Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Иркутский государственный университет

(ГОУ ВПО ИГУ)

Физический факультет

/ д и с ц и п л и н а/ О Б Щ АЯ Ф И З И К А Рабочая программа курса Для специальности: 080100, 080500 (геология нефти и газа, геологическая съемка поиска и разведки полезных ископаемых) Утверждаю Декан физического факультета ИГУ Аграфонов Ю.В.

«_»2005 г.

ИРКУТСК PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Пояснительная записка 1.

Программа разработана в соответствии с основной образовательной программой ГОС курса физики для студентов естественнонаучных специальностей университета и предназначена для обеспечения курса «Общая физика», изучаемого студентами в течение первого и второго семестров.

Изучение курса направлено на развитие представлений студентов о физической картине мира, расширение, углубление и обобщение знаний о строении вещества, развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей. Основа получения физических знаний - не только изучение теоретических положений и законов, но и наблюдение природных явлений и лабораторный эксперимент. Поэтому серьезную по объему часть представленного курса физики составляет лабораторный практикум 1.1 Основная цель курса – подчеркнуть значимость дисциплины «Физика», как фундамента всех наук естественнонаучного цикла и обеспечить углубленное изучение ее базовых разделов. Для достижения данной цели были поставлены задачи:

• систематизировать и углубить понимание фундаментальных законов физики; познакомить с современными представлениями о состоянии вещества в экстремальных условиях; отразить достижения науки 20го века;

• расширить представление студентов об экспериментальном методе познания в физике, о роли и месте фундаментального эксперимента в становлении физического знания, о взаимосвязи теории и эксперимента;

• развить общие приемы интеллектуальной (в том числе аналитикосинтетической) и практической (в том числе экспериментальной) деятельности; совершенствовать общеучебные умения: работать со средствами информации (учебной литературой, программно педагогическими средствами, средствами дистанционного образования).

Место курса в системе образования. Одним из направлений 1.2.

модернизации российского образования является интегрированный подход к обучению. Курс физики соответствует этой концепции, т.к. базируется на единстве законов природы и составе вещества во Вселенной. При его изучении используются разделы и темы следующих дисциплин:

• высшая математика (дифференциальное и интегральное исчисление, элементы фрактальной геометрии);

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com • концепции современного естествознания (наиболее важные естественнонаучные идеи и открытия, определяющие современные знания о Мегамире; синергетика).

В результате изучения курса физики студенты должны 1.3.

знать • смысл основных физических понятий и законов;

• теории, определяющие строение вещества;

• законы, лежащие в основе современных физических методов исследований;

иметь представление о вкладе великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира;

уметь • использовать знания физических законов и теорий для объяснения строения вещества, сил и взаимодействий в природе, происхождения полей;

• объяснять прикладное значение важнейших достижений в области физики для: развития энергетики, транспорта, средств связи, медицины, охраны окружающей среды;

• использовать приобретенные знания в практической деятельности и в повседневной жизни;

2. Объем дисциплины и виды учебной работы 4. Распределение часов курса по темам (тематический план для лекций).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

МЕХАНИКА

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА.

№ 1-4). Подготовиться к срезу знаний по тематике каждого из разделов – 4 и соответственно выполнить четыре внутрисеместровые контрольные 1.1. При подготовке к срезу знаний по тематике раздела 1 (Механика) самостоятельно изучить тему: «Космические скорости».

Рекомендуемая литература. ОИ: №1, Гл. 3, § 14; №2, Гл. 5; § 26.

1.2. При подготовке к срезу знаний по тематике раздела 2 (Электричество и магнетизм) самостоятельно изучить тему: «Плазма и ее свойства».

Рекомендуемая литература. ОИ: №2, Гл. 13; § 108.

1.3. При подготовке к срезу знаний по тематике раздела 3 (Оптика) самостоятельно изучить тему: «Понятие о голографии».

Рекомендуемая литература. ОИ: №2, Гл. 23; § 184.

1.4. При подготовке к срезу знаний по тематике раздела 4 (Строение атома и атомного ядра) самостоятельно изучить тему: «Понятие об атомной Рекомендуемая литература. ОИ: №1, Гл. 20, § 134; №2, Гл. 32; § 267.

№ 5-6). Выполнить практическую задачу: оценить силу гравитации и силу Кулона для атома водорода; сделать заключение о природе этих сил.

