Методические рекомендации по изучению дисциплины б. 5 Физика основная образовательная программа подготовки бакалавра по направлению - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические рекомендации по изучению дисциплины б. 3 Современная... 2 429.04kb.
Рабочая программа дисциплины д 2 литература скандинавии и финляндии 1 180.78kb.
Основная образовательная программа бакалавриата по направлению подготовки... 1 50.21kb.
2. Характеристика профессиональной деятельности выпускника ооп бакалавриата... 17 3829.48kb.
1 Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению... 1 139.84kb.
Методические рекомендации по изучению дисциплины ен. Ф. 5 Концепции... 3 496.86kb.
1 Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению... 16 2689.84kb.
Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом... 7 1231.88kb.
Программа дисциплины детское движение основная образовательная программа... 1 171.15kb.
При очной форме обучения 6 лет. Основная образовательная программа... 1 249.36kb.
Методические рекомендации по использованию корпусов в исследованиях. 1 135.63kb.
Электронное оглавление 35 7001.59kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Методические рекомендации по изучению дисциплины б. 5 Физика основная образовательная - страница №1/4

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Мурманский государственный гуманитарный университет»

(МГГУ)

Методические рекомендации по изучению дисциплины

Б2.Б.5 ФИЗИКА

Основная образовательная программа подготовки бакалавра

по направлению подготовки бакалавриата
010400.62 Прикладная математика и информатика (Общий профиль)

1. Цели освоения дисциплины

Подготовить обучающихся к усвоению дисциплин естественно-технического направления. Сформировать целостное понимание основных представлений физической картины мира.


2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

  • способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12);

  • способность использовать основы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения, основных мер по ликвидации их последствий, способность к общей оценке условий безопасности жизнедеятельности (ПК-13).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

- основные физические явления и эксперименты;

- методы физических исследований и измерений;

- международную систему единиц (СИ);

- физические понятия и величины, необходимые для описа­ния физических явлений;

- основные физические модели;

- физические принципы, законы и теории;

- применение физики в технике;

- связь физики с другими науками;

- ученых физиков, внесших существенный вклад в развитие физической науки;


  1. Уметь:

- выявлять существенные признаки физических явлений;

- устанавливать характерные закономерности при наблюде­нии и экспериментальных исследованиях физических яв­лений и процессов;

- опознавать в природных явлениях известные физические модели;

- применять для описания физических явлений известные физические модели;

- строить математические модели для описания простейших физических явлений;

- описывать физические явления и процессы, используя физическую научную терминологию;

- представлять различными способами физическую инфор­мацию;

- давать определения основных физических понятий и вели­чин;

- формулировать основные физические законы;

- владеть методом размерностей для выявления функцио­нальной зависимости физических величин;

- решать простейшие экспериментальные физические зада­чи, используя методы физических исследований;

- применять знание физических теорий для анализа незна­комых физических ситуаций;

- аргументировать научную позицию при анализе лженауч­ных, псевдонаучных и антинаучных утверждений;

- называть и давать словесное и схемотехническое описание основных физических экспериментов;

- структурировать физическую информацию, используя на­учный метод исследования;


  1. Владеть

- измерения основных физических величин;

- определения погрешности измерений;

- проведения простейших физических исследований с ис­пользованием основных экспериментальных методов (стробоскопического, осциллографического, метода физического моделирования, оптического, сравнения, мик­роскопии, спектрального анализа, рентгеноструктурного анализа, масспектроскопии, эквивалентного замеще­ния);

- грамотного использования физического научного языка;

- представления физической информации различными спо­собами (в вербальной, знаковой, аналитической, матема­тической, графической, схемотехнической, образной, алгоритмической формах);

- использования международной системы единиц измерения физических величин (СИ) при физических расчетах и фор­мулировке физических закономерностей;

- применения метода оценки порядка физических величин при их расчетах;

- применения численных значений фундаментальных физи­ческих констант для оценки результатов простейших фи­зических экспериментов;

- численных расчетов физических величин при решении физических задач и обработке экспериментальных резуль­татов.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы:

Общая трудоемкость дисциплины «Б2.Б.5 Физика» составляет: 4 зачетных единицы (из расчета 1 ЗЕТ= 36 часов); 216 часов.



