4 - Северный Государственный Медицинский Университет

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
«СОГЛАСОВАНО»
Зав. кафедрой ______________
___________________________
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета _____________
_____________________________
«___»_______________2012 г.
«___»_______________2012 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине Физика
По направлению подготовки
230700 « Прикладная информатика»
Курс второй
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) экзамен
Кафедра
Информационного обеспечения экономической деятельности
Архангельск, 2012
1. Цель и задачи освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Физика» является формирование у
студентов
научного
мышления и
современного
мировоззрения,
необходимого уровня подготовки для понимания основ физики, а также
получение базовых знаний и навыков по физике, необходимых для решения
задач, возникающих в практической экономической деятельности.
2.Место дисциплины в структуре ООП
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки
230700 « Прикладная информатика»
Данная дисциплина относится к математическому и научноестественному циклу ООП.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
Коды
формируемых
компетенций
ОК-№
ОК-1
ПК-№
ПК-3
Компетенции
Общекультурные компетенции
способен использовать, обобщать и анализировать
информацию, ставить цели и находить пути их
достижения в условиях формирования и развития
информационного общества
Профессиональные компетенции
способен
использовать
основные
законы
естественнонаучных дисциплин в профессиональной
деятельности
и
эксплуатировать
современное
электронное
оборудование
и
информационнокоммуникационные технологии в соответствии с
целями образовательной программы бакалавра
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать
- фундаментальные физические понятия, физические величины и единицы
их измерения;
- основные методы исследования и анализа, применяемые в современной
физике и технике;
- базовые теории классической и современной физики;
- основные законы и принципы, управляющие природными явлениями и
процессами, на основе которых работают современные приборы;
уметь
- уметь делать простейшие оценки и расчеты для анализа физических
явлений;
уметь использовать математический аппарат физики для решения
теоретических и прикладных задач.
владеть
- навыками решения конкретных задач из различных областей физики,
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные практикумы (ЛП)
Клинические практические занятия (КПЗ)
Самостоятельная работа (всего)
Экзамен
Общая трудоемкость (час.)
Всего часов
Семестр
51
2
20
31
2
2
93
2
144
2
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование
п/п
раздела
Содержание раздела
дисциплины
1
2
3
1.
Механика
Физические
основы
механики.
Основные
положения теории Галилея: относительность
скорости и абсолютность ускорения, принцип
относительности Галилея. Преобразования Галилея.
Понятие об инерциальных и неинерциальных
системах отсчета. Абсолютность времени в
классической механике. Преобразования Лоренца.
Кинематика. Основные понятия кинематики.
Механическое
движение.
Равноускоренное
движение. Равномерное движение по окружности.
Масса тела. Понятие силы. Основы динамики.
2.
Молекулярная
физика и
термодинамика
3.
Электродинамика
Законы Ньютона. Опыт Генри Кавендиша. Закон
всемирного тяготения. Сила упругости. Закон Гука.
Силы трения. Импульс тела. Закон сохранения
импульса. Механическая работа. Кинетическая
энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения
энергии в механических процессах. Элементы
статики. Условия равновесия тел.
Законы
сохранения в механике. Закон взаимосвязи массы и
энергии. Планетарная система, в которой мы
живем. Законы Кеплера движения планет вокруг
Солнца.
Основные положения молекулярно-кинетической
теории и их опытное обоснование. Кинетическая
модель идеального газа. Броуновское движение.
Закон Авогадро. Опыты Бойля и закон Бойля.
Эксперименты Гей-Люссака. Масса молекул.
Уравнение состояние идеального газа. Температура
– мера средней кинетической энергии молекул.
Уравнение
состояния
идеального
газа.
Распределение
Максвелла-Больцмана.
Опыт
Ламмерта по опытной проверке распределения
Максвелла. Свойства жидкостей. Испарение и
конденсация. Кристаллические и аморфные тела.
Механические свойства твёрдых тел. Внутренняя
энергия.
Количество
теплоты.
Работа
в
термодинамике. Первый закон термодинамики.
Количество теплоты. Принципы действия тепловой
машины. Цикл Карно. Необратимость тепловых
процессов. Второй закон термодинамики. Понятие
об энтропии.
Закон сохранения электрического заряда. Открытие
электрона как частицы. Опыты Дж. Дж. Томсона по
отклонению катодных лучей в магнитном поле.
Определение удельного заряда (q / m) и массы
электрона. Опыты Герца по получению и
исследованию электромагнитных волн. Опыты
Лебедева. Закон Кулона. Электрическое поле.
Потенциал. Электроёмкость. Закон Ома. Закон Ома
для замкнутой цепи. Закон Кирхгофа для
разветвленных цепей. Электрический ток в
металлах.
Мощность
электрического
тока.
Постоянная и переменная электродвижущая сила.
Трансформаторы. Трехфазный ток. Соотношения
между линейными и фазовыми напряжениями и
токами. Опасность поражения электрическим током
4.
Колебания и
волны
5.
Квантовая физика
для организма человека. Защитное заземление и
заземление на нейтраль (зануление). Электрический
ток в полупроводниках. Электрический ток в
электролитах. Открытие электрона. Электрический
ток в газах. Электрический ток в вакууме.
