Рабочая программа

31

Темы практических занятий по физике ч.II для студентов специальностей 060800, 240100 и 121200, изучающих физику в объеме 2-х семестров.

№	Темы практических занятий	Объем
		часов
1	Колебания и волны.	1
2	Интерференция света.	1
3	Дифракция света.	1
4	Поляризация.	1
5	Тепловое излучение. Фотоэффект. Эффект Комптона.	2
6	Физика атома.	1
7	Физика атомного ядра. Радиоактивность.	1

		ИТОГО: 8 часов
	3.11. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
№	Темы лабораторных занятий		Объем
			часов
	Раздел: Физические основы механики.
	Колебания и волны.
1	Определение скорости полета снаряда с помощью баллисти-
	ческого крутильного маятника.		4
2	Определение ускорения свободного падения при помощи
	прибора Атвуда.		4
3	Измерение модуля упругости из прогиба.		4
4	Определение моментов инерции тел (металлических колец) с
	помощью маятника Максвелла.		4
5	Определение коэффициента трения качения методом иссле-
	дования колебаний наклонного маятника.		4
6	Определение коэффициента жесткости пружины методом ис-
	следования колебаний пружинного маятника.		4
7	Измерение скорости звука в воздухе путем исследования фа-
	зы бегущей звуковой волны.		4
	Раздел: Молекулярная физика и термодинамика.
8	Определение плотности воздуха взвешиванием.		4
9	Определение отношения удельных теплоемкостей	воздуха
	методом адиабатического расширения.		4
10	Определение изменения энтропии идеального газа при изо-
	хорном охлаждении.		4
11	Измерение вязкости жидкости по методу Стокса.		4

	32
	Продолжение таблицы
12	Измерение коэффициента поверхностного натяжения мето-
	дом отрыва кольца.	4
	Раздел : Электростатика.
13	Измерение электроемкости конденсатора методом баллисти-	4
	ческого гальванометра.
14	Определение объемной плотности энергии электрического	4
	поля.
	Раздел: Электрический ток.
15	Исследование работы источника постоянного тока.	4
16	Законы Кирхгофа.	4
17	Исследование резонансных явлений в струне и длинной ли-
	нии.	4
18	Резонанс в последовательном колебательном контуре.	4
	Раздел: Магнитное поле стационарных токов.
19	Измерение элементов земного магнетизма.	4
20	Определение индукции магнитного поля на оси соленоида.	4
21	Определение индукции магнитного поля при помощи изме-
	рения силы Ампера.	4
22	Определение удельного заряда электрона методом магнетро-
	на.	4
24	Изучение основной кривой намагничивания ферромагнетика.	4
25	Исследование поля магнитного диполя.	4
	Раздел: Волновая оптика.
26	Наблюдение интерференционной картины, полученной с по-
	мощью бипризмы Френеля и определение длины световой	4
	волны.
27	Определение радиуса кривизны линзы при помощи колец
	Ньютона.	4
28	Определение длины световой волны при помощи дифракци-
	онной решетки.	4
29	Исследование поляризованного света. Закон Малюса.	4
30	Измерение степени поляризации частично поляризованного	4
	света.
31	Вращение плоскости поляризации.	4
	Раздел: Квантовая физика.
32	Определение постоянной Стефана-Больцмана и постоянной
	Планка.	4
33	Изучение термоэлектронной эмиссии.	4
34	Изучение внешнего фотоэффекта.	4
35	Изучение работы газового лазера.	4

33

Продолжение таблицы

Раздел: Физика атома.

36	Определение постоянной Ридберга и вычисление	энергии
	ионизации атома водорода.		4
	Раздел: Физика твердого тела.
	Физика атомного ядра.
	Радиоактивность.
37	Исследование вольт-амперной характеристики кристалличе-
	ского диода.		4
38	Определение периода полураспада радиоактивного изотопа
	калия.		4
39	Ознакомление с высокотемпературной сверхпроводимостью.
	Эффект Мейснера.		4
40	Исследование эффекта Холла в полупроводниках.		4

Описание деятельности студента при выполнении лабораторных работ

По каждой части дисциплины “Физика” студент должен выполнить и защитить 3 лабораторных работы. Продолжительность каждой работы 4 часа (всего 12 часов). Тематика лабораторных работ определяется преподавателем в соответствии с тематическим планом.

Перед выполнением лабораторной работы студент должен изучить методические указания по ее выполнению, понять смысл исследуемых физических закономерностей, проработать теоретический материал на заданную тему по учебным пособиям.

Перед допуском к работе преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности при работе на данной установке. Затем в процессе коллоквиума оценивается понимание студентом природы физических явлений, методики эксперимента, оценки погрешности измерений.

После собеседования с преподавателем студент должен провести измерения и обработку экспериментальных данных. Вычисления, результаты обработки измерений и оценка погрешности измерений заносятся в отчет по лабораторной работе.