№ п/п

Шифр и наименование направления с указанием профиля (названием магистерской программы), формы обучения

Курс

Семестр

Виды учебной работы в часах

Вид итогового контроля (форма отчетности)

Трудоемкость в часах/ЗЕТ

Всего аудит.

Часов в интеракт .форме (изауд.)

ЛК

ПР/ СМ

ЛБ

Часы на СРС (для дисц. с экзаменом включая часы на экзамен)

1.

010400.62 Прикладная математика и информатика, ОФ

2

4




54

22

18

18

18

54

Зачет

3

5




54

22

18

18

18

54

Экзамен













216/4

108

44

36

36

36

108





4. Содержание дисциплины

Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени:



п/п

Наименование
раздела, темы


Количество часов

010400.62 Прикладная математика и информатика

Всего ауд.ч./в интеракт.ф.

ЛК

ПР/

СМ

ЛБ

Часов на СРС

Классическая механика

1

Основные модели механики

1/2

1

-

-

6

2

Способы задания движения материальной точки в кинематике

4/2

2

2

-

6

3

Движение твёрдого тела. Геометрия масс.

10/4

3

3

4

6

4

Основы динамики материальной точки и твёрдого тела.

9/4

2

3

4

6

5

Закон Всемирного тяготения и задача о двух телах

8/2

2

2

4

6

6

Законы сохранения в механике.

6/2

2

2

2

6

7

Описание движения в неинерциальных системах отсчёта.

4/2

2

2

-

6

8

Основы специальной теории относительности

4/2

2

2

-

6

9

Механика жидкостей и газов

8/2

2

2

4

6




Всего

54/22

18

18

18

54

п/п

Наименование
раздела, темы


Количество часов

010400.62 Прикладная математика и информатика

Всего ауд.ч./в интеракт.ф.

ЛК

ПР/

СМ

ЛБ

Часов на СРС

Электродинамика

1

Электростатическое поле в вакууме

4/2

2

2

-

6

2

Электростатическое поле при наличии диэлектриков

4/2

2

2

-

6

3

Энергия взаимодействия зарядов и энергия электростатического поля.

6/2

2

2

2

6

4

Постоянный электрический ток

8/4

2

2

4

6

5

Электропроводность вещества (твёрдые тела, жидкости и газы).

8/4

2

2

4

6

6

Постоянное магнитное поле в вакууме и веществе

8/2

2

2

4

6

7

Электромагнитная индукция.

8/2

2

2

4

6

8

Квазистационарные электрические цепи

4/2

2

2

-

6

9

Уравнения Максвелла

4/2

2

2

-

6




Всего

54/22

18

18

18

54


5. Содержание разделов дисциплины:

Классическая механика

Введение. Предмет механики. Краткий исторический обзор развития механики.

Кинематика материальной точки. Движение, относитель­ность движения. Пространство и время. Система отсчета. Мате­риальная точка, радиус-вектор, векторы перемещения, скорости, ускорения. Траектория и пройденный путь. Закон движения.Равномерное и равноускоренное движения. Движение по ок­ружности. Связь линейных и угловых кинематических величин. Векторы угловой скорости и углового ускорения. Колебательное движение. Гармонические колебания. Сложение колебаний одного направления с одинаковыми частотами. Биения. Метод векторных диаграмм. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.

Динамика материальной точки. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Взаимодействие тел. Масса, импульс, сила. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Третий закон Ньютона. Система физических величин. Силы в при­роде. Гравитационная сила. Вес тела. Невесомость. Упругие силы. Силы трения. Принцип относительности Галилея. Преобразова­ния Галилея. Работа силы. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциаль­ные и не потенциальные силы. Потенциальная энергия. Связь меж­ду Силой и потенциальной энергией. Законы изменения и сохра­нения полной механической энергии материальной точки. Момент импульса материальной точки. Момент силы. Цент­ральные силы. Законы изменения и сохранения момента импуль­са материальной точки. Движение материальной точки в поле центральных сил. Границы применимости механики Ньютона.

