План самостоятельной работы студентов технических специальностей бакалавриата по дисциплине «Физика-1»

скачать МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики Ю.М Смирнов, Е.Ф. Орлова План самостоятельной работы студентов технических специальностей бакалавриата по дисциплине «Физика-1» Караганда 2007 Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный технический университет Кафедра физики Ю.М Смирнов, Е.Ф. Орлова ^ План самостоятельной работы студентов технических специальностей бакалавриата по дисциплине «Физика-1» Караганда 2007 ^ Рекомендовано редакционно-издательским советом университета В работе приводятся материалы рабочей программы по физике для студентов бакалавриата, обучающихся по кредитной технологии в КарГТУ с длительностью одного занятия в течение 50 минут. Учебные планы составлены на основе «Типовой учебной программы. Образование высшее профессиональное. Бакалавриат по специальностям: 050703 – «Информационные системы», 050706 – «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых», 050707 – «Горное дело», 050709 – «Металлургия», 050702 – «Автоматизация и управление», 050710 – «Материаловедение и технология новых материалов», 050711 – «Геодезия и картография», 050712 – «Машиностроение», 050724 – «Технологические машины и оборудование», 050718 – «Электроэнергетика», 050731 – «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды», 050732 – «Стандартизация, метрология и сертификация», 050716 – «Приборостроение». Программы являются основным документом, определяющим общий объем курса физики в количестве 6 кредитов, 270 часов. Предлагаемый план “Физика-1” рекомендуется студентам первого курса для самостоятельной подготовки по всем формам обучения с учетом контроля текущей работы студентов. Эти материалы также будут полезны кураторам, эдвайзерам студентов первого курса и преподавателям кафедры физики. ВВЕДЕНИЕ В Послании Президента Н.А.Назарбаева народу Казахстана “ Новый Казахстан в новом мире ” 28 февраля 2007года в разделе “Основные задачи нового этапа” подчёркивается приоритетное развитие точных и инженерных наук в сфере высшего образования с представлением качественных образовательных услуг по всей стране на уровне международных стандартов. Образование вошло в число основных государственных приоритетов многих стран мира. Большинство из них сегодня приступили к радикальным изменениям, стремясь создать гибкую мобильную систему высшего образования, отвечающую новым требованиям в условиях глобальной конкуренции. При этом главную цель – повышение адаптационного потенциала вузов и программ подготовки – планируется достичь через реформу академической и организационной структуры, методов и технологии обучения, совершенствования педагогического процесса, улучшения качества преподавательского состава, обновления инфраструктуры. Кредитная система обучения обязывает строить учебно-методическую работу по-новому: создавать и постоянно совершенствовать единую систему методических документов, в том числе УМК студента , в основе которого находится программа дисциплины. Предлагаемый рабочий план “Физика-1” позволяет первокурснику иметь информацию о том: на какой учебной неделе, какая тема занятия будет; какие вопросы будет разъяснять преподаватель на занятии; какие вопросы и задачи надо разбирать самостоятельно при проработке лекционного материала и подготовке к практическим, 3 лабораторным занятиям; какая литература рекомендуется для самостоятельной работы с указанием страниц, номеров вопросов и задач. Кроме того, в работе приводятся аттестационный лист, рейтинг-лист, график выполнения студентами самостоятельных заданий и работ. Кредитная система обучения требует высокой качественной организации и контроля самостоятельной работы студентов (СРС). Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (СРСП- Office hours ) – одна из форм учебной работы, которая проводится в виде аудиторного занятия. СРСП – это совместная работа студента и преподавателя, которая выполняет две функции – консультативную и контролирующую. На наш взгляд, студент имеет право самостоятельно планировать это занятие: получить помощь в самостоятельной работе по лекциям, практическим и лабораторным занятиям; исправить аттестационную оценку по всем видам занятий; получить помощь и по научной работе, выполняя УИРС и участвуя в работе научного кружка по физике. Контролирующая функция СРСП осуществляется в ходе текущего, рубежного и итогового учёта и оценки знаний студентов (аттестаций) для повышения мотивации студентов к обучению. Кроме того, надо не забывать о постоянном мониторинге учебных достижений обучающегося и уровне остаточных знаний для успешного прохождения ПГК - промежуточного государственного контроля. 4 ^ 1 Лекционные занятия 1.1 Механика Лекция №1 Вводная лекция. Введение – 0,3ч. Физика как наука о простейших формах движения материи и соответствующих им наиболее общих законах природы. Методы физического исследования: опыт, гипотеза, эксперимент, теория. Физическое моделирование. Общая структура и задачи курса физики. Кинематика – 0,7ч. Кинематическое описание движения материальной точки. Закон движения. Уравнение траектории. Скорость и ускорение как производные радиус-вектора по времени. Элементы кинематики вращательного движения. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Угловая скорость и угловое ускорение. Задание для СРС Важнейшие этапы развития физики - от механики И. Ньютона к теории электромагнитного поля Дж. К. Максвелла и рождению квантовых представлений, созданию теории относительности и квантовой механики, ставших теоретической базой атомной, ядерной физики и других разделов современной физики. ^ Роль физики в создании и развитии новых отраслей техники и новых технологий. Влияние техники на развитие физики. Физика и другие науки. Механическое движение как простейшая форма движения мате­рии. Пространство и время. Система отсчета. Понятие материальной точки. ^ Л11* Введение с 4-6; Л34 с10-12; Л35 с4-5 Л11 с 8-13 ; Л10 с 11-33; Л34 т1 с13-52; Л35 с6-14 ___________________________________________________________________ Л11* - условное обозначение рекомендуемой литературы на страницах 35-36. 5 Лекция №2 Динамика материальной точки и твердого тела. – 1ч. Законы И. Ньютона. Масса. Сила. Виды сил в механике. Инерциальная система отсчета. Задание для СРС Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Силы упругости. Закон Р.Гука. Силы трения. Л11 с 8-13; Л10 с 11-33; Л34 т1 с13-52; Л35 с6-14 Лекция № 3 Понятие абсолютно твердого тела – 0,5ч. Момент силы и момент инерции твердого тела. Момент импульса. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Закон сохранения момента импульса. Элементы механики сплошных сред – 0,5ч. Понятие сплошной среды. Общие свойства жидкостей и газов. Идеальная и вязкая жидкость. Уравнение Д. Бернулли. Задание для СРС Теорема Р. Штейнера. Гироскопический эффект. Ламинарное и турбулентное течение жидкостей. Формула Дж. Стокса. Формула Ж. Пуазейля. Упругие напряжения. Энергия упруго деформированного тела. Л11 с 14-17, с 18-2; Л10 с 34-43, с 56-60; Л34 т1 с53-82; Л35 с14-19 6 Лекция №4 Законы сохранения – 1ч. Законы сохранения как следствие симметрии пространства и времени. Система материальных точек. Внешние и внутренние силы. Центр масс (центр инерции) механической системы и закон его движения. Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы. Задание для СРС Система материальных точек. Внешние и внутренние силы. Реактивное движение. Л11 с 21-22; Л34 т1 с83-129; Л35 с19-21 Лекция №5 Энергия как универсальная мера различных форм движения и взаимодействия – 1ч. Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл. Мощность. Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой внешних и внутренних сил, приложенных к системе. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле и ее связь с силой, действующей на материальную точку. Консервативные и неконсервативные силы. Движение в центральном поле сил. Закон сохранения энергии в механике. Задание для СРС Движение в центральном поле сил. Л11 с23-30; Л10 с60-72, с79-81; Л34 т1 с85-144; Л35 с23-30 Лекция №6 Механический принцип относительности – 1ч. Преобразования Г. Галилея. Неинерциальные системы отсчета. 7 Задание для СРС Выписать уравнения преобразования координат Галилея. Л10 с153-158; Л11 с67-70; Л12 с62-63, с52-56; Л34 т1 с137-152; Л35 с67-69 Лекция №7 Элементы специальной теории относительности – 1ч. Постулаты А. Эйнштейна. Преобразования Х. Лоренца. Инварианты преобразований. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистское преобразование импульса и энергии. Задание для СРС Выписать уравнения преобразования координат Лоренца. Релятивистский закон сложения скорост . Л10 с158-168; Л11 с67-77; Л34 т1 с198-232; Л35 с69-77 Лекция №8 Статистическая физика и термодинамика – 0,5ч. Основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа. Термодинамические параметры. Уравнение состояния идеального газа. Статистические распределения - 0,5ч. Вероятность и флуктуации. Распределение Д. Максвелла. Скорости теплового движения частиц. Распределение Л. Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле. Число степеней свободы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. 8 Задание для СРС Равновесные состояния и процессы, их изображение на термодинамических диаграммах. Газовые законы. ^ Вероятность и флуктуации. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости идеальных газов и ее ограниченность. Л10 с207-227; Л11 с81-88; Л12 с90; Л34 т3 с7-42; Л35 с81-88 Лекция №9 Основы термодинамики – 1ч. Первое начало термодинамики. Изопроцессы. Задание для СРС Выписать уравнение политропы и получить из него уравнения для изопроцессов. Л10 с227-250, с289-308; Л11 с96-102; Л34 т3 с15-19,с30-32,с103-109; Л35 с100-110 Лекция №10 Обратимые и необратимые тепловые процессы. –1ч. Цикл С. Карно и его КПД. Tеорема Карно. Энтропия. Второе начало термодинамики и его физический смысл. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Задание для СРС Термодинамические потенциалы. Л10 с227-250, с289-308; Л11 с96-102; Л34 т3 с105-128; Л35 с110-118 9 Лекция №11 Явления переноса – 0,25ч. Общая характеристика явлений переноса. Коэффициенты переноса. Реальные газы. – 0,25ч. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы первого и второго рода. – 0,5ч. Фазовые равновесия и фазовые превращения. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Критическая точка. Метастабильные состояния. Тройная точка. Задание для СРС Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега. Время релаксации. Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса: теплопроводности, вязкого трения, диффузии. ^ Эффективный диаметр молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия. Л10 с55-56; Л11 с83-85, с55-56; Л12 с444-446; Л34 т3 с175-200; Л35 с95-97 Лекция №12 Электростатика – 0,5ч. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Поток вектора. Теорема Гаусса. Работа электрического поля – 0,5ч. Циркуляция электрического поля. Потенциал. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля. Задание для СРС Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения электрических зарядов. Применение теоремы Гаусса к расчету напряженностей электрических полей. Скачать 0,7 Mb. оставить комментарий страница 1/6 Дата 30.09.2011 Размер 0,7 Mb. Тип Документы, Образовательные материалы