ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р.Филиппова» «УТВЕРЖДАЮ» Декан ИФ, д.т.н., профессор

ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия
имени В.Р.Филиппова»
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ИФ, д.т.н., профессор
_____________ Лабаров Д.Б.
«_____»___________201__г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины ____ФИЗИКА________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Рекомендуется для направления (ий) подготовки (специальности (ей))
_______ 110800 «Агроинженерия»_______________________________
(указываются код и наименования направления(ий)
подготовки (специальности (ей) и/или профилей (специализаций)
Квалификация (степень) выпускника ___бакалавр____________________
(указывается квалификация (степень) выпускника в соответствии с ФГОС)
Улан-Удэ
2011
Программа составлена в соответствии с требованиями федерального
государственного
стандарта,
примерных
основных
образовательных
программ.
Программа обсуждена на заседании кафедры____физики ________________
Протокол №______ от «_____»________________201__г.
Зав. кафедрой_____________________________
Рассмотрена и одобрена методической комиссией инженерного факультета
«_____»________________201___г.
Председатель методической комиссии
_______________________________
Утверждаю
№ п/п
На учебный год
Одобрено
Заведующий кафедрой
на заседании кафедры
__________________
(ученая степень, ФИО)
Протокол
Дата
Подпись
Дата
1.
20__/20__г.г.
№____
«—«__20__г
«__»__20__г
2.
20__/20__г.г.
№____
«—«__20__г
«__»__20__г
3
20__/20__г.г.
№____
«—«__20__г
«__»__20__г
4
20__/20__г.г.
№____
«—«__20__г
«__»__20__г
5
20__/20__г.г.
№____
«—«__20__г
«__»__20__г
1.
Цели и задачи дисциплины:
1.1. Цель преподавания дисциплины
Физика составляет фундамент естествознания. Физика - наука о
природе: о строении, свойствах и взаимодействии составляющих ее
материальных тел и полей. Главная цель этой науки – выявить и объяснить
законы природы, которые определяют все физические явления. Физика
основывается на экспериментально установленных фактах. Занимаемая
центральное место среди других наук в объяснении законов природы, она
играет
первостепенное
значение
в
формировании
научного
материалистического мировоззрения. Необходимость изучения физики
диктуется также тем, что физические методы и приборы с каждым годом все
больше проникают в науку и практику сельского хозяйства.
1.2. Основные задачи курса физики
Создание основ теоретической подготовки в области физики,
позволяющей будущим инженерам ориентироваться в потоке информации и
обеспечивающей возможность использования физических принципов при
решении конкретных задач из различных областей физики.
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 математических методов исследования.
2.
Место дисциплины в структуре ООП:
математический и
естественно-научный цикл (Б.2).
2.1. Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента,
необходимым для изучения физики:
- курс физики в объеме средней школы;
- курс математики в объеме средней школы;
- курс химии в объеме средней школы.
2.2. Дисциплины, для которой физика является предшествующей:
теоретическая механика, сопротивление материалов, электротехника,
теплотехника, гидравлика и водоснабжение сельского хозяйства,
неорганическая химия.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций (ПК):
- способности использовать базовые теоретические знания по физике
для решения профессиональных задач (ПК-1);
-
способности
эксплуатировать
современную
аппаратуру
и
оборудование (ПК-9);
- способности использовать знания в области физики для освоения
обеспечиваемых (последующих) дисциплин (ПК-3);
- способности пользоваться современными методами обработки, анализа
и синтеза информации (ПК-5).
В результате изучения дисциплины студент должен (Б.2)
Знать: фундаментальные разделы физики, в том числе физические основы
механики, молекулярную физику и термодинамику, электричество и
магнетизм, оптику , атомную и ядерную физику;
статистические методы обработки экспериментальных данных.
Уметь: использовать физические законы для овладения основами теории и
практики инженерного обеспечения АПК;
использовать математический аппарат для обработки технической и
экономической
информации
и
анализа
данных,
связанных
с
машиноиспользованием и надежностью технических систем.
Владеть: методами проведения физических измерений, методами обработки
экспериментальных данных.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетных единиц.
