УТВЕРЖДАЮ:

Начальник УМУ

Брагинский В.И.

«_»_2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Б2.Б2. Физика

(указывается шифр и наименование дисциплины по учебному плану) 220700 «Автоматизация технологических процессов и произНаправление подговодств»

товки Квалификация (степень) выбакалавр пускника «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)»

Профиль подготовки бакалавра очная Форма обучения Автоматизация производственных процессов и автоматизироВыпускающая кафедра ванные системы управления Кафедра-разработчик рабочей про- Физика граммы Механический Факультет Трудоем- Форма промекость Лек- Практич. Лаборат. работ, СРС, жуточного ций, занятий, Семестр зач.е ч. ч. контроля ч. ч.

ч д (экз./зачет) экз /зачет 2 5,5 198 36 18 36 экзамен 3 3,5 126 36 36 Итого 9 324 72 18 72 КЕМЕРОВО 2011г.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 220700 от 17.09.2011 № 337 и ООП утвержденная на основании ФГОС ВПО от марта 2011 № Рабочую программу составил _профессор кафедры физики Бахтин Н.А.

Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры физики «14_» 042011 г. протокол №_7_ Зав. кафедрой_Осинцев А.М.

Рабочая программа рассмотрена методкомиссией механического факультета рекомендована к утверждению «_» 2011 г. протокол № Председатель МКПотапова М.Н.

Рабочая программа зарегистрирована в учебно-методической лаборатории «_»_201_г. Регистрационный номер.

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Физика» является ознакомление с основными физическими законами и явлениями для их применения при решении задач, возникающих в последующей профессиональной деятельности 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Данная дисциплина относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла.

Программа дисциплины «Физика» предназначена для освоения студентами 1 и 2 курсов. Изучение дисциплины требует знания физики в объеме курса средней школы, а также полученные ранее знания при освоении дисциплин «Математика», «Информатика».

Данная дисциплина необходима для успешного освоения дисциплин «Теоретическая механика», «Электротехника и электроника» и др.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

-знать фундаментальные понятия, законы и теории классической и современной физики;

-современную научную материально-техническую базу.

-уметь решать типовые задачи по основным разделам курса физики, использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;

-владеть методами проведения физических измерений, методами оценки погрешностей при проведении эксперимента.

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

- способностью использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления продукции, использовать их для производства изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ПК-2);

- способностью участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и производственных объектов (ПК-17).

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц, 324 часа.

4.1 Лекционные (теоретические) занятия № разд.

го движения. Перемещение, скорость, ускоосновы мерение. Нормальное и тангенциальное ускореханики Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела. Уравнения Законы сохранения энергии импульса и момента импульса. Связь законов сохранения с неразрывности и Бернулли. Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения Принцип относительности в механике. Преобразование Лоренца. Относительность одновременности Относительность длин и промежутков времени. Основы релятивистской механики. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии.

Теория коле- Гармонические колебания и их характеристибаний и волн ки. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Маятники. Энергия гармо- 2 Затухающие колебания. Вынужденные колебания, Резонанс. Сложение гармонических Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Длина волн. Стоячие волны. Энергия волны. Фазовая и групповая скорость волн.

Основы молекулярно-кинетической теории Молекуляридеальных газов. Число степеней свободы Равновесные состояния и процессы. Внутренняя энергия идеального газа. Работа. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс (цикл) Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его К.П.Д.

16. Энтропия идеального газа. Статистическое толкование второго начала термодинамики.

Отступление от законов идеальных газов. Реальные газы уравнение Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы. Критическое состояние.

Кинетические явления. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса в термодинамичеОК- кинетическая теория диффузии, теплопроПК- Электриче- Электрическое поле. Напряжённость и потенство и маг- циал поля. Расчёт электростатических полей 19.

Электростатика в веществе. Свободные и связанные заряды. Проводники в электрическом приимчивость вещества. Электрическое смещение.

Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа. 2 Магнитостатика в веществе. Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Напряжённость магнитного поля. Диа-, Явление электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Явление Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения. Электромагнитные вол- 2 Элементы фотометрии. Законы геометричеОптика 25.

Интерференция света. Понятие о когерентности. Расчет интерференционной картины от 26.

длина пути. Интерферометры. Интерференция в тонких пленках.

Дифракция света. Принцип ГюйгенсаФренеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света. Дифракция Фраунгофера на одной цели и дифракционной Тепловое излучение. Гипотеза Планка. КорКвантовая пускулярные свойства света. Формула Эйнфизика 28.

Гипотеза де Бройля. Корпускулярно-волновой Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме. Квантование энергии частицы.

30.

Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. 2 31.

Распределение электронов в атомах по состояниям.

Статисти- Классическая и квантовая статистики. Фазоческая фи- вое пространство. Функция распределения.

зика и тер- Понятие о квантовых статистиках Боземодинамика Эйнштейна и Ферми-Дирака.

Энергетические зоны в кристаллах. РаспредеФизические 34.

ствия соКонтактные явления. Диод. Транзистор.

35.

36.

4.2. Практические (семинарские) занятия Физические основы механики Динамика материальной точки.

кинетическая Распределения Максвелла и теория и термо- Больцмана динамика Первое и второе начала термодинамики 4.3. Лабораторные занятия Вводное занятие Электричество и магнетизм 10. Физика колебаний 11.

12.

13.

14.

15.

16.

17. Квантовая физика Определение постоянной СтефанаЭлементы физики Больцмана по излучательной способ- 4 конденсированного ности вольфрама.

18. состояния Исследование зависимости проводимости полупроводника от температу- 4 4.4. Расчетно-графические работы учебным планом не предусмотрены 4.5. Самостоятельная работа студента Физические основы Подготовка к лабораторным работам механики, молекуОформление отчетов к лабораторным работам термодинамика.

магнетизм, оптиОформление отчетов к лабораторным работам зика, статистичеВыполнение домашних заданий ская физика Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется стандартом и составляет не менее 20% от аудиторных занятий, т.е. не менее 32,4 ч.

Электричество и магнеЛаораторные работы 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 7.1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 1. Трофимова Т.И.

Курс физики [Текст] : учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов / Т. И. Трофимова. - 8-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2004.

- 544 с 1. Волькенштейн В.С.

Сборник задач по общему курсу физики [Текст] : для студ. техн.

вузов / В. С. Волькенштейн. изд. доп. и перераб. - СПб. :

СпецЛит, 2001. - 327 с.

[Текст] : учеб. пособие для техн.

вузов. Том 1. Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев. - 10-е изд., стер. - СПб. :

Лань, 2008. - 432 с.

3. Савельев И.В.

Курс физики. В 3-х тт. [Текст] :

учеб. пособие для вузов. Том 2.

волны. Волновая оптика / И. В.

Савельев. - 4-е изд., стер. - СПб. :

Лань, 2008. - 480 с.

4. Савельев И.В.

Курс общей физики. В 3-х т.

[Текст] : учеб. пособие для техн.

Атомная физика. Физика твердого тела / И. В. Савельев. - 9-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2008.

5. Фриш С.Э.

Курс общей физики. В 3-х тт.

[Текст] : учебник для техн. вузов. Том 1. Физические основы ка. Колебания и волны / С. Э.

Фриш, А. В. Тиморева. - 13-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2009. с.

6. Фриш С.Э.

Курс общей физики. В 3-х тт.

Э. Фриш, А. В. Тиморева. - 12-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2009. с.

7. Фриш С.Э.

Курс общей физики. В 3-х тт.

[Текст] : учебник для вузов. Том Э. Фриш, А. В. Тиморева. - 10-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2009. с.

1. Бахтин Н.А., Осинцев А.М.

Физика [Текст] : курс лекций для студентов вузов. Ч. 1. Механика / Н. А. Бахтин, А. М. Осинцев ;

КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2008. - 176 с.

