Факультет физический Кафедра общей физики


Скачать 314.58 Kb.
НазваниеФакультет физический Кафедра общей физики
страница1/2
Дата публикации03.07.2013
Размер314.58 Kb.
ТипПояснительная записка
referatdb.ru > Физика > Пояснительная записка
  1   2


Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»
УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

УО «ГГУ им. Ф. Скорины»
________________ И.В. Семченко

(подпись)

____________________

(дата утверждения)

Регистрационный № УД-______________/р.

ФИЗИКА
Учебная программа для специальности

1-31 01 01-02 Биология (научно-педагогическая деятельность)

Факультет физический




Кафедра общей физики




Курс 2



Семестр 3

^

Лекции 42 часа Экзамен 3 семестр




Практические (семинарские)

занятия нет Зачет нет
Лабораторные

занятия 58 часов Курсовой проект (работа) нет


^

Всего аудиторных


часов по дисциплине 100 часов

Всего часов Форма получения


по дисциплине 220 часов высшего образования дневная

Составил В.Г. Пинчук, д. т. н., профессор

2010
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Биология» для специальности 1-31 01 01 «Биология», утвержденной Министерством образования Республики Беларусь 25.05.2009.,

регистрационный номер ТД – G.196 /тип.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры общей физики
___________2010 г., протокол №_____
доцент __________ Е.Б. Шершнёв
Одобрена и рекомендована к утверждению

Методическим советом физического факультета

__________2010 г., протокол № _____
Председатель

доцент _____________ Е.А. Дей


^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Физика является одной из фундаментальных естественных научных дисциплин. Она позволяет на основе открытых и развитых ею закономерностей расширить и углубить наши познания о природе, открывает перспективы дальнейшего развития научных направлений как в физике, так в биологии и экологии. Физические представления и методы исследований способствуют развитию таких дисциплин как молекулярная биология, генетика и ряд других.

Основная задача курса – изучение основополагающих разделов общей физики, формирующих фундаментальную и практическую подготовку биологов. Программа составлена на основе требований образовательного стандарта в соответствии с современным методологическим и научным содержанием курса общей физики.

Основными целями изучения являются: сформировать у студентов представления о принципах и законах физики, ознакомить с основными физическими явлениями, методами их наблюдения и экспериментального исследования, сформировать у студента определенные навыки и умения экспериментальной работы с использованием современной аппаратуры и информационных технологий.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

  • основные принципы и закономерности физических явлений механики, термодинамики, электричества, магнетизма, колебаний и волн, оптики, атомной и ядерной физики, и их математическое выражение;

  • представления о физических моделях и гипотезах, границах их применений;

  • методы экспериментального исследования физических явлений, измерений физических величин, алгоритмы компьютерной обработки и анализа результатов эксперимента

уметь:

  • применять методы теоретического и экспериментального исследований физических закономерностей при изучении специальных биологических дисциплин;

  • использовать методы и средства количественной оценки физических закономерностей в прикладных задачах биологии;

  • использовать фундаментальные законы физики и их проявления в биологических процессах и явлениях для решения конкретных задач в практической деятельности.

Преподавание курса проводится по модульному принципу с выделением пяти основных модулей:

1. Механика

2. Молекулярная физика

3. Электричество и магнетизм

4. Оптика

5. Строение атома и атомного ядра

При чтении лекционного курса необходимо применять наглядные материалы в виде таблиц, схем, диаграмм и демонстрационных рисунков, моделей, видеоматериалы, а также использовать компьютерные средства обучения для демонстрации слайдов, презентаций.

Лабораторные занятия предусматривают освоение техники выполнения физического эксперимента, методов получения из опыта физической информации и ее интерпретации, определения физических постоянных, получение навыков работы с измерительной аппаратурой, с основными принципами регистрации и автоматизированной обработки получаемой в процессе эксперимента информации.
Общее количество часов – 220; аудиторное количество часов – 100, из них: лекции – 42, лабораторные занятия – 58. Форма отчётности – экзамен.
^ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

1 МЕХАНИКА

1.1 Кинематика

Предмет и роль физики в системе естественных наук. Значение физики для биологии, экологии и охраны окружающей среды. Относительность механического движения. Система отсчета. Траектория, перемещение, путь. Скорость и ускорение. Кинематика движения по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение.
^ 1.2 Основные законы динамики

Силы и взаимодействия. Первый и второй законы Ньютона. Масса как мера инертности. Второй закон динамики для системы материальных точек. Закон сохранения импульса.

