Постоянный электрический ток. Академия гражданской защиты МЧС России

1 2

Академия гражданской защиты МЧС России

Кафедра физики

Перечень вопросов,

Выносимых на весеннюю сессию 2011-2012 уч. г. по дисциплине «ФИЗИКА»

Для студентов 1-го курса (группы: 4128, 4129,4130, 4131, 4132)

Семестр

(экзамен)

Разработчик: д.ф.-м.н., профессор Цапков В.И.

Экзаменационные вопросы рассмотрены и утверждены на заседании кафедры физики.

Физические основы механики

1. Материальная точка. Тело отсчета. Система координат.

2. Путь, скорость, ускорение, перемещение.

3. Прямолинейное движение точки. Зависимость пути и скорости от времени для равнопеременного движения.

4. Криволинейное движение точки. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения точки..

5. Угловая скорость, угловое ускорение.

6. Соотношения между угловыми и линейными характеристиками движения.

7. Равнопеременное вращательное движение.

8. Силы в механике: сила тяжести, упругая сила, силы трения.

9. Законы Ньютона.

10. Импульс силы и импульс тела, закон изменения импульса.

11. Замкнутая система тел. Закон сохранения полного импульса замкнутой системы тел.

12. Механическая работа и мощность.

13. Механическая энергия: кинетическая, потенциальная в поле тяготения, потенциальная энергия упругой деформации (на примере пружины).

14. Закон сохранения и изменения полной механической энергии системы тел.

15. Момент инерции материальной точки при вращении вокруг неподвижной оси и момент инерции твёрдого тела

16. Момент силы относительно точки и относительно оси.

17. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела.

18. Момент импульса.

19. Закон сохранения момента импульса системы тел.

20. Кинетическая энергия вращающегося тела.

21. Теорема Штейнера о переносе осей.

Молекулярная физика и основы термодинамики

1. Идеальный газ. Параметры его состояния.

2. Опытные газовые законы: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Уравнение состояния идеального газа.

3. Основное уравнение кинетической теории газов.

4. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.

5. Явления переноса в газах: вязкость газов, диффузия, теплопроводность.

6. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.

7. Внутренняя энергия идеального газа.

8. Удельная и молярная теплоемкости. Теплоемкость при постоянном давлении и постоянном объеме, связь между ними.

9. Первое начало (закон) термодинамики и его применение к изопроцессам.

10. Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты.

11. Круговой процесс (цикл). Обратимый и необратимый процессы.

12. Работа, совершаемая за цикл. Термический КПД цикла.

13. Цикл Карно. КПД цикла Карно.

14. Энтропия. Изменение энтропии для обратимых и необратимых процессов.

15. Второе начало (закон) термодинамики.

Механические колебания и волны

1. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, период, фаза.

2. Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.

3. Энергия при гармонических колебаниях.

4. Пружинный маятник, математический маятник.

5. Физический маятник.

6. Сложение колебаний. Представление гармонического колебания с помощью векторной диаграммы.

7. Затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания.

8. Вынужденные колебания. Резонанс.

9. Упругие продольные и поперечные волны. Уравнение плоской синусоидальной волны.

10. Энергия упругой волны. Вектор Умова.

Электростатика

1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда.

2. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.

3. Напряжённость электростатического поля.

4. Принцип суперпозиции электрических полей.

5. Электрический диполь. Дипольный момент.

6. Поток вектора напряжённости электрического поля.

7. Теорема Гаусса для электростатических полей.

8. Напряжённость поля равномерно заряженной сферической поверхности.

9. Напряжённость поля бесконечной пластины.

10. Напряжённость поля двух бесконечных параллельных разноименно заряженных пластин.

11. Работа сил электростатического поля по перемещению заряда.

12. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля.

13. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле.

14. Потенциал и разность потенциалов.

15. Соотношение между напряжённостью электрического поля и потенциалом.

16. Типы диэлектриков и их поляризация. Поляризованность.

17. Электрическая ёмкость уединённого проводника.

18. Электроемкость уединённого проводящего шара (сферы).

19. Конденсаторы. Емкость конденсатора.

20. Последовательное и параллельное соединения конденсаторов.

21. Энергия заряженного конденсатора.

22. Объемная плотность энергии электрического поля.

Постоянный электрический ток

1. 1 Электрический ток. Сила и плотность электрического тока.

2. Связь между плотностью тока, скоростью упорядоченного движения зарядов и их концентрацией.

3. Сторонние силы. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение.

4. Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи.

5. Удельное электрическое сопротивление. Закон Ома в дифференциальной форме.

6. Закон Ома для замкнутой цепи.

7. Зависимость сопротивления от температуры. Температурный коэффициент сопротивления.

8. Последовательное и параллельное соединение проводников.

9. Разветвлённые цепи. Правила Кирхгофа.

10. Работа и мощность постоянного тока.

11. Закон Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

12. Коэффициент полезного действия источника тока.

13. Электролиз. Законы Фарадея для электролиза.

Электромагнетизм

1. Индукция и напряжённость магнитного поля. Относительная магнитная проницаемость и магнитная постоянная. Закон Б ио-С авара-Лап л ас а.

2. Принцип суперпозиции магнитных полей.

3. Магнитная индукция поля проводника с током бесконечной длины.

4. Магнитная индукция в центре кругового тока.

5. Действие магнитного поля на прямолинейный участок проводника с током. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.

6. Магнитный момент контура с током.

7. Сила Лоренца.

8. Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Закон полного тока.

9. Индукция магнитного поля внутри соленоида.

10. Поток вектора магнитной индукции.

11. Теорема Гаусса для потока вектора магнитной индукции.

12. Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле.

13. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея -Максвелла). Правило Ленца..

14. Самоиндукция. Индуктивность контура. Индуктивность длинного соленоида.

15. Токи при размыкании и замыкании ЯЬ - цепи.

16. Взаимная индукция.

17. Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

18. Намагниченность. Магнитное поле в веществе. Относительная магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества.

19. Диамагнетики и парамагнетики.

20. Ферромагнетики. Магнитный гистерезис.

21. Свободные колебания в электрическом контуре. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний заряда (тока) в колебательном контуре. Частота и период колебаний в контуре.

22. Затухающие колебания в колебательном контуре. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Коэффициент затухания. Амплитуда затухающих колебаний.

23. Электромагнитные волны. Свойства плоской электромагнитной волны и ее характеристики. Вектор Умова - Пойнтинга.

Волновая оптика

1. Интерференция света. Когерентность.

2. Оптическая длина пути и оптическая разность хода.

3. Условия интерференционных максимумов и минимумов.

4. Опыт Юнга.

5. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона.

6. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

7. Метод зон Френеля.

8. Дифракция Фраунгофера от одной щели.

9. Дифракционная решетка.

10. Разрешающая способность дифракционной решетки.