- •Пояснительная записка
- •Механика Основные законы и формулы. Кинематика.
- •Динамика материальной точки и тела, движущегося поступательно.
- •Вращательное движение твердых тел.
- •Механика жидкостей и газов.
- •Тематика практических занятий
- •Тема 1. Кинематика прямолинейного движения. (2 ч.)
- •Тема 2. Кинематика криволинейного движения. (2ч.)
- •Тема 3. Кинематика вращательного движения. (2 ч.)
- •Тема 4. Динамика материальной точки. (2 ч.)
- •Домашнее задание:
- •Тема 5. Силы в механике. (2 ч.)
- •Тема 6. Динамика материальной точки, движущейся по окружности. (2 ч.)
- •Тема 5. Динамика вращательного движения. (2 ч.)
- •Тема 6. Контрольная работа (2 ч.)
- •Тема 7. Работа и механическая энергия. (2 ч.)
- •Тема 8. Законы сохранения в механике. (6 ч.)
- •Тема 9. Механические колебания. (4 ч.)
- •Тема 10. Волны в упругих средах. (2 ч.)
- •Тема 11. Механика жидкостей и газов. (2 ч.)
- •Тема 12. Контрольная работа №2 (2 ч.) Вопросы для коллоквиума 1.
- •Вопросы для коллоквиума 2.
- •Вопросы для самостоятельной контролируемой работы студентов
- •Основные законы и формулы.
- •Тематика практических занятий
- •Тема 1. Молекулярное строение вещества. (2 ч.)
- •Тема 2. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. (4 ч.)
- •Тема 3. Молекулярно кинетическая теория газов. Статистические распределения. (2 ч.)
- •Тема 4. Явления переноса (2 ч.)
- •Тема 5. Контрольная работа №1. (2 ч.)
- •Тема 6. Термодинамическая система и ее состояние. (6 ч.)
- •Тема 7. Круговые процессы. Цикл Карно. (4 ч.)
- •Тема 8. Энтропия. (2 ч.)
- •Тема 9. Реальные газы и жидкости. (4 ч.)
- •Тема 11. Контрольная работа №2. (2 ч.) Вопросы для коллоквиума 1.
- •Вопросы для самостоятельной контролируемой работы студентов
- •III. Электричество и магнетизм. Основные законы и формулы. Электричество
- •Магнетизм
- •Электромагнитные колебания. Переменный ток.
- •Тематика практических занятий
- •Тема 1. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля. (4 ч.).
- •Тема 2. Законы постоянного тока. (4 ч.)
- •Тема 3. Контрольная работа №1 (2 ч.)
- •Тема 4. Магнитное поле. (4 ч.)
- •Тема 5. Электромагнитная индукция. (2 ч.)
- •Тема 6. Электромагнитные колебания. Переменный ток. (4 ч.)
- •Тема 7. Контрольная работа №2 (2 ч.) Вопросы для коллоквиума 1.
- •Вопросы для коллоквиума 2.
- •Вопросы для самостоятельной контролируемой работы студентов
- •IV. Оптика. Атомная и ядерная физика Основные законы и формулы. Геометрическая оптика
- •Дифракция света
- •Условие максимумов интенсивности света
- •Поляризация света
- •Законы теплового излучения
- •Фотоэлектрический эффект.
- •Давление света, фотоны.
- •Радиоактивность.
- •Дефект массы и энергия связи атомных ядер
- •Ядерные реакции.
- •Тематика практических занятий
- •Тема 1. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления света. (4 ч.)
- •Тема 2. Интерференция света (4 ч.)
- •Тема 3. Дифракция света (2 ч.)
- •Тема 4. Поляризация света (2 ч.)
- •Тема 5. Законы теплового излучения. Давление света. (2 ч.)
- •Тема 6. Фотоэффект (2 ч.)
- •Тема 7. Дефект массы . Радиоактивность. Ядерные реакции (2 ч.)
- •Тема 8. Контрольная работа (2 ч.) Вопросы для коллоквиума 1.
- •Вопросы для коллоквиума 2.
- •Темы рефератов
- •Приложения
- •Таблицы физических величин Плотность твердых тел и жидкостей (Мг/м3, или г/см3)
- •Плотность газов при нормальных условиях (кг/м3)
- •Упругие постоянные твердых тел (округленные значения)
- •Эффективный диаметр молекул, динамическая вязкость и теплопроводность газов при нормальных условиях
- •Критические параметры и поправки Ван-дер-Ваальса
- •Поверхностное натяжение жидкостей при 20 °с (мН/м)
- •Период полураспада радиоактивных изотопов
- •Литература
Тема 3. Контрольная работа №1 (2 ч.)
