поле в диэлектриках - 4 часа


Свободные и связанные заряды. Поляризация диэлектриков. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектриках. Диэлектрическая проницаемость. Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризация ориентационная и деформационная. Пьезоэлектрический эффект. Сегнетоэлектрики и их свойства. Электрострикция.



    1. Постоянный электрический ток – 7 часов


Электрический ток, его характеристики. Законы Ома для участка цепи, замкнутой цепи. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Сторонние силы. Правила Кирхгофа. Электропроводность металлов. Классическая теория электропроводности и ее трудности. Электронный ферми – газ в металлах. Электронные теплоемкость и теплопроводность. Явление сверхпроводимости. Электрический ток в электролитах. Электропроводность газов. Закон Богуславского-Ленгмюра. Газовые разряды (самостоятельный и несамостоятельный) и виды разрядов. Плазма. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Контактные явления.

5.4. Магнитное поле в вакууме – 7 часов


Магнитное взаимодействие токов. Законы Ампера и Био-Савара-Лапласа и их применение к расчету магнитных полей. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца и движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Ускорители. Эффект Холла. Контур с током в магнитном поле. Магнитный поток. Работа перемещения контура с током в магнитном поле. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция и взаимоиндукция. Энергия магнитного поля. Вихревые токи.


5.5. Магнитное поле в веществе – 3 часа


Магнитные моменты атомов. Магнитное поле в веществе. Магнитные проницаемость и восприимчивость. Классификация магнетиков. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики и их характеристики. Физическая природа диа-, пара- и ферромагнетизма. Магнитострикция.


5.6. Уравнения Максвелла – 3 часа


Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Векторный и скалярный потенциалы электромагнитного поля. Плотность энергии. Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца. Относительность магнитных и электрических полей.


6. Электромагнитные колебания и волны – 4 часа


Колебательный контур. Собственные колебания. Свободные затухающие и вынужденные электромагнитные колебания (дифференциальные уравнения и их решения). Резонанс. Автоколебания. Дифференциальное уравнение для электромагнитной волны и его решение. Плоские электромагнитные волны и их энергетические характеристики. Скорость распространения электромагнитных волн в средах. Вектор Пойнтинга. Излучение диполя. Диаграмма направленности. Сферические и цилиндрические волны. Шкала электромагнитных волн. Распространение волн в атмосфере.





Скачать 0,99 Mb.
оставить комментарий
страница1/8
Дата27.09.2011
Размер0,99 Mb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх