Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ Красноярский государственный аграрный университет
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ФИЗИКА
направление 110800.62 - Агроинженерия
профиль Электрооборудование и электротехнологии в АПК
кафедра Физики
курс 1, 2-й семестр 2,3,4-й
Красноярск - 2013 г.
Рабочая программа составлена на основании Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Составитель программы Серюкова И.В.
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
4. Содержание дисциплины
4.1. Тематический план
4.2. Лекционный курс
4.4. Лабораторный практикум
4.5. Самостоятельная работа студентов
5. Список рекомендуемой литературы для изучения дисциплины
Аннотация
Дисциплина «Физика» является частью математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки «110800.62 Агроинженерия». Дисциплина реализуется в институте «Энергетик и Управления Энергетическими Ресурсами АПК» кафедрой «Физики».
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК-1, ОК-2, профессиональных компетенций ПК-1, ПК-2, ПК-3 выпускника.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с изучением основных физических явлений и фундаментальных понятий, законов и теорий классической и современной физики, принципов работы современная научной аппаратуры.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа студента, консультации.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме отчета и защиты лабораторной работы и промежуточный контроль в форме зачетов.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 10 зачетных единиц, 360 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (54 часов), лабораторные (144 часов) занятия и (162 часов) самостоятельной работы студента.
1. Требования к дисциплине
1.1. Внешние и внутренние требования
Дисциплина «Физика» включена в ООП, в цикл Математических и естественнонаучных дисциплин базовой части.
Реализация в дисциплине «Физика» требований ФГОС ВПО, ООП ВПО и Учебного плана по направлению (профилю подготовки) 110800.62 Агроинженерия, профилям подготовки «Электрооборудование и электротехнологии в АПК» должна формировать следующие компетенции:
ОК-1 – владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;
ОК-2 – умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;
ПК-1 – Способностью к использованию основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования;
ПК-2 – способностью разрабатывать и использовать графическую техническую документацию;
ПК-3 – способность решать инженерные задачи с использованием основных законов механики, электротехники, гидравлики, термодинамики и тепломасообмена; знание устройства правил эксплуатации гидравлических машин и теплотехнического оборудования.
1.2. Место дисциплины в учебном процессе
Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется дисциплина «Физика» являются «Математика», «Химия».
Дисциплина «Физика» является основополагающим для изучения следующих дисциплин: «Гидравлика», «Теплотехника», «Материаловедение», «Механика», «Теоретические основы электротехники», «Светотехника», «Электрические и магнитные измерения».
Особенностью дисциплины является большой объём учебного материала, необходимость сочетания теоретических знаний с проведением лабораторного эксперимента и математической обработкой его результатов, тесная взаимосвязь с дисциплинами циклов ОПД и СД.
Контроль знаний студентов проводится в форме текущей и промежуточной аттестации.
2. Цели и задачи дисциплины. Компетенции, формируемые в результате освоения
Целью дисциплины «Физика» является освоение студентами теорети-ческих и практических знаний и приобретение умений и навыков в области физики - изучение основных физических представлений о материальном мире, овладение фундаментальными физическими понятиями, теориями и законами, методами исследований для усвоения методов и приемов решения задач из различных областей физики и будущей специальности, знакомства и использования физической аппа-ратуры.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- методы статистической обработки экспериментальных данных;
- фундаментальные разделы физики, в том числе физические основы механики, молекулярную физику и термодинамику, электричество и магнетизм, оптику, атомную и ядерную физику.
Уметь:
использовать физические законы для овладения основами теории и практики инженерного обеспечения АПК;
создавать базы экспериментальных данных и проводить их анализ.
Владеть:
методами проведения физических измерений.
3. Организационно-методические данные дисциплины
Виды учебной работы | Всего часов | Семестры |
1 | 2 | 3 | 4 |
Общая трудоемкость дисциплины | 360 | | 72 | 144 | 114 |
Аудиторные занятия | 198 | | 54 | 90 | 54 |
Лекции | 54 | | 18 | 18 | 18 |
Практические занятия | | | | | |
Семинары | | | | | |
Лабораторные занятия | 144 | | 36 | 72 | 36 |
Самостоятельная работа | 162 | | 18 | 72 | 90 |
Курсовой проект (работа) | | | | | |
Расчетно-графические работы | | | | | |
Реферат | | | | | |
Контрольные работы | | | | | |
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | | | зачет | зачет | зачет |
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
№ п/п | Раздел дисциплины | Всего часов | В том числе | Формы контроля |
Лекции | Практич. занятия или семинары | Лабор. работы |
1 | Механика и динамика движения | 18 | 6 | | 12 | Защита лабораторных работ, подготовка к написанию тестов, экзамен |
2 | Механические колебания и волны | 12 | 4 | | 8 |
2 | Гидродинамика | 10 | 2 | | 8 |
3 | Основы молекулярной физики | 8 | 4 | | 4 |
3 | Основы термодинамики | 6 | 2 | | 4 |
3 | Электрическое поле | 12 | 4 | | 8 |
3 | Постоянный электрический ток | 36 | 4 | | 32 |
4 | Магнитное поле | 22 | 6 | | 16 |
4 | Переменный электрический ток | 20 | 4 | | 16 |
4 | Волновые свойства света | 14 | 4 | | 10 |
4 | Квантовые свойства света | 14 | 6 | | 8 |
4 | Элементы атомной физики | 6 | 2 | | 4 |
5 | Строение атомных ядер. Элементарные частицы | 20 | 6 | | 14 |
4.2. Лекционный курс
№ п/п | Модуль, методическая единица | Тема и краткое содержание лекций | час | Формы контроля |
1 | МОДУЛЬ 1. Физические основы механики | | | |
2 | МЕ1. Механика и динамика движения | Лекция № 1. Кинематика и динамика поступательного движения | 2 | Опрос на экзамене. Подготовка к лабораторным работам |
3 | | Лекция № 2. Силы инерции. Работа, энергия | 2 | |
4 | | Лекция № 3. Вращение твердого тела | 2 | |
5 | МЕ 2. Механические колебания и волны | Лекция № 4. Механические колебания | 2 | |
6 | | Лекция № 5. Механические волны | 2 | |
7 | МЕ 3. Гидродинамика | Лекция № 6. Гидродинамика | 2 | |
8 | Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика | | | |
9 | МЕ 4. Основы молекулярной физики | Лекция № 7. Законы идеального газа | | |
10 | | Лекция № 8. Закон распределения идеального газа. Процессы переноса | 2 | |
11 | МЕ 5. Основы термодинамики | Лекция № 9. Термодинамика, реальный газ | 2 | |
12 | Модуль 3. Электричество и магнетизм | | | |
13 | МЕ 6. Электрическое поле | Лекция № 10. Электрическое поле в вакууме | 2 | |
14 | | Лекция № 11. Электрическое поле в веществе. Энергия электрического поля | 2 | |
15 | МЕ 7. Постоянный электрический ток | Лекция № 12. Постоянный электрический ток | 2 | |
16 | | Лекция № 13. Электрический ток в разных средах | 2 | | |
17 | МЕ 8. Магнитное поле | Лекция № 14. Магнитное поле в вакууме и веществе | 2 | |
18 | | Лекция № 15. Действие магнитного поля на токи и заряды | 2 | |
19 | | Лекция № 16. Электромагнитная индукция | 2 | |
20 | МЕ 9. Переменный электрический ток | Лекция № 17. Генерация переменного тока. Переменный ток в электрической цепи | 2 | |
21 | | Лекция № 18. Электромагнитные волны. Уравнения Максвелла | 2 | |
22 | Модуль 4. Оптика | | | | |
23 | МЕ 10. Волновые свойства света | Лекция № 19. Геометрическая оптика | 2 | |
24 | | Лекция № 20. Волновые свойства света | 2 | | <
25 | МЕ 11. Квантовые свойства света | Лекция № 21. Корпускулярные свойства света. Дуализм вещества. | 2 | |
26 | | Лекция № 22.Фотоэффект, тепловое излучение | 2 | |
27 | | Лекция № 23. Взаимодействие света с веществом. Люминесценция | 2 | |
28 | Модуль 5. Строение атомных ядер. Элементарные частицы | | | |
29 | МЕ 12. Элементы атомной физики | Лекция № 24. Теория атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики | 2 | |
30 | МЕ 13. Строение атомных ядер. Элементарные частицы | Лекция № 25. Общие сведения об атомных ядрах. Естественная радиоактивность | 2 | |
31 | | Лекция № 26. Взаимодействие излучения с веществом. Методы регистрации радиоактивных излучений | 2 | |
32 | | Лекция № 27. Элементарные частицы | 2 | |
| | | | | |
4.4. Лабораторные/практические/семинарские занятия
№ п/п | Модуль, методическая единица | Тема и краткое содержание лекций | час | Формы контроля |
1 | МОДУЛЬ 1. Физические основы механики | | | |
2 | МЕ1. Механика и динамика движения | Л/Р № 1. Изучение законов кинематики и динамики поступа-тельного движения на машине Атвуда. | 4 | Опрос на экзамене. Подготовка к лабораторным работам |
3 | | Л/Р № 2. Изучение законов вращательного движения твердого тела с помощью маятника Обербека. | 4 | |
4 | | Л/Р № 3. Определение момента инерции твердых тел с помощью трифиллярного подвеса. | 4 | |
5 | МЕ 2. Механические колебания и волны | Л/Р № 4. Определение ускорения силы тяжести с помощью математического маятника . | 4 | |
6 | | Л/Р № 5. Определение ускорения силы тяжести с помощью физического маятника. | 4 | |
7 | МЕ 3. Гидродинамика | Л/Р № 6. Определение коэффициента внутреннего трения дом вытекания жидкости (газа) через капилляр. | 4 | |
7 | | Л/Р № 7. Определение коэффи-циента внутреннего трения по методу Стокса. | 4 | |
8 | Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика | | | |
9 | МЕ 4. Основы молекулярной физики | Л/Р № 8. Определение отношения удельных теплоемкостей. | 4 | |
11 | МЕ 5. Основы термодинамики | Л/Р № 9. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом капель. | 4 | |
12 | Модуль 3. Электричество и магнетизм | | | |
13 | МЕ 6. Электрическое поле | Л/Р № 10. Компьютерная лабораторная работа «Изучение электростатического поля» | 8 | |
15 | МЕ 7. Постоянный электрический ток | Л/Р № 11. Определение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра. | 8 | |
16 | | Л/Р № 12. Определение термо Э.Д.С. и градуировка термопары. | 8 | | |
16 | | Л/Р № 13. Исследование температурной зависимости проводника и полупроводника. | 8 | | |
16 | | Л/Р № 14. Определение сопротивления проводника методом моста Уинстона, определение удельного сопротивления про-водника. | 8 | | |
17 | МЕ 8. Магнитное поле | Л/Р № 15. Изучение магнитных характеристик ферромагнетика с помощью осциллографа. | 82 | |
18 | | Л/Р № 16. Исследование зависимости потерь при перемагничи-вании ферромагнетика от вели-чины максимальной индукции образца. | 8 | |
20 | МЕ 9. Переменный электрический ток | Л/Р № 17. Определение активного сопротивления и индуктивно-сти соленоида. | 8 | |
21 | | Л/Р № 18. Знакомство с принципом действия индукционного электросчетчика. | 8 | |
22 | Модуль 4. Оптика | | | | |
23 | МЕ 10. Волновые свойства света | Л/Р № 19. Определение показателя преломления с помощью микроскопа | 4 | |
24 | | Л/Р № 20. Определение длины волны света с помощью дифракционной решетки | 2 | | <
24 | | Л/Р № 21.Изучение поляризованного света | 4 | | <
25 | МЕ 11. Квантовые свойства света | Л/Р № 22. Изучение законов внешнего (внутреннего) фотоэффекта | 4 | |
26 | | Л/Р № 23. Изучение спектральных характеристик теплового излучения | 4 | |
28 | Модуль 5. Строение атомных ядер. Элементарные частицы | | | |
29 | МЕ 12. Элементы атомной физики | Л/Р № 24. Изучение спектра испускания атомов ртути | 4 | |
30 | МЕ 13. Строение атомных ядер. Элементарные частицы | Л/Р № 25. Определение длины пробега α- частицы | 2 | |
31 | | Л/Р № 26. Определение линейного поглощения β- излучения | 4 | |
32 | | Л/Р № 27. Определение мертвого времени счетчика | 2 | |
32 | | Л/Р № 28. Изучение флуктуации потока радиоактивных частиц | 4 | |
32 | | Л/Р № 28. Определение активности радиоактивного препарата относительным методом | 2 | |
| | | | | |
5. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений/Т.И. Трофимова. – 6 - е изд., стер.. – М.: Высшая школа, 2012.
- Грибов Л.А., ПрокофьеваН.И. Курс физики. М., Гардарика,1998.
- Грабовский Р.И. Курс физики: учебное пособие для высших учебных заведений/ Р.И. Грабовский.-6-е изд..-СПб: Лань, 2012.
- И.В. Серюкова, Г.С. Сакаш, О.И. Наслузова,И.Ю. Сакаш, Т.О. Чичикова,Е.В. Богданов «ФИЗИКА (механика, термодинамика, молекулярная физика, электричество и магнетизм): лаборатор. практикум для студентов инженерных специальностей», 2013. (СибРУМЦ).
- Б.П. Сорокин, И.В. Серюкова, А.В. Чжан, О.Д. Барцева, Т.П. Сорокина, В.Б. Круглов «Электрические колебания, оптика, квантовая природа излучения, атомная физика: лабораторный практикум» , 2009. (СибРУМЦ).
- Мисюль С.В., Смолин Р.П. Введение в лабораторный практикум. КрасГАУ, 2006
|