Защита каждой лабораторной работы принимается преподавателем в процессе собеседования. К экзамену студент допускается только после защиты всех лабораторных работ с соответствующей записью преподавателя.

34

4. ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высш.шк., 1989.

2.Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высш.шк., 2001 и др. издания.

3.Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. - М.: Высш.шк., 1999 и др. издания.

4.Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Интеграл-Пресс, 1997.

Дополнительная:

1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.1,2,3. – М.: Наука. 1989 и др.издания.

2.Трофимова Т.И. Физика: 500 основных законов и формул: Справочник. - М.: Высш.шк., 2000.

3.Карташов Ю.А., Попов И.В. Физика: Основные законы и формулы; руководство к решению задач. - СПб.:СЗПИ, 1998.

4.Физика ч.1. Раздел 1 : Физические основы механики : Текст лекций / Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А.., Цаплев В.М. - СПб.:

СЗТУ, 2000.

5.Физика.ч.1. Раздел 2. : Электростатика, постоянный ток : Текст лекций / Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А., Цаплев В.М. - СПб.:

СЗПИ, 1999.

6.Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Цаплев В.М. Физика. Часть 3. Молекулярная физика, термодинамика: Текст лекций.-СПб.: CЗТУ, 2000.

7.Физика ч.1. Раздел 3. Магнитостатика. Электромагнетизм: Текст лекций/ Цаплев В.М., Орехова И.Г., Лиходаева Е.А., Стабровский К.А. –

СПб.: СЗПИ, 1999.

8.Федорцов А.Б., Чуркин Ю.В. Волновая оптика. Текст лекций. – СПб.:

СЗПИ, 1993.

9.Климчицкая Г.Л., Шабаев В.М. Элементы квантовой механики. – СПб.:

СЗПИ, 1992.

10.Иванов В.Г., Торчинский И.А., Харламова В.Б. Основы квантовой оптики. Текст лекций. – СПб.: СЗПИ, 1993.

11.Федорцов А.Б. Радиационная безопасность. Учебное пособие. – СПб.:

СЗПИ, 1996.

12.Цаплев В.М., Орехова И.Г. Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Письменные лекции.- СПб.: СЗПИ, 2000.

35

5.ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

1.Космические скорости и проблемы космических полетов.

2.Законы сохранения в механике, их связь со свойствами симметрии пространства и времени.

3.Эффект Допплера и его применение в науке и технике.

4.Интерференция света. Просветление оптики. Интерферометры.

5.Дифракция, ее исследования в технике (дифракционная решетка; рент- гено-структурный анализ); голография.

6.Поляризация. Искусственная оптическая анизотропия и ее применение в технике.

7.Тепловое излучение. Оптическая пирометрия.

8.Газовые лазеры.

9.Полупроводниковые лазеры.

10.Ускорители элементарных частиц.

11.Термоядерный синтез – новый источник энергии.

12.Ядерные реакторы на тепловых нейтронах.

13.Ядерные реакторы на быстрых нейтронах.

14.Физические основы МГД-генераторов.

15.Световоды и их применение.

16.Будущее ядерной энергетики.

17.Сверхпроводимость. Эффект Джозефсона и его применение в технике.

18.Высокотемпературная сверхпроводимость.

19.Применение эффектов Зеебека, Пельтье и Томсона в энергетических системах космических аппаратов.

20.Применение жидких кристаллов в технике.

6.ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Допуском к зкзамену (зачету) по физике служат зачтенные лабораторные и проверенные контрольные работы. В качестве материала для защиты контрольных работ кафедрой физики используются тестовые задания.

Ниже в качестве примера приведены тестовые задания по 1 и II частям 3-х частной дисциплины “Физика”.

36

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ, Ч.1

1. Импульс тела массой 2 кг равен 72 кг м / с. Найти скорость тела:

а) 14; б) 3,6; в) 0,3;

г) 9 м/ с.

2.Какое из приведенных ниже выражений является формулировкой II закона Ньютона:

а) dp = FG ; dtG

б) ddLt = MG ;

в) p = mv ;

г) M = [rG F ].

3.Из приведенных ниже физических величин скалярными являются: а) работа; б) энергия; в) импульс; г) ускорение.

4.Как изменится кинетическая энергия вращения маховика, если частоту вращения увеличить в 3 раза:

а) увеличится в 3 раза; б) увеличится в 9 раз; в) увеличится в 6 раз.

5.Какую скорость получит тело массой 4 кг, прикрепленное к пружине, которую сжимают на 0,1 м, а затем отпускают, в результате чего тело движется по горизонтали. Жесткость пружины 400 Н / м.

6.Работа при переносе заряда 0,2 мкКл из бесконечности в некоторую точку электростатического поля равна 0,8 мДж. Определить потенциал

электростатического поля в этой точке.

7. Разность потенциалов двух точек однородного электростатического поля, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга, равна 1000 В. Оп-

ределить силу, действующую на заряд в 100 мкКл, помещенный в это поле.