Магнитное поле. Магнитное поле Земли.
Радиационный
пояс
Ван
Алена
и
его
взаимодействие с магнитным полем Земли.
Ферромагнетизм
и
антиферромагнетизм.
Парамагнетики.
Диамагнетизм.
Эксперимент
Фарадея по индукции электричества. Точка Кюри.
Сила Лоренца. Электромагнитная индукция. Закон
Фарадея — Максвелла. Уравнения Максвелла.
Самоиндукция.
Явление
сверхпроводимости.
Высокотемпературная сверхпроводимость.
Механические
колебания.
Гармонические
колебания. Свободные колебания. Вынужденные
колебания. Резонанс, автоколебания. Превращения
энергии
при
механических
колебаниях.
Механические волны. Продольные и поперечные
волны. Эффект Доплера.
Распространение
колебаний в упругой среде. Звуковые волны.
Прохождение волн землятресений в земной коре.
Интерференция, дифракция и поляризация волн.
Переменный
электрический
ток.
Активное
сопротивление в цепи переменного тока.
Индуктивность и ёмкость в цепи переменного тока.
Векторные диаграммы как средство отображения
процессов в электрических цепях. Опыты Физо,
Фуко и Майкельсона по измерению скорости света.
Опыт Майкельсона-Морли и его трактовка
Фитцджеральдом. Уравнение ФитцджеральдаЛоренца. Постулаты Эйнштейна и преобразования
Лоренца.
Взаимосвязь
массы
и
энергии.
Электромагнитные волны. Принципы радиосвязи.
Спектр электромагнитных излучений. Опыт
Ньютона по расщеплению спектра белого света.
Фраунгоферовы линии. Эксперимент У. Гершеля и
открытие инфракрасного излучения.
Фотоэлектрический
эффект.
Доказательства
сложности структуры атома. Квантовая гипотеза и
формула Планка. Эффект Комптона.
Опыты
Резерфорда, Гейгера и Мардсена по рассеянию
альфа-частиц на тонких фольгах. Неустойчивость
классической
(планетарной)
модели
атома.
Постулаты Бора. Дискретность спектров атомов.
Линейчатый спектр атома водорода. Волновые
свойства массивных частиц. Квантовые постулаты
Бора.
Квантовая
механика
Шрёдингера.
Корпускулярно-волновой
дуализм
фотона.
Соотношение неопределённостей Гейзенберга.
Волновая функция и её статистический смысл.
Фундаментальные частицы – бозоны и фермионы.
Распределение Бозе-Эйнштейна. Состав атомного
ядра. Смысл атомного номера. Энергия связи
атомного ядра. Радиоактивность. Свойства ядерных
излучений. Цепная реакция деления ядер урана.
Элементарные частицы. Периодическая таблица
элементов Д.И. Менделеева. Классификация и
методы получения нанокластеров и наноструктур.
Твёрдотельные нанокластеры и наноструктуры.
Углеродные нанотрубки. Фуллерены и фуллериты.
Семейства радиоактивных элементов. Закон
радиоактивного распада. Измерение величин
ионизирующих излучений и радиоактивности.
Счетчик Гейгера — Мюллера. Ускорители частиц.
Линейные ускорители, циклотрон. Цепная реакция.
Принцип
действия
ядерного
реактора.
Термоядерный синтез.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела
п/п
дисциплины
1
2
1.
Механика
2.
Молекулярная физика и
термодинамика
3.
Электродинамика
4.
Колебания и волны
5.
Квантовая физика
Л
ПЗ
С
ЛП
3
4
4
5
6
КПЗ
7
4
8
2
2
СРС
8
18
18
Всего
часов
9
21
18
18
6. Интерактивные формы проведения занятий
№ Наименование раздела
Интерактивные формы
п/п
дисциплины
проведения занятий
1.
Механика
лекция-визуализация
2.
Молекулярная физика лекция-визуализация
Длительность
(час.)
2
2
3.
4.
5.
и термодинамика
Электродинамика
Колебания и волны
Квантовая физика
лекция-визуализация
лекция-визуализация
лекция-визуализация
Итого (час.)
Итого (% от аудиторных занятий)
7
2
2
15
30
7. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов
№ Наименование раздела Виды самостоятельной работы
п/п
дисциплины
1. Механика
Подготовка к практическим
занятиям
как
работа
с
лекционным
материалом.
Работа с учебной литературой
Выполнение домашних заданий
2.
3.
4.
5.
Молекулярная физика
и термодинамика
Подготовка к практическим
занятиям
как
работа
с
лекционным
материалом.
Работа с учебной литературой
Выполнение домашних заданий
Электродинамика
Подготовка к практическим
занятиям
как
работа
с
лекционным
материалом.
Работа с учебной литературой
Выполнение домашних заданий
Колебания и волны
Квантовая физика
Подготовка к практическим
занятиям
как
работа
с
лекционным
материалом.
Работа с учебной литературой
Выполнение домашних заданий
Подготовка к практическим
занятиям
как
работа
с
лекционным
материалом.
