Физика 1. Физика 1» для электроэнергетического направления – бакалавриат

ФИЗИКА 1» для электроэнергетического направления – бакалавриат

График текущего и рубежного контроля

Недели

РГР

Выдача заданий №1-4

Алматы энергетика және байланыс институты

Физика кафедрасы

Курcты меңгеруге арналған әдістемелік жетекші құрал

(050717- жылу энергетика бакалавриат, мамандыќтардыњ барлыќ к‰ндізгі бµлімінде оќитын студенттері үшін)

Алматы 2006

Ќ¦РАСТЫРЃАНДАР:Л.Х.Мажитова, Л.В.Завадская, А.И.Кенжебекова. Физика1. Курсты меңгеруге арналған әдістемелік н±сќаулар (бакалавриат 050717 – Жылу энергетика мамандыѓыныњ барлыќ к‰ндізгі бµлімінде оќитын студенттер үшін).- Алматы: АЭжБИ, 2006. – 43 б.

Єдістемелік жетекші ќ±ралда дєрістердіњ, тєжірибелік сабаќтардыњ, С¤Ж-њ таќырыптары мен мазм±ны, ЕГЖ тапсырмаларыныњ н±сќалары, оќу процесініњ (зертханалыќ ж±мыстардыњ, ЕГЖ тапсыру, коллоквиумдар мен баќылау ж±мыстарыныњ орындалу) кестелері жєне емтиханѓа дайындыќ с±раќтары берілген.

Єдістемелік жетекші ќ±рал 050717- Жылу энергетика мамандыѓыныњ к‰ндізгі бµлімініњ бірінші курс студенттеріне арналѓан.

Без.34, кесте 6, библиограф. - 14 атау.

Пікірші: физ-мат. ѓыл. канд., доц. Т.Д.Дауменов

Алматы энергетика жєне байланыс институтыныњ 2006 жылѓы жоспары бойынша басылады.

ÓАлматы энергетика жєне байланыс институты, 2006 ж.

Кіріспе

Физика курсын оќыту жоѓары мектеп т‰лектерініњ инженерлік-техникалыќ білімініњ, даѓдысы мен машыќтарыныњ іргелі базасын жасайды, олардыњ ѓылыми д‰ниетанымын ќалыптастырады.

Курстыњ негізгі маќсаттары:

а) классикалыќ физика теориялары мен оныњ негізгі зањдарын, сондай-аќ физикалыќ зерттеулер єдістерін ќолдану арќылы студенттердіњ біліктері мен даѓдыларын ќалыптастыру;

б) студенттердіњ шыѓармашылыќ ой-танымы мен ѓылыми д‰ниетанымын, µзіндік танымдыќ іс-єрекет даѓдыларын жєне физикалыќ жаѓдайларды модельдеу біліктілігін ќалыптастыру.

Физика1 курсы бойынша классикалыќ физиканыњ “Механика”, “Статистикалыќ физика жєне термодинамика”, ”Электродинамика” бµлімдері оќытылады.

Студенттердіњ физиканы оќып ‰йренуде алѓан білімдері мен біліктері “Теориялыќ механика”, “Ќолданбалы механика”, “Техникалыќ гидродинамика”, “Гидравлика”, “Жылу техникалыќ µлшеулер”, ”Электротехника теориясыныњ негіздері” сияќты техникалыќ пєндерді оќуда негіз бола алады.

Физика1 курсы тµрт модульден т±рады, олардыњ єрќайсысы ‰ш дењгейге бµлінген (А, В, С - тањдау бойынша) есептік-графикалыќ ж±мыстардан т±рады. Варианттыњ нµмірін студенттіњ µзі тањдап, оны практикалыќ сабаќты ж‰ргізетін оќытушы бекітеді.

Осы жетекші ќ±ралѓа дєрістердіњ, студенттердіњ µзіндік ж±мысыныњ (С¤Ж) таќырыптары мен жоспары, сабаќќа дайындыќ с±раќтары мен типтік есептердіњ нµмірлері, ЕГЖ варианттары, оќу процесініњ графигі (ЕГЖ тапсыру мен ќорѓау, коллоквиумдер тапсыру жєне баќылау ж±мыстарын орындау уаќыттары) енгізілген.

¤зіндік ж±мыстардыњ мазм±ны мен оны орындауѓа ќойылатын талаптар

Әр есептеу-графикалық жұмысы жеке дәптерде, мұқабасында кафедра, пән аты, жұмыстың нөмірі мен нұсқасы, жұмысты орындаған және тексерген адамдардың аты-жөні, тексеруге берілген уақыты көрсетілуі керек. Жұмыс м±ќият таза орындалуы тиіс, суреттерді салуда қарындаш пен сызғышты ќолдану керек.

Есептің берілгендері қысқартылмай толығымен көшіріледі. Сонан кейін жалпыға мәлім символдық белгілеулер арқылы қысқаша ‹‹Берілгені›› деген сөзбен бастап көркемдеу керек. Берілген сан мәндерін СИ бірліктеріне аударады. Әр есептің шығарылуында қолданылған физикалық заңдар мен принциптердің мағынасын ашып көрсететін түсініктеме сөздер міндетті түрде жазылуы тиіс. Есеп жалпы түрде шығарылғаннан кейін, яғни жауабы есептелу формуласы түрінде алынғаннан кейін, жуықтап есептеу ережелеріне сәйкес есептеулер жүргізіледі. Жауаптың сан мәнін алған соң, оның дұрыстығын тексеру керек, кейде осылай тексеру алынған нәтиженің қате екенін көрсетеді.

1- кесте

Модуль 1 Механиканың физикалық негіздері
ОЭ	Дәрістердің № және мазмұны	СӨЖ мазмұны	Тєжірибелік сабақтардың жоспары
ОЭ-1 Материалдық нүктенің және қатты дененің кинематикасы мен динамикасы	1 Кіріспе. Материялық нүктенің және қатты дененің кинематикасы мен динамикасы. Механикалық қозғалыс – материя қозғалысының қарапайым үлгісі. Кеңістік және уақыт. Санақ жүйесі. Материалдық нүкте және абсолют қатты дене түсініктері. Импульс моменті. Қатты дененің күш моменті және инерция моменті. Қозғалмайтын оське қатысты қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының теңдеуі. Айналмалы және ілгерілемелі қозғалыс-ты сипаттаудағы ұқсастық.	1 Материялық нүктенің және қатты дененің кинематикалық сипаттамасы. Қозғалыс заңдары. Кинематиканың негізгі есебі және оны шығару әдістері. 2 Инерциалды санақ жүйелері. Ньютон заңдары. Масса. Импульс. Күш. Механикадағы күштер. Материялық нүктелер жүйесі. Сыртқы және ішкі күштер. Механикалық жүйенің массалар центрі және оның қозғалыс заңдары.	№ 1 сабақ. Қозғалыстың кинематикалық сипаттамасы. 1 Материялық нүктенің кинематикалық сипаттамалары. 2 Кинематиканың негізгі есебі. 3 Қатты дененің ілгерілемелі және айналмалы қозғалысы. //17 1-33,1-42,1-44,1-50 // № 2 сабақ. Динамиканың негізгі есебі 1 Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстың динамикасының заңдары 2 Күш моменті 3 Инерция моменттері. Инерция моменттерін есептеу. Штейнер теоремасы. //17 2-5,3-3,3-22,3-24 //

