МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная
сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ФИЗИКА
(наименование дисциплины (модуля)
Специальность: 120701 «Землеустройство», 110809 «Механизация сельского хозяйства», 111801 «Ветеринария», 100119 «Флористика»
Уровень подготовки - базовый уровень (бакалавр, магистр, дипломированный специалист) Форма обучения _очная_ (очная, очно-заочная, и др.) г. Ульяновск
СОДЕРЖАНИЕ
1. Паспорт программы учебной дисциплины2. Структура и содержание учебной дисциплины
3. Условия реализации учебной дисциплины
4. Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины.......... 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
ФИЗИКА
1.1 Область применения рабочей программы Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы по специальностям 120701 «Землеустройство», «Механизация сельского хозяйства», 111801 «Ветеринария», 100119 «Флористика».1.2 Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: учебная дисциплина «Физика» принадлежит к общеобразовательному циклу.
1.3 Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
формирование у студентов научного физического мышления, умение применять аналитический аппарат для описания физических процессов.
теоретическое освоение студентами основных положений курса физики;
формирование необходимого уровня подготовки по физике для понимания основ теории специальных дисциплин;
приобретение практических навыков решения типовых задач, способствующих усвоению основных понятий в их взаимной связи, а также задач, способствующих развитию начальных навыков научного исследования;
1.4 Количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 254 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающихся 169 часов;
самостоятельной работы обучающихся 85 часов.
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Объем учебной дисциплины и виды учебной работы:Для специальностей 120701 «Землеустройство», 110809 «Механизация сельского хозяйства»
Вид учебной работы Количество часов Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:
Теоретическое обучение Лабораторные и практические занятия контрольные работы и самостоятельные работы Итоговая аттестация 1-ый семестр экзамен Для специальностей 111801 «Ветеринария», 100119 «Флористика»
Вид учебной работы Количество часов Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:
Теоретическое обучение Лабораторные и практические занятия контрольные работы и самостоятельные работы Итоговая аттестация 2-й семестр зачет 2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины «ФИЗИКА»:
Для специальностей: 120701 «Землеустройство», 110809 «Механизация сельского хозяйства»
Тема 1. Кинематика 2. Проводить анализ источника.
материальной Знать:
точки (6) 1.Основные понятия, определения, законы и формулы кинематики материальной Траектория. Закон движения. Перемещение. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Ускорение. Прямолинейное движение с постоянным ускорением. Свободное падение тел. График зависимости пути, перемещения, скорости и ускорения от времени Тема 1. Динамика 2. Проводить анализ источника.
материальной 1. Законы Ньютона и их взаимосвязь. Основные характеристики сил в механике.
Принцип относительности Галилея. Законы Ньютона. Силы упругости и трения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела.
Тема 1. Законы сохранения (7) 1. Понятия импульса, работы, мощности и энергии, смысл законов сохранения.
Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса. Работа силы. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия сил гравитации и упругости. Кинетическая энергия.
Мощность. Закон сохранения механической энергии. Абсолютно неупругое и упругое Тема 1. Динамика периодического 3. Решать задачи движения (8) 1. Влияния гравитационного поля на тела. Основные характеристики колебаний.
Движение тел в гравитационном поле. Динамика свободных колебаний. Колебательная система под действием внешних сил. Вынужденные колебания. Резонанс.
Лабораторная работа: Определение ускорения свободного падения с помощью математического Тема 1. Релятивистская механика (6) 3. Решать задачи 1. Постулаты СТО. Закон сложения скоростей. Формулу взаимосвязи массы и энергии.
Постулаты специальной теории относительности. Относительность времени. Замедление времени. Релятивистский закон сложения скоростей. Взаимосвязь массы и энергии.
Тема 2. Молекулярная 1. Понятия атома и молекулы, молярной массы. Условия существования агрегатных вещества (6) Масса атомов. Молярная масса. Агрегатные состояния вещества.
Тема 2. МолекулярноПроводить анализ источника.
кинетическая 3. Решать задачи 1. Понятия идеального газа и его уравнение состояния. Среднюю квадратичную и идеального газа наиболее вероятную скорости молекул газа. Основное уравнение МКТ.
Распределение молекул идеального газа в пространстве. Распределение молекул идеального газа по скоростям. Температура. Основное уравнение молекулярнокинетической теории. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изопроцессы.
Лабораторная работ: экспериментальная проверка закона Гей-Люссака.
Тема 2. Термодинамика 1. Понятия внутренней энергии газа. Смысл законов термодинамики. Принцип работы тепловых двигателей. Работу газа при различных процессах.
Внутренняя энергия. Работа газа при изопроцессах. Первый закон термодинамики.
Адиабатный процесс. Тепловые двигатели. Второй закон термодинамики.
Жидкость и пар 1. Условия перехода пар-жидкость. Причины возникновения испарения и конденсации. Основные параметры влажности воздуха. Механизм возникновения Фазовый переход пар-жидкость. Испарение. Конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха.
Кипение жидкости. Поверхностное натяжение. Смачивание и капиллярность.
Лабораторная работа: Определение коэффициента поверхностного натяжения Тема 2.5 твердое тело(6) Кристаллизация и плавление твердых тел. Структура твердых тел. Кристаллическая звуковые Распространение волн в упругой среде. Периодические волны. Стоячие волны. Звуковые волны(8) волны. Высота, тембр, громкость звука.
Лабораторная работа: Измерение скорости звуковой волны в воздухе Электромагнитн 3. Решать задачи взаимодействия неподвижных Электрический заряд. Квантование заряда. Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон зарядов (8) Кулона. Напряженность электростатического поля. Линии напряженности электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей.
Тема 3.2 Энергия Уметь:
электромагнитн взаимодействия Знать неподвижных 1. Понятие потенциал электростатического поля. Формулу для вычисления работы сил зарядов(8) электростатического поля. Влияние электрического поля на диэлектрик и проводник. Понятие электроемкости. Устройство конденсаторов. Формулы для вычисления электроемкости и энергии Работа сил электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Электрическое поле в веществе. Диэлектрики в электростатическом поле. Проводники в электростатическом поле.
Электроемкость уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля.
Постоянный электрический 3. Решать задачи 1. Условия возникновения электрического тока. Источники тока. Его параметры. Законы Ома. Способы соединения проводников. Измерение силы тока и напряжения. Закон Джоуля-Ленца. Ток в растворах и расплавах. Закон Фарадея.
Электрический ток. Сила тока. Источник тока в электрической цепи. Закон Ома для однородного проводника. Сопротивление проводника. Сверхпроводимость. Соединение проводников. Расчет сопротивления электрических цепей. Закон Ома для замкнутой цепи.
Расчет силы тока и напряжения в электрических цепях. Измерение силы тока и напряжения. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Передача электрического тока. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов.
Магнетизм (8) 1. Понятие магнитного поля и условия его возникновения. Действие магнитного поля на заряды. Устройства масс-спектрографа и циклотрона. Понятие магнитного потока.
Магнитное взаимодействие. Магнитное поле электрического тока. Магнитное поле.
Действие магнитного поля на проводник с током. Рамка с током в магнитном поле.
Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы. Масс- спектрограф и циклотрон. Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле.
Взаимодействие электрических токов. Магнитный поток. Энергия магнитного поля тока.
Магнитное поле в веществе. Ферромагнетизм.
Лабораторная работа: Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Электромагнети ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле. Электромагнитная индукция.
Способы индуцирования тока. Опыт Генри. Использование электромагнитной индукции.
Генерирование переменного электрического тока. Передача электроэнергии на расстояние. Векторные диаграммы для описания переменных токов и напряжений.
Резистор, конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока. Свободные гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре. Колебательный контур в цепи переменного тока. Полупроводниковый диод.
