Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






ФІЗИКА І МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ФІЗИКИ


 

ІV курс, напрям підготовки: 6. 040203 Фізика*

факультету природничої і фізико-математичної освіти

 

 

Програма затверджена вченою радою Глухівського національного педагогічного університету імені Олександра Довженка

пр. № від .

 

 

Програму склали:

Шелудько В.І., Кухарчук Р.П.

 

 

Затверджено кафедрою Фізико-математичної освіти та інформатики (назва кафедри) Протокол № 8 від 15.04.2016 р.   Завідуючий кафедрою (підпис)  

Пояснювальна записка

Державна атестація студентів факультету природничої і фізико-математичної освіти за освітньо-кваліфікаційним рівнем "бакалавр" здійснюється після завершення IV курсу навчання з метою встановлення фактичної відповідності рівня підготовки вимогами освітньо - кваліфікаційної характеристики.

Випускники повинні володіти основними поняттями загальної фізики, мати чітке уявлення про основні фізичні закони і закономірності, володіти навичками розв'язування фізичних задач, вміти використовувати набуті знання на практиці.

Форма проведення державної атестації усний екзамен з дисциплін, передбачених навчальним планом.

Перелік дисциплін для проведення державної атестації студентів, які навчаються за спеціальністю 6.040203. Фізика*

- механіка;

- молекулярна фізика;

- електромагнетизм;

- оптика;

- квантова фізика;

- вибрані питання теоретичної фізики;

- методика викладання фізики.

На екзамені дозволяється користуватись програмами з фізики і фізичною довідниковою літературою.

КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ВІДПОВІДЕЙ

Оцінка “відмінно” студент демонструє глибокі, міцні знання, точно і повно дає відповіді на всі питання, виявляє свідомий творчий підхід, вільне володіння науковим апаратом, знання спеціальної літератури.

Оцінка “добре”студент демонструє достатньо повні знання, обґрунтовано, але з деякими неточностями дає відповіді на питання, виявляє самостійність мислення, загальну грамотність.

Оцінка “задовільно”студент демонструє розуміння основного навчального матеріалу, але дає неповні відповіді на питання, виявляє частково усвідомлений рівень знань.

Оцінка “незадовільно”оцінюється студент демонструє відсутність знань програмного матеріалу, дає невірні відповіді на питання, або зовсім не дає відповіді.


ЗАГАЛЬНА ФІЗИКА

1. Предмет фізики. Матерія і рух. Простір і час - основні форми існування матерії. Роль фізики в розвитку науково-технічного прогресу. Зв'язок фізики з іншими науками.

2. Основні поняття кінематики: матеріальна точка, система відліку, рівняння руху. Вектори переміщення, швидкості, прискорення. Рівномірний та рівноприскорений рухи. Рух по колу. Нормальне, тангенціальне та повне прискорення. Зв'язок між лінійними та кутовими характеристиками.

3. Основні поняття динаміки: сила, маса, імпульс. Перший закон динаміки. Інерціальні системи відліку. Другий закон Ньютона. Зв'язок між силою та зміною імпульсу. Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух. Принцип відносності Галілея та межі застосування класичної механіки.

4. Види фундаментальних взаємодій. Пружні сили. Закон Гука. Види деформацій. Сили тертя. Закон Амонтона-Кулона. Гравітаційні сили. Гравітаційне поле. Гравітаційна стала та методи її вимірювання. Гравітаційна і інертна маса. Рух планет. Закони Кеплера.

5. Робота і потужність. Робота змінної сили. Консервативні та дисипативні сили. Робота сил тяжіння і пружних сил та сил тертя. Потенціальна, кінетична та повна енергія. Закон збереження енергії в консервативних та неконсервативних системах. Роль закону збереження енергії в фізичних дослідженнях. Приклади застосування законів збереження ( Космічні швидкості. Пружні та непружні удари).

6. Поняття твердого тіла. Поступальний та обертальний рух твердого тіла. Поняття динаміки обертального руху твердого тіла: момент інерції, момент сили, момент імпульсу. Основне рівняння динаміки обертального руху. Кінетична енергія обертального руху.

7. Умови рівноваги тіл. Методи визначення моментів інерції твердих тіл різної форми. Теорема Штейнера. Закон збереження моменту імпульсу. Гіроскопи та їх застосування. Фундаментальність законів збереження механіки.

8. Предмет гідроаеростатики та гідроаеродинаміки. Методи вивчення руху рідин і газів. Тиск у рідинах і газах. Закон Паскаля. Закон Архімеда. Стаціонарний потік. Трубка потоку. Теорема про нерозривність потоку. Рівняння Бернуллі та його наслідки.

9. Механічні коливання. Класифікація коливань. Гармонічні коливання та їх характеристики: зміщення, амплітуда, фаза, період та частота. Швидкість та прискорення точки, що коливається. Енергія коливної системи.

10. Пружинний та математичний маятники. Фізичний маятник. Диференціальне рівняння гармонічних коливань. Диференціальне рівняння затухаючих коливань. Декремент затухання. Вимушені коливання. Резонанс.

11. Складання коливань. Механічні хвилі. Рівняння хвилі. Когерентні хвилі. Інтерференція хвиль. Енергія біжучої хвилі. Звукові хвилі. Об'єктивні та суб'єктивні характеристики звуку. Частотний діапазон звуку. Ефект Доплера. Ультразвук та його використання. Поняття про інфразвук.

12. Методи дослідження фізичних властивостей макроскопічних систем. Короткий історичний огляд розвитку молекулярної фізики та термодинаміки. Стан речовини та його мікроскопічні параметри.

13. Основні положення МКТ. Експериментальні підтвердження МКТ. Основне рівняння МКТ. Температура - міра кінетичної енергії молекул. Стала Больцмана. Рівняння стану ідеального газу. Основні закони ідеального газу.

14. Розподіл швидкостей молекул за Максвеллом та його дослідна перевірка. Барометрична формула. Закон Максвелла—Больцмана. Дослід Перрена.

15. В'язкі рідини. Ламінарний та турбулентний потоки. Число Рейнольдса. Сили опору у в'язких рідинах. Формула Стокса. Формула Пуайзеля. Лобовий опір та підіймальна сила.

16. Середня довжина вільного пробігу молекул. Вакуум. Внутрішнє тертя. Теплопровідність газів. Дифузія газів.

17. Предмет термодинаміки. Термодинамічна система. Термодинамічна рівновага. Поняття внутрішньої енергії, кількості теплоти і роботи в термодинаміці. Перший закон термодинаміки.

18. Рівноважні стани. Адіабатний процес. Рівняння Пуасона. Робота газу при ізопроцесах. Політропний процес. Закон про рівномірний розподіл енергії за ступенями вільності. Теплоємність ідеального газу.

19. Оборотні та необоротні процеси. Цикли. Цикл Карно та його ККД. Принцип дії теплових машин. Другий закон термодинаміки. Теорема Карно. Ентропія. Статистичний зміст ентропії. Критика ідеалістичних висновків другого закону термодинаміки. Третій закон термодинаміки.

20. Відхилення реальних газів від законів ідеального газу. Рівняння Ван-дер-Ваальса. Критичний стан. Внутрішня енергія газу. Ефект Джоуля-Томсона. Зрідження газів та одержання низьких температур.

21. Кристалічні та аморфні тіла. Симетрія кристалів. Фізичні типи кристалічних решіток. Теплове розширення у твердих тілах. Теплоємність твердих тіл. Теплопровідність твердих тіл.

22. 3агальні властивості та будова рідини. В'язкість. Поверхневий натяг. Формула Лапласа. Адсорбція. Флотація. Рідкі розчини. Осмотичний тиск. Рідкі кристали.

23. Фаза речовини. Фазова рівновага. Діаграма стану. Випаровування. Рівняння Клапейрона-Клаузіуса. Кипіння.

24. Сублімація, плавлення та кристалізація твердого тіла. Фазові переходи першого і другого роду. Квантові рідини.

25. Полімери. Хімічна будова та структура полімерів. Механічні властивості полімерів та їх застосування.

26. Предмет та методи електромагнетизму. Короткий історичний огляд розвитку електромагнетизму. Електричний заряд. Досліди Мілікена. Поняття електричного поля. Напруженість електричного поля. Поняття диполя. Закон Кулона.

27. Теорема Остроградського-Гауса та приклади її застосування. Диференціальна форма теореми Остроградського-Гауса. Рівняння Пуассона.

28. Робота сил електростатичного поля. Потенціальний характер електростатичного поля. Потенціал та різниця потенціалів. Енергія взаємодії електричних зарядів.

29. Провідники в електричному полі. Розподіл зарядів на поверхні провідника. Електрична ємність. Конденсатор. Енергія електричного поля.

30. Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца.

31. Діелектрики. Поляризація діелектриків. Вектор поляризації. Діелектрична сприйнятливість і проникність. Вектор електричного зміщення. Неполярні діелектрики. Полярні діелектрики. Іонна поляризація. Сенгето-, п'єзо- та піро- електрики.

32. Електричний струм у металах. Класична електронна теорія провідності металів. Напівпровідники. Домішкова провідність напівпровідників. Застосування напівпровідників. Квантова теорія провідності металів. Явище надпровідності.

33. Напівпровідниковий діод. Транзистор. Термоелектричний струм. Ефект Пельтьє. Явище Томсона. Робота виходу електрона з металу. Контактна різниця потенціалів. Контактні явища в напівпровідниках.

34. Термоелектронна емісія. Вакуумний діод. Вакуумний тріод. Електронно-променева трубка (ЕПТ). Вторинна та автоелектронна емісія.

35. Електролітична дисоціація. Електроліз. Закони Фарадея. Хімічні джерела струму. Застосування електролізу в техніці.

36. Іонізація газів. Несамостійний розряд в газах. Самостійні розряди в газах. Тліючий розряд. Іскровий розряд. Дуговий розряд. Коронний розряд. Плазма.

37. Магнітна взаємодія струмів. Індукція і напруженість магнітного поля. Закони Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле прямого, колового струму та соленоїда. Магнітна взаємодія струмів. Індукція і напруженість магнітного поля. Циркуляція вектора магнітної індукції. Контур зі струмом в магнітному полі.

38. Коливальний контур. Власні електричні коливання. Затухаючі коливання. Вимушені електричні коливання. Генератор незатухаючих коливань.

39. Отримання змінної ЕРС. Квазістаціонарний струм. Діючі значення сили струму і напруги. Закон Ома для змінного струму. Резонанс струмів. Робота і потужність змінного струму. Трифазний струм.

40. Магнетики. Діамагнетики. Парамагнетики. Парамагнітний резонанс. Феромагнетики. Анти- та феримагнетики. Вектор намагнічення та напруженості. Магнітна сприйнятливість і проникність магнетиків. Граничні умови на межі поділу магнетиків.

41. Досліди Фарадея. Явище електромагнітної індукції (ЕМІ). Закон ЕМІ. Правило Ленца. Електромагнітне поле (ЕМП). Система рівнянь Максвела. Явище самоіндукції. Індуктивність. Явище взаємної індукції. Трансформатори. Вихрові струми. Скін-ефект. Енергія магнітного поля.

42. Сила Лоренца. Ефект Холла. Електронний мікроскоп, мас-спектрометр, МГД. Прискорювачі заряджених частинок. Робота при переміщенні провідника зі струмом в магнітному полі. Магнітний потік.

43. Хвильове рівняння електромагнітних хвиль (ЕМХ). Шкала ЕМХ. Принцип радіозв'язку. Принцип радіолокації.

44. Предмет оптики. Короткий історичний розвиток оптики. Електромагнітна теорія світла. Природне і поляризоване світло. Квантові властивості світла. Корпускулярно-хвильовий дуалізм природи світла. Основні фотометричні величини. Джерела світла.

45. Загальні відомості про інтерференцію. Методи одержання інтерференції світла. Метод поділу хвильового фронту. Метод поділу амплітуди (інтерференція в тонких плівках та пластинках). Багатопроменева інтерференція. Застосування інтерференції в науці і техніці. Інтерферометри.

46. 3агальні відомості про дифракцію світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракція Френеля. Дифракція Фраунгофера. Дифракційна решітка. Дифракція рентгенівського випромінювання. Дифракція світлових хвиль на ультразвукових стоячих хвилях. Поняття про голографію.

47. Електромагнітна теорія відбивання і заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закон Брюстера. Явище подвійного променезаломлення. Поляризатори і аналізатори. Закон Малюса. Аналіз поляризованого світла. Штучна анізотропія. Обертання площини поляризації.

48. Дисперсія показника заломлення. Електронна теорія дисперсії і поглинання світла. Дисперсія призми. Спектрометри. Спектральний аналіз. Поглинання світла. Кольори тіл. Випромінювання Вавілова-Черенкова. Поняття про нелінійну оптику

49. Розсіяння світла в оптично неоднорідному середовищі. Явище Мандельштама-Бріллюена. Комбінаційне розсіяння світла. Атмосферні оптичні явища.

50. Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики. Принцип Ферма. Основні поняття і означення. Закони відбиття та заломлення світла. Явище повного внутрішнього відбиття. Заломлення і відбиття світла сферичною поверхнею.

51. Тонкі лінзи. Центрована оптична система. Додавання оптичних систем. Аберації оптичних систем. Око як оптична система. Оптичні прилади. Дифракційна природа зображення. Роздільна здатність телескопа та мікроскопа.

52. Швидкість світла та методи її вимірювання. Експериментальні основи СТВ. Ефект Доплера.

53. Закони фотоефекту. Дослідження Столетова. Квантова теорія фотоефекту. Фотоелементи та їх застосування. Фотонна теорія світла. Маса та імпульс фотона. Досліди Вавилова. Тиск світла. Досліди Лебедева.

54. Одержання рентгенівського випромінювання. Гальмівне і характеристичне рентгенівське випромінювання та його спектри. Поглинання і розсіяння рентгенівського випромінювання. Ефект Комптона. Застосування рентгенівського випромінювання.

55. Рівноважне випромінювання та його характеристики. Закон Кірхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон Віна. Формула Релея-Джинса. Формула Планка. Оптична пірометрія.

56. Хвилі де Бройля. Досліди Девісона і Джермера. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Рівняння Шредінгера. Принцип суперпозиції.

57. Частинка у нескінченно глибокій одновимірній потенціальній ямі. Гармонічний осцилятор. Проходження частинки крізь потенціальний бар'єр.

58. Поняття про хімічний зв'язок і валентність. Будова молекул. Молекулярні спектри. Люмінесценція. Правило Стокса. Спонтанне і індуковане випромінювання. Квантові генератори (лазери) і їх застосування.

59. Спектральні серії випромінювання атомів водню. Дослід Резерфорда. Постулати Бора. Принцип відповідності. Дослід Франка і Герца. Квантування енергії, моменту імпульсу і проекції імпульсу. Спін електрона. Досліди Штерна і Герлаха.

60. Принципи Паулі. Електронні шари складних атомів. Періодична система елементів Д.І. Менделєєва. Поняття квантової теорії багатоелектронних атомів. Природа характеристичного рентгенівського випромінювання. Закон Мозлі.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Загальна фiзика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка [Текст] : навч. посібник / В. П. Дущенко, I. М. Кучерук. - 2-е вид., перероб. і доп. – К. : Вища шк., 1993. - 431 с.

2. Загальний курс фізики [Текст] : у 3-х т. Т. 3: Оптика. Квантова фізика / I.М. Кучерук, І.Т. Горбачук. - К. : Техніка, 1999. - 518 с.

3. Загальна фізика. Електрика і магнетизм [Текст] : навч. посіб. для студ. фіз.-мат. ф-тів пед. ін-тів / І. М. Кучерук, І. Т. Горбачук ; за ред. В. Й. Сугакова. - К. : Вища шк., 1990. - 367 с.

4. Загальна фізика. Збірник задач / За заг. ред. І.Т.Горбачука. – Київ, В.Ш., 1993.

5. Савельев И.В. Курс общей физики / И.В Савельев.– Т.1.2,3.

6. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И.Трофимова. – М.: Высшая школа, 1983.

7. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С.Волькенштейн. – М.: Наука, 1985.

8. Федорченко А.М. Курс теоретичної фізики. Т.1 / А.М.Федорченко – К. : Вища шк., 1990.

9. Савельев И.В. Основы теоретической физики / И.В.Савельев. – М.: Наука, 1991.

10. Гречко Л.Г., Сугаков В.И., Томасевич О.Ф. Сборник задач по теоретической физике / Л.Г.Гречко, В.И.Сугаков, О.Ф.Томасевич, А.М.Федорченко. – М.: Высшая школа, 1972. - 336 с.

11. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — 512 с.

12. Иродов И.Е.Сборник задач по общей физике / И.Е.Иродов. 2-е изд., перераб.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.— 416 с.

13. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). — Издание 4-е. — М.: Наука, 1989. — 768 с.

14. В. В. Мултановский. Курс теоретической физики. Том 1. Классическая механика. Основы специальной теории относительности. Релятивистская механіка. – М. : Просвещение, 1988, 304 с.

15. Курс общей физики. Т.1. Механика, колебания и волны, молекулярная фізика / Савельев И.В. – М.: Наука, Гл. ред. физ-мат. лит., 1970.— 508с.

16. Фізичний практикум [Текст] : навчальний посібник для педагогічних інститутів. Ч. 1 / за ред. В. П. Дущенка. - К. : Вища школа, 1981. - 248 с.

17. Фізичний практикум [Текст] : навчальний посібник для педагогічних інститутів. Ч. 2 / за ред. В. П. Дущенка. - К. : Вища школа, 1984. - 256 с.

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.