Реферат: Рабочей программы учебной дисциплины физика уровень основной образовательной программ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежский государственный педагогический университет»


АННОТАЦИЯ

РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ФИЗИКА


Уровень основной образовательной программ: бакалавриат


Направление подготовки: 050100 Педагогическое образование


Профиль: химия


Форма обучения: очная


Кафедра: прикладной физики, астрономии и технологий


^ ФИО разработчика: д.ф.-м. н , профессор В.М.Зеленев, к.т.н., доцент А.И.Кустов


Трудоемкость дисциплины: 3 зачетных единиц


Количество часов: всего 80 час.


В т.ч. аудиторных 40 час.; СРС - 40 час.


Формы отчетности: экзамен


г. Воронеж – 2011 г.

^ 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Целями освоения дисциплины «Физика» являются: формирование у студентов научного мышления и материалистического мировоззрения, целостного представления о материальном мире, его фундаментальных закономерностях и принципах, современных концепциях естествознания, приобретение практических навыков, необходимых для изучения естественнонаучных, общепрофессиональных и специальных дисциплин.

Главной задачей физики является задача обеспечения будущему специалисту фундаментальной подготовки, позволяющей самостоятельно анализировать научную и техническую информацию, необходимую для решения профессиональных задач, освоение новых видов технологий.

Достижение поставленной цели возможно при решении ряда основных задач курса, к которым относятся:

-систематизация знаний о материальном мире во всех его проявлениях;

-развитие критического, научного мышления через совершенствование умений работы с веществом, полями, информацией;

- активное владение концепциями и законами физики;

-ориентирование будущих учителей на использование в учебном процессе современных образовательных технологий и методов обучения с целью оптимизации образовательного процесса;

-развитие навыков эффективной самостоятельной работы;

-формирование готовности к организации и проведению опытно-экспериментальной и исследовательской работы.

Методологической основой физики является опыт, на основе которого строятся физические теории. Предметом физики являются фундаментальные законы движения материи.


В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие компетенции:

Общекультурные:

- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

- способен анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы (ОК-2);

- способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и эмпирического исследования (ОК-4)

Общепрофессиональные:

- способен использовать систематизированные теоретические и практические знания естественнонаучных дисциплин при решении социальных и профессиональных задач (ОПК-4)

Специальные:

- способен ориентироваться в терминологии научных представлений об окружающем мире, современных направлениях и тенденциях научного мировоззрения (СПК-1)

- способен анализировать фундаментальные законы и принципы современной научной картины мира, осуществлять представление и анализ материи на уровне мега-, макро- и микромира (СПК-3)


^ 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


№ п/п

Наименование раздела учебной дисциплины

Содержание раздела в дидактических единицах

1

2

3


^ Модуль №1 . Физические основы механики



1.1. Предмет и метод физики. Основные сведения об измерении физических величин.

1.2. Общие сведения о механике и понятие состояния в классической механике. Геометрические характеристики движения материальной точки, уравнения движения. Скорость и ускорение. Движение точки по криволинейной траектории.

1.3. Кинематика и законы динамики материальной точки. Силы в механических процессах. Законы сохранения. Закон сохранения импульса.

Кинематика и динамика твердого тела. Момент инерции, момент силы, момент импульса. Основной закон динамики твердого тела. Закон сохранения момента импульса.

1.4. Понятие энергии, работы, мощности. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии.

1.5. Принцип относительности в механике. Преобразования Галилея. Принцип постоянства скорости света. Преобразования Лоренца. Следствия из преобразований Лоренца и понятия пространства и времени в теории относительности.


^ Модуль №2 . Статистическая (молекулярная) физика и термодинамика



2.1. Элементы статистической (молекулярной) физики. Статистический метод изучения систем многих частиц (макросистем). Свойства статистических ансамблей. Понятие статистического распределения. Параметры и уравнение состояния идеального газа.

2.2. Функция распределения частиц по скоростям и координатам. Распределение Максвелла. Распределение Больцмана. Барометрическая формула. Молекулярно-кинетическая теория и свойства газов. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа.
^ 2.3. Физические основы термодинамики
Основные термодинамические понятия, термодинамические функции состояния. Первый закон (начало) термодинамики. Теплоемкость газа.

Изопроцессы. Адиабатный процесс. Политропный процесс.

2.4. Понятие энтропии, энтропия термодинамических процессов. Второй закон (начало) термодинамики и его статистический смысл. Третий закон (начало) термодинамики. Термодинамические циклы и физические основы работы тепловых двигателей. Идеальная тепловая машина, цикл Карно. Элементы термодинамики открытых систем.

2.5. Конденсированное состояние и свойства жидкостей. Явления на границах раздела. Твердое состояние вещества и свойства кристаллов. Фазовые равновесия и фазовые превращения.

Кинетические явления. Теплопроводность вещества. Вязкость газов и жидкостей. Кинематика и динамика жидкостей и газов.


^ Модуль №3 . Электричество и магнетизм


3.1. Электростатика. Электрический заряд и его свойства. Закон Кулона. Электростатическое (постоянное электрическое) поле в вакууме и веществе. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей. Теорема Гаусса.
3.2. Работа сил электростатического поля и циркуляция вектора напряженности. Потенциал поля. Связь между напряженностью и потенциалом.

Диэлектрики в электрическом поле и поляризация диэлектриков. Вектор электрического смещения. Сегнетоэлектрики.

