Механика, электричество - Северный Государственный

Структура учебно-методического комплекса дисциплины
I.
Рабочая -учебная программа (приложение 1)
Тематический план лекций (приложение 2)
Тематический план практических занятий (приложение 3)
II. Методические рекомендации для преподавателей по дисциплине (приложение
4)
III. Методические указания для студентов по дисциплине (приложение 6)
IV. Средства оценки компетенций (приложение 7)
1. Цель и задачи освоения дисциплины
Цель дисциплины:
Формирование представлений
 о физической теории как инструменте анализа явлений живой и неживой
природы, возможностях применения фундаментальных законов физики для
объяснения свойств и поведения сложных многоатомных систем, включая
биологические объекты;
 о физических методах исследований (в том числе, методах физикохимического анализа, радиоизотопных исследований и методах изучения
механизмов действия ионизирующих излучений на биологические
объекты);
 о физических принципах работы современных технических устройств.
Овладение
 основными принципами и законы физики;
 основами техники лабораторного эксперимента; его технического
обеспечения;
 методами наблюдения и экспериментального исследования, практики и
планирования физического эксперимента;
 системой физических знаний и умений, необходимых для изучения
смежных дисциплин (оптика, квантовая физика, биофизика, медицинская
электроника и информатика, физическая химия и многие другие) и для
применения в научно-исследовательской и практической деятельности.
Задачи дисциплины:
Ознакомить с основными принципами и законами физики, их математическим
выражением.
Дать представление:
 о физических методах исследований (в том числе, об использовании
методов
физико-химического
анализа,
радиоизотопных
исследований и методах изучения механизмов действия
ионизирующих излучений на биологические объекты);
 о границах применимости физических моделей и гипотез.
Обучить:
 правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и
решать типовые физические задачи, применять их в прикладных областях;
 представлять графически и аналитически результаты экспериментальных
измерений и интерпретировать их;
 вычислять погрешности прямых и косвенных измерений физических
величин.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки 060601 Медицинская биохимия.
Дисциплина входит в математический, естественно-научный и медикобиологический цикл и является обязательной для изучения. Для изучения
дисциплины студент должен знать основы математического анализа, включая
базовые понятия аналитической геометрии, функции и пределы,
дифференциальное и интегральное исчисление, основы векторного анализа,
включая дифференциальные операторы. Данная дисциплина является
предшествующей для дисциплин "Оптика. Атомная физика", "Общая и
медицинская биофизика", «Физическая химия», "Медицинская электроника",
«Клиническая лабораторная диагностика».
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
Коды
формируемых
Компетенции
компетенций
Общекультурные компетенции
ОК-№1,
Способность и готовность использовать на практике
методы естественных наук в различных видах
профессиональной деятельности
ОК-№5
Способность и готовность к логическому и
аргументированному, редактированию текстов
профессионального содержания
Профессиональные компетенции
ПК -№1
Способность и готовность выявлять
естественнонаучную сущность проблем, возникающих в
ходе профессиональной деятельности, анализировать
результаты естественнонаучных исследований
ПК-№2,
Способность и готовность к анализу медицинской
информации при помощи системного подхода, к
восприятию инноваций в целях совершенствования
своей профессиональной деятельности, к
использованию полученных теоретических,
методических знаний и умений по фундаментальным
естественнонаучным дисциплинам в научноисследовательской, лечебно-диагностической,
педагогической и др. видах работ
ПК-№23
Способность и готовность пользоваться
измерительными приборами электрических величин,
оптическими измерительными приборами,
генераторами гармонических и импульсных сигналов
В результате изучения дисциплины студент должен
знать:
 основные законы механики и электричества, физики волновых явлений;
 физические основы функционирования медицинской аппаратуры, устройство
и назначение медицинской аппаратуры, и принципы ее работы;
 принцип действия, область применения аппаратуры, представленной в
лабораторном практикуме, методику проведения измерений;
 технику безопасности при работе с аппаратурой;
уметь:
 решать физические задачи, строить физические модели изучаемых явлений и
давать их теоретическую интерпретацию;
 выбирать экспериментальные методы, адекватные поставленной задаче;
 грамотно
планировать
и
проводить
эксперимент;
обрабатывать
экспериментальные результаты;
 пользоваться современной аппаратурой для электрических, магнитных,
оптических и спектроскопических измерений.
владеть:
 методами работы с аппаратурой для электрических, магнитных измерений;
 приемами измерений основных механических и электрических параметров
различных объектов, в том числе медико-биологических.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц.
Всего часов
Семестр
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные практикумы (ЛП)
Клинические практические занятия (КПЗ)
Самостоятельная работа (всего)
Экзамен
144
1,2
Общая трудоемкость (час.)
252
Вид учебной работы
48
96
72
36
2
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ Наименование раздела
Содержание раздела
п/п дисциплины
1
2
3
1
Механика. Кинематика
Основные понятия. Виды движения.
поступательного и
Линейные и угловые характеристики
вращательного движения движения, связь между ними. Способы
описания движения.
2
Механика. Динамика
Инерциальные и неинерциальные системы
поступательного и
отсчета. Законы Ньютона. Теорема об
вращательного движения изменении импульса СМТ и следствия из нее.
Уравнение движения центра масс СМТ.
Механическая работа силы. Энергия; закон
изменения и сохранения механической
энергии. Момент силы. Момент инерции.
Уравнение вращательного движения. Теорема
Штейнера. Момент импульса. Закон
изменения и сохранения момента импульса.
ИСО и принцип относительности Галилея.
Преобразования Галилея и следствия из них.
3
Механика. Специальная
Постулаты Эйнштейна. Преобразования
теория относительности Лоренца, следствия из них
4
Механика. Механические Классификация МК, условия возникновения.
колебания
Характеристики колебаний.
Дифференциальные и кинематические
уравнения МК, их анализ.
5
Механика. Механические Основные понятия. Уравнение волны.
волны
Классификация волн. Характеристики волны.
Вектор Умова-Пойтинга. Звуковые волны.
Эффект Доплера.
6
Механика. Механические
свойства жидкостей
7
Механика. Гидродинамика
8
Обработка результатов
Теория погрешностей прямых и косвенных
измерений
измерений. Техника измерений линейных
размеров и массы тела. Графическая
обработка результатов измерений
9
Электричество.
Электрический заряд, его свойства. Закон
Электростатика
Кулона. Электрическое поле. Свойства ЭП.
Характеристики ЭП, связь между ними.
Теорема Остроградского–Гаусса. Работа в
ЭП. Энергия ЭП. Проводники и диэлектрики
в ЭП.
Электричество.
Электрический ток, его характеристики.
Постоянный
Законы ЭТ. Работа и мощность тока. Закон
электрический ток
Электричество.
Магнитное поле
Джоуля–Ленца. Расчет электрических цепей
Магнитное поле тока, его свойства и
характеристики. Закон Био–Савара–Лапласа.
Работа в МП. Энергия МП. Движение
заряженных частиц в МП.
Электричество.
Закон ЭМИ. Правило Ленца. Вихревое ЭП.
Электромагнитная
Использование явление явления ЭМИ для
индукция.
получения переменного тока. Явление
Электромагнитное поле самоиндукции. Индуктивность. Энергия МП.
Взаимная индукция. Связь электрического и
магнитного полей. Электромагнитное поле
Электричество.
Свободные электрические колебания в
Электрические
колебательном контуре. Переменный ток как
колебания. Переменный
вынужденные электрические колебания.
ток
Последовательное и параллельное соединение
R, L и C. Резонанс. Работа и мощность в цепи
переменного тока.
Электричество.
ЭМВ, их свойства и характеристики. ЭМВ и
Электромагнитные
уравнения Максвелла. Свет как ЭМВ.
волны
Уравнение световой волны.
Электрические измерения Техника электрических измерений.
Погрешность измерений. Паспорт прибора.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
1
1
2
Механика. Кинематика
поступательного и
вращательного движения
Механика. Динамика
поступательного и
вращательного движения
Механика. Специальная
теория относительности
Механика. Механические
колебания
Механика. Механические
волны
Механика. Механические
свойства жидкостей
Механика. Гидродинамика
Обработка результатов
измерений
Итого. Механика
Электричество.
Электростатика
Электричество. Постоянный
электрический ток
Электричество. Магнитное
поле
Электричество.
Электромагнитная
индукция.
Электромагнитное поле
Электричество.
Электрические колебания.
Переменный ток
Электричество.
Электромагнитные волны
Электрические измерения
Итого. Электричество
Общая трудоемкость (час.)
2
3
4
5
6
7
8
8
9
10
11
12
13
Л
ПЗ С
4
5
10
17
2
Л
П
КП
З
СРС
Всего
часов
9
2
29
12
14
4
7
2
13
4
5
4
13
4
6
10
10
10
10
10
24
48
36
108
12
19
2
11
4
6
2
1
10
13
2
8
14
24
2
1
3
24
48
2
48
96
2
108
216
31
12
25
10
36
72
6. Интерактивные формы проведения занятий
№
п/п
1.