1-кестеніњ жалѓасы

ОЭ-2 Энергия және жұмыс	2 Энергия - әр түрлі қозғалыс пен өзара әсерлердің әмбебап өлшемі. Күш жұмысы және оның қисық сызықты интеграл арқылы алынған өрнегі. Қуат. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы және оның жүйеге түсірілген сыртқы және ішкі күштердің жұмысымен байланысы. Сыртқы күш өрісіндегі материалдық нүктенің потенциалдық энергиясы және оның материалдық нүктеге әсер етуші күшпен байланысы. Консервативті және консервативті емес күштер. Орталық күш өрісіндегі қозғалыс. 3 Сақталу заңдары. Сақталу заңдары – кеңістік пен уақыттың симметриясы-ның салдары. Импульстің сақталу заңы. Импульс моментінің сақталу заңы. Механикадағы энергияның сақталу заңы.	3 Екі дененің соқтығысу-лары. Серпімді және серпімсіз соққылар.	№ 3 сабақ. Импульс, импульс моменті. Механикалық энергия және жұмыс. 1 Импульс. Импульс моменті. 2 Күш жұмысы. Қуат. 3 Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстың кинетикалық энергиясы. 4 Потенциалдық энергия және оның күшпен байланысы. // 17,2-38,3-26,3-50,3-57 // №4 сабақ. Механикадағы сақталу заңдары. 1 Импульстің сақталу заңы және оны денелердің соқтығысуына арналған есептерді шығаруда қолдану. 2 Импульс моментінің сақталу заңы. 3 Толық механикалық энергия. Механикадағы энергияның сақталу заңы. 4 Сақталу заңдарын қолдану шегі. 5 Абсолютті серпімді және серпімсіз соққылар. // 17, 2-30,3-38,2-45,3-63 //

1-кестеніњ жалѓасы

ОЭ-3 АСТ элементтері	4 Механикадағы салыстырмалылық принципі. Салыстырмалылықтың механикалық принципі. Галилей түрлендірулері. Эйнштейн постулат-тары. Лоренц түрлендірулері. Түрлен-дірулердің инварианттары. Релятивистік динамиканың элементтері. Импульс пен энергияны релятивистік түрлендіру. Инерциалды емес санақ жүйесіндегі қозғалысты сипаттау.
Модуль 2 Статистикалық физика және термодинамика
ОЭ-1 Статистикалық таралулар	5 Статистикалық таралулар. Статистика-лық және термодинамикалық зерттеу әдістері. Ықтималдылық және флуктуация-лар. Максвелл таралуы. Бөлшектердің жылулық қозғалысының жылдамдықтары. Сыртқы потенциалды өрістегі бөлшектер үшін Больцман таралуы. Еркіндік дәрежелерінің саны. Энергияның еркіндік дәрежелері бойынша таралуы. Идеал газдың ішкі энергиясы. Идеал газдардың жылу сыйымдылықтарының молекула-кинетика-лық теориясы және оның шектелуі.	4 Молекула – кинетикалық теория негіздері. Молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі. Идеал газ молекула-ларының орташа кинетикалық энергиясы. Термодинамикалық параметрлер. Тепе-теңдік күй-лер және процестер, оларды термодинамикалық диаграмма-ларда кескіндеу. Идеал газ күйінің теңдеуі. Изопроцестер.	№5 сабақ. Статистикалық таралулар. 1 Бөлшектер жүйесі үшін таралу функциясының физикалық мағынасы. 2 Максвелл және Больцман таралулары. 3 Бөлшектердің орташа кинетикалық энергиясы. 4 Молекулалардың еркіндік дәрежесі бойынша энергияның таралуы. МКТ тұрғысынан идеал газдың ішкі энергиясы. // 17, 5-4,5-8,5-13,4-38,4-45 //

