Пререквизиты и постреквизиты курса
Пререквизиты дисциплины – изучению дисциплины предшествует освоение высшей математики, информатики.
Постреквизиты дисциплины – знания по дисциплине «Физика» необходимы для изучения следующих дисциплин: теоретические основы электротехники, механика, электроэнергетика, электротехническое материаловедение, информационно-измерительная техника, электроника, электрические аппараты, электромагнитные и электромеханические процессы, переходные процессы в электроэнергетике.
.
Сведения о преподавателях:
Саламатина Алевтина Магаметжановна, кандидат педагогических наук, доцент АУЭС, стаж научно-педагогической работы - 40 лет.
График занятий:
Для ЭЭФ схема занятий в течение первой половины семестра следующая: еженедельно 1 лекция – 2 контактных часа (по 100 минут каждая), еженедельно 1 практическое занятие – по 2 часа (100 минут), через неделю 1 лабораторное занятие (по 100 минут каждое занятие), еженедельно самостоятельная работа под руководством преподавателя (СРСП) – 2 часа, еженедельно самостоятельная работа – 4 часа, включающая подготовку к лекциям, практическим и лабораторным занятиям, выполнение заданий РГР и СРС. Схема занятий во вторую половину семестра (после пересмены) следующая: еженедельно 1 лекция – 2 контактных часа (по 100 минут каждая), через неделю 1 практическое занятие – 2 часа (по 100 минут), через неделю 1 лабораторное занятие - 2 часа (100 минут каждое занятие), еженедельно самостоятельная работа под руководством преподавателя (СРСП) – 2 часа, еженедельно самостоятельная работа – 5 часов, включающая подготовку к лекциям, практическим и лабораторным занятиям, выполнение заданий РГР и СРС.
Лекции:
| Лек/
нед.
|
Тема
| Источники
| | 1/ 1
| I Физические основы механики (6 часов)
1. Кинематика и динамика материальной точки. Введение. Механическое движение как простейшая форма движения материи. Пространство и время. Система отсчета. Физические модели: материальная точка, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Кинематика и динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела.
| Л. 1,Т.1;
Л. 2, 3, 8, 10;
Л.4, Т.1
| | 2/2
| 2. Кинематика и динамика твердого тела.
Кинематика вращательного движения. Плоское движение твердого тела. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент импульса. Момент силы. Момент инерции твердого тела. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Аналогия между описанием вращательного и поступательного движений.
| Л. 1,Т.1;
Л. 2, 3, 8, 10;
Л.4, Т.1
| | 3/3
| 3. Энергия и работа. Законы сохранения
Энергия как универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. 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. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле и ее связь с силой, действующей на материальную точку. Законы сохранения как следствие симметрии пространства и времени. Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Закон сохранения энергии в механике.Принцип относительности в механике. Элементы релятивистской механики.
| Л. 1,Т.1;
Л. 2, 3, 8, 10;
Л.4, Т.1
| | 4/4
| II Статистическая физика и термодинамика (4 часа)
4. Статистические распределения. Первое начало термодинамики
Статистический и термодинамический методы исследования. Вероятность и флуктуации. Распределение Максвелла. Скорости теплового движения частиц. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле. Число степеней свободы. Распределение энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.
Теплота и работа как изменение энергии.Первый закон термодинамики.
| Л. 1,Т.1;
Л. 2, 3, 10;
| | 5/5
| 5. Второе начало термодинамики и его физический смысл
Обратимые и необратимые тепловые процессы. Цикл Карно и его КПД. Теорема Карно. Энтропия. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Энтропия открытой нелинейной системы. Самоорганизующиеся системы.
Понятие оявлениях переноса в неравновесных термодинамических системах.
Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега.
| Л. 1,Т.1;
Л. 2, 3, 10;
| | 6/6
| III Электродинамика (8 часов)
6. Электростатическое поле в вакууме
Электрический заряд. Электрическое поле, его характеристики. Принцип суперпозиции. Поток вектора. Теорема Гаусса и ее применение к расчету электрических полей.
Работа электрического поля. Циркуляция электростатического поля. Потенциал. Связь напряженности с потенциалом поля. Работа по перемещению заряда в электрическом поле.
| Л 1, Т.2;
Л. 2, 3, 5, 9, 10;
Л.4, Т.1
| | 7/7
| 7. Электростатическое поле в веществе
Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризационные заряды. Поляризованность. Типы диэлектриков. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения. Основные теоремы электростатики как отражение свойств электростатического поля.
Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряженного конденсатора. Энергия и объемная плотность энергии электростатического поля.
