Рабочая программа дисциплины ен. Ф. 03 «Физика» для специальности 261001 Технология художественной обработки материалов icon

Рабочая программа дисциплины ен. Ф. 03 «Физика» для специальности 261001 Технология художественной обработки материалов



Смотрите также:
Рабочая учебная программа факультет №1 Неорганической химии и технологии Кафедра неорганической...
Рабочая программа Рабочая программа для специальности 261001 "Технология художественной...
Рабочая программа учебной ф тпу 1 -21/01 дисциплины утверждаю декан мсф дедюх Р. И...
Рабочая учебная программа по дисциплине электротехника и электроника факультет...
Методические указания к выполнению лабораторных и курсовых работ для студентов специальности...
Основная образовательная программа одобрена на заседании кафедры «Технологии художественной...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа дисциплины «Проектирование технологической оснастки» для специальности 1201...
Программа дисциплины по кафедре «Начертательная геометрия и машинная графика»...
Рабочая программа учебной дисциплины "технология котло- и парогенераторостроения" Цикл...
Рабочая программа учебно-технологической практики по специальности 050502...
Рабочая программа по дисциплине «Технология конструкционных материалов» для специальности 190201...



страницы: 1   2
вернуться в начало
скачать


5.1. Контрольные вопросы по лабораторным работам


№ 1 – «Изучение электростатического поля методом моделирования»


1. Какое поле называется электростатическим?

2. Дайте определение понятиям «напряженность» и «потенциал» электростатического поля. Какова взаимосвязь между этими характеристиками?

3. Почему при исследованиях электрическое поле заряженных тел можно заменить электрическим полем постоянного тока, протекающего в слабопроводящих средах?

4. Дайте определение понятию «эквипотенциальные поверхности». Как, зная расположение эквипотенциальных поверхностей в пространстве, построить силовые линии напряженности поля?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 2 – «Определение ЭДС источника методом компенсации и

определение КПД источника тока»


1. Что такое электрический ток? Опишите основные элементы цепи постоянного тока?

2. Дайте определение понятия «электродвижущая сила источника постоянного тока» и приведите расчетную формулу для ЭДС.

3. Выведите формулу для расчета полезной мощности источника тока.

4. В чем сущность компенсационного метода измерения ЭДС источника тока?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 3 – «Определение удельного заряда электрона методом магнетрона»


1. Как изменяется кинетическая энергия электрона, движущегося в магнетроне?

2. Какая сила действует на движущийся заряд в магнитном поле? Как она направлена? Чему равен модуль этой силы

3. Критическое значение индукции магнитного поля – это величина, равная минимальному значению индукции магнитного поля, при котором…

1) действие электрического и магнитного полей компенсируют друг друга;

2) большинство электронов, испускаемых катодом, не достигают анода;

3) все электроны, испускаемые катодом, не достигают анода;

4) все электроны, испускаемые катодом, достигают анода.

4. Для чего в данной работе используется соленоид?

Соленоид используется для создания магнитного поля, …

1) изменяющего траекторию движения электронов;

2) компенсирующего действие электрического поля;

3) ускоряющего электроны;

4) замедляющего электроны.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 4 – «Изучение электромагнитных затухающих колебаний»


1. Что такое колебательный контур?

2. Какое условие должно выполняться, чтобы период колебаний в колебательном контуре мог быть определён по формуле Томсона ?

3. Какое сопротивление колебательного контура называется критическим? По какой формуле оно рассчитывается?

4. Какие колебания называются затухающими? Чем обусловлены затухающие колебания в колебательном контуре?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 5 – «Определение длины света с помощью колец Ньютона»


1. Дайте определение понятию «интерференция света». Сформулируйте необходимое и достаточное условие для наблюдение интерференции света.

2. Почему не наблюдается интерференция света от двух независимых источников?

3. Какой метод получения интерференционной картины используется в данной работе? Нарисуйте ход интерферирующих лучей.

4. Дайте определение понятию «показатель преломления среды». От каких параметров среды он зависит?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 6 – «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки»


1. Дайте определение понятию «дифракция света». Сформулируйте условия, при которых она наблюдается.

2. Что такое дифракционная решетка? Выведите условия, при которых наблюдаются основные дифракционные максимумы и минимумы.

3. Что такое порядок m дифракционного максимума или минимума?

4. Дайте определение понятию «разрешающая способность оптического прибора»? От каких факторов зависит разрешающая способность дифракционной решетки?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 7 – «Изучение поляризации света»


1. Дайте определение понятию «плоскость поляризации электромагнитной волны». Что с точки зрения поляризации представляет собой естественный свет?

2. Какие электромагнитные волны называются частично поляризованными, плоскополяризованными?

3. Дайте определение понятию «двойное лучепреломление». В каких средах оно наблюдается? Выведите закон Малюса.

4. Как изменяется поляризация света при отражении от границы раздела двух диэлектриков? Сформулируйте закон Брюстера.

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.


№ 8 –«Определение поглощательной способности вольфрама»


1. Дайте определение понятию «тепловое излучение». При каких условиях оно наблюдается? Каким энергетическим спектром характеризутся тепловое излучение

2. Сформулируйте закон Кирхгофа для теплового излучения.

3. Дайте определение понятию «абсолютно черное тело». Сформулируйте законы Вина для теплового излучения абсолютно черного тела.

4. Дайте определение понятию «излучательность тела». От каких параметров зависит излучательность абсолютно черного тела?