Динамика системы материальных точек, законы сохранения. Система материальных точек. Силы внешние и внутренние. Зам­кнутая система. Центр масс. Законы изменения и сохранения импульса и момента импульса системы материальных точек. Ре­активное движение. Энергия системы материальных точек. Тео­рема об изменении энергии системы материальных точек. Закон сохранения механической энергии в консервативной системе. Применение законов сохранения к анализу упругого и неупруго­го соударений.

Механика твердого тела. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Модель абсолютно твердого тела. Поня­тие о степенях свободы и связях. Плоское движение твердого тела. Уравнения движения твердого тела при плоском движении. Ка­чение тел. Трение качения. Вращение относительно неподвижной оси. Момент импульса, момент инерции и момент силы относительно оси. Уравнение мо­ментов. Теорема Штейнера. Свободные оси. Мгновенные оси вращения. Закон изменения и сохранения момента импульса твердого тела. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Понятие о вращении тела вокруг неподвижной точки, гирос­коп. Условия равновесия твердого тела. Виды равновесия.

Механика упругих тел. Виды упругих деформаций. Закон Гука. Модули упругости. Пределы упругости и прочности. Потен­циальная энергия упруго деформированного тела.

Механика жидкостей и газов. Давление. Распределение дав­ления в покоящихся жидкостях и газах. Закон Паскаля. Сила Архимеда. Условия плавания тел. Идеальная жидкость. Уравнение непрерывности струи. Урав­нение движения для идеальной жидкости. Уравнение Вернул ли. Формула Торричелли. Реакция вытекающей струи. Вязкая жидкость. Жидкое трение. Ламинарное и турбулент­ное течения. Движение тел в вязкой жидкости: сила лобового со­противления и подъемная сила.

Движение в неинерциальных системах отсчета (НИСО). Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции в прямолиней­но движущейся и равномерно вращающейся НИСО. Сила Кориолиса. Проявление сил инерции на Земле. Маятник Фуко.

Элементы специальной теории относительности (СТО). Постулаты СТО. Системы отсчета в СТО. Синхронизация часов. Относительность одновременности. Преобразования Лоренца и их следствия. Относительность отрезков длины и промежутков вре­мени. Собственное время. Релятивистский закон преобразования скоростей. Релятивистская форма второго закона Ньютона. Связь массы и энергии. Законы сохранения энергии и импульса в СТО.

Колебания и волны. Колебания в механике. Упругие и квази­упругие силы. Собственные колебания. Уравнения движения про­стейших механических колебательных систем без трения. Энер­гия колебательной системы. Свободные колебания. Уравнение движения колебательных систем с жидким трением. Коэффициент затухания, логарифми­ческий декремент, добротность. Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие об автоколебаниях. Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Плос­кая гармоническая бегущая волна. Энергия бегущей волны. По­ток энергии. Вектор Умова. Интенсивность волны. Стоячая вол­на. Энергетические соотношения в стоячей волне. Звук. Источники и приемники звука. Голосовой и слуховой аппараты человека. Объективные и субъективные характеристи­ки звука. Эффект Доплера в акустике. Ультразвук и инфразвук.
Электродинамика

Введение. Предмет электродинамики. Краткий исторический обзор развития учения об электричестве и магнетизме.

Электростатическое поле в вакууме. Электрический заряд. Дискретность заряда. Элементарный заряд. Закон сохранения за­ряда. Взаимодействие неподвижных зарядов. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Поле неподвижного точечного заряда. Поле непрерывно распределенного заряда. Поле диполя. Диполь в однородном и неоднородном электростатическом поле. Теорема Гаусса в электростатике. Работа поля при перемещении заряда. Потенциал электроста­тического поля и его связь с напряженностью поля. Потенциал поля точечного заряда, системы точечных зарядов. Потенциал непрерывно распределенного заряда.

Электростатическое поле при наличии проводников. Заряжен­ные проводники и проводники во внешнем электростатическом поле. Распределение зарядов в проводнике. Эквипотенциальность проводника. Напряженность поля у поверхности проводника. Ме­тод зеркальных изображений. Электростатическая защита. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы. Со­единение конденсаторов.

Электростатическое поле при наличии диэлектриков. Поля­ризация диэлектриков. Полярные и неполярные молекулы. Вектор поляризации. Вектор электрической индукции. Диэлектри­ческая проницаемость и восприимчивость. Электрическое поле на границе двух диэлектриков. Теорема Гаусса для поля в диэлект­рике. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Электреты.

Энергия взаимодействия зарядов и энергия электростатичес­кого поля. Энергия взаимодействия точечных зарядов и непрерыв­но распределенных зарядов. Энергия заряженного проводника и заряженного конденсатора. Энергия и плотность энергии элект­ростатического поля.

Постоянный электрический ток. Электрический ток. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника. Дифференци­альная форма закона Ома. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Источники тока. Закон Ома для участка, содержащего ЭДС, и для замкнутой цепи. Закон Джоуля-Ленца. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.

Электропроводность твердых тел. Природа тока в металлах. Опыты Мандельштама и Папалекси, Толмена и Стюарта. Класси­ческая теория электропроводности металлов. Зависимость сопро­тивления металлов от температуры. Понятие о сверхпроводимос­ти. Проводимость полупроводников.

Электрический ток в электролитах. Электрическая диссо­циация. Законы Фарадея. Определение заряда иона. Гальваничес­кие элементы.

Электрический ток в газах и в вакууме. Природа тока в га­зах. Процессы ионизации и рекомбинации. Самостоятельный и несамостоятельный разряды в газе. Виды самостоятельного раз­ряда (тлеющий, дуговой, искровой и коронный). Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы (диод, триод).

Постоянное магнитное поле в вакууме. Взаимодействие по­стоянного магнита и тока. Сила Ампера. Взаимодействие токов. Сила Лоренца. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Ви­ток с током в однородном и неоднородном магнитных полях. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон полного тока. Магнитное поле прямого и кругового токов. Магнитное поле длинного соле­ноида. Магнитный момент витка с током. Движение заряда в постоянных электрическом и магнитном полях. Определение удельного заряда электрона. Эффект Холла.

Магнитное поле в магнетиках. Парамагнетики и диамагнетики. Намагничивание магнетиков. Вектор намагниченности. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Закон полного тока в магнетиках. Фер­ромагнетизм. Магнитный гистерезис. Магнитомеханические яв­ления.

Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца. Самоиндукция. Взаимная индукция. ЭДС самоиндукции. Индуктивность проводника и взаимная индуктивность. Трансфор­матор. Работа силы Ампера. Электродвигатель. Электроизмери­тельные приборы. Энергия взаимодействия токов. Энергия и плотность энергии магнитного поля.

Электромагнитное поле. Магнитоэлектрическая индукция. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Опыты Роуланда и Эйхенвальда. Уравнения Максвелла в интегральной и дифферен­циальной формах. Относительность электрического и магнитно­го полей.

Квазистационарные электрические цени. Условия квазиста­ционарности. Переменный ток. Действующие значения напряже­ния и силы тока. Сопротивление в цепи переменного тока. Скин-эффект. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. За­кон Ома для цепи переменного тока. Метод комплексных ампли­туд. Работа и мощность переменного тока. Колебательный контур. Собственные колебания. Формула Томсона. Свободные колебания. Добротность колебательного контура. Вынужденные колебания. Резонанс токов и напряжений. Электрические автоколебания.

Электромагнитные волны. Электромагнитное поле в отсут­ствии свободных зарядов. Волновое уравнение. Плоские электро­магнитные волны. Плотность энергии электромагнитного поля в вакууме. Поток энергии. Вектор Пойнтинга. Понятие об импуль­се электромагнитного поля. Опыты Лебедева. Излучение электромагнитных волн. Опыты Герца. Принципы радиосвязи и радиолокации. Шкала электромагнитных волн.



следующая страница >>



Половина обещаний, на неисполнение которых мы жалуемся, нам никем никогда не давалась. Эдгар Хау
ещё >>