Вид учебной работы
Всего часов
Семестры
I
II
III
184
64
72
48
-
-
-
-
Лекции
84
32
36
16
Практические занятия (ПЗ)
50
16
18
16
50
16
18
16
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
-
Самостоятельная работа
(всего)
В том числе:
140
46
48
46
-
-
-
-
140
46
48
46
12
12
12
зачет
экзамен
зачет
360
122
132
106
10
3,4
3,6
3
-
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной
работы
Вид промежуточной
аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
36
час
зач. ед.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
1.
механика
2.
Молекулярная
(статическая) физика и
термодинамика
3.
Электричество и магнетизм
Содержание раздела
Кинематика поступательного и вращательного
движения точки.
Динамика поступательного движения.
Динамика вращательного движения.
Работа и энергия.
Законы сохранения в механике.
Элементы специальной теории относительности
Газовые законы.
Распределения Максвелла и Больцмана.
Средняя энергия молекул.
I начало термодинамики. Работа при изопроцессах.
II начало термодинамики. Энтропия. Циклы.
Электростатическое поле в вакууме.
Законы постоянного тока.
Магнитостатика.
Явление электромагнитной индукции.
Свойства вещества.
Уравнения Максвелла.
4.
Механические и
электромагнитные
колебания и волны
5.
Волновая и квантовая
оптика
6.
Квантовая физика. Физика
атома
7.
Элементы ядерной физики и
физики элементарных
частиц
Свободные и вынужденные колебания
Сложение гармонических колебаний.
Волны. Уравнение волны.
Энергия волны. Перенос энергии волной.
Интерференция и дифракция света
Поляризация и дисперсия света
Тепловое излучение. Фотоэффект.
Эффект Комптона. Световое давление.
Спектр атома водорода. Правило отбора.
Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение
неопределенностей Гейзенберга.
Уравнение Шредингера (общие свойства).
Уравнение Шредингера (конкретные ситуации).
Ядро. Элементарные частицы.
Ядерные реакции.
Законы сохранения в ядерных реакциях.
Фундаментальные взаимодействия.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с
обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Теоретическая
механика
Сопротивление
материалов
№ разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
3
4
3
4
5
6
7
6
7
1
1
3.
Электротехника
4.
Теплотехника
2
5.
Гидравлика и
водоснабжение
2
6.
Неорганическая
химия
2
8
…
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
Наименование
раздела дисциплины
Практ.
зан.
Лекц.
Лаб.
зан.
Семин
СРС
Всего
час.
1.
механика
18
10
10
26
2.
Молекулярная
(статическая) физика и
термодинамика
14
6
6
20
46
3.
Электричество и
магнетизм
36
18
18
48
120
4.
Механические и
электромагнитные
колебания и волны
6
6
6
20
38
5.
Волновая и квантовая
оптика
6
6
6
20
38
6.
Квантовая физика.
Физика атома
2
2
4
4
12
7.
Элементы ядерной
физики и физики
элементарных частиц
2
2
2
6
64
5.4. Разделы дисциплин и виды занятий проводимых в интерактивных
формах (удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах,
определяется
по
соответствующему
федеральному
государственному
стандарту)
№
п/п
1
2
3
Наименование
раздела
дисциплины
механика
Молекулярная
(статическая)
физика и
термодинамика
Электричество и
магнетизм
Тема
1. Кинематика и динамика
2. Работа и энергия. Законы
сохранения в механике.
3. Механика твердого тела и
жидкостей
1. Газовые законы
2. Законы термодинамики
1. Электростатика. Закон
Кулона
2. Постоянный ток. Закон
Ома
Вид занятия
(игры, работа в команде,
тренинги, методы IT)
Кол-во
часов
Работа с электронным
пособием «Механика»
Работа в команде
2
Методы IT
2
Кейс-технологии
Деловая игра
2
Интерактивная
анимация
2
2
2
2
3. Законы Кирхгофа
4. Магнитное поле
5. Магнитное поле
различных проводников
6. Электромагнитная
индукция
7. Рубежный контроль
Механические и
электромагнитные
колебания и волны
5
Волновая и
квантовая оптика
1. Механические и
электромагнитные
колебания
2. Упругие и
электромагнитные волны
1. Волновые свойства света
2. Квантовые свойства света
6
Квантовая физика.