Рекомендуемая литература. ОИ: №1, Гл. 2, § 7; Гл. 12, § 68; Гл. 19, § 123.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1.1.1. Векторы, перемещение и путь, средняя и мгновенная скорости.

1.1.2. Тангенциальное и нормальное ускорение. Полное ускорение.

1.1.3. Угловая скорость и угловое ускорение.

1.3.3. Связь силы и потенциальной энергии.

1.4. Движение системы материальных точек 1.5. Основное уравнение динамики вращательного движения.

1.5.1. Закон сохранения момента импульса.

1.6.1. Контактные силы (силы давления и трения).

1.6.3. Потенциальная энергия сжатой пружины.

1.7.2. Потенциальная энергия в поле тяжести.

1.7.3. Первая и вторая космические скорости.

2.1.1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.

2.1.2. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса.

2.1.3. Напряженность поля заряженной плоскости, плоского конденсатора.

2.2.1. Циркуляция вектора магнитной напряженности. Потенциал поля.

2.2.2. Связь напряженности и потенциала.

2.2.3. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора.

2.3. Электрический диполь. Потенциал диполя.

2.3.1. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.

2.3.2. Проводники в электрическом поле.

2.4.2. Емкость плоского конденсатора.

2.4.3. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии электрического 2.5.1. Закон Ома в дифференциальной форме.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 2.5.2. Закон Джоуля -Ленца в дифференциальной форме.

2.5.3. Закон Ома для неоднородного участка цепи, однородного участка цепи, 2.6.2.Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

2.7.1.Магнитная индукция поля прямолинейного проводника с током.

2.7.2. Магнитная индукция поля соленоида.

2.7.4. Магнитная индукция в центре кругового проводника тока.

2.8.2.Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном 2.8.3.Вещество в магнитном поле. Намагниченность. Магнетики.

2.9.2.Энергия магнитного поля в соленоиде. Плотность энергии магнитного 2.10.1. Явление электромагнитной индукции.

2.10.4.Ток смещения. Вихревое электрическое поле.

2.11.Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в вакууме.

3.1. Развитие представлений о природе света 3.1.1.Корпускулярная и волновая гипотезы.

3.1.2. Электромагнитная и квантовая теории света.

3.2.1.Условие возникновения когерентных волн.

3.3.3. Прямолинейное распространение света.

3.3.4.Объяснение дифракции Френеля на круглом отверстии и круглом 3.4.2. Дисперсия и разрешающая способность решетки.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 3.5.1.Поляризация света при отражении и преломлении.

3.5.3. Поляризация света при двойном лучепреломлении в анизотропных 3.6. Интерференция поляризованных лучей.

3.6.1. Эллиптическая и круговая поляризация.

4.1.Явления подтверждающее сложное строение атома.

4.2. Квантовые постулаты Бора, их экспериментальное подтверждение.

4.2.1. Теория строения атома водорода по Бору.

4.2.2. Энергия и радиус орбит стационарных состояний.

4.2.3. Диаграмма энергетических уровней водорода, объяснение 4.3. Искусственное превращение атомных ядер.

4.3.3.Запись ядерных реакций. Изотопы.

4.4.Понятие и мезонной теории ядерных сил.

4.4.2. Использование ядерных превращений; цепная реакция деления ядер.

4.6.2. Закон радиоактивного распада; период полураспада; альфа-, бета-, Список лабораторных работ кафедры общей и космической физики 0 – Обработка результатов прямых наблюдений 1-2 – Изучение вращательного движения твердых тел 1-3 – Изучение основного закона динамики вращательного 1-5 – Изучение механических свойств твердых тел 1-7 – Определение скорости звука методом стоячих волн PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1-8 – Определение плотности тел гидростатическим взвешиванием 1-9 – Определение плотности тел методом пикнометра 2-1 – Определение коэффициента теплопроводности металлов 2-5 – Определение коэффициента вязкости воздуха и расчет средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул 2-7 – Исследование изменения энтропии в реальных системах 2-7А – Определение удельной теплоемкости твердых тел 2-8 – Определение отношения удельных теплоемкостей газов 3-0 – Изучение основных источников тока и электроизмерительных 3-2 – Изучение закономерности протекания электрического тока 3-4 – Исследования температурного измерения электрического 4-1 – Определение индукции магнитного поля 4-2 – Исследование трансформатора переменного тока 4-6 – Исследование колебательных процессов с помощью 5-5 – Изучение законов электромагнетизма 5-7 – Движение заряженных частиц в электрических и 5-8 –Движение заряженных частиц в электрическом поле 6-1 – Измерение показателя преломления твердых и жидких веществ 6-5 – Изучение основных законов фотоэффекта и определение 6-6 – Ознакомление с работой оптического квантового лазера и 6-7 – Определение длины световой волны с помощью 6-8 – Определение концентрации растворов с помощью 6-9 – Исследование поглощения радиоактивного излучения в PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com • Кинетическая и потенциальная энеpгия. Закон сохpанения энеpгии в • Работа постоянной и переменной силы. Потенциальная энергия тела • Основы физики систем большого числа частиц; термодинамические • Степени свободы движения молекул. Внутренняя энергия газа.