2. Бахтин Н.А., Осинцев А.М.

Физика. В 3-х ч. [Текст] : курс лекций для студ. вузов. Ч. 2.

Электричество, магнетизм, оптика / Н. А. Бахтин, А. М. Осинцев. - Кемерово : КемТИПП, 2009. - 192 с.

3. Лабораторные работы по курсу "Механика" [Текст] : метод.

указания для студ. всех спец.

всех форм обучения / Н. А. Бах- 531.Л12 15 тин, Н. М. Волкова, Г. Я. Кирсанов и др. ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2006. - 63 с.

4. Бахтин Н.А.

Молекулярная физика и термодинамика [Текст] : метод. указ. к лаб. работам по физике для студ. 539.1.Б30 15 всех форм. обуч. / Н. А. Бахтин ;

КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2003. - 43 с.

5. абораторные работы по дисциплине "Электричество и магнетизм" [Текст] : метод. указ.

для студ. всех спец. / Н. А. Бахтин [и др.] ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2008. - 72 с 6. Механика. Молекулярная физика и термодинамика [Текст] :

сб. заданий по физике для контроля знаний и самостоятельной 531.М55 15 работы студ. всех спец. / Л. С.

Каминская [и др.]. - Кемерово :

КемТИПП, 2010. - 99 с.

7. Электричество и магнетизм [Текст] : сб. заданий по физике для контроля знаний и самостояС45 15 тельной работы студ. всех спец. / Н. М. Волкова [и др.]. - Кемерово : КемТИПП, 2010. - 64 с.

8. Сборник задач по физике [Текст] : практикум для студ. вузов. Ч. 1. Механика / Л. С. Ка- 53.С23 15 минская и др. ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2006. - 52 с.

9. Сборник задач по физике [Текст] : практикум для студентов вузов. Ч. 2. Оптика / Л. С.

Каминская, Л. А. Киценко, Н. И. 53.С23 15 Одышев, О. Т. Сташкова, Л. Д.

Уфимцева ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2007. - 76 с.

10. Тестовые задания по физике [Текст] : практикум к лабораторным работам / Н.М. Волкова, Л.С. Каминская, О.Т. Сташкова ;

КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2004. - 64 с.

11. Сборник задач по физике [Текст] : практикум для студ. вузов. Ч. 3. Электричество и магнетизм / Л. С. Каминская, Л. А.

Киценко, Н. И. Одышев, О. Т.

Сташкова, Л. Д. Уфимцева ;

КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2008. - 80 с.

12. Сборник задач по физике [Текст] : практикум для студ.

втузов. Ч. 4. Молекулярная физика и термодинамика / Л. С.

Каминская, Л. А. Киценко, Н. И.

Одышев, О. Т. Сташкова, Л. Д.

Уфимцева. - Кемерово : КемТИПП, 2009. - 76 с.

13. Физика. Раздел "Оптика" ва, Г. Н. Кирсанов, Н. Б. Шубина ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2007. - 91 с.

1. http://e-lib.kemtipp.ru/?id=22 – электронная библиотека КемТИПП (Физика) 2. http://en.edu.ru/catalogue/304 – естественно-научный образовательный портал (Физика) 3. www.fizkaf.narod.ru – кафедра и лаборатория физики Московского института открытого образования 4. http://e.lanbook.com/books - Электронно-библиотечная система «Лань»

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

a. комплект электронных презентаций/слайдов, 2. Для проведения лабораторных работ:

a. лаборатория механики, оснащенная комплектом лабораторного оборудования для проведения типовых лабораторных работ механики, физики колебаний и волн, молекулярной физики и термодинамики;

b. лаборатория электричества и магнетизма, оснащенная комплектом лабораторного оборудования для проведения типовых лабораторных c. лаборатория оптики, оснащенная, комплектом лабораторного оборудования для проведения типовых лабораторных работ по курсу оптики, квантовой