2.
3.
4.
Наименование раздела
дисциплины
Механика. Механические
колебания.
Интерактивные формы
проведения занятий
Дискуссия на примере
решения задач по теме
«Сложение колебаний.
Метод векторных
диаграмм»
Электричество. Электростатика Дискуссия на примере
решения задач с
использованием
теоремы об изменении
кинетической энергии и
закона сохранения
энергии по теме «Связь
напряженности и
потенциала»
Электричество. Постоянный
Дискуссия на примере
электрический ток
решения задач по теме
«Расчет разветвленных
электрических цепей с
использованием правил
Кирхгофа»
Электричество. Магнитное поле
Дискуссия на примере
решения задач по теме
«Движение частиц в
магнитном поле»
Итого (час.)
Итого (% от аудиторных занятий)
Длительн
ость
(час.)
2
2
2
2
8
5,5%
7. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины
Виды
самостоятельной
работы
Изучение
теоретического
материала
1.
Механика. Динамика
поступательного движения (тема
«Законы сухого трения»)
2.
Механика. Динамика
поступательного движения (тема
«Закономерности вязкого трения в
жидкостях»)
Механика. Динамика
вращательного движения (тема
«Момент инерции тел правильной
формы»)
Механика. Динамика
вращательного движения (тема
«Экспериментальные методы
определения момента инерции
физического маятника»)
Механика. Механические волны
(тема «Стоячие волны, их
характеристики и особенности»)
Изучение
теоретического
материала
Механика. Механические волны
(тема «Экспериментальные
методы измерения скорости
распространения волн»)
Механика. СТО (тема «Элементы
релятивистской динамики»)
Изучение теории
методов
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Практическая
работа по
решению задач
Изучение теории
методов
Изучение
теоретического
материала
Изучение
теоретического
материала
Механика. СТО (тема
Изучение
«Неинерциальные системы
теоретического
отсчета»)
материала
Механика. Механические
Изучение
свойства жидкостей
теоретического
материала
Механика. Элементы
Изучение
гидродинамики
теоретического
материала
Электричество. Постоянный ток Изучение
(тема «Работа источника тока»)
теоретического
материала и
решение задач
Формы
контроля
Прием
изученного
материала на
ЛП
Прием
изученного
материала на
ЛП
Прием
изученного
материала на
ЛП
Прием
изученного
материала на
ЛП
Прием
изученного
материала на
ЛП
Тестирование.
Экзамен
(теоретическая
часть)
Проверка
конспекта.
Проверка
конспекта.
Проверка
конспект.
Тестирование
Экзамен
(теор.часть)
Прием
изученного
материала на
ЛП.
12.
Электричество. Постоянный ток Изучение
(тема «Электрический ток в
теоретического
электролитах»)
материала и
решение задач
13.
Электричество. Электрические
колебания
14.
Электричество. Электрические
колебания. Переменный ток
15.
Электричество.
Электромагнитное поле (тема
«Основные положения
электромагнитной теории
Максвелла»)
Изучение
теоретического
материала
Практическая
работа
(индивидуальное
задание
«построение
векторных
диаграмм»)
Изучение
теоретического
материала
Тестирование
Прием
изученного
материала на
ЛП.
Экзамен
(теор.часть)
Тестирование.
Экзамен
(теор.часть)
Тестирование.
Экзамен
(теор.часть)
Проверка
конспекта.
Тестирование
8. Формы контроля
8.1. Формы текущего контроля
 Контрольные работы
№
Тема
Семестр
Механика. «Кинематика. Динамика»
1
Механика. «Механические колебания и волны»
1
Электричество. «Электростатика. Постоянный ток»
2
Электричество и магнетизм «Переменный ток.
2
Магнетизм. Электромагнитные волны»
Предлагаемые студентам варианты контрольных работ содержат теоретические
вопросы и практические задания:

Определения физических понятий и величин (оценивается в 2 балла);

Формулировки физических законов, правил, свойств (оценивается в 2
балла);

Доказательства свойств, вывод формул (оценивается в 5 баллов);

Практические задания (оценивается по сложности).
Итоговая оценка выставляется следующим образом:

70% от общей суммы баллов – оценка «удовлетворительно»,

80% - «хорошо»;

90% - «отлично».
Сумма баллов, накопленная студентом при выполнении текущих контрольных
работ, дает право студенту зачесть результат в качестве экзаменационной
оценки.
 Тестирование
 Проверка конспектов по темам, предложенным для
самостоятельного изучения
1.
2.
3.
4.