1-кестеніњ жалѓасы

ОЭ-2 Термодинамика негіздері	6 Термодинамика негіздері.Жылу және жұмыс – энергия өзгерісінің өлшемі. Қайтымды және қайтымсыз процестер. Карно циклі және оның ПӘК-і. Карно теоремасы. Келтірілген жылу. Энтропия. Термодинамикалық потенциалдар. 7 Термодинамиканың екінші бастамасы және оның физикалық мағынасы. Термодинамиканың екінші бастамасының статистикалық түсіндірмесі. Энтропияның күй ықтималдылығымен байланысы. Клаузиус теоремасы. Ашық бейсызық жүйенің энтропиясы. Өздігінен ұйымдасатын жүйелер.	5 Термодинамиканың бірінші бастамасы және оның идеал газдың изопроцестеріне қолдану. Идеал газдың жылу сыйымдылықтары. Идеал газ-дың әртүрлі термодинамика-лық процестерде жасайтын жұмысын есептеу.	№ 6 cабақ. Термодинамиканың бірінші және екінші бастамасы. 1 Жылу және жұмыс – энергия өзгерісінің өлшемі. Жылу сыйымдылық. 2 Термодинамиканың бірінші бастамасын идеал газдың изопроцестеріне қолдану. 3 Термодинамиканың екінші бастамасы. // 17, 6-29,6-47,6-42 //
ОЭ-3 Тасымалдау құбылыстары	8 Тасымалдау құбылыстары. Тасымалдау құбылыстарының жалпы сипаттамасы. Соқтығысулардың орташа саны және еркін жүру жолының орташа ұзындығы. Релаксация уақыты. Тепе-теңсіз термодинамикалық жүйелердегі тасымалдау құбылыстары. Тасымалдау құбылыстары (жылуөткізгіштік, тұтқыр үйкеліс, диффузия) молекула-кинетикалық теориясы. Тасымал коэффициенттері		№ 7 сабақ. Энтропия. Карно циклі. Жылу двигателінің ПӘК-і. 1 Энтропия ұғымы. Энтропияны есептеу. 2 Жылу двигателінің ПӘК-і. 3 Карно циклі. T-S – диаграммасы. 4 Термодинамикалық потенциал-дар. / 17, 6-54,6-65,6-68,6-71 // № 8 сабақ.№1 бақылау жұмысы.

1-кестеніњ жалѓасы

Модуль 3 Электростатика. Тұрақты ток
ОЭ-1 Вакуумдегі электростатикалықөріс	9 Электростатика. Электр заряды. Электр өрісі, оның сипаттамалары және олардың арасындағы байланыс. Электростатиканың негізгі есебі. Вектор ағыны. Гаусс теоремасы. Гаусс теоремасын электр өрістерінің кернеуліктерін есептеуге қолдану. Электр өрісіндегі зарядтың орын ауыстыру жұмысы. Электр өрісінің циркуляциясы. Потенциал, потенциалдың электр өрісінің кернеулігімен байланысы.	6 Электр зарядтарының өзара әсерлесуі. Электр зарядтары-ның сақталу заңы. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Электр диполі, диполь өрісі.	№ 9 сабақ. Электростатикалық өріс. 1 Суперпозиция принципі. 2 Электростатикалық өрістің кернеулігі және потенциалы. 3 Электр зарядының орын ауыстыру жұмысы. // 18,1-12,1-24,1-36,2-4,2-20 //
ОЭ-2 Заттағы электростатикалық өріс	10 Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Полярланған зарядтар. Полярлану. Диэлектриктердің типтері. Заттардың диэлектрик қабылдағыштығы және оның температураға тәуелділігі. Электрлік ығысу. Электростатиканыњ негізгі теоремалары – электростатикалыќ µрістіњ ќасиеттерініњ бейнесі.	7 Электр өрісіндегі диполь. 8 Электростатикалық өрістегі өткізгіштер. Өткізгіштің ішіндегі және оның бетіндегі электр өрісі. Өткізгіш – вакуум шекарасындағы шекаралық шарттар 9 Электр сыйымдылығы. Кон­денсаторлар. Әр түрлі геомет­риялық конфигурациядағы конденсаторлар сыйымды­лығы.	№ 10 сабақ. Гаусс теоремасы және оны вакуум мен диэлектриктегі электростатикалық өрістерді есептеу үшін қолдану. 1 Диэлектриктер. Диэлектриктердің по-ляризациясы. 2 Гаусс теоремасын тұжырымдау және оның электростатикалық өрістерді есептеуде қолдану шарттары. Электрлік ығысу. 3 Екі диэлектрик ортадағы шекаралық шарттар. // 18, 3-2,3-20,3-24 //

