ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»
ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА
ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»
«Физика»
(Файл)
А.В. Ющенко
«___»_________ 20__ г.
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Физика»
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Математика, естественнонаучные и общепрофессиональные дисциплины, протокол № от г.
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
- фундаментальные разделы физики, законы Ньютона и законы сохранения, элементы общей теории относительности, движение тела по заданной траектории (понятие скорости, линейного и углового ускорения, количества движения);
- элементы механики жидкостей, законы термодинамики, статистические распределения, процессы переноса в газах, уравнения состояния реального газа;
- законы электростатики, понятие постоянного и переменного тока и электрической цепи, природу магнитного поля и поведение веществ в магнитном поле, законы электромагнитной индукции, уравнения Максвелла;
- волновые процессы, геометри- ческую и волновую оптику; физику контактных явлений, строение ядра, гравитационное поле Земли
Уметь:
Владеть:
Уметь:
- решать типовые задачи по основным разделам курса физики на основе методов математического анализа;
- профессионально оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы.
Владеть:
Уметь:
Владеть:
- способами физического мышления;
- фундаментальными знаниями, позволяющими самостоятельно разобраться в специальных вопросах, используя новейшие достижения в области физики и смежных наук.
- методы теоретического и экспериментального исследования в физике;
- основные методики выполнения экспериментов, исследований физических явлений и проведения измерений физических величин;
- методы получения, хранения и обработки информации, необходимой в профессиональной деятельности.
Уметь:
Владеть:
Уметь:
- использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;
- самостоятельно приобретать новые знания по физике, используя современные информационные ресурсы и технологии;
- пользоваться методами проведения физических исследований и экспериментов;
- анализировать и систематизировать полученные знания.
Владеть:
Уметь:
Владеть:
- методами проведения физических измерений и корректной оценки погрешностей;
- основными приемами обработки экспериментальных данных;
- методами планирования и организации эксперимента.
часов
Кинематическое описание поступательного движения. Линейные параметры. Прямолинейное равномерное и неравномерное движение точки.
Кинематическое описание поступательного движения.
Изучение поступательного движения.
Кинематическое описание вращательного движения. Движение точки по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение.
Кинематическое описание вращательного движения.
Изучение вращательного движения.
Криволинейное движение. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Связь между линейными и угловыми параметрами. Нормальное и касательное ускорения. Полное ускорение при криволинейном движении.
Закрепление теоретического материала, решение задач на кинематику.
Динамика. Динамическое описание поступательного движения. Масса.
Импульс. Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Сила инерции.
Определение ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда.
Динамическое описание поступательного движения.
Динамическое описание вращательного движения. Моменты силы, импульса, инерции. Определение момента инерции тела вращения. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения. Уравнение моментов.
Динамическое описание вращательного движения.
Определение собственного момента инерции тел методом физического маятника.
Закрепление теоретического материала, решение задач на динамику
Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса и однородность пространства. Абсолютно неупругое соударение. Закон сохранения момента импульса. Гироскопы. Прецессия гироскопа.
Изучение закона сохранения импульса на примере столкновения тел.
Изучение закона сохранения момента импульса и гироскопического эффекта.
Кинетическая и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии в механике для консервативных сил.
Работа и мощность. Закон сохранения энергии в механике для неконсервативных сил. Общефизический закон сохранения энергии и однородность течения времени.
Решение задач на законы сохранения
Закрепление теоретического материала, решение задач на законы сохранения энергии
Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность времени.
Инвариантные величины. Интервал.
Релятивистский закон преобразования скорости.
Релятивистский импульс. Энергия в СТО. Взаимосвязь массы и энергии.
Решение задач на релятивистскую механику.
Закрепление теоретического материала, решение задач на релятивистскую механику.
Общие свойства жидкостей и газов.
Уравнение равновесия и движение жидкости. Идеальная и вязкая жидкость. Гидростатика несжимаемой жидкости.
Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Гидродинамика вязкой жидкости. Коэффициент вязкости. Течение по трубе.
Формула Стокса. Турбулентность.
Решение задач на элементы механики сплошных сред
Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом.
Закрепление теоретического материала, решение задач на механику.
Микро- и макросостояния. Статистический вес. Температура и поступательные степени свободы. Скорость молекул газа.
Вращательные и колебательные степени свободы. Давление идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа.
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Фазы и фазовые переходы. Условия равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Критическая точка.
Решение задач на изопроцессы
Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити.
Закрепление теоретического материала, решение задач на статику
Внутренняя энергия. Количество теплоты. Теплоемкость. Первый закон термодинамики
Энтропия и ее изменение в изопроцессах. Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики
Анализ термодинамических процессов и циклов
Определение отношения теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и объеме.
Закрепление теоретического материала, решение задач на термодинамику.
Электрический заряд и закон его сохранения. Электрическое поле и его характеристики. Принцип суперпозиции.
Теорема Гаусса и ее применение к расчету электрических полей.
Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость. Электроемкость уединенных тел и конденсаторов. Энергия электрического поля.
Решение задач на электростатику
Исследование электростатических полей.
Закрепление теоретического материала, решение задач на электростатику.
Электрический ток в сплошной среде.
Сила и плотность тока. Закон Ома в дифференциальной форме.
Сопротивление. ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи. Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.
Изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников.
Расчет электрических цепей постоянного тока.
Изучение закона Ома для участка и полной цепи.
Электрический ток в газах, жидкостях, вакууме.
Закрепление теоретического материала, решение задач на расчет электрических цепей постоянного тока.
Релятивистская природа магнитного поля. Опыты Эрстеда. Индукция магнитного поля.
Магнитное поле проводников с током различных конфигураций. Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема Стокса. Индуктивность.
Определение магнитного поля в данной точке.
Воздействие магнитного поля. Сила Лоренца. Эффект Холла. Сила Ампера.
Движение электрических зарядов в магнитном поле.
Изучение взаимодействия параллельных токов.
Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла.
Закрепление теоретического материала, решение задач на расчет магнитных полей.
Явление электромагнитной индукции.
Закон электромагнитной индукции по Фарадею и Максвеллу.
Решение задач на закон электромагнитной индукции.
Правило Ленца. Явление самоиндукции и взаимной индукции. Трансформатор.
Энергия магнитного поля. Закон полного тока. Уравнения Максвелла.
Изучение явления электромагнитной индукции.
Закрепление теоретического материала, решение задач на расчет электромагнитной индукции.
Характеристики гармонических колебаний. Комплексная форма представления колебаний.
Решение задач на механические колебания.
Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.
Электромагнитные колебания. Свободные незатухающие колебания.
Свободные затухающие колебания.
Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Добротность. Вынужденные колебания, их амплитуда и фаза. Процесс установления колебаний. Резонанс.
Решение задач на электромагнитные колебания.
Переменный электрический ток. Конденсатор и соленоид в цепи переменного тока. Автоколебания. Амплитудная модуляция. Спектр амплитудно-модулированного колебания.
Закрепление теоретического материала, решение задач на гармонические колебания.
Гармонический волновой процесс и его представление. Длина волны.
Решение задач на геометрическую оптику.
Волновое уравнение. Плотность потока энергии. Фронт волны. Принцип Гюйгенса. Отражение и преломление волн.
Явление полного внутреннего отражения.
Интерференция волн. Когерентность. Стоячие волны.
Изучение явления интерференции света.
Дифракция. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Условие возникновения максимумов при дифракции на щели и дифракционной решетке.
Изучение явления дифракции света.
Поляризация. Законы Малюса и Брюстера. Оптическая анизотропия. Дисперсия. Звуковые волны. Эффект Доплера.
Решение задач на волновые процессы.
Изучение явления дисперсии света.
Изучение явления поляризации света.
Изучение явления поляризации света.
Дифракция микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Волновая функция.
Квантовые соотношения для энергии и импульса. Фазовая скорость.
Решение задач на квантовые соотношения для энергии и импульса.
Фотоэффект и эффект Комптона.
Решение задач на квантовые эффекты.
Уравнение Шредингера. Квантовый гармонический осциллятор.
Исследование явления внешнего фотоэффекта.
Изучение явления внешнего фотоэффекта.
Строение атома Резерфорда-Бора. Квантовые генераторы.
Квантовые числа электрона в атоме.
Опыты Штерна-Герлаха. Спин электрона.
Принцип Паули. Периодическая система элементов. Рентгеновские спектры.
Решение задач на спектральный анализ.
Закрепление теоретического материала, решение задач на спектральный анализ.
Бозоны и фермионы. Понятие о квантовых статистиках. Элементы зонной теории кристаллов. Уровень Ферми.
Число электронных состояний в зоне.
Заполнение зон в металлах, диэлектриках и полупроводниках. Собственные и примесные полупроводники. р-n-переходы.
Закрепление теоретического материала по физике твердого тела
Строение атомных ядер. Изотопы. Стабильные и нестабильные ядра.
Радиоактивность. Типы распадов. Закон радиоактивного распада.
Решение задач на радиоактивность.
Ядерные реакции. Энергия связи.
Энергетический выход ядерных реакций. Цепная реакция. Термоядерная реакция.
Решение задач на ядерные реакции.
Элементарные частицы. Кварки. Сильное и слабое взаимодействия.
Закрепление теоретического материала, решение задач на ядерные реакции.
специализированных аудиторий,
кабинетов, лабораторий,
тренажеров и пр.
Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).
Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.
Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям
Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.
Рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.
Практические занятия предполагают решение практических заданий.
В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.
Рекомендации по организации самостоятельной работы
Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.
Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.
При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.