Постоянный электрический ток.Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля – Ленца в интегральной и локальной (дифференциальной) форме. Закон сохранения энергии для замкнутой цепи.
| Л.1, Т.2;
Л. 2, 3, 5, 9, 10;
Л.4, Т.1
| | 8/8
| 8. Магнитное поле
Стационарное электрическое поле. Общие характеристики и условия существования электрического тока.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Расчеты магнитных полей простейших систем. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
Магнетики. Виды магнетиков. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Основные теоремы магнитостатики как отражение свойств магнитного поля.
| Л.1, Т.2;
Л. 2, 3, 5, 9, 10;
Л.4, Т.1
| | 9/9
| 9. Основы теории Максвелла
Электромагнитная индукция. Два вида индукционных явлений. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление взаимной индукции и самоиндукции. Индуктивность. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.
Первое и второе уравнения Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Электромагнитное поле. Система уравнений Максвелла. Относительность электрических и магнитных полей.
| Л.1, Т.2;
Л. 2, 3, 5, 9, 10;
Л.4, Т.1
| | 10/ 10
| IV Физика колебаний и волн (4часа)
10Колебания
Общие представления о колебаниях и волновых процессах. Гармонические осцилляторы. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Векторная диаграмма. Энергия гармонических колебаний.
| Л.1, Т.2;
Л. 2, 3, 6,, 11;
Л.4, Т.1
| | 11 / 11
| 11 Волны
Волны в упругих средах, виды и характеристики волн. Уравнение волны. Волновое число. Фазовая скорость. Энергетические характеристики упругих волн, вектор Умова.
Волновое уравнение для электромагнитного поля.Свойства электромагнитных волн. Плотность потока электромагнитной энергии. Вектор Пойнтинга. Излучение диполя.
| Л.1, Т.2;
Л. 2, 3, 6, 11;
Л.4, Т.1
| | 12/ 12
| V Квантовая физика, физика атомного ядра (8 часов)
12 Корпускулярно-волновой дуализм
Квантовая природа электромагнитного излучения. Тепловое излучение.Квантовая гипотеза и формула Планка. Фотоны. Взаимодействие фотонов с частицами вещества (фотоэффект, эффект Комптона). Корпускулярно-волновой дуализм излучения.
Корпускулярно-волновой дуализм вещества. Гипотеза де Бройля.
| Л.1, Т.3;
Л. 2, 3, 7, 11;
Л.4, Т.2
| | 13/ 13
| 13 Понятие об основной задаче квантовой механики и методах ее решения
Волновые свойства микрочастиц и соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип неопределенности – фундаментальный принцип квантовой механики.
Задание состояния в квантовой механике. Пси – функция.Временное и стационарное уравнения Шредингера. Решение уравнения Шредингера для простейших квантовых систем. Квантовые числа. Принцип соответствия Бора.
| Л.1, Т.3;
Л. 2, 3, 7, 11;
Л.4, Т.2
| | 14/ 14
| 14 Квантовые статистики и их применение
Конденсированное состояние. Понятие о квантовой статистике Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Неразличимость одинаковых квантовых частиц. Принцип Паули.
Стационарные состояния электронов в кристаллах. Зонная структура энергетического спектра электронов в кристаллах. Уровень Ферми. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электропроводность металлов (модель свободных электронов. Носители тока в полупроводниках. Низкоразмерные системы.
| Л.1, Т.3;
Л. 2, 3, 7, 11;
Л.4, Т.2
| | 15/
| 15 Атомное ядро.
Строение атомных ядер. Энергия связи. Ядерные силы. Модели ядра. Радиоактивные превращения атомных ядер. Ядерные реакции. Проблема источников энергии.
Сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное взаимодействия. Понятие об основных проблемах современной физики и астрофизики.
| Л.1, Т.3;
Л. 2, 3, 7, 11;
Л.4, Т.2
|
Практические занятия (22 часа):
| Прак. зан./ нед
| Тема
|
Источники
| | 1/1
| Кинематическое описание движения
Кинематические характеристики движения материальной точки. Основная задача кинематики. Сила и масса. Импульс. Основная задача динамики.Второй закон Ньютона как основной закон нерелятивистской динамики.
Л.12, №№ 1.10, 1.28, 1.29, 2.6, 2.9, 2.12
| Л. 1,Т.1, стр. 11-33;
Л. 2, стр. 8-19, 47-50;
Л. 8, стр. 9-25
| | 2/2
| Вращательное движение твердого тела.
Кинематические характеристики вращательного движения, их связь с линейными характеристиками движения точки.
Момент силы, момент импульса. Основной закон динамики вращательного движения. Момент инерции. Вычисление моментов инерции. Теорема Штейнера.
Л.12, №№ 1.53, 1.55, 3.8, 3.22, 3.28
| Л. 1, Т.1, стр. 34-43,
84-88, 94-108;
Л. 2, стр. 19-30, 50-59;
Л. 8, стр. 32-41, 119-123, 132-136
| | 3/3
| Механическая энергия и работа. Законы сохранения в механике
Работа силы. Мощность. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения. Потенциальная энергия и ее связь с силой. Законы сохранения импульса, момента импульса. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии в механике. Применение законов сохранения к решению задач о столкновении тел. Границы применимости законов сохранения.