Физика атома
1. Дуализм свойств
микрочастиц
7
Элементы ядерной
физики и физики
элементарных
частиц
1. Ядерные реакции
4
Тренинг
Интерактивная
анимация
2
2
2
Методы IT
2
Работа с электронным
пособием «Интернетэкзамен»
Методы IT
2
2
2
Методы IT
Работа с
использованием
мультимедиа
Методы IT
2
2
Интерактивная
анимация
2
2
Всего 36
6. Лабораторный практикум
№
п/п
1.
№ раздела
дисциплины
Механика (модуль I)
2. Молекулярная физика
и термодинамика
(модуль II)
3.
Электромагнетизм
(модуль III
Электростатика и
постоянный ток)
Наименование лабораторных
работ
Работа № 1. Измерение линейных
величин
Работа №3. Изучение законов
движения на машине Атвуда
Работа №5. Определение скорости
пули.
Работа №6. Определение момента
инерции
Работа № 14. Определение
поверхностного натяжения
жидкости.
Работа № 19. Определение Ср/Сv.
Трудоемкость
(час.)
4
Работа № 20. Определение
динамической вязкости жидкости.
Работа № 24.
Электроизмерительные и
вспомогательные приборы
2
Работа № 26. Изучение закона
Ома.
2
2
2
2
2
2
4
Магнетизм (модуль IV)
4.
5.
6.
7.
Механические и
электромагнитные
колебания и волны
(модуль V)
Волновая и квантовая
физика (модуль V)
Квантовая физика,
физика атома (модуль
VI)
Работа № 37. Определение
горизонтальной составляющей
магнитного поля Земли.
Работа № 40. Определение
индуктивности катушки.
Работа № 41. Определение массы
электрона
Работа № 45. Изучение работы
электронного осциллографа.
Работа № 7. Определение длины
волны и скорости звука.
2
Работа № 47. Определение длины
и частоты электромагнитной
волны.
Работа № 53. Определение
световой волны с помощью
дифракционной решетки
Работа № 50. Определение
главного фокусного расстояния
собирающей и рассеивающей
линзы
Работа № 51. Определение
показателя преломления
жидкости.
Работа № 59. Определение
показателя преломления стекла с
помощью микроскопа.
Работа № 54. Проверка закона
Малюса
2
Работа № 56. Исследование
свойств фотоэлемента
2
4
2
4
2
2
2
2
2
2
Элементы ядерной
физики и физики
элементарных частиц
(модуль VI)
ИТОГО
50
7. Практические занятия (семинары)
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
№ раздела дисциплины
Тематика практических
занятий (семинаров)
1. Кинематика и динамика
механика
поступательного движения
2. Кинематика и динамика
вращательного движения
3. Гидродинамика
Молекулярная (статическая) 1. Газовые законы. Основное
физика и термодинамика
уравнение МКТ
2. Законы термодинамики
3. Вязкость жидкостей
Электричество и магнетизм 1. Закон Кулона
2. Электрическое поле в
вакууме. Электрическое поле в
диэлектрике. Энергия
электрического поля
3. Постоянный ток
4. Законы Кирхгофа
5. Магнитное поле тока. Сила
Ампера, сила Лоренца.
6. Электромагнитная индукция
7. Рубежный контроль
Механические и
1. Механические и
электромагнитные
электромагнитные колебания
колебания и волны
2. Упругие и
электромагнитные волны
Волновая и квантовая оптика 1. Волновые свойства света
2. Квантовые свойства света
Квантовая физика. Физика
1. Дуализм свойств
атома
микрочастиц
Элементы ядерной физики и 1. Ядерные реакции
физики элементарных
частиц
ИТОГО
Трудоемкость
(час.)
4
4
2
2
2
2
2
4
2
2
4
2
2
4
2
4
2
2
2
50
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______________________
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2003. – 541с.