1-кестеніњ жалѓасы

ОЭ-3 Электр өрісінің энергиясы. Тұрақты ток.	11 Электр зарядтарының өзара әсерлесу энергиясы. Зарядталған конденсатордың және өткізгіштер жүйесінің энергиясы. Электростатикалық өрістің энергиясы. Электростатикалық өрістің энергиясының көлемдік тығыздығы. Тұрақты электр тогы. Электр тогының жалпы сипаттамалары мен оның бар болу шарттары. Стационар электр өрісі. Электр µрісініњ ‰зіліссіздік, стационарлыќ тењдеуі.Металдардың электр өткізгіштігінің классикалық электрондық теориясы. Дифференциалды түрдегі Ом және Джоуль - Ленц заңдары.	10 Бөгде күштер. Гальвани элементінің ЭҚК-і. Гальвани элементі бар тізбек бөлігі үшін жалпылама Ом заңы. Газдардағы және плазмадағы электр тогы.	№ 11 сабақ.Электростатикалық өрістің энергиясы. Электр тогы. Тұрақты ток заңдары. 1 Электр өрісінің энергиясы және энергия тығыздығы. 2 Тұрақты токтың сипаттамалары және оның бар болу шарттары. 3 Жалпылама Ом заңы. ЭҚК-і, потенциалдар айырмасы, кернеу түсініктері. 4 Дифференциал түрдегі Ом және Джоуль-Ленц заңдары. // 18, 4-19,4-36,5-7,5-22,5-28 //

1-кестеніњ аяќталуы

Модуль 4 Магнетизм
ОЭ-1 Вакуумдегі магнит өрісі	12 Магнит µрісі.Магнит индукциясы векторы. Суперпозиция принципі. Био-Савара-Лаплас зањы. Ќарапайым магнит µрістерін есептеу. Холл эффектісі. Магнит аѓыны. Магнит µрісіне арналѓан Гаусс теоремасы. Магнит µрісіндегі тогы бар µткізгіштіњ орын ауыстыру ж±мысы.	11 Тогы бар контурдың магнит моменті.Магнит өрісінің токтарға және зарядталған бөлшектерге әсері. Ампер күші. Лоренц күші. Айналу моменті. Магнит және электр өрісіндегі зарядталған бөлшектің қозғалысы.	№ 12 сабақ. Вакуумдаѓы магнит өрісі. 1 Магнит индукциясы. Суперпозиция принципі. 2 Био-Савар-Лаплас заңы және оны токтың магнит өрісін есептеуге қолдану. 3 Магнит өрісінің токтарға және зарядталған бөлшектерге әсері. 4 Магнит ағыны. 5 Гаусс теоремасы және вакуум мен заттағы магнит өрістері үшін магнит өрісінің циркуляциясы туралы теорема (толық ток заңы). // 18, 7-2,7-16,8-3,8-15, 9-2,10-2,10-10 //
ОЭ-2 Заттаѓы магнит µрісі	13 Заттағы магнит өрісі. Магнетиктер. Магнетиктердің түрлері. Диамагнетик-тер. Парамагнетиктер. Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Заттағы магнит өрісі үшін толық токтың заңы. Магнитостатиканың негізгі теоремалары. Магнитостатиканыњ негізгі теоремалары – магнит µрісі ќасиеттерініњ бейнесі.		№ 13 сабақ № 2 бақылау жұмысы.

2 – кесте Оқу процесінің графигі, 2 семестр, 2005/2006 оқу жылы