Л.12, №№ 2.59, 2.35, 2.79, 3.30(3), 3.51
| Л. 1, Т.1, стр. 56-84, 88-92, 108-112;
Л. 2, стр. 33-44, 59-67;
Л. 8, стр. 57-65, 71-104
| | 4/5
| Первое и второе начала термодинамики.
Теплота и работа как мера изменения энергии. Теплоемкость. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеального газа. Энтропия. Вычисление энтропии. Цикл Карно. КПД теплового двигателя. Второе начало термодинамики.
Л.12, №№ 11.3, 11.31, 11.57, 11.72, 11.74
| Л. 1, Т.1, стр. 227-249, 289-307;
Л. 2, стр. 113-122, 146-164;
Л.10
| | 5/6
| Электростатика
Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними. Работа перемещения электрического заряда в поле. Движение заряженных частиц в электрическом поле.
Теорема Гаусса и её применение для расчета электростатических полей в вакууме.
Л.12, №№ 13.6, 13.15, 14.37, 14.50, 15.39, 16.22, 16.33
|
Л. 1, Т.2, стр. 11-24, 25-28;
Л. 2, стр. 182-193;
Л. 9, стр. 9-14, 31-34;
Л.10
| | 6/7
| Энергия электростатического поля. Электрический ток. Законы постоянного тока.
Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы. Электрическое смещение. Энергия и плотность энергии электрического поля.
Характеристики и условия существования постоянного электрического тока. Обобщенный закон Ома. Понятия ЭДС, разности потенциалов, напряжения. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
Л.12, №№ 18.8, 18.18, 19.17, 19.27, 19.32, 20.3
| Л. 1, Т.2, стр. 92-108, 227-233;
Л. 2, стр. 227-236, 246-250;
Л. 9, стр. 101-113, 126-136;
Л.10
| | 7/8
| Магнитное поле
Магнитная индукция. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитных полей токов. Действие магнитного поля на токи и заряженные частицы.
Магнитный поток. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции (закон полного тока) для магнитного поля в вакууме и веществе. Вычисление магнитного поля в веществе. Магнитные цепи.
Л.12, №№ 21.10, 21.17, 22.17, 22.25, 23.11, 23.36,
24.15
| Л. 1, Т.2, стр. 114-127;
Л. 2, стр. 270-287, 296-299;
Л. 9, стр. 154-160, 170-176
Л. 1, Т.2, стр. 133-143;
Л. 2, стр. 287-291, 312-328;
| | 8/9-10
| Явление электромагнитной индукции.
Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия и плотность энергии магнитного поля.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Относительность электрических и магнитных полей.
.12, 25.4, 25.11, 25.18, 25.28, 25.45, 26.11
|
Л. 1, Т.2, стр. 181-195;
Л.2, стр. 328-343;
Л.9, стр. 176-178, 241-270;
Л.11
| | 9/
11-12
| Колебания и волны.
Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний. Осцилляторы: пружинный, физический и математический маятники, колебательный контур. Энергия гармонических колебаний. Графическое представление гармонических колебаний.
Упругая волна и её характеристики. Энергия и плотность энергии упругой волны. Вектор Умова. Электромагнитная волна, ее свойства и характеристики. Энергия, плотность энергии электромагнитной волны. Вектор Пойнтига.
Л.12, 6.2, 6.11, 7.3, 7.8, 30.29, 31.16
| Л. 1, Т.2, стр.259-262;
Л.9, стр. 311-335;
Л.11
| | 10/ 13-14
| Квантовые свойства излучения. Тепловое излучение.
Тепловое излучение и его характеристики. Законы излучения абсолютно черного тела. Гипотеза и формула Планка. Фотоны, энергия и импульс фотонов.
Фотоэффект, его закономерности. Уравнение Эйнштейна.
Эффект Комптона. Корпускулярно – волновой дуализм электромагнитного излучения.
Л.12, 34.11, 34.18, 34.21, 35.2, 35.8, 37.6, 37.5, 37.8
| Л. 1, Т.3, стр. 7-27;
Л.4, Т.2, стр.23–42;
Л.11
| | 11/ 15
| Волны де Бройля. Волновые свойства микрочастиц. Соотношения неопределённостей Гейзенберга. Уравнение Шредингера.
Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза и формула де Бройля. Соотношения неопределённостей Гейзенберга как фундаментальный принцип квантовой механики. Задание состояния в квантовой механике, волновая функция, её статистический смысл.
Л.12, 45.3, 45.12, 45.25, 46.5, 46.8
| Л. 1, Т.3, стр. 50–62;
Л.4, Т.2, стр.43, 59–68;
Л.11
|
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...
|
Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...
|
Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...
|
|
Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...
В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...
Закон Гука при растяжении и сжатии
Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...
|
|
Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы
№ 113/у Обменная карта родильного дома...
Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...
Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...
|
|