Силы тяготения. Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения. Силы упругости. Закон Гука. Модуль Юнга. Силы трения.

Работа силы. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия, ее связь с силой. Потенциальная энергия тяготения, деформации. Закон сохранения энергии.
^ 1.3 Динамика твердого тела

Поступательное и вращательное движение твердого тела. Кинетическая энергия вращения. Момент инерции. Момент силы. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса твердого тела.
^ 1.4 Механика жидкостей и газов

Законы Паскаля и Архимеда. Движение идеальной жидкости. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Движение вязкой жидкости. Закон Ньютона. Коэффициент вязкости. Движение жидкости по трубе. Закон Пуазейля. Методы определения коэффициента вязкости. Центрифугирование. Ламинарное и турбулентное течения.
^ 2 КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
2.1 Колебания

Уравнение гармонических колебаний. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Сложение колебаний одного направления. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Понятие о разложении колебаний.

Колебания в поле упругих сил. Математический и физический маятники. Энергия гармонических колебаний. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания. Колебания в биологических системах.
2.2 Волны

Продольные и поперечные волны. Скорость распространения и длина волны. Фазовая и групповая скорости волны. Уравнение бегущей волны. Интерференция волн. Стоячие волны.

Звуковые волны. Скорость звука. Физические основы голоса и звука.

Ультразвук и инфразвук. Действие ультразвука и инфразвука на биологические системы. Применение ультразвука в диагностике.
^ 3 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
3.1 Основы молекулярно-кинетической теории идеальных

газов

Понятие идеального газа. Термодинамические параметры. Равновесные процессы для идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура. Статистический и термодинамический методы в физике. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Распределение Максвелла. Наиболее вероятная, средняя и среднеквадратичная скорости молекул на основе распределения Максвелла.

Среднее число столкновений. Средняя длина свободного пробега. Явления переноса. Диффузия. Закон Фика. Вязкость. Закон Ньютона. Теплопроводность. Закон Фурье. Связь между коэффициентами диффузии, вязкости и теплопроводности. Диффузионные процессы в биологии.
^ 3.2 Первое начало термодинамики

Внутренняя энергия. Распределение энергии по степеням свободы. Теплота и работа. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Работа и теплоемкость газов в различных изопроцессах. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
^ 3.3 Второе начало термодинамики

Обратимые и необратимые процессы. Циклические процессы. Понятие об энтропии. Второе начало термодинамики. Энтропия биологических систем. Понятие о синергетике.
^ 3.4 Реальные газы. Жидкости. твердые тела

Силы молекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа. Критическое состояние.

Особенности жидкого состояния. Ближний и дальний порядок. Свободная энергия поверхности жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения. Давление под искривленной поверхностью жидкости. Смачивание. Капиллярные явления и их роль в биологических системах. Растворы. Осмос и его проявления.

Твердые тела. Кристаллическое строение твердых тел. Элементы симметрии кристаллов. Теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга-Пти. Жидкие кристаллы и их свойства.
^ 4 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
4.1 Постоянное электрическое поле

Закон сохранения заряда. Электростатическое поле в вакууме. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей. Линии вектора напряженности. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса. Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Потенциальность электростатического поля. Потенциал. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. Связь между потенциалом и напряженностью электростатического поля.
^ 4.2 Электростатическое поле при наличии проводников и диэлектриков

Распределение зарядов на поверхности проводника. Электростатическая защита. Емкость уединенного проводника. Система проводников. Конденсаторы. Энергия электростатического поля.

Электростатическое поле при наличии диэлектриков. Поляризация диэлектрика. Электрический диполь во внешнем электростатическом поле. Поляризованность. Поле внутри диэлектрика. Диэлектрическая проницаемость. Вектор электрического смещения. Сегнетоэлектрики. Биологическое действие электростатического поля.

^ 4.3 Постоянный электрический ток

Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Электродвижущая сила. Законы постоянного тока. Сопротивление проводников. Работа и мощность постоянного тока. Тепловое действие тока.

Электропроводность. Классическая теория электропроводности металлов. Зависимость электропроводности металлов от температуры. Сверхпроводимость.

