[ Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
УТВЕРЖДАЮ:
Начальник УМУ
Брагинский В.И.
«_»_2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Б2.Б3 Физика 240700 «Биотехнология»Направление подготовки бакалавр Квалификация (степень) выпускника «Пищевая биотехнология»
Профиль подготовки бакалавра Очная Форма обучения « Бионанотехнологии »
Выпускающая кафедра Кафедра-разработчик рабочей программы «Физика»
Экономический Факультет Трудоем- Форма промежуЛек- Практич. Лаборат.
КП СРС, кость ций, занятий, работ, точного контроля Семестр (КР) ч.
ч. ч. ч.
зач.ед ч. (экз./зачет) зачет 2 4 138 34 30 экзамен 3 4 150 34 42 Итого 8 288 68 72 КЕМЕРОВО 2011г.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 240700 от декабря 2009 г. № 816 и ООП утвержденная на основании ФГОС ВПО от 24 февраля 2011 г № Рабочую программу составил (и) доцент Кирсанов Г.Я._ Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры _физики_ «14» _04_2011 г. протокол №7 Зав. кафедрой_Осинцев А. М._ _ Рабочая программа рассмотрена методкомиссией _экономического факультета и рекомендована к утверждению (наименование) «_» 201_г. протокол № Председатель МКМустафина А.С. Рабочая программа зарегистрирована в учебно-методической лаборатории «_»_201_г. Регистрационный номер.
(подпись лица, зарегистрировавшего программу) 1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Физика» является ознакомление с основными физическими законами и явлениями для формирования представлений о современной научной картине мира на основе целостной системы естественнонаучных знаний, а также для их применения при решении задач, возникающих в последующей профессиональной деятельности.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина физика относится к базовой части цикла математических и естественнонаучных дисциплин.
Программа дисциплины «Физика» предназначена для студентов 1, 2 курса.
Изучение дисциплины требует знания физики в объеме курса средней школы, а также полученные ранее знания при освоении дисциплин «Математика», «Информатика», «Общая и неорганическая химия».
Данная дисциплина необходима для успешного освоения дисциплин «Прикладная механика», «Электротехника и электроника», «Процессы и аппараты пищевых производств», «Физическая и коллоидная химия».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
знать основные законы и модели механики, колебаний и волн, электричества и магнетизма, квантовой физики, статистической физики и термодинамики;
уметь применять методы решения задач анализа и расчета характеристик колебаний в механических, электромагнитных и комбинированных системах, анализа и расчета электрических и магнитных полей, анализа квантовых систем;
владеть основными приемами обработки экспериментальных данных.
В результате изучения дисциплины должны формироваться следующие компетенции:
Использовать знания о современной физической картине мире, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2).
Использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, быть способным и готовым понимать движущие силы и закономерности исторического процесса, способным к пониманию и анализу мировоззренческих, социально и личностно значимых философских проблем Владеть культурой мышления, быть способным к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения 4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.
4.1 Лекционные (теоретические) занятия Физические техники. Особенности процесса изединицы их мерения. Физические величины, осизмерения Физические Кинематики поступательного и основы ме- вращательного движения. Перемещение, скорость, ускорение. Норханики мальное и тангенциальное ускорение. Угловые величины, их связь с линейными. Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела. Уравнения твёрдого тела. Момент силы и момент импульса механической системы. Момент инерции тела отноПК- Законы сохранения энергии импульса и момента импульса. Связь пространства и времени. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Сила Кориолиса. Кинематика и динамика жидкостей и газов.
Уравнение неразрывности и Бернулли. Вязкость. Ламинарный и жидкостей. Принцип относительности в механике. Преобразование Лоренца. Относительность одновременности Относительность длин релятивистской механики. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии.
Гармонические колебания и их хаФизика корактеристики. Дифференциальное уравнение гармонических колебаволн ний. Маятники. Энергия гармонических колебаний. Затухающие колебания. Вынужденные колебания, волны и волновое число. Интерференция волн. Стоячие волны. Энергия волны. Фазовая и групповая Основы молекулярно-кинетической Молекулярная физика теории идеальных газов. Число стеи термоди- пеней свободы молекул. Распределение Больцмана. Распределение идеального газа. Работа. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Адиабатный процесс. Обратимые и неОК- и холодильные машины. Цикл Карно и его К.П.Д. для идеального газа.