5. Опишите конструкцию установки и порядок выполнения работы.

6. Практические занятия

^

Таблица 5 – Состав и объем практических занятий





№ раздела



занятия

Наименование и краткое содержание практических занятий

Характер занятий

и цель

Кол-во часов

1

1

Кинематика материальной точки

Освоить основные понятия и законы кинематики и применять при решении задач

2


1

2
^

Динамика материальной точки


Освоить основные понятия и законы динамики и применять при решении задач

2


1

3
^

Закон сохранения импульса


Научиться применять закон при решении задач

2


1

4
^

Работа и мощность силы. Закон сохранения энергии. Контрольная работа № 1


Научиться применять закон при решении задач

2


2

5

Законы идеального газа

Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач

2


2

6

Первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам.

Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач

2


2

7

Круговые процессы. Контрольная работа № 2

Проверить усвоение основных понятий и законов и умения решения задач

2

3

8
^

Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса


Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач

2


3

9
^

Работа перемещения зарядов в поле. Потенциал электрического поля


Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач

2


3

10
^

Электроемкость. Энергия системы зарядов, уединенного проводника, конденсатора, электростатического поля. Контрольная работа № 3


Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач

2


3

11
^

Законы постоянного тока


Освоить основные понятия и научиться применять при решении задач

2


3

12
^

Явление электромагнитной индукции и самоиндукции. Энергия магнитного поля


Освоить основные законы и правила и применять при решении задач

2

4

13
^

Гармонические механические колебания и волны. Сложение однонаправленных колебаний


Проверить усвоение основных понятий и законов и умения решения задач

2


4,5

14,15
^

Электромагнитные волны. Отражение и преломление света. Интерференция света


Освоить основные понятия и законы и применять при решении задач

4

5

16,17

Дифракция света. Поляризация света. Контрольная работа № 4

Освоить основные понятия и научиться рассчитывать дифракционную картину

4



^ 6.2. Контрольные вопросы по практическим занятиям


Занятие № 1

1. Система отсчета – это …

а)…условно неподвижное тело, относительно которого рассматривают движение остальных тел;

б)…условно неподвижное тело, система координат, связанная с ним, и часы.

в)…условно неподвижное тело и система координат, связанная с ним.

2. Зависимость радиуса-вектора от времени имеет вид Найти:

а) Уравнение траектории, по которой движется тело;

б) Зависимости проекций vx, vy и модуля полной скорости v от времени;

в) Зависимости проекций аx, аy и модуля полного ускорения а от времени.

3. Дополните предложения.

а) Производная модуля скорости по времени есть…;

б) Производная вектора скорости по времени есть…;

в) Отношение изменения вектора скорости к промежутку времени, за который оно произошло, есть….


Занятие № 2

1. Тело массой m движется ускоренно (с возрастающей по модулю скоростью) по выпуклому мосту (рис.1). Какие направления имеют нормальное ускорение тела , тангенциальное ускорение и результирующая сила в верхней точке траектории?




Рис. 1


2. Груз массой m лежит на полу кабины лифта, опускающегося равнозамедленно с ускорением = . Чему равен вес тела?


Занятие № 3

1

























1)

2)

3)

Рис. 2
. Система состоит из двух тел, импульсы которых В каком случае (рис. 2) вектор равен импульсу системы этих тел?

2. Какое утверждение ошибочно?

а) Импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени;

б) Если на систему не действуют внешние силы, то она называется замкнутой;

в) Если система замкнута, то ее импульс равен нулю.


Занятия № 4


1

Fs, м

5

4
. На рис. 4 изображен график проекции силы на направление перемещения Fs как функции положения точки на траектории. Чему равна работа действующей силы на отрезке пути от 0 до 1 м ?

2
0 1 2 3 4 5 6 S, м

Рис. 3
. Силы называются консервативными, если работа этих сил…

а)…при движении тела по замкнутой траектории не равна нулю;

б)…при движении тела по замкнутой траектории равна нулю;

в)…зависит от траектории, по которой движется тело;

3. Механическая энергия остается постоянной…

а)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел, в которой действуют только консервативные силы;

б)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел;

в)…в любой системе тел, если равнодействующая внешних сил равна нулю.

6. Тело переходит из состояния с энергией Е1 в состояние с энергией Е2. Изменение кинетической энергии тела равно алгебраической сумме работ всех…

а)…внутренних и внешних неконсервативных сил;

б)…сил, действующих на тело;

3)…консервативных сил, действующих на тело, взятое с противоположным знаком.


Занятие № 5. Контрольная работа № 1.


Вариант № 1.

  1. С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 с камень упал на землю на расстоянии 40 м от основания вышки. Определить начальную и конечную скорости камня.

  2. Тело массой 5 кг брошено под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Найти изменение импульса тела за время полёта.

  3. Тело массой 5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Найти работу, которую совершает сила тяжести при подъеме тела на максимальную высоту.


Занятия № 6, 7

1

z

z


Рис. 4

Рис. 5
. Диск вращается равнозамедленно с угловым ускорением  относительно вертикальной оси (рис. 4).


Как направлены векторы углового ускорения и угловой скорости диска. Укажите на рис. 6 ответ, который вы считаете верным.


2. Проекцию угловой скорости z диска (см. вопрос 1) в момент времени t можно определить по формуле z = …




где 0, 0 – начальная угловая скорость и начальный угол поворота диска.

