Программа дисциплины обязательного компонента для специальности: 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации


НазваниеПрограмма дисциплины обязательного компонента для специальности: 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации
страница1/4
Дата публикации03.07.2013
Размер0.69 Mb.
ТипПрограмма дисциплины
referatdb.ru > Физика > Программа дисциплины
  1   2   3   4

3




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 дисциплины обязательного компонента

для специальности:

1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации


^

Факультет физический




Кафедра общей физики




Курсы 1-2


Семестры 2-4

Лекции 118 часов Экзамен 2-4 семестры



Практические

занятия 52 часа Зачет нет
Лабораторные

занятия 52 часа Курсовой проект нет

^

Всего аудиторных


часов по дисциплине 222 часа

Всего часов Форма получения


по дисциплине 518 часов высшего образования дневная

Составили: Желонкина Т.П. старший преподаватель, Семченко И.В. д.ф.-м.н, доктор В.Г. Шолох, к.ф.-м.н., доцент

2010
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Физика» для специальности 1-53 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации», утвержденной Министерством образования Республики Беларусь 3 июня 2008 г.,

регистрационный № ТД-1.051/тип.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры общей физики
____ _______2010 г., протокол №_____
Заведующий кафедрой

доцент ____________ Е.Б. Шершнев
Одобрена и рекомендована к утверждению
Методическим советом физического факультета
___ _______ 2010 г., протокол № _____

Председатель


доцент ____________ Е.А. Дей

^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая учебная программа по дисциплине «Физика» разработана дл» сту­дентов высших учебных заведений специальностей информатики и радиоэлек­троники. Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных стандартов Республики Беларусь и типовых учебных планов специально­стей в области информатики и радиоэлектроники.

Целью изучения курса физики является:

  • освоение основных понятий, законов, принципов и теорий классиче­ской и квантовой физики;

  • изучение основных физических явлений и процессов и их трактовка с точки зрения современных научных представлений;

  • формирование современного физического мышления и научного миро­воззрения:

  • ознакомление с методами физических исследований.

Задачи изучения дисциплины «Физика»:

  • создание у студентов достаточно широкой теоретической подготовки в области физики, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей им возможность ис­пользования знаний но физике в технике;

  • обеспечение определенной методологической подготовки, позволяющей понимать процесс познания и структуру научного знания, использовать раз­личные физические понятия, определять границы применимости принципов, законов и теорий;

  • систематизация и обобщение знаний с точки зрения общих идей, соот­ветствующих современному уровню развития науки, а именно: о единстве ми­ра, о фундаментальности вероятностных закономерностей, всеобщности прин­ципа симметрии, принципа соответствия, а также идей, формирующих новые приемы мышления;

  • ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование навы­ков проведения физического эксперимент;

  • овладение приемами и методами решения конкретных задач из отдель­ных разделов физики;

  • формирование умения оценивать степень достоверности результатов, полученных в экспериментальных или теоретических исследованиях.

Для изучения курса физики необходимо знание следующих разделов курса «Высшая математика»:

  • элементы линейной алгебры и аналитической геометрии:

  • дифференциальное исчисление функций одной и нескольких перемен­ных;

  • исследование функций с помощью производных;

  • определенный и неопределенный интегралы, криволинейные и кратные интегралы;

  • элементы теории дифференциальных уравнений;

  • векторный анализ и основные понятия теории поля;

  • теория вероятностей и математическая статистика.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

  • основные понятия, законы и физические модели механики, электричества и магнетизма, термодинамики, колебаний и волн, квантовой фишки, стати­стической фишки, фишки атомного ядра и элементарных частиц;

  • новейшие достижения в области физики и перспективы им использова­ния для создания технических устройств;

уметь:

  • использовать основные «коны физики в инженерной деятельности;

  • использовать методы теоретического и экспериментального исследова­ния в физике.

  • использовать методы численной оценки порядка величин, характерных для различных прикладных разделов фишки


Общее количество часов – 518; аудиторное количество часов 222, из них: лекции – 118, лабораторные занятия – 52, практические занятия 52. Форма отчетности – экзамен.

^ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Раздел 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.

ТЕРМОДИНАМИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Введение

Материя и ее свойства. Задачи и методы физики. Роль абстракций и моделей в физике. Физические величины и их измерения.
^ Тема 1 Кинематика

Задачи механики. Материальная точка и абсолютно твердое тело. Система отсчета. Способы описания движения материальной точки. Основные соотношения кинематики прямолинейного движения. Тангенциальное, нормальное и полное ускорения. Виды движения твердого тела. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Угловые кинематические величины. Связь между линейными и угловыми кинематическими величинами.

^ Тема 2 Динамика материальной точки

Причины изменения скорости тела. Первый закон Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Преобразования Галилея и механический принцип относительности. Второй и третий законы Ньютона. Типы взаимодействия. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела. Деформации. Силы упругости. Закон Гука. Силы реакции. Силы трения и сопротивления. Силы инерции. Границы применимости классической механики.

^ Тема 3 Законы сохранения

Законы сохранения и свойства пространства-времени. Импульс. Закон сохранения импульса. Центр масс системы. Cистема центра масс. Движение тел переменной массы. Уравнение Мещерского и формула Циолковского. Работа и мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и диссипативные силы. Понятие силового поля. Потенциальная энергия частицы в силовом поле. Закон сохранения энергии в механике. Потенциальная энергия и ее связь с силой взаимодействия. Момент силы. Момент импульса. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса.
^ Тема 4 Механика твердого тела

Основное уравнение динамики вращательного движения. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции и примеры его вычисления. Теорема Штейнера. Понятие о тензоре моментов инерции. Главные оси. Шаровой симметричный и асимметричный волчки. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела и тела, совершающего плоское движение. Качение тела по наклонной плоскости. Гироскоп. Прецессия гироскопа.

^ Тема 5 Колебания

Общие сведения о колебаниях. Свободные гармонические колебания. Гармонический осциллятор. Энергия гармонического осциллятора. Физический и математический маятники. Затухающие колебания. Их характеристики: время релаксации, декремент затухания, добротность. Вынужденные колебания. Резонанс. Сложение колебаний с одинаковыми частотами. Векторная диаграмма. Сложение колебаний с близкими частотами. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
^ Тема 6 Упругие волны

Волны и их характеристики. Уравнение бегущей волны. Уравнение плоской волны. Волновое уравнение. Скорость распространения упругих волн. Фазовая и групповая скорости волны. Энергия упругой волны. Поток и плотность потока энергии. Вектор Умова. Стоячие волны. Узлы и пучности стоячих волн. Условия когерентности. Звуковые волны. Эффект Доплера.

^ Тема 7 Специальная теория относительности

Постулаты специальной теории относительности. Синхронизация часов. Понятие события. Преобразования Лоренца и требование релятивистской инвариантности. Релятивистский закон сложения скоростей. Относительность понятия одновременности. Пространственно-временной интервал. Импульс и энергия релятивистской частицы. Преобразования импульса и энергии. Взаимосвязь импульса и энергии. Энергия покоя. Законы сохранения энергии и импульса.
^ Тема 8 Основы термодинамики и молекулярной физики

Макроскопическая система и се термодинамическое состояние. Уравнение состояния. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа. Уравнение Майера. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Термодинамический цикл. КПД цикла (тепловой машины). Второй закон термодинамики. Обратимые и необра­тимые процессы. Неравенство Клаузиуса. Энтропия системы. Закон возраста­ния энтропии. Цикл Карно. КПД цикла Карно (идеальной тепловой машины).