Термодинамические функции состояния. Второе начало термодинамики. Энтропия. Энтропия идеального газа. Статистическое толкование второго начала термодинамики.
Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы. Критическое состояние. Внутренняя энергия реального газа.
явления. Среднее число столкновений и средняя длина свободного в термодинамических неравновесных системах. Молекулярнокинетическая теория диффузии, Электриче- Электрическое поле. Напряжёнство и маг- ность и потенциал поля. Расчёт напряжённости. Теорема Остроградского–Гаусса. Электростатика в веществе. Свободные и связанные заряды. Проводники в электрическом поле. Распределение зарядов в проводнике. Типы диэлектриков. Диэлектрическая восприимчивость вещества. Электрическое смещение. Магнитостатика в вакууме. Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнитное поле тока. Закон БиоСавара-Лапласа. Вихревой характер магнитного поля. Магнитостатика в веществе. Магнитные моменты атомов. Намагниченность.
магнитная проницаемость. Напряжённость магнитного поля. Диа-, ление самоиндукции. Индуктивность. Явление взаимной индукции. Энергия магнитного поля. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения. Электромагнитные волны.
системы. Интерференция света. Понятие о когерентности. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников. Оптическая длина пути. Интерферометры.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
одной цели и дифракционной решетке. Физический смысл спектрального разложения. Элементы света. Формула Эйнштейна для фотоэффекта. Эффект Комптона. Гипотеза де Бройля. Корпускулярноволновой дуализм Принцип неопределённости. Уравнение Шредингера. Волновая функция и её физиический смысл. Квантовые состояния. Принцип суперпозиции.
современной лятор. Атом водорода. Главное, орбитальное и магнитное квантовые Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Распределение электронов в ядра и эле- и адроны. Современная систематика элементарных частиц.
конденсированного состояния сти. Физические методы исследования пищевых продуктов.
4.2. Практические (семинарские) занятия Практические занятия не предусмотрены учебным планом.
4.3. Лабораторные занятия Вводное занятие Физические осно- Изучение закономерностей свободно Электричество и Исследование электростатического Квантовая физика Определение постоянной СтефанаБольцмана по излучательной спо- 4 4.4.Расчетно-графические задания не предусмотренные учебным планом.
4.5. Самостоятельная работа студента Физические основы механики, Подготовка к лабораторным работам молекулярная физика и термодинамика. Оформление отчетов к лабораторным работам Электричество и магнетизм, оптика, квантовая физика, статистическая физика Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется стандартом и составляет не менее 20% от аудиторных занятий, т.е. не менее 28 ч.
Семестр Наименование контрольной точки Охватываемые раз- Коэффиделы циент весомости Выполнение лабораторных работ Выполнение лабораторных работ 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. Рекомендовано Министерством образования в качестве учебного пособия для инженерно-физических специальностей вузов 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.
2. Савельев И.В.
Курс общей физики. В 3-х т.
[Текст] : учеб. пособие для техн.
кулярная 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. вуДля работы в механики. Молекулярная физика. 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.
тика / Н. А. Бахтин, А. М. Осинцев. - Кемерово : КемТИПП, 2009. - 192 с.
3. Лабораторные работы по курсу "Механика" [Текст] : метод.
указания для студ. всех спец.
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 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 зика и термодинамика [Текст] :
сб. заданий по физике для контроля знаний и самостоятельной 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" [Текст] : лабораторный практикум для студ. вузов / Н. А. БахФ50 15 тин, А. М. Осинцев,Н. М. Волкова, Г. Н. Кирсанов, Н. Б. Шубина ; КемТИПП. - Кемерово : КемТИПП, 2007. - 91 с.
http://e-lib.kemtipp.ru/?id=22 – электронная библиотека КемТИПП (Физика) http://en.edu.ru/catalogue/304 – естественно-научный образовательный портал (Физика) www.fizkaf.narod.ru – кафедра и лаборатория физики Московского института открытого образования http://e.lanbook.com/books - Электронно-библиотечная система «Лань»
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для проведения лекционных занятий: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 физики и физики конденсированного состояния.
«