• Силовые хаpактеpистики электpического поля. Поле диполя.

• Постоянный ток; условия его возникновения; характеристики.

• Движение заpяженных частиц в электpическом и магнитном поле.

• Поток вектоpа электpического и магнитного поля чеpез замкнутую • Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля.

• Коpпускуляpные свойства электpомагнитного поля. Фотоэффект.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com • Искусственное превращение атомных ядер; открытие нейтрона.

4. Распределение часов курса по темам (тематический план для лекций).

МЕХАНИКА

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА.

5. Форма итогового контроля, определенная учебным планом - зачет в 3. Воронов В.К., Перциков Б.З. Курс лекций по физике. – Иркутск:

4. Воронов В. К., Подоплелов А. В. Современная физика: Учебное 11. Яворский Б. М., Детлаф А.А.Справочник по физике. – М.: Наука, Организация учебного процесса при изучении курса «Физика»

соотносится с целями образования на современном этапе, направленными на системный подход к обучению и интеграцию дисциплин.

В программе определена последовательность изучения учебного материала, а содержание представлено в виде четырех блоков – разделов, PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com отражающих целостность курса и внутренние связи учебного материала в Программой предусмотрено использование современных образовательных технологий: информационные (лекции и презентации в Power Point), проектные (мультимедиа, видео), дистанционные (Интернет) Формы работы на учебных занятиях предусматривают активную позицию студентов при изучении материала, например, дополнение, обсуждение, дискуссию, элементы собственных научных исследований.

8. Методические указания студентам. Изучение курса «Физика» идет в плане накопительной системы, т.е. содержательная часть каждого раздела завершается письменным контролем знаний во время лекции.

Кроме того, показателем успеваемости студента является обязательное выполнение всех лабораторных работ и внеаудиторных заданий в 1. Основные характеристики поступательного 1. Момент импульса. Кинетическая энергия движения: траектория, путь, перемещение, вращательного движения.

3. Постоянный электрический ток. Закон Ома. 3. Природа света.

1. Термодинамическая система и термодинами- 1. Кинетическая энергия механической системы.

3. Взаимодействие электрических зарядов. Закон 2. Идеальный газ. Уравнение состояния 3. Теория строения атома водорода по Бору. 3. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1. Виды механических сил: всемирного тяготения, 1. Кинематика поступательного движения.

1. Работа газа и первое начало термодинамики в 1. Основные характеристики поступательного 1. Вращательное движение. Угловая скорость, 1. Законы Ньютона.

тангенциальное и нормальное ускорения. 2. Степени свободы движения молекул.

2. Постоянный электрический ток Сила, плотность Внутренняя энергия идеального газа.

1. Импульс тела. Закон изменения и сохранения 1. Второй закон Ньютона - основной закон 2. Работа идеального газа при расширении. 2. Напряженность электрического поля одного и 1. Кинетическая и потенциальная энергии 1. Виды механических сил: всемирного тяготения, 2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон 2. Постоянный ток.

1. Импульс тела. Закон изменения и сохранения 3. Работа постоянной и переменной сил.

2. Постоянный электрический ток Сила, плотность 5. Постоянный электрический ток. Закон Ома.

5. Напряженность электрического поля одного и PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1. Кинетическая и потенциальная энергии 2. Термодинамическая система и термодинамиРадиоактивность.

1. Основной закон динамики вращательного 1. Абсолютно черное тело: понятие, законы.

2. Движение заряженной частицы в электрическом 3. Дифракция Френеля.

Кинематика поступательного движения 4. Момент импульса. Кинетическая энергия 4. Термодинамическая система и термодинами- Закон всемирного тяготения Ньютона.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com