8.2. Формы промежуточной аттестации (экзамен)
Этапы проведения экзамена:
1 этап - текущее тестирование на практических занятиях;
2 этап - письменные контрольные работы;
3 этап - письменная экзаменационная работа.
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1.Трофимова Т.И. Краткий курс физики : [учеб. пособие для вузов]/ Т. И.
Трофимова. -7-е изд., стер.. -М.: Высш.шк., 2009. -351,[1] с
2.Антонов, Валерий Федорович. Физика и биофизика. Курс лекций для
студентов медицинских вузов : учеб. пособие для студентов мед. вузов / В. Ф.
Антонов, А. В. Коржуев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа,
2010. - 236 с.
3.Ушакова, Надежда Яковлевна. Решение задач по теме "Электростатика" :
учеб.-метод. разработка / Н. Я. Ушакова ; Сев. гос. мед. ун-т. - Архангельск :
ИЦ СГМУ, 2009. - 23 с.
4.Лабораторный практикум по физике / Сев. гос. мед. ун-т; сост.: Н. Я.
Ушакова, А. В. Тарасова. - Архангельск : СГМУ Ч.1: Вводный практикум. Архангельск : СГМУ, 2009. - 32 с.
5.Лабораторный практикум по физике / Сев. гос. мед. ун-т; сост.: Н. Я.
Ушакова, А. В. Тарасова. - Архангельск : СГМУ Ч.2: Механика.
Молекулярная физика / сост. Г. П. Колпачников. - Архангельск : СГМУ,
2009. - 69 с. - Библиогр.: с.69
6.Лабораторный практикум по физике / Сев. гос. мед. ун-т; сост.: Н. Я.
Ушакова, А. В. Тарасова. - Архангельск : СГМУ Ч.3: Электричество и
магнетизм. Оптика. Атомная физика / сост. О. Ю. Ешевский. - Архангельск :
СГМУ, 2009. - 45 с. - Библиогр.: с.45
7.Антонов В. Ф. Физика и биофизика: краткий курс [Электронный ресурс] :
учеб. пособие В. Ф. Антонов, А. В. Коржуев. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. 288 с.: ил., вкл. цв. ил. Режим доступа:
http://www.studmedlib.ru/book/ISBN9785970420430.html?SSr=08013302a5082c
67e8ff55c
9.2. Дополнительная литература
1.Бордовский Г.А., Бурсиан Э.В. Общая физика: Курс лекций с компьютерной
поддержкой:.: Учеб. пособие для студентов вузов: В 2 т. / Г.А. Бордовский,
Э.В. Бурсиан. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001. Т.1.–240с.: ил.
2.Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы физики: Курс общей
физики: Учебн. в 2 т.: Т.1. Механика, электричество и магнетизм,
колебания и волны, волновая оптика / Под ред. А.С.Кингсепа. М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2001. –560с.
3. Савельев И. В. Курс общей физики (комплект из 4 книг). Изд-во КноРус, 2009. - 1856с.
4.Методические указания, созданные автором
9.3. Программное обеспечение и Интернет ресурсы
OS Windows XP, набор офисных программ MS Office 2003, пакет программ
для статистической обработки данных Statistica, программа лабораторных
работ по курсу физики с компьютерными моделями «Открытая физика»,
программа тестирования «t-Tester», браузер Интернет- Explorer.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Перечень используемого лабораторного оборудования:
штангенциркуль, микрометр;
термометры;
калориметры;
электронные весы;
электронный секундомер;
микроскоп;
звуковой генератор ЗГ;
электронный осциллограф;
насос Шинца, насос Комовского;
барометр;
фотоэлемент;
дозиметр ДБГ-01Н;
прибор Клемана и Дезорма;
стационарный психрометр;
выпрямитель В-24;
электронный вольтметр В7-16А;
реостаты, магазины сопротивлений (типа
Р-32, Р-33);
амперметры, вольтметры;
батарея конденсаторов;
осветитель;
гониометр;
зрительная труба;
монохроматор УМ-2.
Использование на занятиях наглядных пособий (таблицы и методические
пособия кафедры и созданные автором).
11. Оценка студентами содержания и качества учебного процесса по
дисциплине
Анкета-отзыв на дисциплину «физика» (анонимная)
Просим Вас заполнить анкету-отзыв по прочитанной дисциплине
«Механика. Электричество». 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 качество подготовки предложенных методических
материалов?
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
доцент
Фамилия, инициалы
Ушакова Н.Я.
Подпись
Рецензент (ы):
Место работы
Занимаемая должность
Фамилия,
инициалы
Подпись
Приложение 2
Тематический план лекций
Учебная дисциплина – Механика.