2. Грабовский Р.И. Курс физики. – СПб: Издательство «Лань», 2008.
3. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Издательство
Физико-математической литературы, 2007. - 640с.
4. Грабовский Р.И. Сборник задач по физике. – 3-е издание.-СПб:
Издательство «Лань», 2007.
5. Механика, молекулярная физика и термодинамика: Методические
указания к лабораторным работам / Баторова С.Д., Михеева В.Б., Бадмаев
С.С., Самбуева С.Р.-Улан-Удэ: Издательство Бурятской государственной
сельскохозяйственной академии им.В.Р.Филиппова, 2005.-102 с.
6. Лабораторный практикум для студентов агроинженерных специальностей
Часть II / Сост. С.Д. Баторова, В.Б. Михеева, С.Ш. Сангадиев, С.Р. Самбуева,
Н.Р. Петинова; ФГОУ ВПО БГСХА им.В.Р.Филиппова, 2008.-144 с.
б) дополнительная литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука. 2008.
2. Матвеев А.Н. Курс общей физики. – М.: Высшая школа. 1976–1989. Т.1-4.
3. Астахов А.В., Широков Ю.М. . Курс общей физики. – М.: Наука. 19771981. Т.1-3.
4. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики.Изд.доп.перераб. - СПб: Издательство «Лань», 2006.
5. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. М.:Наука,1982.
7. Фирганг Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики. –
М.:ВШ., 1978.
в) программное обеспечение
1. Механика: Электронное учебное пособие для самостоятельной работы
студентов агроинженерных специальностей / С.Р. Самбуева, Э.Л.Санеев;
ФГОУ ВПО БГСХА им.В.Р.Филиппова. - Улан-Удэ: Изд.-во БГСХА, 2007.94 с.
2. Электронное учебное пособие для подготовки к интернет-экзамену по
физике студентов инженерных специальснотей / С.Р.Самбуева, С.С. Бадмаев,
С.Д. Баторова.- Улан-Удэ: Изд.-во БГСХА, 2008.- 70с.
3. Лабораторные работы по механике с применением компьютера /
С.Ш.Сангадиев, С.С. Бадмаев.- Улан-Удэ: Изд.-во БГСХА, 2004.- 39с.
4. Компьютерная программа «М-тест» для проверки остаточных знаний
студентов.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Физика. Библиотека наглядных пособий / под ред. Н.К. Хананова.- Москва:
Министерство образования РФ, 2004.
2. Физика: Учебное электронное пособие. / под ред. С.М.Козел.- Москва:
ООО «Физикон», 2004.
3. Открытая физика: Полный интерактивный курс физики / под ред. С.М.
Козел.- Москва: ООО «Физикон», 2001.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
10.1. Контролирующая компьютерная программа «М-Тест» по всем разделам
физики
Компьютерный лабораторный практикум по механике
Компьютер, лазерный принтер
Оверхед
Лазерные генераторы
Осциллографы
10.2. Средства обеспечения дисциплины
Тема
Плакаты
2
Введение. Предмет
физики. Связь физики с
другими науками
производством. Основы
кинематики
Основные законы
динамики
Вращательное движение
твердого тела
Работа и энергия.
Элементы теории
относительности
Колебания и волны
3
№№
1
1
2
3
4
5
Вес тела
Некоторые типы
колебаний
Газы
8
Основы термодинамики
10.11.
12
Постоянный ток
Магнитное поле тока
13
Законы Ньютона №275
Электронный
видеоматериал
Момент инерции
маховика
Колебания в машинах
и в вибраторах
Основные газовые
законы.
Явления переноса
Вязкость жидкостей и
газов
Жидкое состояние
вещества 1.1.
Поверхностное
натяжение №366
Жидкости
Электростатика
Демонстр.опыты
Моменты инерции
некоторых тел
6.7.
9
Кинофрагменты,
Видеофильмы
4
Физика. Достижения
и пути развития. (3 ч.)
- №384
Напряженность
электрического поля
в диэлектриках
5
Волновая машина.