В задачах, где приведены несколько вариантов ответов, следует учесть, что правильными могут быть, как один, так и несколько приведенных ответов.

37

8.Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора при увеличении площади его пластин в 2 раза и уменьшении зазора между ними в 2 раза:

а) увеличится в 2 раза; б) уменьшится в 2 раза; в) увеличится в 4 раза; г) не изменится.

9.Определить ЭДС источника, если при перемещении заряда 0,2 Кл

сторонние силы совершают работу 2 Дж.

10. Три источника с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 3 Ом

каждый включены параллельно и замкнуты на резистор сопротивлением 59 Ом. Определить силу тока в резисторе.

11. Какая величина является силовой характеристикой магнитного поля?

а) вектор напряженности Н ; б) вектор магнитной индукции В; в) магнитный поток Ф; г) вектор намагниченности.

12. По двум концентрическим виткам c радиусами R1 = 5 cми R2 =10 cм, лежащим в одной плоскости, текут в противоположных направлениях токи силой I1 =10 A и I 2 = 20 A. Найти индукцию магнитного

поля в центре витков (центры витков совпадают).

13. По прямому проводнику длиной 5 см, расположенному перпенди-

кулярно силовым линиям однородного магнитного поля, течет ток силой 0,2 А.При перемещении проводника на расстояние 10 см совершается ра-

бота 60 мкДж. Найти индукцию магнитного поля.

14.Магнитный поток, пронизывающий плоский контур, помещенный

воднородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны плоскости контура, равен 0,1 Вб . Определить изменение магнитного пото-

ка (по модулю) при повороте контура на 1800.

15. Внутри соленоида, присоединенного к источнику постоянного тока, находится железный сердечник. Как изменится ток в соленоиде во время удаления сердечника:

а) увеличится; б) уменьшится;

в) останется без изменений.

38

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ, Ч.II

1.Какое из приведенных утверждений справедливо для случая вынужденных установившихся колебаний:

а) амплитуда колебаний постоянна; б) амплитуда колебаний убывает с течением времени по экспоненци-

альному закону; в) амплитуда и фаза колебаний изменяются в зависимости от частоты.

Укажите номер правильного ответа.

2.Под действием каких сил происходят затухающие колебания:

а) квазиупругой силы; б) квазиупругой силы и силы сопротивления;

в) квазиупругой силы, силы сопротивления и внешней периодической силы.

Укажите номер правильного ответа.

3.Период вертикальных колебаний груза, подвешенного к пружине, равен 0,25 с. Чему равна жесткость пружины, если масса груза 200 г?

4.Во время грозы человек услышал гром через 15 с после вспышки

молнии. Как далеко от него произошел разряд? Скорость звука в воздухе

340 м / с.

5.Длина волны 60 см. На каком расстоянии друг от друга находятся

точки с разностью фаз π / 4 .

6. В результате интерференции света минимум освещенности наблюдается, если оптическая разность хода равна:

а) = (2m +1)λ / 2 ;

б) = mλ ;

в) = (2m +1)λ;

7.Разность хода двух когерентных волн монохроматического света 0,4λ. Определить разность фаз колебаний.

8.В центре интерференционной картины от двух узких когерентных щелей в опыте Юнга наблюдается:

а) светлая полоса; б) темная полоса.

Указать номер правильного ответа. Дать пояснения.

9.На дифракционную. решетку с периодом 4,65 мкм по нормали па-

дает монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. Определить общее

число дифракционных максимумов, даваемых данной решеткой. 10. В каких единицах измеряется интенсивность света:

а) 1 Вт; б) 1 Дж; в) 1 Вт / м2 .

Укажите номер правильного ответа.

				39
			СОДЕРЖАНИЕ
1.Цели и задачи преподавания дисциплины “Физика”						3
2. Структура дисциплины “Физика”						5
3. Содержание дисциплины “Физика”. Рабочая программа						6
Введение						6
3.1.Физические основы механики						6
3.2. Молекулярная и статистическая физика, термодинамика						8
3.3. Электричество и магнетизм						9
3.4. Колебания и волны						12
3.5. Волновые процессы						12
3.6. Волновая оптика						13
3.7. Квантовая физика						13
3.8. Физика атомного ядра						15
3.9. Объемы аудиторной работы и виды контроля						16
3.10. Тематические планы лекций. Темы практических занятий						17
3.11. Перечень тем лабораторных занятий						31
4. Литература						34
5.Темы рефератов						35
6. Тестовые задания						36
		ЛР N 020308 от 14.02.01.
			Редактор А.В.Алехина
		Сводный темплан 2002 г.
	Лицензия ЛР N 020308 от 14.02.97.
Подписано в печать			.2002.		Формат 60 х 84 1/16
Б. Кн. - журн.		П. л.	,	Б.л. ,	РТП РИО СЗТУ.
Тираж	Заказ		.

Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, Миллионная, 5