Термодинамический и статистический методы исследования. Понятие функции распределения (плотности вероятности) случайной величины. Распре­деление молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Средняя, среднеквадратичная и наивероятная скорости молекул. Распределение молекул идеального газа по энергиям. Средняя кинетическая энергия поступа­тельного движения молекулы. Закон равнораспределения кинетической энер­гии молекулы по степеням свободы. Внутренняя энергия и теплоемкость иде­ального газа. Статистический смысл температуры. Уравнение молекулярно-­кинетической теории давления газа. Распределение молекул идеального газа по координатам (распределение Больцмана). Распределе­ние Максвелла-Больцмана. Макро- и микросостояния термодинамической сис­темы. Статистический вес макросостояния. Статистический смысл энтропии. Энтропия и необратимость. Реальные газы. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Фазовые пе­реходы 1 и II рода. Критическая точка
Раздел 2. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. МАГНЕТИЗМ

^ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Тема 9. Электростатическое поле в вакууме

Электрический заряд и его свойства. Измерение заряда. Закон сохранения электрического за­ряда. Закон Кулона. Точечный заряд. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции полей. На­пряженность поля точечного заряда и системы зарядов. Теорема Гаусса для электростатического поля (в интеграль­ной и локальной формах). Дифференциальная формулировка закона Кулона. Источники и стоки поля вектора . Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Безвихревой характер электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Нормировка потенциала. Разность потенциалов. Связь потенциала и напряженности электростатического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Диполь. Электрический момент диполя и момент силы, действующих на диполь в электростатическом поле. Потенциальная энергия диполя в электростатическом поле.
^ Тема 10. Электростатическое поле в средах

Диэлектрики и проводники. Свободные, связанные и сторонние заряды. Проводники в электрическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределе­ние заряда в проводнике. Электроемкость уединенного проводника. Емкость системы проводников. Конденсаторы. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Влияние поляризации на электрическое поле. Вектор электрического смешения. Диэлектри­ческая проницаемость. Теорема Гаусса для вектора электрического смешения. Граничные условия. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

^ Тема 11. Электрический ток

Условия существования электрического тока. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Сопротивление про­водника. Закон Ома для однородного проводника. Сторонние силы. ЭДС. За­кон Ома для неоднородного участка кепи. Обобщенный закон Ома в локальной форме. Закон Джоуля - Ленца. Электропроводность металлов, газов и электриков. Полупроводники. Контактные явления.
^ Тема 12. Магнитное поле в вакууме

Опыты Эрстеда. Поле равномерно движущегося заряда. Магнитная индукция В. Сила Лоренца. Принцип суперпозиции полей. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнит­ный поток. Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема Гаусса для магнитного поля (в интегральной и локальной формах). Теорема о циркуляции вектора . Вихревой характер магнитного по­ля. Сила Ампера. Магнитный момент контура с током. Сила, действующая на контур с током в магнитном поле. Работа сил магнитного поля при перемеще­нии контура с током. Потенциальная механическая энергия контура с током в магнитном поле.
^ Тема 13. Магнитное поле в веществе

Намагниченность. Токи намагничивания. Циркуляция намагниченности. Вектор напряженности магнитного поля . Теорема о циркуляции вектора . Условия на границе двух магнетиков. Кривая намагничивания. Гистерезис. Остаточная намагниченность. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Температура Кюри.
^ Тема 14. Явление электромагнитной индукции

Опыты Фарадея. Возникновение ЭДС в движущихся проводниках. Магнитный поток. Потокосцепление. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца. Вихревой характер индукционного электрического поля. Явление самоин­дукции. Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Взаимная индуктивность. Энер­гия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.

^ Тема 15. Электрические колебания

Квазистационарные токи. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления. Свободные затухающие колебания. Время релаксации.

Добротность. Логарифмический декремент затухания. Вынужденные электрические колебания. Резонансы в цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока.
Тема 16. Уравнения Максвелла

Электромагнитное поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения. Энергия и плотность энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Закон сохранения энергии в электродинамике. Релятивистский характер электромагнитного поля. Преобразования компонент электромагнитного поля при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую.
^ Тема 17. Электромагнитные волны

Волновые уравнения для электромагнитной волны. Плоские электромагнитные волны и их свойства. Опыты Герца. Опыт Лебедева. Интенсивность электромагнитной волны. Поведение плоской электромагнитной волны на границе раздела двух сред. Излучение диполя.