Элементы зонной теории проводимости твердых тел. Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории.

Электронная и дырочная проводимость полупроводников. Собственная и примесная проводимости. Зависимость проводимости полупроводников от температуры. Полупроводниковые приборы и их применение.

Термоэлектрические явления. Контактная разность потенциалов. Работа выхода электронов из металлов. Эмиссионные явления и их применение. Электрический ток в газах. Ионизация газов. Аэроионы, способы их получения и сфера применения.
^ 4.4 Переменный электрический ток

Получение синусоидального переменного тока. Закон Ома для цепей переменного тока с омическим сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Метод векторных диаграмм. Мощность переменного тока.
^ 4.5 Постоянное магнитное поле. Магнитное поле в

веществе

Магнитное взаимодействие токов в вакууме. Закон Ампера. Индукция магнитного поля. Закон Био-Саварро-Лапласа. Суперпозиция магнитных полей. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Контур с током в магнитном поле. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Парамагнитный резонанс. Ядерный магнитный резонанс.

Намагничение магнетика. Вектор намагниченности. Магнитная проницаемость. Классификация магнетиков. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Ферромагнетизм. Магнитный гистерезис. Температура Кюри.
^ 4.6 Электромагнитные колебания и волны. Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность.

Колебательный контур. Формула Томсона. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс напряжений. Добротность контура. Электромагнитные волны.

5 ОПТИКА
^ 5.1. Поглощение и дисперсия света

Электромагнитная природа света. Характеристика оптического диапазона электромагнитных волн. Особенности видимого диапазона длин волн.

Поглощение и дисперсия света. Электронная теория дисперсии света. Спектры. Спектральный анализ. Поглощение и рассеяние света. Спектры поглощения. Закон Бугера. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, их свойства.
^ 5.2 Волновая оптика

Электромагнитная и квантовая природа света. Интерференция света. Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференционная картина. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и полосы равной толщины. Кольца Ньютона. Интерферометры.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брэгга. Рентгеноструктурный анализ.

Поляризация света. Поляризованный и естественный свет. Законы Малюса и Брюстера. Двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации. Оптическая активность вещества. Поляриметры. Исследование биологических систем в поляризованном свете.
^ 5.3 Квантовые свойства света

Тепловое излучение. Равновесное излучение. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Квантовый характер излучения. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина. Формула Планка. Источники теплового излучения в медицине. Теплопередача организма. Терморегуляция.

^ 5.4 Люминесценция. Фотоэлектрический эффект

Виды люминесценции. Законы люминесценции. Правила Стокса. Люминесцентный анализ.

Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Фотоны. Фотоэлементы. Фотобиологические явления. Оптические методы в биологии.
^ 6 СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА
6.1 Теория атома водорода

Модели атома Томсона и Резерфорда. Линейчатый спектр атома водорода. Серии Бальмера, Лаймона и Пашена. Постулаты Бора при квантовых переходах. Уровни энергии. Радиусы орбит. Момент количества движения. Квантовая теория строения атома водорода. Магнитный момент электрона в атоме. Строение электронных оболочек атомов. Магнитный момент атома. Многоэлектронные атомы. Явления магнитного резонанса. Принцип Паули. Распределение электронов по энергетическим уровням. Периодическая система элементов Менделеева.
^ 6.2 Элементы физики атомного ядра

Физика атомного ядра. Размер, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое число. Протон, нейтрон и их свойства. Изотопы.

Радиоактивность. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Активность радиоактивного вещества. Детекторы ионизирующих излучений.

Биологическое действие ионизирующих излучений. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Особенности действия ионизирующих излучений на биологические системы. Действие излучений на клетку. Ионизирующее излучение и генетика.

  1   2

Похожие рефераты:

Факультет физический Кафедра общей физики
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Оптика» для специальности 1–31 04 01 «Физика», утвержденной умо...
Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра теоретической физики

Факультет физический Кафедра общей физики
Составили: А. Л. Самофалов, ассистент; С. И. Соколов, ассистент; Е. А. Федосенко, ст преподаватель; Е. Л. Тихова, ассистент; В. Г....
Факультет физический Кафедра общей физики
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Физическая электроника» для специальности 1-02 05 02 Физика; 1-02...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза