Материал: 2039

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

II.Аннотированный указатель рекомендуемой литературы

1.Бондарев Б.В. Курс общей физики: в 3-х кн.: кн. 1. Механика; кн. 2. Электромагнетизм, волновая оптика, квантовая физика; кн. 3. Термодинамика, статистическая физика, строение вещества / Б.В. Бондарев, Н.П. Калашников,

Г.Г.Спирин. – М.: Высшая школа, 2005. {Последовательность разделов соответствует программе по физике для технических вузов и образовательным стандартам РФ. Глубина изложения реализована на двух уровнях. Учебный материал сопровождается вопросами для самоконтроля}.

2.Валишев М.Г. Курс общей физики / М.Г. Валишев, А.А. Повзнер. – СПб.: Лань, 2008. – 512 с.{Содержание курса, полнота охвата и теоретический уровень удовлетворяют современным требованиям к учебнику физики для студентов, обучающихся по техническим направлениям}.

3.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – 12-е изд. – М.: Наука, 1990. – 400 с. {Приводятся основные формулы с расшифровкой обозначений величин и объяснением физического смысла уравнений. Даны методические указания к решению типичных задач}.

4. Демков В.П. Физика. Теория. Методика. Задачи / В.П. Демков, О.Н. Третьякова. – М.: Высшая школа, 2001. – 669 с. {На многочисленных примерах показана методика решения основных типов физических задач}.

5.Ивлиев А.Д. Физика: учебное пособие / А.Д. Ивлиев. – СПб.: Лань, 2008.

672 с. {Пособие, написанное по программе для технических специальностей вузов, может быть использовано для самостоятельного изучения физики. Выделены определения физических величин и фундаментальные законы. Приводятся примеры решения типовых задач с необходимыми пояснениями}.

6. Калашников Н.П. Основы физики: учебник

для вузов: в 2-х т. /

Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. – М.: Дрофа. 2003. – Т. 1. – 399 с.

2004.

Т. 2. – 431 с.{Учебник соответствует программе

для технических

вузов,

написан в доступной форме, содержит вопросы для самоконтроля и примеры решения задач}.

8. Новиков С.М. Сборник заданий по общей физике / С.М. Новиков. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2007. – 512 с. {Предлагаются задачи, предваряемые краткой теорией, и примеры решения}.

9.Новодворская Е.М. Сборник задач по физике с решениями для втузов / Е.М. Новодворская, Э.М. Дмитриев. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2005. – 386 с. {Решение физической задачи начинается с детального анализа исходных данных и условий протекания процесса}.

10.Трофимова Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учебное пособие для студентов вузов / Т.И. Трофимова, А.А. Фирсов. – М.: Академия, 2004. – 592 с. {К значительной части задач (около 40 %) приводятся решения с пояснениями,

костальным – расчётные формулы и ответы в числовом виде}.

12. Чертов А.Г. Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв. – М: Издво физ-мат. лит., 2009. – 640 с. { Приводится множество примеров решения задач и подборка необходимых формул с расшифровкой обозначений}.

10

III. Общие методические указания к выполнению заданий

Прежде чем приступить к выполнению задания, прочитайте соответствующий раздел учебника или просмотрите конспект лекций на эту тему, ознакомьтесь с примерами решения задач в настоящем пособии и в рекомендуемой литературе (с. 10). Желательно иметь перед собой подборку формул (определений и основных законов) по теме. Тематика заданий приведена на с. 13.

Алгоритм выполнения контрольного задания следующий:

1.Перепишите полностью без сокращений текст задачи.

2.Выпишите искомые и заданные величины в краткой символической форме (см. примеры) с одновременным переводом числовых значений в СИ. Если задание содержит рисунок, воспроизведите его, соблюдая пропорции. Решение сопровождайте собственными рисунками.

3.Для нахождения неизвестной величины через заданные составьте одно или несколько уравнений на основе известных физических законов и определений величин. Приоритет отдаётся законам сохранения: массы, импульса, момента импульса, энергии, электрического заряда, теореме об изменении кинетической энергии.

4.Выведите расчётную формулу, если она не является основным законом или определением величины. При затруднениях обращайтесь

крекомендуемым пособиям (см. с. 10) и математическому приложению (прил. 2). Формулы, взятые из данного пособия, можно не выводить, но необходимо сделать ссылку, например [(9), с. 33]. Если вы нашли готовую формулу для решения задачи в других пособиях, воспроизведите её вывод и сделайте ссылку на источник.

Математические преобразования формул сопровождайте исчерпывающими пояснениями: а) на основе каких законов составлены уравнения; б) посредством каких математических операций совершается переход от одного уравнения к другому.

5.Решив задачу в общем виде, проверьте, совпадают ли наименования единиц в левой и правой частях полученного уравнения. Для этого подставьте в рабочую формулу вместо обозначений величин соответствующие наименования единиц (прил. 3, 4) и проведите с ними арифметические операции. Совпадение наименований единиц – один из признаков правильности решения.

6.Сделайте вычисления, подставив в формулу числовые значения заданных величин в СИ. Руководствуйтесь правилами приближённых вычислений (прил. 1). Если в тексте задачи не приводятся физические

11

постоянные, воспользуйтесь таблицами Приложения к данному пособию (прил. 5, 6) или найдите их в рекомендуемой литературе. В последнем случае укажите источник, откуда взяты табличные данные.

Числовые значения величин по ходу решения записывайте вместе с их единицами. Однако в случаях, когда все именованные числа выражены в единицах одной системы и с ними выполняется длинный ряд арифметических действий по громоздкой формуле, тогда числа можно не сопровождать единицами. Но по окончании вычислений искомой величины выпишите ещё раз её наименование вместе с числовым значением и соответствующей единицей. Например,

J = 6,3 102 + 2,1 0,252 = 0,4407; J = 0,44 кг м2 . Избегайте записи чисел с большим количеством нулей; пользуй-

тесь представлением числа со степенью десяти. Для быстрой оценки числового значения искомой величины и для удобства работы с калькулятором записывайте значения исходных данных в нормализованном виде. (При этом целая часть числа содержит один разряд.) Так, например, вместо числа 0,00012 удобнее производить вычисления с числом 1,2·10–4, а вместо числа 2820 можно записать 2,820·103. Действия с числами степени десяти производятся по следующим

a

b a

 

b

правилам: 10a·10b = 10a+b ; 10b = 10ab ; (10a)b = 10ab ;

 

 

 

 

 

 

a

10

10

 

= 10

 

.

Округлите числовое значение искомой величины в соответствии с количеством значащих цифр в исходных данных. В промежуточных вычислениях оставляйте на одну – две цифры больше.

7.Представляя значение искомой величины со степенью десяти, можно воспользоваться дольными или кратными единицами, т. е. единицами СИ с приставками, изображающими числа 10n (прил. 2). Например, σ = 73·10-3 Н/м, или σ = 73 мН/м». Приставкой снабжается только первая единица сложного наименования. Запись вида «Н/мм» не рекомендуется.

8.Оцените реальность функциональной зависимости и числового значения искомой величины. Запишите полный ответ на вопрос, поставленный в задаче. Решения заданий, включая схемы, диаграммы

ит. п. следует записать разборчивым почерком или набрать с помощью компьютера, сохранив черновик или копию.

9.В конце работы приведите список использованной литературы (не менее двух наименований, включая данное пособие) с указанием автора и года издания. Ссылаясь на электронные ресурсы, укажите точный адрес источника и дату Вашего обращения к нему.

12

IV. Тематика контрольных заданий

Механика

1.Кинематика материальной точки.

2.Силы в механике. Законы Ньютона. Закон сохранения импульса.

3.Работа и энергия.

4.Момент инерции. Момент силы. Момент импульса.

5.Законы сохранения в механике твёрдого тела.

6.Элементы релятивистской механики.

Электричество

7.Напряжённость и потенциал электростатического поля.

8.Принцип суперпозиции электрических полей.

9.Электроёмкость. Закон сохранения заряда и закон сохранения энергии в электростатике.

10.Закон Ома для однородного участка цепи и закон Джоуля – Ленца.

11.Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи.

Магнетизм

12.Характеристики магнитного поля.

13.Принцип суперпозиции магнитных полей.

14.Сила Лоренца. Сила Ампера. Момент силы, действующий на контур с током в магнитном поле.

15.Электромагнитная индукция.

16.Индуктивность. Энергия магнитного поля.

Физика колебаний

17.Кинематические характеристики колебательного процесса.

18.Сложение гармонических колебаний.

19.Гармонические осцилляторы.

20.Свободные колебания.

21.Вынужденные колебания.

Волновые процессы

22.Волны в упругой среде: плоская бегущая волна; стоячая волна; звук.

23.Свойства электромагнитных волн. Поляризация.

24.Интерференция.

25.Дифракция.

Квантовые явления

26.Фотоэффект. Эффект Комптона.

27.Спектры водородоподобных атомов.

28.Рентгеновские спектры.

29.Тепловое излучение.

Элементы квантовой механики

30.Волны де Бройля.

31.Соотношения неопределённостей.

32.Частица в потенциальной яме.

33.Радиоактивность.

34.Ядерные реакции.

Статистическая физика и термодинамика, физика атомного ядра

35.МКТ идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.

36.Явления переноса в газах: диффузия, теплопроводность, внутреннее трение.

37.Теплоёмкость и внутренняя энергия идеального газа.

38.Количество теплоты и работа сил давления газа в изопроцессах.

39.КПД теплового двигателя.

40.Энтропия.

Физика конденсированного состояния

41.Давление в жидкости. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.

42.Поверхностное натяжение.

43.Упругость твёрдых тел.

44.Теплоёмкость твёрдых тел.

45.Электропроводность твёрдых тел.

46.Контактные явления.

13

V. Основные формулы: определения и законы

1. МЕХАНИКА

Определяющие формулы1, единицы величин, взаимосвязь характеристик поступательного

и вращательного движений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Поступательное движение

Взаимосвязь

Вращательное движение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Еди-

 

 

 

 

 

 

Еди-

Величина

 

 

 

 

 

 

величин

Величина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ница

 

 

 

 

 

 

 

 

ница

Путь s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

s=φ r

Угол поворота

φ

 

 

 

 

рад

перемещение

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

υ =

d s

 

 

 

м/с

υ = ω r

 

ω=

d φ

 

рад/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

Угловая скорость

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ускорение танген-

 

 

 

Угловое ускорение

 

 

 

 

 

циальное

а

 

=

 

d υ

м/с2

aτ = ε r

 

 

d 2 φ

рад/с2

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε= dt2

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ускорение нормальное

м/с2

an = 2 r

 

 

 

 

 

 

 

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

J =r2 dm

Момент инерции J

 

 

 

 

кг·м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

Импульс тела

 

 

 

 

 

 

 

 

кг·м/с

 

 

Момент импульса

 

 

 

 

2

 

р=m υ

 

 

 

 

 

 

L =r × p

 

 

 

 

 

 

кг·м /c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L=J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент силы

 

 

 

 

 

 

Сила

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

M

=r ×F

 

M =r ×F ;

Н·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М =F r sin α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М =F l

 

Работа

δ A = F d s

Дж

 

 

Дж

 

δ A = M d φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность

N =

 

δ A

 

Вт

 

Мощность

N =

δ A

 

Вт

 

dt

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Математическое соотношение, установленное между измеренными, ранее определёнными величинами, записывается в виде формулы-определения (одной для определяемой величины). Зависимости этой величины от влияющих факторов выражаются в виде формул-законов (их может быть несколько для данной физической величины).

14