Работа с учебной литературой
Выполнение домашних заданий
Формы
контроля
Контроль
наличия
выборочная
проверка
домашнего
задания.
Контроль
наличия
выборочная
проверка
домашнего
задания.
Контроль
наличия
выборочная
проверка
домашнего
задания.
Контроль
наличия
выборочная
проверка
домашнего
задания.
Контроль
наличия
выборочная
проверка
домашнего
задания.
и
и
и
и
и
8. Формы контроля
8.1. Формы текущего контроля:
 тестирование по отдельным темам на практических занятиях;
 контрольные и самостоятельные работы на практических занятиях;
 прием домашних индивидуальных задач;
 опрос по темам самостоятельного изучения теоретических вопросов на
практических занятиях.
8.2. Формы промежуточной аттестации.
Итоговый контроль по дисциплине проводится в форме экзамена и
включает в себя устный ответ по теоретическому вопросу и решение задачи.
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. Ремизов А.Н. Курс физики: Учеб. для вузов / А.Н. Ремизов, А.Я.
Потапенко. – М.: Дрофа, 2002. – 720с.
9.2. Дополнительная литература
1. Белонучкин В.С. Основы физики. Курс общей физики. В 2 Т: Учеб. для
студентов. Т. 2. Квантовая и статистическая физика / В.С. Белонучкин. – М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 504с.
2. Бордовский В.А. Общая физика: Курс лекций с компьютерной
поддержкой: В 2 Т.: Учеб. пособие для студентов вузов / В.А. Бордовский. –
М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001, - 296с.
3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики: Для
студентов техн. вузов / В.С. Волькенштейн. – СПб.: Книжный мир, 2003. –
327с.
4. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. Учебное пособие для студентов
физических специальностей вузов / И.Е. Иродов. - М.: БИНОМ, 2010.
5. Кингсеп А.С. Основы физики. Курс общей физики. В 2 Т: Учеб. для
студентов вузов. Т.1. Механика, электричество и магнетизм, колебания и
волны, волновая оптика / А.С. Кингсеп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 560с.
6. Парфентьева Н.А. Решение задач по физике / Н.А. Парфентьева. – М.:
МИР, 1993.
7. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1. Механика. Учебное пособие для
студентов физических специальностей вузов / Д.В. Сивухин. - М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2010.
8. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.2.Термодинамика и молекулярная
физика. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов /
Д.В. Сивухин. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.
9. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3.Электричество. Учебное пособие
для студентов физических специальностей вузов / Д.В. Сивухин. - М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2009.
10. Трофимова Т.И. Краткий курс физики: Учеб. пособие для вузов / Т.И.
Трофимова. – М.: Высшая школа, 2009. – 351с.
9.3. Программное обеспечение и Интернет ресурсы
1. Internet-ресурсы по физике [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.gomulina.orc.ru/index1.html
2. Образовательный портал «Тестент» [Электронный ресурс]. - Режим
доступа: http://testent.ru/
3. Открытая физика 2.6. Часть 1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://multiring.ru/course/physicspart1/content/index.html
4. Открытая физика 2.6. Часть 2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://multiring.ru/course/physicspart2/content/index.html
5. Тесты по физике [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://glaznev.sibcity.ru/cdp_mat/fizika/index.html
6. Электронный учебник физики – PhysBook [Электронный ресурс]. - Режим
доступа: http://www.physbook.ru/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
В качестве материально-технического обеспечения дисциплины для
проведения лекций используется проектор с компьютерным интерфейсом.
11. Оценка студентами содержания и качества учебного процесса по
дисциплине
Анкета-отзыв на дисциплину «________________» (анонимная)
Просим Вас заполнить анкету-отзыв по прочитанной дисциплине
«_____________». Обобщенные данные анкет будут использованы для ее
совершенствования. По каждому вопросу поставьте соответствующие оценки
по шкале от 1 до 10 баллов (обведите выбранный Вами балл). В случае
необходимости впишите свои комментарии.
1. Насколько Вы удовлетворены содержанием дисциплины в целом?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий____________________________________________________
________________________________________________________________
2. Насколько Вы удовлетворены общим стилем преподавания?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий____________________________________________________
________________________________________________________________
3. Как Вы оцениваете
методических материалов?
качество
подготовки
предложенных
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий_____________________________________________________
_________________________________________________________________
4. Насколько вы удовлетворены использованием преподавателем
активных
методов
обучения
(моделирование
процессов,
кейсы,
интерактивные лекции и т.п.)?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий______________________________________________________
__________________________________________________________________
5. Какой из разделов дисциплины Вы считаете наиболее полезным,
ценным с точки зрения дальнейшего обучения и / или применения в
последующей практической деятельности?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6. Что бы Вы предложили изменить в методическом и содержательном
плане для совершенствования преподавания данной дисциплины?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
СПАСИБО!
Автор (ы):
Занимаемая должность
Ст. преподаватель
Фамилия, инициалы
Акатьева Л.Н.
Подпись
Рецензент (ы):
Место работы
Занимаемая должность
Фамилия,
инициалы
Подпись