3.3. Проводники в электрическом поле и явление электрической индукции. Электроемкость проводника. Конденсаторы и их соединения.
^ 3.4. Постоянный электрический ток.
Электрический ток, его сила и плотность. Сопротивление и проводимость проводника. Электродвижущая сила. Однородные и неоднородные участки цепи, замкнутые цепи. Напряжение.

Закон Ома. Закон Джоуля-Ленца, мощность в цепи постоянного тока. Разветвленные цепи, законы Кирхгофа.

3.5. Ток в газах и причины его возникновения. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд. Ток в электролитах и причины его возникновения. Аккумуляторы.
3.6. Электромагнетизм. Магнетостатика. Магнитное поле и его характеристики в вакууме и веществе. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямого и кругового токов. Поток и циркуляция вектора магнитной индукции. Поле соленоида.
3.6. Сила Лоренца. Эффект Холла. Сила Ампера, взаимодействие параллельных токов.

Явление электромагнитной индукции. Электродвижущая сила индукции, закон Фарадея. Принцип действия генератора тока и электродвигателей. Токи Фуко и скин-эффект.

3.7. Явление самоиндукции, индуктивность. Экстра-токи замыкания и размыкания цепи. Взаимоиндукция. Трансформаторы.

Теория Максвелла. Уравнения Максвелла.



^ Модуль №4 Физика колебаний и волн, оптика



4.1. Механические и электромагнитные колебания. Гармонический осциллятор. Кинематика гармонических колебаний. Графическое представление колебаний, векторная диаграмма.

4.2. Свободные незатухающие механические и электромагнитные колебания. Затухающие механические и электромагнитные колебания. Добротность колебательной системы.

Вынужденные механические колебания. Вынужденные электромагнитные колебания. Автоколебания. Резонанс.
^ 4.3. Кинематика волновых процессов и основы оптики.
Волны и их классификация. Нормальные моды. Характеристики волн. Уравнение гармонической волны, фазовая скорость. Энергия волны, групповая скорость.

Продольные и поперечные упругие волны. Скорость их распространения. Звуковые волны и их характеристики.

4.4. Свойства и распространение электромагнитных волн, в том числе оптического диапазона. Поляризация электромагнитных волн. Энергия и интенсивность электромагнитных волн. Эффект Доплера.

4.5. Когерентность и монохроматичность волн. Интерференция волн. Условия наблюдения интерференции и ее применение.

Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Разрешающая способность оптических приборов.



^ Модуль №5 . Квантовая физика



5.1. Квантовые свойства излучения и вещества. Тепловое излучение и его характеристики. Абсолютно черное тело и спектр его излучения. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцма-на, Вина. Квантовый характер излучения. Формула Планка.

5.2. Фотон. Масса, импульс, энергия фотона. Фотоэффект и его законы. Основы фотометрии. Корпускулярно-волновой дуализм (дуализм волн и частиц). Формула де Бройля.

Принцип неопределенности (соотношение неопределенностей). Состояние частиц в квантовой механике (квантовые состояния). Принцип суперпозиции. Природа и теория химической связи.

Спонтанное и индуцированное оптическое излучение. Лазеры и их применение. Рентгеновское излучение.

5.3. Физика твердого тела. Система заряженных частиц и зонная теория. Электропроводность металлов, сверхпроводимость. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

Работа выхода электрона. Термоэлектронная эмиссия. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления.

Магнитные моменты электрона и атома. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Ферромагнетизм.

5.4. Основы ядерной физики. Физика атомного ядра. Энергия связи и устойчивость ядра. Ядерные силы. Радиоактивность. Виды радиоактивного распада. Типы ядерных реакций.


^ 3. Образовательные технологии


____20____% - интерактивных занятий от объема аудиторных занятий


№ п/п

Виды учебной работы

Образовательные технологии

(формы, методы, приемы)

1

2

3



Лекция

проблемная, визуализация, учебные фильмы, электронная презентация, мини-лекции с участием студентов



Лабораторная работа

виртуальные работы, обучающее тестирование, инструментальные измерения, взаимообучение, обсуждение результатов, работа с литературой, взаимооценивание.



Презентация

постановка цели, определение методов решения проблемы; изложение результатов исследований, анализ и выводы; обсуждение (дискуссия)



Тестирование

бумажные и компьютерные варианты тестов с системой оценивания их результатов

^ 4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


4.1. Основная литература

1. А.Н.Ремизов., А.Я.Потапенко Курс физики - М.: Дрофа, 2006. – 725 с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики - М.: Высшая школа, 2003. – 687 с.

3. Под.ред. Зеленева В.М Изучение физических закономерностей с использованием инновационных образовательных технологий: (учебно-методическое пособие) - Воронеж: ВГПУ, 2009.-118 с

4. Волькенштейн В.С Сборник задач по общему курсу физики. Санкт-Петербург: Спецлит, 2002.- 369 с.


4.2. Дополнительная литература

1. Савельев И.В Курс физики - М.: Наука, том 1, 1989. – 430 с.

2. Савельев И.В Курс физики М.: Наука, том 2, 1989. – 480

3.. Савельев И.В Курс физики М.: Наука, том 3, 1987. – 300 с.

4. В.М.Зеленев, А.И.Кустов, Мигель И.А Лабораторный практикум по физике: (учебно-методическое пособие) - Воронеж: ВГПУ, 2009. – 60 с.

5. Грабовский Р.И. Курс физики - СПб.: изд. Лань, 2002. – 608 с.