Лабораторная работа: Изучение цепи переменного тока Излучение и электромагнитн 1.Условие возникновения электромагнитных волн. Основные характеристики ых волн (8) электромагнитных волн. Применение радио- и СВЧ-волн в средствах связи.
электромагнитными волнами. Спектр электромагнитных волн. Радио- и СВЧ-волны в Геометрическая оптика(8) 3. Решать задачи 1. Законы отражения и преломления волн. Понятие линзы и их виды. Основные Принцип Гюйгенса. Отражение и преломление волн. Дисперсия света. Построение изображений и хода лучей при преломлении света. Линзы. Собирающие и рассеивающие линзы. Фокусное Волновая оптика(7) 3. Решать задачи 1. Понятия интерференции и дифракции. Условия минимумов и максимумов при этих явлениях. Устройство дифракционной решетки и ее применение.
Интерференция волн. Взаимное усиление и ослабление волн в пространстве.
Интерференция света. Дифракция света. Дифракционная решетка.
Лабораторная работа: Определение длины световой волны при помощи дифракционной Квантовая электромагнитн 1. Понятие и законы фотоэффекта. Смысл корпускулярно-волнового дуализма.
ого излучения Теорию атома водорода. Принцип работы лазеров.
вещества (7) Тепловое излучение. Фотоэффект. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновые свойства частиц. Строение атома. Теория атома водорода. Поглощение и излучение света атомом.
атомного ядра(5) 3. Решать задачи 1. Строение атомного ядра. Понятия естественной и искусственной радиоактивности.
Законы радиоактивного распада. Использование ядерной энергии в мирных и военных целях. Влияние радиоактивного излучения на живые организмы.
Состав атомного ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Искусственная радиоактивность. Использование энергии деления ядер.
Ядерная энергетика. Термоядерный синтез. Ядерное оружие. Биологическое действие Элементарные частицы (5) 3. Решать задачи 1. Понятие элементарных частиц их классификацию, структуру и взаимодействие.
Классификация элементарных частиц. Лептоны как фундаментальные частицы.
Классификация и структура адронов. Взаимодействие кварков.
Тема 1. Кинематика 2. Проводить анализ источника.
материальной Знать:
точки (6) 1.Основные понятия, определения, законы и формулы кинематики материальной Траектория. Закон движения. Перемещение. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Ускорение. Прямолинейное движение с постоянным ускорением. Свободное падение тел. График зависимости пути, перемещения, скорости и ускорения от времени Тема 1. Динамика 2. Проводить анализ источника.
материальной 1. Законы Ньютона и их взаимосвязь. Основные характеристики сил в механике.
Принцип относительности Галилея. Законы Ньютона. Силы упругости и трения. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела.
Тема 1. Законы сохранения (7) 1. Понятия импульса, работы, мощности и энергии, смысл законов сохранения.
Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса. Работа силы. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия сил гравитации и упругости. Кинетическая энергия.
Мощность. Закон сохранения механической энергии. Абсолютно неупругое и упругое Тема 1. Динамика периодического 3. Решать задачи движения (8) 1. Влияния гравитационного поля на тела. Основные характеристики колебаний.
Движение тел в гравитационном поле. Динамика свободных колебаний. Колебательная система под действием внешних сил. Вынужденные колебания. Резонанс.
Лабораторная работа: Определение ускорения свободного падения с помощью математического Тема 1. Релятивистская механика (6) 3. Решать задачи 1. Постулаты СТО. Закон сложения скоростей. Формулу взаимосвязи массы и энергии.
Постулаты специальной теории относительности. Относительность времени. Замедление времени. Релятивистский закон сложения скоростей. Взаимосвязь массы и энергии.
Тема 2. Молекулярная вещества (6) 1. Понятия атома и молекулы, молярной массы. Условия существования агрегатных Масса атомов. Молярная масса. Агрегатные состояния вещества.
Тема 2. МолекулярноПроводить анализ источника.
кинетическая 3. Решать задачи 1. Понятия идеального газа и его уравнение состояния. Среднюю квадратичную и идеального газа наиболее вероятную скорости молекул газа. Основное уравнение МКТ.
Распределение молекул идеального газа в пространстве. Распределение молекул идеального газа по скоростям. Температура. Основное уравнение молекулярнокинетической теории. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изопроцессы.
Лабораторная работ: экспериментальная проверка закона Гей-Люссака.
Тема 2. Термодинамика 1. Понятия внутренней энергии газа. Смысл законов термодинамики. Принцип работы тепловых двигателей. Работу газа при различных процессах.
Внутренняя энергия. Работа газа при изопроцессах. Первый закон термодинамики.
Адиабатный процесс. Тепловые двигатели. Второй закон термодинамики.
Жидкость и пар 1. Условия перехода пар-жидкость. Причины возникновения испарения и конденсации. Основные параметры влажности воздуха. Механизм возникновения Фазовый переход пар-жидкость. Испарение. Конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха.
Кипение жидкости. Поверхностное натяжение. Смачивание и капиллярность.
Лабораторная работа: Определение коэффициента поверхностного натяжения Тема 2.5 твердое тело(6) Кристаллизация и плавление твердых тел. Структура твердых тел. Кристаллическая звуковые Распространение волн в упругой среде. Периодические волны. Стоячие волны. Звуковые волны(8) волны. Высота, тембр, громкость звука.
Лабораторная работа: Измерение скорости звуковой волны в воздухе Электромагнитн неподвижных Электрический заряд. Квантование заряда. Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон зарядов (8) Кулона. Напряженность электростатического поля. Линии напряженности электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей.
Тема 3.2 Энергия Уметь:
электромагнитн взаимодействия Знать неподвижных 1. Понятие потенциал электростатического поля. Формулу для вычисления работы сил зарядов(8) электростатического поля. Влияние электрического поля на диэлектрик и проводник. Понятие электроемкости. Устройство конденсаторов. Формулы для вычисления электроемкости и энергии Работа сил электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Электрическое поле в веществе. Диэлектрики в электростатическом поле. Проводники в электростатическом поле.
Электроемкость уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля.
Постоянный электрический 3. Решать задачи 1. Условия возникновения электрического тока. Источники тока. Его параметры. Законы Ома. Способы соединения проводников. Измерение силы тока и напряжения. Закон Джоуля-Ленца. Ток в растворах и расплавах. Закон Фарадея.
Электрический ток. Сила тока. Источник тока в электрической цепи. Закон Ома для однородного проводника. Сопротивление проводника. Сверхпроводимость. Соединение проводников. Расчет сопротивления электрических цепей. Закон Ома для замкнутой цепи.
Расчет силы тока и напряжения в электрических цепях. Измерение силы тока и напряжения. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Передача электрического тока. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов.
Магнетизм (8) 1. Понятие магнитного поля и условия его возникновения. Действие магнитного поля на заряды. Устройства масс-спектрографа и циклотрона. Понятие магнитного потока.
Магнитное взаимодействие. Магнитное поле электрического тока. Магнитное поле.
Действие магнитного поля на проводник с током. Рамка с током в магнитном поле.
Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы. Масс- спектрограф и циклотрон. Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле.
Взаимодействие электрических токов. Магнитный поток. Энергия магнитного поля тока.
Магнитное поле в веществе. Ферромагнетизм.
Лабораторная работа: Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Электромагнети ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле. Электромагнитная индукция.
Способы индуцирования тока. Опыт Генри. Использование электромагнитной индукции.
Генерирование переменного электрического тока. Передача электроэнергии на расстояние. Векторные диаграммы для описания переменных токов и напряжений.
Резистор, конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока. Свободные гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре. Колебательный контур в цепи переменного тока. Полупроводниковый диод.
Лабораторная работа: Изучение цепи переменного тока Излучение и электромагнитн 1.Условие возникновения электромагнитных волн. Основные характеристики ых волн (8) электромагнитных волн. Применение радио- и СВЧ-волн в средствах связи.
электромагнитными волнами. Спектр электромагнитных волн. Радио- и СВЧ-волны в Геометрическая оптика(8) 3. Решать задачи 1. Законы отражения и преломления волн. Понятие линзы и их виды. Основные Принцип Гюйгенса. Отражение и преломление волн. Дисперсия света. Построение изображений и хода лучей при преломлении света. Линзы. Собирающие и рассеивающие линзы. Фокусное Волновая оптика(7) 3. Решать задачи 1. Понятия интерференции и дифракции. Условия минимумов и максимумов при этих явлениях. Устройство дифракционной решетки и ее применение.
Интерференция волн. Взаимное усиление и ослабление волн в пространстве.
Интерференция света. Дифракция света. Дифракционная решетка.
Лабораторная работа: Определение длины световой волны при помощи дифракционной Квантовая электромагнитн 1. Понятие и законы фотоэффекта. Смысл корпускулярно-волнового дуализма.
ого излучения Теорию атома водорода. Принцип работы лазеров.
вещества (7) Тепловое излучение. Фотоэффект. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновые свойства частиц. Строение атома. Теория атома водорода. Поглощение и излучение света атомом.
атомного ядра(5) 3. Решать задачи 1. Строение атомного ядра. Понятия естественной и искусственной радиоактивности.
Законы радиоактивного распада. Использование ядерной энергии в мирных и военных целях. Влияние радиоактивного излучения на живые организмы.
Состав атомного ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Искусственная радиоактивность. Использование энергии деления ядер.
Ядерная энергетика. Термоядерный синтез. Ядерное оружие. Биологическое действие Элементарные частицы (5) 3. Решать задачи 1. Понятие элементарных частиц их классификацию, структуру и взаимодействие.
Классификация элементарных частиц. Лептоны как фундаментальные частицы.
Классификация и структура адронов. Взаимодействие кварков.
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством) 3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению Реализация учебной дисциплины требует наличия учебно-лабораторных помещений.Оборудование учебно-лабораторного помещения:
1. Рабочее место преподавателя.
2. Рабочие места для обучающихся.
4. Наглядные пособия.
Технические средства обучения:
1. Компьютер с лицензионным программным обеспечением.
2. Мультимедиапроектор.
3.2 Информационное обеспечение обучения Для обучающихся 1. Мякишев Г.Я. Физика.10 класс: учебн. Для общеобразовательных учреждений.- М.:
Просвещение, 2010.- 366 с.
2. Мякишев Г.Я. Физика.11 класс: учебн. Для общеобразовательных учреждений.- М.:
Просвещение, 2010.- 399 с.
3. Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2000.-416 с.
4. Якимова В.А. Методические указания к выполнению лабораторных работ по физике.
Механика и молекулярная физика. – Ульяновск: УГСХА, 2010.
5. Якимова В.А. Электричество и магнетизм. Часть 2. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика» - Ульяновск: УГСХА, 2009.
6. Джабраилов Т.А., Сазонов С.Н. Методическое руководство к практикуму по курсу физики.
Часть 3. Оптика. Под ред. доц. Сазонова С.Н. – Ульяновск: УГСХА, 2009.
7. Сазонов С.Н. Физика. Лабораторный практикум «Виртуальная лаборатория по общей сельскохозяйственной академии. Электричество и магнетизм, оптика. – Ульяновск:
УГСХА, 2005.
Для преподавателей 1. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002. – 542 с.
2. Грабовский Р.И. Курс физики.— СПб.: Лань, 2002. – 608 с.
3. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 1. Механика, колебания и волны, молекулярная физика. – М.: Наука, 2005. – 517 с.
4. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 2. Электричество. – М.: Наука, 2005. – 431 с.
5. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 2005. – 528 с.
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения учебной дисциплины «Физика», обучающийся должен основы физики, необходимые для изучения специальных дисциплин и решения прикладных задач;