3. Вектор силы направлен вдоль вектора (рис. 7).




Определите направление вектора момента силы относительно точки В ( – единичные векторы координатных осей).

Занятия № 8, 9

1. Моментом импульса частицы относительно оси называется…

а)…величина, равная векторному произведению радиуса-вектора частицы на ее импульс;

б)…проекция на эту ось момента импульса частицы относительно точки, лежащей на данной оси;

в)…величина, равная произведению импульса частицы на плечо относительно данной оси;

г)…произведение момента инерции частицы на угловую скорость вращения.

2
Рис. 9
. В центре вращающейся с постоянной угловой скоростью карусели находится мальчик. Как изменится угловая скорость вращения карусели, если мальчик перейдет в на край карусели?

Угловая скорость…

а)…увеличится; б)…уменьшится; в)…не изменится, так как…

г)…момент инерции системы увеличится, а момент импульса не изменится;

д)…момент инерции системы не изменится, а момент импульса уменьшится;

е)…момент инерции системы уменьшится, а энергия не изменится;

ж)…момент импульса системы не изменится, а момент инерции уменьшится;

з)…момент инерции системы увеличится, а энергия не изменится;

и)…момент импульса и момент инерции системы не изменятся.

3. Диск и обруч одинаковой массы и радиуса начинают скатываться с гладкой наклонной плоскости. Сравните их скорости у основания наклонной плоскости. Между скоростями будет иметь место следующее соотношение:

а) vд > v0 ; б) vд < v0 ; в) vд = v0,

где vд – скорость диска, v0 – скорость обруча, так как …

г)…полная энергия тел сохраняется, а момент инерции диска больше, чем у обруча;

д)…момент импульса тел сохраняется, а момент инерции обруча больше, чем у диска;

е)…сохраняется полная энергия диска и обруча, а их моменты инерции равны;

ж)…полная энергия тел сохраняется, а вращательная энергия обруча больше, чем у диска;

з)…полная энергия тел сохраняется, а энергия поступательного движения обруча больше, чем у диска.


Занятие № 9.^ Контрольная работа № 2


Вариант № 1


1. Маховик в виде диска массой 50 кг и радиусом 20 см был раскручен до частоты 480 об/мин. Далее под влиянием сил трения маховик остановился, сделав до полной остановки 200 оборотов. Найти момент сил трения, считая его постоянным.

2. Найти линейную скорость движения центра тяжести диска, скатывающегося без скольжения с наклонной плоскости. Высота наклонной плоскости 0,75 м, начальная скорость диска равна нулю.

3. Горизонтальная платформа, имеющая форму диска, массой 100 кг, вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, делая 10 об/мин. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы. С какой скоростью будет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать человека точечной массой, трением пренебречь.

4. Через блок в виде диска массой m перекинута тонкая гибкая нить, к концам которой подвешены грузы массами m1 и m2. Записать систему динамических уравнений движения грузов и для нахождения ускорения движения системы тел.


Занятия № 10, 11

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к изохорному процессу?

2. В каком процессе изменение внутренней энергии идеального газа численно равно работе, совершаемой газом?

3. Чему равна работа, совершаемая идеальным газом в изобарном процессе?

4. Как будет меняться внутренняя энергия данной массы идеального газа (u) при изотермическом расширении?

5. Чему равна теплоемкость газа в изотермическом процессе?

6. Газ из состояния 1 сначала адиабатически расширяется, а затем изотермически сжимается до первоначального объема (состояние 2). Укажите график такого перехода из состояния 1 в состояние 2.

7. Чему равен показатель адиабаты для одно-, двух- и многоатомного газа?


Занятие № 12


1. Идеальный газ из состояния 1 с параметрами P1, V1, T1 расширяется при постоянном давлении до объема V2, затем изохорно охлаждается до прежней температуры, после чего возвращается в исходное состояние. Построить график рассматриваемого цикла в координатах р –V.

2. На каких этапах рассматриваемого цикла газ отдает тепло в окружающую среду?

3. Чему равно количество тепла, полученного газом в данном цикле?

4. Чему равна работа газа за цикл?

5. Рассчитайте КПД данного цикла?

6. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа?

7. Рассчитать изменение энтропии в процессах 1-2 и 2-3.


Контрольная работа № 3


Вариант № 1


1. В цилиндр длиной l1 = 1,6 м, находящийся при нормальном атмосферном давлении р0, начали медленно вдвигать поршень площадью S = 200 см2. Определить модуль силы F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l2 = 0,2 м.

2. 28 г азота, находящегося при температуре 400С и давлении 750 мм рт.ст., сжимают адиабатически до объема 13 л. Найти температуру и давление азота после сжатия, работу сжатия.

3. Один моль идеального двухатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем Vмин = 10 л, наименьшее давление Рмин=246кПа, наибольшее давление Рмах = 410 кПа. Начертить график цикла. Определить: 1) температуру газа для характерных точек цикла, 2) теплоту Q1, полученную газом от нагревателя, 3) теплоту Q2, переданную газом охладителю, 4) термический КПД цикла.

Занятия № 13, 14

1. Напряженность электрического поля — это векторная физическая величина. Модуль вектора напряженности в данной точке электрического поля численно равен …

а)…силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля;

б)…потенциальной энергии единичного положительного заряда, помещенного в эту точку поля;

в)…силе, действующей на положительный заряд, помещенный в эту точку поля.

2. Приведите график зависимости напряженности поля заряженной проводящей сферы от расстояния r от центра сферы?

3. Найти напряженность поля, созданного в вакууме двумя параллельными бесконечными равномерно заряженными плоскостями. Поверхностные плотности заряда плоскостей 1 и 2, причем 1 = – 2 = .

4. Сферические поверхности охватывают точечные заряды Q1 = 3Q, Q2 = 6Q, Q3 = 2Q. Сравните потоки вектора напряженности поля зарядов сквозь эти поверхности, если S1 = 2 S2, S3 = 3 S2 (рис. 10).





Рис. 10


а) Ф1 = Ф2 = Ф3; б)Ф3 > Ф1 > Ф2; в)Ф1 > Ф2 > Ф3.

5. Что будет происходить с диполем, помещенным в неоднородное электрическое поле, как показано на рис. 11?





Рис. 11

а) Диполь повернется по часовой стрелке, и будет втягиваться в область сильного поля;

б) диполь повернется против часовой стрелки, и будет выталкиваться из области сильного поля;

в) диполь повернется по часовой стрелке, и будет выталкиваться из области сильного поля;

г) диполь повернется против часовой стрелки, и будет втягиваться в область сильного поля;

д) диполь повернется и встанет перпендикулярно к силовым линиям.


Занятие № 15


1. Поле создано двумя точечными зарядами Q1 = Q и Q2 = – Q, (рис. 12). Чему равна работа сил поля при перемещении заряда Q0 из точки С в точку В?


а) ;

б) ;


с) А = 0.


2

. На рис. 13 приведена зависимость потенциала электростатического поля от координаты. Напряженность поля равна нулю на участках …



3


1 2






4





0 х


Рис. 13

а) … 0–1 и 2–3; б) 1–2; в) 3–4; г) напряженность везде отлична от нуля.

3. На каких участках (рис. 13) электростатическое поле является однородным?

а) 0–1 и 2–3; б) 1–2; в) 3–4; г) таких участков нет.

4. Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью. Поверхностная плотность заряда плоскости равна  > 0. Сравните потенциалы точек поля 1 и 2 (рис. 14).


а) 1 = 2; б) 1 > 2; в) 1 < 2.


5. Потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 50 см равен 4 В. Чему равен потенциал на расстоянии 25 см от центра сферы?


Занятие № 16

1. Две проводящие сферы равных радиусов находятся в вакууме. Заряд первой сферы Q1 = Q, второй – Q2 = 2Q. Сравните величины потенциалов сфер.

2. В двух плоских воздушных конденсаторах заряды на пластинах Q1 > Q2, площади пластин S1 = 2 S2 и расстояние между ними d1 = 2 d2. Сравните величины емкости конденсаторов.

3. Определите емкость батареи конденсаторов (рис. 15), если С1 = С2 = С3 = = 2 мкФ.




Рис. 15

4. Радиус изолированной заряженной проводящей сферы увеличился в 2 раза. Как изменилась энергия проводника?

5. Сравните в точках А и В объемные плотности энергий электростатического поля заряженного плоского конденсатора (рис. 16).




Рис. 16.

Занятия № 17. Контрольная работа № 4


Вариант № 1


1. Три заряда q1 = q2 = q и q3 = 3q (q > 0) расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной а. Найти напряженность Е и потенциал  электрического поля в точке пересечения медиан треугольника.

2. Заряд распрределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью  = 10 нКл/м2. Определить работу А12 сил поля по перемещению заряда q = 10 нКл из точки 1, находящейся на плоскости, в точку 2, удаленную от плоскости на расстояние d = 10 см.

3. Пылинка массой m = 1 нг, несущая заряд q = 5е (е = –1.6 10-19 Кл), прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 3 МВ. Найти ее кинетическую энергию Т и скорость V.

4. Два металлических шара с радиусами R1 = 2 см и R2 = 6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд q = 1 нКл. Найти поверхностную плотность зарядов на шарах.


Занятия № 18, 19

1. Из формул, приведенных ниже, выберите ту, по которой определяется сила постоянного тока.

а) … = ; б) … = ; в) … = ; г) … = .

2. Даны участки электрической цепи и формулы для разных участков цепи. Укажите однородный участок цепи и формулу, по которой можно вычислить разность потенциалов на концах этого участка.




а) … = ;





б) … = ;





в) … = .

3. Найти сопротивление участка цепи, если R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R.


R3




а) … = 2R;

б
R2

R1

R5
) … = ;

в) … = 5R;

г
R4
) … = ;

д) нет правильного ответа.




4. Дан график зависимости полезной мощности источника тока от сопротивления нагрузки. Определить ЭДС источника тока.




а) 1 В;

б) 4 В;

в) 2 В;

г) 2;

д) нет правильного ответа.


5. Дополните утверждение: циркуляция вектора напряженности поля электростатических сил по замкнутой цепи = …

а) … = ; б) … = U; с) … = 0, где  – ЭДС источника, U – напряжение.


Занятия № 20, 21

1. Магнитная индукция поля – это векторная физическая величина. Модуль вектора магнитной индукции в данной точке магнитного поля равен отношению …

1) …момента сил, действующих в окрестности этой точки на малый плоский замкнутый контур с током, к величине магнитного момента контура;

2) …максимального момента сил, действующих в окрестности этой точки на малый плоский замкнутый контур с током, к величине магнитного момента контура;

3) …силы, действующей в окрестности этой точки на малый элемент проводника с током, к величине этого элемента тока.

