Главная страница

Физика. РПД Физика. Рабочая программа дисциплины физика Направление подготовки (специальность) 27. 03. 04 Управление в технических системах


Скачать 140.24 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины физика Направление подготовки (специальность) 27. 03. 04 Управление в технических системах
АнкорФизика
Дата15.11.2022
Размер140.24 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаРПД Физика.docx
ТипРабочая программа
#789248
страница4 из 9
1   2   3   4   5   6   7   8   9



Форма обучения: заочная

Номер темы

(раздела)

Название темы (раздела)

Семестр

Трудоемкость, часы

Шифр

результата обучения

Л

ПЗ

ЛР

СРО

Всего

1

Физические основы классической механики

1

4

2

4

61

71

З(ОПК-1)
У(ОПК-1)
В(ОПК-1)



2

Основы молекулярной физики и термодинамики

1

4

2

2

59

67

З(ОПК-1)
У(ОПК-1)
В(ОПК-1)



3

Электричество и магнетизм

2

6

4

4

124

138

З(ОПК-1)
У(ОПК-1)
В(ОПК-1)



4

Оптика и атомная физика

3

6

4

4

88

102

З(ОПК-2)
У(ОПК-2)
В(ОПК-2)






ИТОГО:




20

12

14

332

378






4.2. Содержание лекционного курса

№ пп.

Номер раздела

Название темы

Трудоемкость,

часы

очная

очно-заочная

заочная

1

1-Физические основы классической механики

Механическое движение, система отсчета. Кинематика материальной точки: скорость, ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорения. Радиус кривизны траектории. Кинематика вращательного движения твёрдого тела. Угловая скорость и ускорение, их связь с линейными.

систама отсчета, траектория, перемещение, скорость, ускорение, радиус кривизны

2



1

2

1-Физические основы классической механики

Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела. Закон инерции. Масса, сила, импульс. Второй закон Ньютона. Закон сохранения импульса. Третий закон Ньютона. Центр масс механической системы и закон его движения.

сила, импульс, инерция, законы Ньютона, центр масс механической системы, закон сохранения импульса

2



1

3

1-Физические основы классической механики

Энергия и работа силы. Кинетическая энергия. Силовое поле. Потенциальная энергия, её связь с силой. Закон сохранения энергии (упругий и неупругий удар).

Энергия, работа, мощность, консервативная и диссипативная силы, закон сохранения энергии

2



1

4

1-Физические основы классической механики

Динамика вращательного движения. Моменты силы и импульса относительно центра и оси. Уравнение динамики вращения. Кинетическая энергия вращения, момент инерции. Закон сохранения момента импульса.

момент силы, момент инерции, момент импульса. теорема Штейнера, уравнение динамики вращательного движения, закон сохранения момента импульса

2



1

5

1-Физические основы классической механики

Основы релятивистской механики. Постулаты специальной теории относительности. Преобразование Лоренца. Относительность длин и промежутка времени. Преобразование скоростей и ускорений в релятивистской кинематике. Понятие о релятивистской динамике. Закон взаимосвязи массы и энергии.

постулаты Эйнштейна, преобразования Лоренца, собственное время, лоренцево сокращение длины, релятивистский импульс, релятивистская масса, взаимосвязь массы и энергии

2





6

1-Физические основы классической механики

Малые колебания. Гармонический и ангармонический осциллятор. Уравнение гармонических колебаний. Пружинный, физический и математический маятники.

гармонические колебания, амплитуда, фаза, период, частота, уравнение гармонических колебаний, пружинный, физический и математический маятники

2





7

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Статистический и термодинамический методы исследования. Молекулярно-кинетическая теория (МКТ). Давление идеального газа в МКТ. Уравнение Клапейрона- Менделеева. Закон Дальтона.

идеальный газ, давление, число молей, температура, молекулярно-кинетическая теория, газовая постоянная

2



1

8

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа. Работа газа при изменении объема. Теплота и теплоемкость. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.

внутренняя энергия, теплота,теплоемкость, работа расширения газа, степень свободы, первое начало термодинамики

2



1

9

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Изопроцессы и адиабатический процесс в идеальных газах. Работа и теплоемкость в этих процессах. Уравнение Майера. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкости.

Изопроцессы, теплоемкость при постоянном объеме и постоянном давлении, адиабатический процесс, уравнение Пуассона, формула Майера

2





10

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Классическая статистика. Распределение Максвелла и Больцмана для молекул идеального газа. Барометрическая формула.

