Цели и задачи дисциплины

ФИЗИКА

 

Учебное пособие для самостоятельной работы студентов

заочной формы обучения по направлениям подготовки

 

23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

35.03.02 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

15.03.02 Технологические машины и оборудование

15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств

09.03.02 Информационные системы и технологии

 

 

ВОРОНЕЖ 2020

 

УДК 53 (075)

Ф50

 

Евсикова Н.Ю. Физика [Электронный ресурс]: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения по направлениям подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии/ Н.Ю. Евсикова, Н.С. Камалова, В.В. Саушкин; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2020. – 31 с. – ЭБС ВГЛТУ.

 

 

В учебном пособии приводятся содержание разделов изучаемой дисциплины, учебно-методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов по всем видам работ, предусмотренных учебными планами направлений, образцы оформления решения задач и отчета по лабораторной работе. Кроме того в пособии приведены задачи для контроля самостоятельной работы по всем разделам физики.

Методические указания предназначены для студентов всех направлений подготовки (уровень бакалавриата) всех форм обучения. Они могут быть использованы при дистанционном обучении.

 

Табл. 5. Ил. 8. Библиогр.: 8 наим.

 

Ó Коллектив авторов, 2020

 

Ó ФГБОУ ВО «Воронежский государственный

лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», 2020

 

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.. 4

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ... 6

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОРАБОТКЕ УСТАНОВОЧНЫХ И ОБЗОРНЫХ ЛЕКЦИЙ.. 11

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К КОНТРОЛЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ... 12

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ.. 13

Таблицы вариантов заданий по контролю самостоятельной работы студентов. 15

Общий алгоритм решения задач по физике. 15

Пример оформления решения задачи. 16

Раздел №1 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.. 18

Основные формулы (справочный материал) 18

Примеры решения контрольных задач. 22

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу №1. 26

Раздел №2 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА.. 32

Основные формулы (справочный материал) 32

Примеры решения контрольных задач. 34

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу № 2. 39

Раздел №3 ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК. 43

Основные формулы(справочный материал) 43

Примеры решения контрольных задач. 46

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу № 3. 51

Раздел №4 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ... 56

Основные формулы (справочный материал) 56

Примеры решения контрольных задач. 59

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу № 4. 63

Раздел № 5 ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН.. 69

Основные формулы (справочный материал) 69

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу № 5. 77

Раздел № 6 КВАНТОВАЯ ФИЗИКА.. 83

Основные формулы (справочный материал) 83

Примеры решения контрольных задач. 84

Задачи для контроля самостоятельной работы по Разделу № 6. 88

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ.. 92

Оформление теоретического минимума. 92

Оформление методики эксперимента. 93

Оформление результатов измерения. 93

Образец оформления лабораторной работы.. 94

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.. 96

Перечень лабораторных работ. 101

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТОВ.. 102

Тема рефератов. 103

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ) 103

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 104

ПРИЛОЖЕНИЕ.. 106

 

ВВЕДЕНИЕ

Физика изучает фундаментальные закономерности, лежащие в основе современных технологий, формирующих  принципы работы всех технических устройств. Основными задачами курса физики в технических вузах являются:

1. Создание основ теоретической подготовки, позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей возможность использования новых физических принципов в тех областях техники и производства, 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 теоретических методов исследования.

3. Усвоение основных физических явлений и законов, а также 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 вычислительной техникой, выработка у студентов начальных навыков проведения экспериментальных исследований различных физических явлений с применением компьютеров и оценки погрешности измерений.

Пособие предназначено для оказания помощи в изучении курса физики студентам-заочникам. Большая часть обучения таких студентов проходит  над учебным материалом самостоятельно. Поэтому организация самостоятельной работы студента является важной частью обучения. В состав самостоятельной работы входит:

1) проработка установочных и обзорных лекций;

2) теоретическая подготовка к лабораторному практикуму и оформление отчетов по результатам экспериментальных исследований;

3) подготовка к контролю самостоятельной работы;

4) самостоятельная подготовка рефератов;

5) подготовка к зачетам и экзаменам.

Основная цель данных методических указаний – помочь студентам организовать и проконтролировать самостоятельное углубленное изучение этой дисциплины.

Методические указания предназначены для студентов всех направлений подготовки (уровень бакалавриата) всех форм обучения. Они могут быть использованы при дистанционном обучении.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью изучения дисциплины «Физика» является приобретение студентами фундаментальных физических знаний, являющихся базой для изучения технических дисциплин и междисциплинарной экспериментально-исследовательской деятельности, формирование научного мировоззрения и навыковиспользования основных законов физики для решения задач, связанных с профессиональной деятельностью по проектированию изделий и технологических процессов в машиностроении.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- изучить законы окружающего мира в их взаимосвязи;

- овладеть фундаментальными принципами и методами решения научно-технических задач;

- сформировать навыки по применению положений фундаментальной физики к грамотному научному анализу ситуаций, с которыми бакалавру придется сталкиваться при создании или использовании новой техники и новых технологий;

- освоить основные физические теории, позволяющие описывать явления природы, и знания о пределах применимости этих теорий для решения современных и перспективных профессиональных задач;

- сформировать у студентов основы естественнонаучной картины мира;

- ознакомить студентов с историей и логикой развития физики и основных её открытий.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать:

- основные физические явления и основные законы физики; границы их применимости, применение законов в важнейших практических приложениях;

- основные физические величины и физические константы, их определение, смысл, способы и единицы их измерения;

- фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки;

- назначение и принципы действия важнейших физических приборов;

уметь:

- объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий;

- указать, какие законы описывают данное явление или эффект;

- истолковывать смысл физических величин и понятий;

- записывать соотношения для физических величин в системе СИ;

- работать с приборами и оборудованием современной физической лаборатории;

- использовать различные методики физических измерений и обработки экспериментальных данных;

- использовать методы адекватного физического и математического моделирования, а также применять методы физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем;

владеть:

- навыками использования основных общефизических законов и принципов в важнейших практических приложениях;

- навыками применения основных методов физико-математического анализа для решения естественнонаучных задач;

- навыками правильной эксплуатации основных приборов и оборудования современной физической лаборатории;

- навыками обработки и интерпретирования результатов эксперимента;

- навыками использования методов физического моделирования в инженерной практике.