СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие……………………………………………………… 4
Общие методические указания…………………………………. 5
Понятие о физической картине мира…………………………… 8
Рабочая рограмма………………………………………………… 12
Фундаментальные физические постоянные……………………. 19
Учебные материалы по разделам курса физики.
I. Физические основы механики, молекулярной физики
и термодинамики. Пояснения к рабочей программе…………... 22
Примеры решения задач…………………………………………. 32
Контрольная работа №1…………………………………………. 44
II. Основы электродинамики.
Пояснения к рабочей программе………………………………... 49
Примеры решения задач…………………………………………. 55
Контрольная работа №2…………………………………………. 65
III. Колебания. Волны. Оптика.
Пояснения к рабочей программе……………………………….. 72
Примеры решения задач………………………………………… 79
IV. Элементы атомной и ядерной физики и физики твердого тела.
Пояснения к рабочей программе……………………………….. 87
Примеры решения задач………………………………………… 90
Контрольная работа №3………………………………………… 97
Список литературы……………………………………………… 105
ПРЕДИСЛОВИЕ
Физика – наука о природе: о строении, свойствах и взаимодействии составляющих ее материальных тел и полей. Главная цель этой науки – выявить и объяснить законы природы, которые определяют все физические явления. Физика основывается на экспериментально установленных фактах. Занимая центральное место среди других наук в объяснении законов природы, она играет первостепенное значение в формировании научного материалистического мировоззрения.
Основными задачами курса физики в вузах являются:
1. Создание основ теоретической подготовки в области физики, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей возможность использования новых физических принципов в тех областях техники, в которых они специализируются;
2. Формирование научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или математических методов исследования;
3. Усвоение основных физических явлений и законов классической и современной физики, методов физического исследования;
4. Выработка приемов и навыков решения конкретных задач из разных областей физики, помогающих в дальнейшем решать инженерные задачи;
5. Ознакомление с современной научной аппаратурой и электронно-вычислительной техникой, выработка у студентов начальных навыков проведения экспериментальных исследований различных физических явлений и оценки погрешности измерений.
Цель настоящего учебно-методического пособия – оказать помощь студентам заочного отделения технических специальностей высших учебных заведений в изучении курса физики.
Материал курса физики разделен на три контрольные работы. Перед каждым контрольным заданием даются пояснения к рабочей программе, приводятся основные законы и формулы, примеры решения задач. Кроме того, в пособии даны общие методические указания, рабочая программа, примерная схема решения задач и некоторые справочные материалы.
Сведения, связанные со спецификой изучения курса физики в данном вузе, сообщаются студентам кафедрами физики дополнительно.
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Для облегчения этой работы кафедры физики вузов организуют чтение лекций, практические занятия и лабораторные работы. Поэтому процесс изучения физики состоит из следующих этапов:
1. проработка установочных и обзорных лекций;
2. самостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями;
3. выполнение контрольных работ;
4. прохождение лабораторного практикума;
5. сдача зачетов и экзаменов.
При самостоятельной работе над учебным материалом необходимо:
1. составлять конспект, в котором записывать законы и формулы, выражающие эти законы, определения основных физических понятий и сущность физических явлений и методов исследования;
2. изучать курс физики систематически, так как в противном случае материал будет усвоен поверхностно.
Контрольные работы позволяют закрепить теоретический материал курса. В процессе изучения физики студент должен выполнить три контрольные работы. Решение задач контрольных работ является проверкой степени усвоения студентом теоретического курса, а рецензии на работу помогают ему доработать и правильно освоить различные разделы курса физики. Перед выполнением контрольной работы необходимо внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной теме, уравнениями и формулами, а также со справочными материалами. Прежде чем приступить к решению той или иной задачи, необходимо хорошо понять ее содержание и поставленные вопросы.
Материал курса общей физики, изучаемый студентами инженерно-технических специальностей, соответствует учебным планами согласно которым предусмотрено три контрольные работы. Темы контрольных работ распределены следующим образом:
1 - физические основы механики, молекулярной физики и термодинамики;
2 - физические основы электродинамики;
3 - волновая оптика, квантовая природа излучения, элементы атомной, ядерной физики и физики твердого тела.
В данное пособие включены контрольные работы 1–3 для инженерно-технических специальностей.
Таблица вариантов
| вариант | контрольная работа №1 номера задач | ||||||||||||||||||
| контрольная работа №2 | |||||||||||||||||||
| контрольная работа №3 | |||||||||||||||||||
При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие правила:
1. указывать на титульном листе номер контрольной работы, наименование дисциплины, фамилию и инициалы студента, шифр и домашний адрес;
2. контрольную работу следует выполнять аккуратно, оставляя поля для замечаний рецензента;
3. задачу своего варианта переписывать полностью, а заданные физические величины выписать отдельно, при этом все числовые величины должны быть переведены в одну систему единиц;
4. для пояснения решения задачи там, где это нужно, аккуратно сделать чертеж;
5. решение задачи и используемые формулы должны сопровождаться пояснениями;
6. в пояснениях к задаче необходимо указывать те основные законы и формулы, на которых базируется решение данной задачи;
7. при получении расчетной формулы для решения конкретной задачи приводить ее вывод;
8. задачу рекомендуется решить сначала в общем виде, т. е. только в буквенных обозначениях, поясняя применяемые при написании формул буквенные обозначения;
9. вычисления следует проводить с помощью подстановки заданных числовых величин в расчетную формулу;
10. проверить единицы полученных величин по расчетной формуле и тем самым подтвердить ее правильность;
11. константы физических величин и другие справочные данные выбирать из таблиц;
12. при вычислениях, по возможности, использовать микрокалькулятор, точность расчета определять числом значащих цифр исходных данных;
13. в контрольной работе следует указывать учебники и учебные пособия, которые использовались при решении задач.
Контрольные работы, оформленные без соблюдения указанных правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, не зачитывают. При отсылке работы на повторное рецензирование обязательно представлять работу с первой рецензией.
Во время экзаменационно-лабораторных сессий проводятся лабораторные работы. Цель лабораторного практикума – не только изучить те или иные физические явления, убедиться в правильности теоретических выводов, приобрести соответствующие навыки в обращении с физическими приборами, но и более глубоко овладеть теоретическим материалом.
На экзаменах и зачетах в первую очередь выясняется усвоение основных теоретических положений программы и умение творчески применять полученные знания к решению практических задач. Физическая сущность явлений, законов, процессов должна излагаться четко и достаточно подробно; решать задачи необходимо без ошибок и поясняя. Любая графическая работа должна быть выполнена аккуратно и четко. Только при выполнении этих условий знания по курсу физики могут быть признаны удовлетворительными.