2. Какая из формул выражает закон Био – Савара – Лапласа?

а) ; б) ; в) .

3. На каком из рисунков (рис. 17) вектор магнитной индукции поля, создаваемого элементом тока в точке А, направлен противоположно оси z?





а) б) в)

Рис. 17


4. Что всегда можно сказать о соотношении модулей в точке А для случаев, изображенных на рис. 17, если модуль элемента тока, его координаты и координаты точки А во всех случаях одинаковы?

а) dB1 = dB2 = dB3; б) dB1  dB2  dB3; в) dB2 = dB3.

5. Определите циркуляцию вектора индукции магнитного поля вдоль контура L. Направление обхода, величины и направления токов в проводниках указаны на рис. 18.




а) 8А0;

б) – 2 А0;

в) 2 А0;


3A 2A
г) 1 А0;

д) 3 А0.


Рис. 18


Занятия № 22, 23

1. На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В каких случаях (рис. 19) заряд Q отрицательный?

2. В каком случае (рис. 20) траектория движения частицы в магнитном поле будет прямой?

3. На проводник с током I, находящийся в магнитном поле, действует сила Ампера. В каких случаях (рис. 21) вектор индукции магнитного поля направлен в положительном направлении оси z?

4. В каком случае (рис. 22) магнитный момент контура направлен в положительном направлении оси x?





а) б) в) г)

Рис. 19




а) б) в)

Рис. 20




5. Контур с током (рис. 22) находится в однородном магнитном поле. Вектор индукции поля направлен противоположно оси x. В каком случае вращающий момент, действующий на контур с током, направлен противоположно оси z?




а) б) в) г)

Рис. 22

На рис. 22 символом – обозначен контур с током, который перпендикулярен плоскости чертежа; символами и – токи направленные от нас и к нам, соответственно.



Занятия № 24–26

1. Закончите фразы, вставив вместо многоточия номера формул.

а) Магнитный поток через плоскую поверхность, находящуюся в однородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

б) Магнитный поток через плоскую поверхность, находящуюся в неоднородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

в) Магнитный поток через произвольную поверхность, находящуюся в неоднородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

г) Магнитный поток через произвольную поверхность, находящуюся в однородном магнитном поле, можно найти по формуле …

2. Запишите математическую формулировку теоремы Остроградского–Гаусса для магнитного потока. Какую формулу Вы считаете ответом на поставленный вопрос?

а) ; б) ; в) .

3. Сравните магнитные потоки Ф1 и Ф2 через плоское прямоугольное основание S1 и полуцилиндрическую крышку S2 сундука, который находится в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно основанию.

а) ;

б) ;

в) .


4. В каком из указанных случаев изменение магнитного потока при перемещении плоского контура площадью S в однородном магнитном поле с индукцией из положения 1 в положение 2 равно нулю?

а) б)




в) г)




5. Вычислите работу внешних сил при перевороте замкнутого плоского контура площадью S = 0,2 м2 с током I = 10 А из положения 1 в положение 2 в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл. В положениях 1 и 2 вектор ортогонален плоскости контура. Ток в контуре при его перемещении поддерживается постоянным.



Положение 1


Положение 2


6. Проводник, согнутый в виде кольца, помещен в однородное магнитное поле . Направление поля показано на рис. 23. Индукция поля возрастает со временем. Индукционный ток в проводнике имеет направление …


а) … по часовой стрелке;

б

) … против часовой стрелки;

в) … ток в кольце не возникает;

г
Рис. 23
) … направление тока зависит от сопротивления проводника.


7. Проволочная рамка равномерно вращается с частотой 5 об/с в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной к силовым линиям поля. Индукция магнитного поля 1 Тл, площадь поперечного сечения рамки 100 см2, число витков в рамке 10. Найдите максимальную ЭДС, возникающую в рамке.

а) 3,14 В; б) 5 В; в) 5103 В; г) 31,4103 В.

8. Замкнутый проводник в виде квадрата общей длиной L, сопротивлением R расположен в горизонтальной плоскости. Проводник находится в вертикальном магнитном поле с индукцией В. Какое количество электричества Q протечет по проводнику, если, потянув за противоположные углы квадрата, сложить проводник вдвое?

а) ; б) ; в) ; г) .

9. В катушке индуктивностью 2 Гн сила тока равна 4 А. Во сколько раз нужно изменить силу тока в катушке, чтобы энергия магнитного поля катушки уменьшилась в 4 раза?

а) Уменьшить в 2 раза; б) уменьшится в 4 раза; в) уменьшится в 16 раз.

Занятие № 27. Контрольная работа № 5


Вариант № 1


  1. Бесконечно длинный провод с током I = 50 А согнут под углом /3. Определить величину магнитной индукции В в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d = 10 см от его вершины.

  2. Тонкий провод длиной l = 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле (В = 10 мТл ) так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток I = 50 А. Определить силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.

  3. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд q = 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока Ф12 через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R = 10 Ом.

  4. Соленоид сечением S = 10 см2 содержит N = 1000 витков. При силе тока I = 5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида.


Занятия № 28, 29


1

x, м


5

1 3 5 7 t, c

0


-5

. На графике дана зависимость от времени координаты колеблющейся материальной точки. Определите модуль вектора скорости для момента времени t = 4 с.