Тема 4. Магнитное поле. (4 ч.)
Магнитное поле и его свойства. Взаимодействие токов. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность. Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля. Сила Лоренца. Закон Ампера.
Вопросы для самопроверки:
Магнитное поле и его характеристики.
Напряженность и индукция магнитного поля.
Линии напряженности магнитного поля, их отличие от линий напряженности электростатического поля.
Как определить направление вектора магнитной индукции?
Закон Био-Савара-Лапласа
Магнитное поле прямого и кругового токов.
Магнитное поле соленоида и тороида.
Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля В.
Циркуляция вектора В магнитного поля в вакууме.
Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
Как определить направлении силы Ампера?
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Как определить направление силы Лоренца?
Задачи для решения в аудитории:
По двум прямолинейным бесконечно длинным проводникам (рис. 11) текут в противоположных направлениях токи I1=5A. Расстояние между проводниками l=10см. Найти напряженность и индукцию магнитного поля в точке А, лежащей посредине между проводниками, и в точке В справа от проводника с током I2 на расстоянии l1=2см от него.
По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I1=1А и I2=2А. Расстояние между проводами l=5см. Определить напряженность магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на b1=3см и от второго на b2=4см.
По тонкой катушке течет ток I=7А, радиус витков r=10см. При каком числе витков N напряженность магнитного поля в центре катушки будет Н=245А/м? Считать катушку плоской.
Протон описал окружность радиусом R=5см в однородном магнитном поле с индукцией B=20мТл. Определить скорость v протона. ( mпр= 1.67·10-27кг).
Частица массой m, несущая заряд q, влетает в магнитное поле индукцией B перпендикулярно линиям магнитного поля, в результате чего она начинает двигаться по окружности радиусом R, охватывающей магнитные линии. Найти импульс частицы р и ее кинетическую энергию Wк.
Прямой провод длиной l=10см, по которому течет ток силой I=20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,01Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока, если на провод действует сила F=10мН.
Равносторонний треугольник со стороной l=10см расположен в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2Тл. Найти силы, действующие на все стороны треугольника, если по нему течет ток силой I=5А, а вектор В параллелен одной из его сторон.
Заряженная частица с энергией Т=1кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=1мм. Найти силу F, действующую на частицу со стороны поля.
Катушка длиной l=20см содержит N=100 витков. По обмотке катушки идет ток I=5А. Диаметр d катушки равен 20см. Определить магнитную индукцию в точке, лежащей на оси катушки на расстоянии а=10см от ее конца.
Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом R=15см, находится в однородном магнитном поле (В=20мТл). По проводу течет ток I=30А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определить силу F, действующую на провод.
Плоский квадратный контур со стороной длиной а=10см, по которому течет ток I=100А, свободно установился в однородном магнитном поле индукцией В=1Тл. Определить работу A, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон, на угол: 1) φ1=90°; 2) φ2=З0º. При повороте контура сила тока в нем поддерживается неизменной.
Домашнее задание:
По двум длинным параллельным проводникам текут в противоположных направлениях токи, причем I1=I2. Расстояние между ними l=5см. Определить положение точек, в которых напряженность магнитного поля равна нулю.
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=250В, влетает в однородное магнитное поле индукцией B=0,51Тл под углом α = 60˚. Найти шаг винтовой линии х, по которой будет двигаться электрон.
Электрон движется в однородном магнитном поле индукцией В=0,009Тл по винтовой линии, радиус которой R=1cм и шаг х=7,8см. Определить скорость электрона.
Прямой провод длиной l=40см движется в однородном магнитном поле со скоростью v=5м/с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов U между концами провода равна 0,6В. Вычислить индукцию В магнитного поля.
Прямой провод, по которому течет ток силой I=1кА, расположен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. С какой силой F действует поле на отрезок провода длиной l=1м, если магнитная индукция B=1Тл?
Вычислить радиус R дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией В=15мТл, если скорость v протона равна 2Мм/с.
Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом r=53пм. Вычислить магнитный момент рт эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле, линии индукции которого параллельны плоскости орбиты электрона. Магнитная индукция В поля равна 0,1Тл.
По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре контура?
Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром d=0,5мм намотан так, что витки плотно прилегают друг к другу. Какова напряженность Н магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=4А? Толщиной изоляции пренебречь.
Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I=1кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном ее длине.