Физический
маятник
Прибор КлеманаДезорма.
Метод Стокса.
Схема теплового
двигателя.
Взаимодействие
зарядов
Интерактивная
анимация
Действие
магн.поля на
проводник с
током
Электродинамика
14
15
Возникновение э/м
волн в открытом
колебательном
контуре
Распространение э/м.
волн
Интерактивная
анимация
Общие сведения о
природе света
Дисперсия света.
Голография.
Дисперсия и
рассеивание света.
39.1.
Визуализация
инфракрасного
излучения. 39.5.
Полное внутреннее
отражение. 39.3.
Волновые свойства
света
Собирающие и
рассеивающие
линзы
Волновые свойства
света
17
19
Опыты Фарадея.
Правило Ленца
Переменный ток и
электромагнитные
волны
16
18
Движение
заряженных частиц в
электрических и
магнитных полях.
Квантовые свойства
света
Строение атома и ядра.
Внутриядерные
процессы
Инфракрасные и
ультрафиолет.
излучения.
Преломление света
в веществе
Дифр. решетка.
Интерференция
света. Измерение
длины волны с
помощью
дифракционной
решетки. Спектры
испускания и
поглощения света
Ядерный реактор.
Применение
меченых атомов.
Разложение
радиоактивного
излучения в
электрических и
магнитных полях.
Оптический спектр
водорода
10.3.
Материально-техническое
(специализированные лаборатории и
стенды).
Фотоэффект. 39.2.
Давление света
Излучение и
поглощение энергии
атомом. Дискретность
энергетических
уровней
Дифракционная
решетка.
Трехгранная
призма.
Фотоэлемент.
Опыт Резерфорда.
обеспечение
дисциплины
классы, приборы, установки,
Специализированные лаборатории: Механика и молекулярная физика,
Электромагнетизм, Оптика, компьютерные установки по лабораторным
работам, таблицы, демонстрационные опыты.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Число часов, отводимое для чтения лекций и проведения ЛПЗ
невелико, поэтому основной формой обучения студента является
самостоятельная работа над учебным материалом. При самостоятельной
работе по учебным пособиям необходимо составлять конспект, в котором
кратко должны быть описаны физические явления, записаны законы и
формулы, выражающие эти законы, определения физических величин и их
единицы, выполнены типовые задачи.
В процессе изучения физики очень большое значение имеет решение
задач. При этом развиваются навыки использования физических законов для
выяснения конкретных практических вопросов. Выработанные у студентов
навыки и приемы решения задач по физике позволяют в дальнейшем решать
агроинженерные задачи.
В соответствии с учебным планом студенты должны выполнить
самостоятельные работы по следующим модулям: 1. Физические основы
механики; 2. Молекулярная физика и термодинамика; 3. Электростатика,
постоянный ток; 4. Электромагнетизм; 5. Колебание и волны, волновая
оптика; 6. Квантовая оптика, физика атома и ядра.
Выполнение задач в самостоятельных работах является проверкой
степени усвоения студентами теоретического материала и может служить
критерием знания курса.
В настоящее время в высшую школу активно внедряются современные
технологии оценки учебных достижений. Для объективного контроля знаний
необходимо использовать современные стандартизованные методы оценки,
т.е. тестирование. Качество тестовых материалов и технология проведения
тестирования требует все большего совершенствования.
В процессе обучения студенты подвергаются следующим видам
контроля: 1. входной контроль; 2. промежуточный контроль; 3. рубежный
контроль; 4. зачет; 5. экзамен. Контроль может осуществляться с
использованием тестов входного контроля, аттестационно-педагогических
измерительных материалов (АПИМ), программы М-тест, тематических
тестов по физике, электронных учебных пособий «Механика» и «Интернетэкзамен по физике».
Разработчики:
___________________
(место работы)
__________________
(занимаемая должность)
_____________________
(инициалы, фамилия)
Эксперты:
____________________
(место работы)
___________________
(занимаемая должность)
_________________________
(инициалы, фамилия)
____________________
(место работы)
___________________
(занимаемая должность)
_________________________
(инициалы, фамилия)