2. При гармонических колебаниях вдоль оси ОХ координата материальной точки массой m изменяется по закону x = Acost. Получите выражение для максимального значения упругой силы.

3. Тело массой m совершает свободные незатухающие гармонические колебания. Координата точки изменяется с течением времени по закону Определите максимальное значение ускорения колеблющейся точки.

4. При гармонических колебаниях вдоль оси OX координата материальной точки массой 1.10–3 кг изменяется по закону: По какому закону изменяется величина проекции упругой силы, под действием которой материальная точка совершает гармонические колебания?

5. При гармонических колебаниях вдоль оси OX координата тела изменяется по закону где t – время в секундах.Определите период колебаний.

6. Тело участвует в двух колебательных движениях, происходящих в одном направлении:




Из диаграмм (рис. 24) выберите ту, которая описывает сложение этих колебаний:








x x x

0 0 0

а) б) в)

Рис. 24

7. Поперечная волна распространяется вдоль оси OX. Уравнение бегущей волны имеет вид



Определите скорость точки, координата которой x = 15 м в момент времени t1 = 1,3 c от начала распространения волны:

а) 15 м/с; б) 2 м/с; в) 0 м/с.

8. Колебательный контур называется идеальным, если его сопротивление R…

а) … равно Rкр; б) … равно нулю; в) … стремится к ; г) … меньше Rкр.

9. Где сосредоточена энергия в колебательном контуре с ничтожно малым сопротивлением через время t = ½ Т после начала разрядки конденсатора?

а) В конденсаторе; б) в катушке с индуктивностью L; в) в катушке и конденсаторе;

10. Как изменится частота электромагнитных колебаний в контуре, если в пространстве между обкладками воздушного конденсатора ввести диэлектрик с диэлектрической проницаемостью  = 4?

а) Уменьшится в два раза; б) увеличится в два раза; в) не изменится;

г) уменьшится в четыре раза; д) увеличится в четыре раза.


Занятия № 30, 31


1. Световой пучок падает на границу раздела двух сред. Абсолютный показатель преломления 1-й среды – n1, второй – n2. Обозначьте угол падения , угол преломления , а угол отражения  (рис. 25).

а) Укажите угол преломления, выбрав соответствующий номер; б) Укажите соотношение между показателями преломления n1 и n2 для данного случая:

1. n1 < n2; n1 > n2. Ответ представьте в виде числа, расположив цифры в поряд-

ке их возрастания. Рис. 25

2. Интерференцией называется …

а) …изменение средней интенсивности при наложении электромагнитных волн;

б) …наложение электромагнитных волн одинаковой частоты;

в) …наложение электромагнитных волн одинаковой частоты с постоянной разностью фаз.

3. У электромагнитной волны при отражении от оптически более плотной среды …

а) … фазы векторов и изменяются на ;

б) … фаза вектора изменяется на ;

в) … фаза вектора изменяется на ;

г) … фазы векторов и не изменяются.

4. Источник монохроматического света характеризуется шириной линии . Время когерентности С для излучения этого источника равняется …

а) /с; б) с/2; в) с2/; г) 1/().

5. Разность фаз двух монохроматических электромагнитных волн равна (2m + 1). Оптическая разность хода  для этих волн равна …

а) (2m + 1)0; б) (2m + 1)0/2; в) (2m + 1)20; г) (2m + 1)0/4.

6. При наблюдении колец Ньютона установка погружается в жидкость с показателем преломления nж. Показатель преломления линзы равен nл, пластинки – nп. В центре картины будет наблюдаться темное пятно …

а) если nл > nж > nп; б) если nп > nж > nл; в)если nж > nл > nп; г) если nл = nп, nж > nл.


Занятие № 33

1. Дополните определение: Зоны Френеля – это участки волновой поверхности, выделенные таким образом, что расстояния от краев двух соседних зон до точки, в которой наблюдается действие этой волновой поверхности, отличается на …

а) … длину волны ;

б) … на половину длины волны /2;

в) … на четверть длины волны /4;

Зоны Френеля могут иметь …

д) … форму колец …;

е) … форму сферических сегментов …;

х) … различную форму …

… в зависимости от формы отверстия и вида разбиваемой на зоны волновой поверхности.

2. На плоскую щель шириной а падает плоская монохроматическая волна (длина волны ). Укажите выражение, по которому можно вычислить k – максимальное число зон Френеля, укладывающихся на данной щели:

а) К = (2а sin)/; б) К = 2/; в) К = 2a/,

где  – угол дифракции,  – оптическая разность хода волн, идущих от краев щели.

3. Из выражений, приведенных ниже, укажите формулу, по которой можно определить направления главных максимумов для одномерной дифракционной решетки:

а) а sin = (2m + 1) /2; б) (a + b) sin = 2m /2; в) (a + b) sin = (2m +1) /2,

где m = 0, 1, 2, 3, … – порядок дифракционного максимума,  – угол дифракции, (а + b) – период дифракционной решетки, а – ширина прозрачного промежутка решетки,  – длина плоской монохроматической волны, падающей нормально на решетку.

4. Интенсивность главных максимумов при дифракции монохроматического света на решетке пропорциональна интенсивности от одной щели, умноженной на …

а) 2N; б) N2; в) N, где N – число щелей решетки.

5. Закон Малюса имеет вид . Что обозначено символами I0 и ?

6. Естественный свет проходит через поляризатор. Интенсивность поляризованного света, выходящего из поляризатора …

а) … равна интенсивности естественного света;

б) … меньше в четыре раза, чем естественного;

в) … меньше в два раза, чем естественного;

г) … определяется по закону I = 0,5 I0 cos2.

7. Интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, ослабляется в два раза. Тогда угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора равен …

а) 450; б) 600; в) 00; г) 300.

8. Световой пучок падает на поверхность диэлектрика под углом, большим угла Брюстера. Тогда поляризация отраженного луча …

а) … будет линейной, а преломленного – частичной;

б) … будет частичной, а преломленного – полной;

в) … и преломленного будет частичной;

г) … и преломленного будет полной;

д) … и преломленного будет эллиптической.


Занятие № 33


1. Абсолютно черное тело – это …

а)…тело, поглощающее всю энергию падающих на него электромагнитных волн независимо от длины волны;

б)…тело, поглощательная способность которого одинакова для всех частот и зависит только от температуры, материала и состояния поверхности;

в)…тело, поглощательная способность которого равна нулю, не излучающее, а полностью отражающее падающие на него электромагнитные волны.

2. Ниже даны характеристики теплового излучения. Какая из них называется спектральной плотностью энергетической светимости?

а) Энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади поверхности тела во всем интервале длин волн от 0 до +, зависящая от температуры;

б) энергия, излучаемая в единицу времени всей поверхностью тела в интервале длин волн от 0 до , зависящая от температуры;

в) энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади поверхности тела в единичном интервале длин волн, зависящая от длины волны и температуры.

3. Формула закона Стефана – Больцмана имеет вид:

а) ; б) ; в) .

5. Какая характеристика теплового излучения в СИ измеряется в Вт/м2?

а) Энергетическая светимость;

б) спектральная плотность энергетической светимости;

в) поток энергии.

4. На рис. приведены графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны излучения при разных температурах Т1 и Т2, причем Т2 > Т1. Какой из рисунков правильно учитывает законы теплового излучения?




а) б) в)


5. Энергия фотона монохроматического света с длиной волны  равна …

а) … hc/; б) h/c; в) h/.

6. Работа выхода электрона с поверхности одного металла А1 = 1 эВ, а с другого – А2 = 2 эВ. Будет ли наблюдаться фотоэффект у этих металлов, если энергия фотонов падающего на них излучения равна 4,810–19 Дж?

а) Только для металла с работой выхода А1;

б) только для металла с работой выхода А2;

в) да, для обоих металлов;

г) нет, для обоих металлов.

7. Фотокатод освещается двумя различными монохроматическими источниками света. Зависимость фототока от напряжения между катодом и анодом при одном источнике света изображается кривой 1, а при другом – кривой 2 (рис. 26). Чем отличаются источники света друг от друга?

а) У первого источника света частота излучения и световой поток больше, чем у второго;

б) у первого источника света частота излучения больше, чем у второго;

в) у первого источника света световой поток больше, чем у второго.




Рис. 26


Занятие № 34

1. На рис. 27 представлена векторная диаграмма комптоновского рассеяния. Угол рассеяния . Какой из векторов представляет импульс рассеянного фотона?




Рис. 27

2. Направленный монохроматический световой поток Ф падает на абсолютно черные пластинки 1 и 2 (рис. 28). Сравните давление света на пластинки.





1) 2)

Рис. 28

а) Р1 = Р2; б) Р1 > Р2; в) Р1 < Р2.


Занятие № 35. Контрольная работа № 6


Вариант № 1


1. Точка совершает гармоническое колебание. Период колебания Т = 2 с, амплитуда А = 50 мм, начальная фаза  = 0. Найти скорость V и ускорение a точки в момент времени t1, когда ее смещение от положения равновесия x(t1) = 25 мм.

2. Точка участвует в двух колебаниях одинакового периода с одинаковыми начальными фазами. Амплитуды колебаний равны А1 = 3 см и А2 = 4 см. Найти амплитуду А результирующего колебания, если колебания совершаются в одном направлении.

3. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (1 = = 500 нм) заменить красным (2 = 650 нм).

4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (1 = 589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции 1 = = 17О 8. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции 2 = 24О 12. Найти длину волны 2 этой линии и число штрихов n на единицу длины решетки.

5. Под каким углом к горизонту пловец, нырнувший в воду, видит заходящее Солнце?

6. Мощность излучения раскаленной металлической поверхности ^ N = 0,67 кВт. Температура поверхности Т = 2500 К, ее площадь S = 10 см2. Какую мощность излучения N имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно черной? Найти отношение k излучательностей этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре.

7. Длина волны света, соответствующая «красной границе» фотоэффекта 0 = = 275 нм. Найти работу выхода ^ А электрона из металла, максимальную скорость Vmax электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны  = 180 нм, и максимальную кинетическую энергию Тmax электронов.

8. Фотон с энергией Е = 0,4 МэВ рассеялся под углом  = 90О на свободном электроне. Определить энергию Е’ рассеянного фотона и кинетическую энергию Т электрона отдачи.

9. C какой скоростью V должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны  = 520 нм?

^

7. СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ


В учебном плане при изучении дисциплины «Физика» семинарские занятия не предусмотрены.

8. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ (СРС)


При изучении курса «Физика» на самостоятельное изучение вынесены вопросы, приведенные в табл. 6, где номер раздела (темы) соответствует табл. 2. Рекомендуемая литература (столбец «Лит-ра») дана в соответствии с разделом 9.1 (см. ниже).


Таблица 6 – Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение

Номер
раздела

Вопросы для самостоятельного изучения

Лит-ра

1

Движение в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции.

[1-3]

2

Политропные процессы.

[1-3]

3

Правила Кирхгофа для разветвленной электрической цепи.

[1-3]

4

Переменный электрический ток: резонанс напряжений, резонанс токов.

[1, 2]

6

Теория атома водорода по Н.Бору. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Н.Бору

[1, 2]

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.

[1, 2]

Радиоактивное излучение и его виды. Основные типы ядерных реакций.

[1-3]



^ 8.2. Темы рефератов по физике


Таблица 8 – Темы рефератов

№ раздела

Тема реферата

Количество часов

1

Гироскоп и его применение в технике

15

1

Современные методы измерения силы трения и изнашивания тел при трении

15

1

Стохастические колебания при трении

15

1

Граничное трение твердых тел

15

1

Современные методы измерения силы трения и изнашивания тел при трении

15

1

Газодинамические методы ускорения тел. Легкогазовые пушки

15

1

Течение жидкости в узких щелях. Гидро- и газодинамические опоры

15

1

Силы инерции

15

4

Электреты, их свойства, применение в технике

15

4

Магнитные жидкости, их применение в технике

15

4

Электрическое и магнитное поля Земли

15

4

Измерение малых токов, напряжений и зарядов

15

4

Магнитная подвеска транспортных средств

15

4

Емкостный датчик механических перемещений

15

4

Электромагнитные методы ускорения тел

15

6

Применение лазеров в технологических процессах

15

6

Принцип туннельной микроскопии

15

6

Лазерное разделение изотопов в магнитном поле

15

6

Водородная энергетика

15

6

Эффект Джозефсона и его применение в технике

15

6

Устройство и принцип действия твердотельных лазеров

15

6

Высокотемпературная сверхпроводимость

15

6

Проблемы термоядерного синтеза

15

6

Применение жидких кристаллов в технике

15



^

9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1. Рекомендуемая литература

9.1.1. Основная литература


1. Трофимова, Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 2001. – 542 с.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: Учебное пособие для вузов. / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Высш. шк.,1989. – 608 с.

3. Гуревич, С.Ю. Физика: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов / С.Ю. Гуревич, Е.Л. Шахин. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – Ч.I. – 125 с., Ч.II. – 192 с.

4. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: учебное пособие / В.С. Волькенштейн. – М.: Наука, 1985. – 384 с.

5. Чертов, А.Г. Задачник по физике: учебное пособие / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – М.: Высш. Школа, 1981. – 496 с.

6. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: учебное пособие по выполнению лабораторных работ / Ю.В. Волегов, С.Ю. Гуревич, Е.Л. Шахин; Под ред. С.Ю. Гуревича. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 86. с.

7. Электромагнетизм: учебное пособие для выполнения лабораторных работ по курсу «Общая физика» / Ю.В. Петров, А.А. Шульгинов; Под ред. Ю.В. Петрова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. – 76 с.

8. Оптика и ядерная физика: Учебное пособие для выполнения лабораторных работ / И.А. Максутов, Л.Н. Матюшина, Л.А. Мишина и др.; Под ред. В.Ф. Подзерко. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 45 с.
^

9.1.2. Дополнительная литература


9. Лабораторный практикум по волновой и квантовой оптике, ядерной физике: Тесты / И.А. Максутов, Л.А. Мишина, В.Ф. Подзерко, Н.Н. Топольская и др.; Под ред. В.Ф. Подзерко. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 48 с.

10. Электростатика: учебное пособие по решению задач по физике / Н.Н. Топольская, В.Г. Топольский. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – 60 с.

11. Механика: учебное пособие по решению задач по физике / Н.Н. Топольская, В.Г. Топольский. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. – 60 с.

12. Волновая и квантовая оптика. Физика атома: рабочая программа и дидактические задания для самостоятельной работы студентов / В.Г. Топольский, Н.Н. Топольская, Е.Л. Шахин, Под ред. В.Г. Топольского. – Челябинск: ЮУрГУ, 2002. – 75 с.

13. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: рабочие программы и дидактические задания для самостоятельной работы студентов / С.Ю. Гуревич, В.Г. Топольский, Н.Н. Топольская и др.; Под ред. С.Ю. Гуревича. – Челябинск: ЮУрГУ, 2003. – 75 с.

14. Термодинамика. Молекулярная физика: учебное пособие по решению задач по физике / Н.Н. Топольская, В.Г. Топольский. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – 70 с.
^

9.2. Средства и материально-техническое обеспечение дисциплины


Обучающие и контролирующие программы (ауд. 454/2)


1. «Кинематика»;

2. «Динамика»;

3. «Законы сохранения»;

4. «Вращательное движение»;

5. «Термодинамика»;

6. «Электростатика»;

7. «Магнитное поле»;

8. «Волновая оптика»;

9. «Квантовая оптика».


Кинофильмы (ауд. 140/3А)


1. Основы голографии

2. Реактивное движение

3. Сложение колебаний

4. Физические основы квантовой теории

5. Интерференция света

6. Явление дифракции

7. Сверхпроводимость

8. Основы работы лазеров

9. Туннельный эффект

10. Взаимодействие элементарных частиц


Комплект плакатов по разделам




оставить комментарий
страница2/2
Дата07.12.2011
Размер0,58 Mb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2
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
Документы

наверх