Кафедра физики
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор УМР АУЭС
_____________Э.А. Сериков
"____"_____________2012г.
ФИЗИКА 1
Методические указания и контрольные задания
для студентов всех форм обучения специальности 5В070200 – Автоматизация и Управление
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМО Рассмотрено и согласовано на заседаний
кафедры физики, протокол №9
____________М.А. Мустафин "_ 27 __"___ 06 ___________2012г.
Зав. каф. физики
______________М.Ш. Карсыбаев
Редактор:
____________ Г.А. Акетаева Составители:
"___"________________2012г.
_____________ Л.Х. Мажитова Специалист по стандартизации
____________Р.Б. Ахметкалиев
_____________ Н.К. Молдабекова ______________Г.К.Наурызбаева
Алматы, 2012
СОСТАВИТЕЛИ: Л.Х. Мажитова, Р.Б. Ахметкалиев, Г.К. Наурызбаева. Физика 1. Методические указания и контрольные задания для студентов всех форм обучения специальности 5В070200 – Автоматизация и Управление. – Алматы: АИЭС, 2012. – 38 с.
Методические указания включают расчетно-графические задания (РГР), методические рекомендации и требования к оформлению и содержанию РГР (для заочной формы обучении – контрольных работ), список необходимой литературы.
Ил. 33, табл. 12, библиограф. – 18 назв.
Рецензент: к.п.н., доцент Завадская Л.В.
Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинского института энергетики и связи» на 2012 год.
Ó НАО «Алматинский институт энергетики и связи», 2012 г.
Введение
Изучение курса физики создаёт фундаментальную базу инженерно – технических знаний, умений и навыков выпускников высшей технической школы, формирует их научное мировоззрение.
Основными целями курса являются:
1 Формирование у студентов умений и навыков использования фундаментальных законов, теорий классической физики, а также методов физического исследования как основы системы профессиональной деятельности.
2 Формирование у студентов творческого мышления и научного мировоззрения, навыков самостоятельной познавательной деятельности, умения моделировать физические ситуации.
В курсе Физика 1 изучаются разделы классической физики - «Механика», «Статистическая физика и термодинамика», «Электродинамика».
Приобретённые при изучении физики знания и умения составляют ту основу, которая необходима при изучении технических дисциплин «Теоретическая механика», «Прикладная механика», «Техническая гидродинамика», «Гидравлика», «Теплотехнические измерения», «Теоретические основы электротехники» и другие.
Весь курс Физика 1 состоит из трех кредитов (модулей), по каждому из которых студенты очной формы обучения выполняют расчетно – графическое задание (РГР) по трем уровням сложности (А, В и С – по выбору), заочной – контрольные работы.
Номер варианта студентом очной формы обучения выбирается самостоятельно и утверждается преподавателем, ведущим практическое занятие. Для студентов-заочников правила выбора варианта контрольных работ приведено ниже.
1.1 Рекомендации к освоению дисциплины «Физика 1»
При изучении данной дисциплины необходимо, прежде всего, усвоить основные понятия, законы и принципы классической и современной физики, а затем их важнейшие следствия.
В разделе «Механика» следует обратить особое внимание на:
- кинематические и динамические характеристики поступательного и вращательного движения, связь между ними. При этом необходимо использовать математический аппарат векторной алгебры и дифференциального и интегрального исчислений;
- понятия энергии и работы с учетом особенности консервативных и неконсервативных сил;
- законы сохранения импульса, момента импульса и механической энергии, их универсальность, отражающую фундаментальные свойства симметрии пространства и времени;
- эффективность использования законов сохранения при решении реальных физических задач;
- границы применимости классической физики.
В разделе «Статистическая физика и термодинамика» необходимо усвоить два качественно различных и взаимно дополняющих друг друга метода исследования физических свойств макроскопических систем, а именно статистический и термодинамический. Особое внимание следует обратить на статистические распределения (Максвелла, Больцмана), законы термодинамики, понятие энтропии и связанное с ней статистическое толкование второго начала термодинамики.
В разделе «Электродинамика» прежде всего, следует акцентировать внимание на роль электрического поля во взаимодействии заряженных тел, его характеристики (напряженность, потенциал) и свойства, выражаемые основными теоремами: 1) о циркуляции электростатического поля, 2) Гаусса.
При решении задач необходимо уметь пользоваться принципом суперпозиции и теоремой Гаусса.
Особого внимания заслуживают вопросы, связанные с распределением зарядов в проводниках и поведением диэлектриков в электрическом поле.
При изучении обобщенного закона Ома необходимо знать четкое разграничение понятий: разность потенциалов, электродвижущая сила и напряжение.
В разделе «Электромагнетизм» при изучении свойств и характеристик магнитного поля важно уяснить сходство и различие этого поля с электростатическим (потенциальный и вихревой характер, наличие или отсутствие источников поля, действие поля на электрические заряды).
Общие требования к выполнению и оформлению контрольных работ
Из-за большого разнообразия физических задач не существует единого способа их решения, тем не менее, при решении учебных физических задач можно придерживаться следующего общего алгоритма:
- осмыслите и проанализируйте содержание задачи, установите, в каких условиях находится изучаемая система (объект), сделайте чертёж, график или рисунок, поясняющий физический смысл задачи и ход ее дальнейшего решения;
- подумайте, какие физические законы следует применить в данной ситуации, запишите их уравнения в общем виде, затем – применительно к данной задаче, поясните смысл каждого обозначения в уравнении;
- решите задачу в общем виде, получите рабочую (расчетную) формулу. Числовые значения, как правило, подставляются только в рабочую формулу, выражающую искомую величину;
- производя вычисления величин, руководствуйтесь правилами приближенных вычислений. Все, входящие в данную формулу величины, выражайте в одной и той же системе единиц (желательно в СИ);
- в некоторых случаях целесообразно оценить правдоподобность ответа, это поможет избежать ошибок в решении.
Все РГР и контрольные работы выполняются в тетради (школьной) или набираются на компьютере. На обложке или титульном листе приводятся сведения в соответствии с приведенным ниже примером.