^ Раздел 3 ОПТИКА
Тема 18. Предварительные сведения

Световая волна. Показатель преломления среды. Законы геометрической оптики. Оптическая длина пути. Принцип Ферма. Таутохронность.
^ Тема 19. Интерференция

Принцип суперпозиции волн. Закон сложения интенсивностей. интерференция двух волн. Оптическая разность хода. Условия интерференционных максимумов и минимумов интенсивности. Понятие о когерентности. Временная и пространственная когерентность. Время, длина и радиус когерентности. Способы наблюдения интерференции света. Интерференция при отражении от тонких пластинок. Кольца Ньютона. Просветление оптики. Интерферометры.
^ Тема 20. Дифракция

Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера. Законы Френеля. Дифракция Френеля от круглого отверстия. Дифракция Фраунгофера от одной и от двух щелей. Дифракционная решетка. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Брега-Вульфа. Рентгеноструктурный анализ. Понятие о голографии.
^ Тема 21. Поляризация

Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации. Прохождение света через анизотропную среду (кристаллы). Обыкновенный и необыкновенный лучи (волны). Оптическая ось и главная плоскость кристаллизации. Дихроизм. Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса. Поляризация при отражении и преломлении. Формулы Френеля. Угол Брюстера.
^ Тема 22. Взаимодействие электромагнитного излучения

с веществом

Физическая сущность явления преломления света. Дисперсия света. Групповая скорость. Элементарная теория дисперсии. Поглощение света. Коэффициент поглощения. Закон Бугера. Рассеяние света.
^ Раздел 4 КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

Тема 23. Квантовые свойства электромагнитного излучения

Гипотеза Планка. Теория равновесного теплового излучения. Фотоэффект. Формула Эйнштейна. Эффект Комптона. Модельные представления электромагнитного излучения при его взаимодействии с веществом.
^ Тема 24. Описание движения в микромире

Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов. Опыты Дэвиссона-Джермера. Неприменимость понятия траектории к микрочастицам. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Задание состояния частицы в квантовой механике: пси-функция и вероятностный смысл её квадрата модуля. Нормировка. Принцип суперпозиции состояний. Пространство состояний микрочастицы.
^ Тема 25. Операторы физических величин

Понятие оператора в пространстве состояний. Собственные значения и собственные функции операторов. Физический смысл спектра собственных значений оператора, поставленного в соответствие физической величине. Средние значения величин. Операторы радиус-вектора, импульса, момента импульса и полной энергии (оператор Гамильтона) микрочастицы. Собственные значения и собственные функции оператора квадрата момента импульса и проекции момента импульса на координатную ось.
^ Тема 26. Уравнение Шредингера

Нестационарное (временное) и стационарное уравнения Шредингера. Стационарные состояния. Частица в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме и трехмерном потенциальном ящике с абсолютно непроницаемыми стенками. Квантование энергии. Гармонический осциллятор (результаты решения). Прохождение частицы через одномерный потенциальный барьер. Туннельный эффект.
^ Тема 27. Элементы квантовой статистики

Спин. Фермионы и бозоны. Принцип Паули. Фазовое пространство. Квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Сверхпроводимость. Высокотемпературная сверхпроводимость. Сверхтекучесть.

^ Раздел 5 СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА
Тема 28. Элементарные частицы

Виды взаимодействий и классы элементарных частиц. Частицы и античастицы. Систематика элементарных частиц. Кварки.
^ Тема 29. Физика ядра

Ядерные силы. Масса и энергия связи ядра. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Энергетическая схема ядерной реакции. Пути использования ядерной энергии. Термоядерные реакции синтеза. Термоядерная энергия.
^ Тема 30. Физика атома

Квантовомеханическая модель атома водорода (результаты решения уравнения Шредингера). Квантовые числа электрона в атоме. Квантовые числа орбитального и спинового моментов. Сложение моментов. Результирующий момент многоэлектронной системы. Квантовые числа этого момента. Вырождение уровней. Кратность вырождения. Схема уровней. Правило отбора. Спектральные серии атома водорода. Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана. Распределение электронов в атоме по энергетическим уровням. Слой и оболочка (оболочка и по-доболочка). Периодическая система элементов.
^ Тема 31. Двухатомная молекула

Уравнение Шредингера для простейшей молекулы (молекула водорода). Схема энергетических уровней двухатомной молекулы, их колебательная и вращательная структуры. Комбинационное рассеяние света.

^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ


Номер раздела, темы, занятия

Название раздела, темы, занятия;

перечень изучаемых вопросов

Всего часов

Количество

аудиторных часов

Материальное обеспечение занятия

(наглядные, методические пособия и др.)

Литература



Формы контроля

знаний

лекции

практические

(семинарские)

занятия

лабораторные

занятия

СУРС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

^ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКИ ИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА




























Введение

2

2



















1 Материя и ее свойства.

2 Задачи и методы физики.

3 Роль абстракций и моделей в физике.

4 Физические величины и их измерения.

2

2













[1]

[2]

[5]

[12]




1.1

Кинематика

6

4

2














1.1.1

1 Задачи механики.

2 Материальная точка и абсолютно твердое тело.

3 Способы описания движения материальной точки.

4 Тангенциальное, нормальное и полное ускорения.

4

2

2








[1]

[2]

[3]

[4]




1.1.2

1 Виды движения твердого тела.

2 Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.

3 Угловые кинематические величины.

4 Связь угловых и линейных кинематических величин.

2

2










[1]

[2]

[3]

[12]





1.2

Динамика материальной точки

10

4

2

4












1.2.1

1 Причины изменения скорости тела.

2 Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

3 Законы Ньютона.

4 Преобразования Галилея и принцип относительности.

6

2

2

2



Лабораторная

установка

[2]

[3]

[4]

[11]

Защита отчетов по лабораторной

работе

1.2.2

1 Виды взаимодействия.

2 Силы в механике: гравитационные силы, силы упругости, силы реакции, силы трения и сопротивления.

3 Силы инерции.

4 Границы применимости классической механики.

4

2



2



Лабораторная

установка

[1]

[2]

[5]

[11]

[12]


Защита отчетов по лабораторной

работе

1.3

Законы сохранения

8

4

2

2












1.3.1

1 Законы сохранения и свойства пространства – времени.

2 Закон сохранения импульса.

3 Центр масс. Система центра масс.

4 Движение тел переменной массы..

4

2

2








[2]

[3]

[4]




1.3.2

1 Работа. Консервативные и диссипативные силы..

2 Кинетическая и потенциальная энергии..

3 Закон сохранения энергии в механике.

4 Закон сохранения момента импульса.

4

2



2



Лабораторная

установка

[1]

[2]

[3]

[4]

Защита отчетов по лабораторной

работе

1.4

Механика твердого тела

8

4

2

2












1.4.1

1 Основное уравнение динамики вращательного движения.

2 Момент инерции и примеры его вычисления.

3 Теорема Штейнера.

4 Понятие о тензоре моментов инерции.

6

2

2

2



Лабораторная установка

[1]

[2]

[3]

[5]

Защита отчетов по лабораторной

работе

1.4.2

1 Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.

2 Плоское движение твердого тела.

3 Гироскоп. Прецессия гироскопа.

2

2










[1]

[2]

[5]

[12]



  1   2   3   4

Похожие рефераты:

Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1-53...
Учебная программа дисциплины обязательного компонента составлена на основе требований образовательного стандарта Республики Беларусь....
Программа по дисциплине обязательного компонента для специальности...
Учебная программа дисциплины обязательного компонента составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта Республики...
Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1-53...
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Физика» для специальности 1-53 01 02 «Автоматизированные системы...
Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1-53...
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Начертательная геометрия и инженерная графика» для специальности...
Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1-53...
Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Начертательная геометрия и инженерная графика» для специальности...
Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1...
...
Рабочая учебная программа дисциплины обязательного компонента для...

Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1...
Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры асои
Программа дисциплины обязательного компонента для специальности 1...
Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры асои
Рабочая программа по дисциплине теория принятия решений для специальности...
«Информатика и вычислительная техника» для специальности 22 02 00 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления»,...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


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