Распределение Максвелла и Больцмана, средняя арифметическая, наиболее вероятная и средняя квадратичная скорости, барометрическая формула

2



1

11

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Явления переноса. Диффузия, теплопроводность, внутреннее трение. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Опытные законы явлений переноса и их молекулярно- кинетическая теория.

Диффузия, теплопроводность, внутреннее трение, средняя длина свободного пробега

2





12

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Обратимые и необратимые процессы, циклы. Цикл Карно и его КПД. Второе начало термодинамики. Энтропия. Энтропия идеального газа. Статистический смысл второго начала термодинамики. Теорема Нернста.

цикл, цикл Карно, кпд, энтропия, второе начало термодинамики, теорема Нернста

2



1

13

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

Реальные газы. Уравнение Ван- дер- Ваальса. Критическая изотерма. Фазовые превращения. Внутренняя энергия реального газа.

Реальные газы, уравнение Ван- дер- Ваальса, критическое состояние, внутренняя энергия реального газа

2





14

3-Электричество и магнетизм

Электрический заряд и поле. Напряжённость поля, принцип суперпозиции, силовые линии. Поток напряжённости, теорема Гаусса. Применение ее для расчета электростатических полей.

Электрический заряд, электрическое поле, напряженность, линии напряженности, принцип суперпозиции, поток напряжённости, теорема Гаусса, циркуляция вектора напряженности

2



1

15

3-Электричество и магнетизм

Работа поля по перемещению заряда. Потенциал электрического поля, его связь с напряжённостью. Энергия системы зарядов. Проводники в электростатическом поле. Распределение зарядов и поля в проводнике.

потенциал, эквипотенциальные поверхности, связь между напряжённостью и потенциалом, распределение зарядов и поля в проводнике, индуцированные заряды

2



1

16

3-Электричество и магнетизм

Электрическое поле в диэлектриках. Полярные и неполярные молекулы, поляризованность. Теорема Гаусса для неё. Электрическое смещение, относительная Электрическое поле в диэлектриках. Полярные и неполярные молекулы, поляризованность. Теорема Гаусса для неё. Электрическое смещение, относительная диэлектрическая проницаемость, поле в диэлектрике. Условия на границе двух диэлектриков. Сегнетоэлектрики поле в диэлектрике. Условия на границе двух диэлектриков. Сегнетоэлектрики

диэлектрик, поляризованность связанные заряды, электрическое смещение, диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость, сегнетоэлектрики

2





17

3-Электричество и магнетизм

Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия заряжённого проводника и конденсатора. Объёмная плотность энергии электрического поля.

Электроемкость, конденсатор, последовательное и параллельное соединение конденсаторов, энергия электрического поля. объемная плотность энергии

2





18

3-Электричество и магнетизм

Электрический ток, его характеристика и условия существования. Обобщённый закон Ома. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Закон Джоуля – Ленца. Правила Кирхгофа.

сила тока, плотность тока, электропроводность, сопротивление, эдс, напряжение, разность потенциалов, закон Ома, правила Кирхгофа

2



1

19

3-Электричество и магнетизм

Классическая электронная теория электропроводности металлов. Её опытные обоснования. Границы применимости закона Ома.

опыты Рикке, Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта, электропроводность металлов, законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

2





20

3-Электричество и магнетизм

Магнитное поле и его индукция. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого проводника с током и кругового тока. Магнитный момент витка с током.

Магнитное поле, индукция и напряженность, линии магнитной индукции, магнитный момент, сила Ампера, закон Био-Савара-Лапласа

2



1

21

3-Электричество и магнетизм

Циркуляция вектора магнитной индукции в вакууме. Поле соленоида и тороида. Магнитный поток, теорема Гаусса для магнитного поля.

циркуляция вектора магнитной индукции, соленоид, тороид, магнитный поток

2





22

3-Электричество и магнетизм

Сила Лоренца. Движение заряжённых частиц в электрическом и магнитном полях. Эффект Холла. Контур с током в магнитном поле. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

Сила Лоренца, эффект Холла, контур с током в магнитном поле, работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле

2





23

3-Электричество и магнетизм

Явление и закон электромагнитной индукции – его выводы на основе закона сохранения энергии и электронной теории. Самоиндукция и индуктивность. Взаимная индукция. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

Электромагнитная индукция,опыты Фарадея, самоиндукция, индуктивность, токи при замыкании и размыкании цепи, объёмная плотность энергии магнитного поля

2



1

24

3-Электричество и магнетизм

Атом в магнитном поле. Диа- и парамагнетики. Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Напряжённость магнитного поля, её циркуляция. Магнитная проницаемость среды. Ферромагнетики. Магнитный гистерезис. Температура Кюри. Домены, спиновая природа ферромагнетизма.

диа-, пара-, ферромагнетики, намагниченность., магнитная проницаемость, магнитный гистерезис, токи Кюри, природа ферромагнетизма

2





25

3-Электричество и магнетизм

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток смещения. Полная система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Относительный характер электрической и магнитной составляющих поля.

вихревое электрическое поле, ток смещения, плотность тока смещения, уравнения Максвелла

2



1

26

3-Электричество и магнетизм

Колебательный контур, свободные незатухающие и затухающие колебания, апериодический процесс. Вынужденные электромагнитные колебания, резонанс.

колебательный контур, собственная частота, формула Томсона, затухающие колебания, логарифмический декремент затухания, добротность контура, вынужденные электромагнитные колебания, резонанс

2





27

4-Оптика и атомная физика

Когерентнось и интерференция световых волн. Расчёт интерференционной картины от двух ис-точников. Интерференция света в тонких плёнках, полосы равной толщины и равного наклона. Просветление оптики.

когерентные волны, интерференция света, ширина интерференционной полосы, интерференция света в тонких плёнках, полосы равной толщины и равного наклона

2





28

4-Оптика и атомная физика

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля: расчёт дифракции света на одной щели. Дифракция света на решётке. Пространственная дифракционная решетка.

дифракция света, принцип Гюйгенса, метод зон Френеля, дифракция на щели, дифракционная решетка, формула Вульфа-Брэггов

2



1

29

4-Оптика и атомная физика

Естественный и поляризованный свет. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Закон Малюса. Поляроиды и поляризационные призмы. Искусственная оптическая анизотропия. Интерференция поляризованного света. Оптически активные вещества. Эффекты Керра и Фарадея.

Естественный и поляризованный свет, двойное лучепреломление, анизотропия, поляроиды,закон Малюса, закон Брюстера, искусственная оптическая анизотропия, опыт Керра

2



1

30

4-Оптика и атомная физика

Тепловые излучения. Абсолютно чёрное тело. Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана и Вина. Квантовая гипотеза и формула Планка. Пирометрия.

Тепловое излучение, испускательная и поглощательная способность тел, абсолютно черное тело, законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина, квантовая гипотеза, формула Планка

2



1

31

4-Оптика и атомная физика

Фотоэффект, уравнение Эйнштейна для него. Экспериментальное подтверждение квантовых свойств света, применение фотоэффекта. Фотоны, их масса и импульс. Давление света.

Фотоэффект, уравнение Эйнштейна, фотон, запирающее напряжение, энергия и импульс фотона, давление света

2





32

4-Оптика и атомная физика

Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма вещества. Формула Луи де Бройля. Соотношение неопределённостей Гейзенберга.

Корпускулярно-волновой дуализм вещества, волна Луи де Бройля, соотношение неопределённостей

2



1

33

4-Оптика и атомная физика

Волновая функция и её статический смысл. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Свободная частица. Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме.

Волновая функция, уравнение Шредингера, свободная частица, одномерная прямоугольная потенциальная яма

2



1

34

4-Оптика и атомная физика

Туннельный эффект. Расчёт водородоподобного атома в квантовой механике. Энергетический спектр атомов и молекул. Рентгеновское излучение, характеристическое и тормозное.

Туннельный эффект, атом водорода в квантовой механике, квантовые числа, 1-3 состояние электрона в атоме водорода, спин электрона рентгеновское излучение, характеристическое и тормозное

2





35

4-Оптика и атомная физика

Энергетические зоны в кристаллах. Распределения электронов по зонам. Валентная зона и зона проводимости. Металлы, диэлектрики. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

зонная теория твердых тел, валентная зона, зона проводимости запрещенная зона, полупроводники, собственная и примесная проводимость

2





36

4-Оптика и атомная физика

Заряд, размер и масса атомного ядра, энергия связи ядра и дефект массы. Ядерные силы, модели ядра. Радиоактивный распад ядер.

Атомное ядро, энергия связи ядра, дефект массы, ядерные силы, модели ядра, радиоактивное излучение, период полураспада, закон радиоактивного распада

2



1



-

ИТОГО:



72



20



4.3. Перечень лабораторных работ

Номер раздела

№ ЛР

Название лабораторной работы

Трудоемкость,

часы

очная

очно-заочная

заочная

1-Физические основы классической механики

1

Определение плотности тел правильной геометрической формы

плотность, штангенциркуль, микрометр,цилиндр, погрешности

2





1-Физические основы классической механики

2

Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда

путь, ускорение, время, 2 закон Ньютона

2





1-Физические основы классической механики

3

Абсолютно упругие и неупругие удары

Импульс, закон сохранения импульса, упругие и неупругие удары

2





1-Физические основы классической механики

4

Определение коэффициента трения-качения

коэффициент трения-качения, закон сохранения энергии, наклонная плоскость, время

2



2

1-Физические основы классической механики

5

Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опоре

маховое колесо, момент инерции, сила трения, закон сохранения энергии

2



2

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

6

Определение показателя адиабаты Cp/Cv методом адиабатического расширения

теплоемкость, показатель адиабаты, адиабатическое расширение, число степеней свободы

2



2

2-Основы молекулярной физики и термодинамики

7

Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса

коэффициенты динамической и кинематической вязкости, метод Стокса, силы внутреннего трения

2





2-Основы молекулярной физики и термодинамики

8

Определение коэффициента вязкости и средней длины свободного пробега молекул воздуха

вязкость, средняя длина свободного пробега, эффективный диаметр молекулы, концентрация молекул, средняя арифметическая скорость

2





3-Электричество и магнетизм

9

Исследование электростатического поля

напряженность, потенциал, линии напряженности электростатического поля, эквипотенциальные поверхности, связь между напряженностью и потенциалом

2



2

3-Электричество и магнетизм

10

Измерение сопротивлений методом мостика Уитстона

сопротивление, мостик Уитстона, параллельное и последовательное соединения проводников

2





3-Электричество и магнетизм

11

Изучение зависимости сопротивления металлов от температуры

проводимость, сопротивление, удельное сопротивление, температурная зависимость сопротивления металлов

2





3-Электричество и магнетизм

12

Определение ЭДС гальванических элементов методом компенсации

электродвижущая сила, закон Ома для замкнутой цепи, сила тока, метод компенсаций

2





3-Электричество и магнетизм

13

Изучение зависимости индукции магнитного поля тока от величины тока

индукция магнитного поля, линии магнитной индукции, сила Ампера, сила тяжести, магнитная постоянная

2



2

3-Электричество и магнетизм

14

Определение горизонтальной составляющей вектора индукции магнитного поля Земли и переводного множителя тангенс гальванометра

магнитное поле Земли, напряженность, тангенс-гальванометр, амперметр, связь между индукцией и напряженностью магнитного поля

2





3-Электричество и магнетизм

15

Определение коэффициента самоиндукции катушки

явление самоиндукции, индуктивность, катушка, индуктивное и емкостное сопротивления, конденсатор

2





3-Электричество и магнетизм

16

Определение магнитной проницаемости магнетиков с помощью моста Максвелла

осциллограф, диа-, пара-, ферро-магнетики, магнитная проницаемость, индуктивность катушки, мост Максвелла

2





4-Оптика и атомная физика

17

Определение длины световой волны при помощи дифракционной решётки

длина световой волны, дифракционная решетка, метод зон Френеля, дифракция на круглом отверстии и щели

2





4-Оптика и атомная физика

18

Изучение явления поляризации света

естественный и поляризованный свет, поляризатор и анализатор, закон Малюса

2



2

4-Оптика и атомная физика

19

Определение фокусного расстояния вогнутого зеркала

прямое, выпуклое и вогнутое зеркала, фокусное расстояние, увеличение, формула зеркала

2





4-Оптика и атомная физика

20

Изучение законов излучения абсолютно чёрного тела

абсолютно чёрное тело, тепловое излучение, испускательная и поглощательная способность, закон Стефана-Больцмана, смещение Вина, формула Планка

2





4-Оптика и атомная физика

21

Изучение внешнего фотоэффекта

фотоэффект, законы внешнего фотоэффекта, фотоэлемент, квантовый характер излучения, формула Эйнштейна

2





4-Оптика и атомная физика

22

Градуировка спектроскопа

нормальная и аномальная дисперсия, спектроскоп, калибровочная кривая, ртутная и неоновая лампы

2



2

-



ИТОГО:



44



14
1   2   3   4   5   6   7   8   9


написать администратору сайта