Направление подготовки – 30.05.01 Медицинская биохимия
Семестр – 1
Курс –1
№
лекц
ии
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Тема лекции
Кинематика. Основные понятия кинематики. Поступательное и
вращательное движения. Способы задания положения точки. Формы
траектории. Характеристики движения (линейные и угловые).
Кинематика. Связь линейных и угловых характеристик. Кинематика
равномерного и равнопеременного поступательного и
вращательного движений. Графическое описание их.
Динамика поступательного движения материальной точки (МТ) и
системы материальных точек (СМТ). Инерциальные и
неинерциальные системы отсчета. Понятие силы, массы, импульса.
Законы Ньютона. Теорема об изменении импульса СМТ и следствия
из нее. Уравнение движения центра масс СМТ.
Динамика. Механическая работа силы. Кинетическая энергия.
Теорема об изменении кинетической энергии МТ и СМТ.
Консервативные силы. Потенциальная энергия тела в однородном
поле силы тяжести.
Динамика. Потенциальная энергия упруго деформированного тела.
Неконсервативные силы. Теорема об изменении полной
механической энергии и следствия из нее.
Динамика вращательного движения. Момент силы. Момент
инерции. Уравнение вращательного движения. Теорема Штейнера.
Момент импульса. Закон изменения и сохранения момента
импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа
внешней силы при вращении.
Динамика. ИСО и принцип относительности Галилея.
Преобразования Галилея и следствия из них.
Специальная теория относительности. Опыты Майкельсона.
Постулаты Эйнштейна. Неприменимость преобразований Галилея
для высоких скоростей механического движения. Преобразования
Лоренца как следствие постулатов Эйнштейна. Следствия
преобразований Лоренца: изменение длины предметов, изменение
интервала времени. Собственное время. Закон сложения скоростей в
СТО.
Механические колебания (МК). Классификация механических
колебаний, условия их возникновения. Дифференциальные и
кинематические уравнения свободных незатухающих колебаний
(груза на пружине и математического маятника) и их анализ.
Кол
.
час
ов
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Характеристики колебаний.
10 Механические колебания. Дифференциальные и кинематические
уравнения затухающих и вынужденных колебаний и их анализ.
Явление резонанса.
11 Механические волны (МВ). Основные понятия. Уравнение волны.
Классификация волн. Характеристики волны.
12 Механические волны. Вектор Умова-Пойтинга. Звуковые волны.
Эффект Доплера.
ИТОГО
2
2
2
24
Тематический план лекций
Учебная дисциплина – Электричество.
Направление подготовки –30.05.01 Медицинская биохимия
Семестр – 2
Курс –1
№
Кол
лекц
Тема лекции
час
ии
1
Электростатика. Электрический заряд, его свойства. Заряд
2
микрочастиц и макротел. Закон Кулона. Единицы измерения
электрического заряда в системе СИ и СГС. Электрическое поле.
Свойства ЭП. Силовые характеристики ЭП (напряженность, вектор
электрического смещения). Единицы их измерения.
2
Электростатика. Принцип суперпозиции для напряженности ЭП.
2
Изображение ЭП различных конфигураций. Поток вектора
электрического смещения и напряженности. Теорема
Остроградского–Гаусса (в интегральной и дифференциальной
форме).
3
Электростатика. Работа по перемещению заряда в ЭП.
2
Потенциальность ЭП неподвижных зарядов. Потенциальная энергия
электрического заряда в ЭП. Потенциал ЭП. Принцип суперпозиции
для потенциала.
4
Электростатика. Эквипотенциальные поверхности. Графическое
2
изображение полей различных конфигураций. Разность
потенциалов. Единицы измерения потенциала и разности
потенциалов. Связь напряженности и потенциала ЭП.
Электрический момент.
5
Электростатика. Проводники в ЭП. Электроемкость. Единицы
2
измерения. Конденсаторы, их соединения. Энергия ЭП. Объемная
плотность энергии ЭП.
6
Электростатика. Диэлектрики в ЭП. Механизмы поляризации
2
диэлектриков. Вектор поляризации. Диэлектрическая
восприимчивость. Относительная и абсолютная проницаемость. ЭП
в неоднородной среде и на границе раздела двух диэлектриков.
7
Постоянный электрический ток. Электрический ток. Сила тока.
2
Плотность тока. Источник тока в электрической цепи, его функции
и характеристики. Закон Ома для однородного участка цепи.
Сопротивление и электропроводность проводников. Закон Ома в
дифференциальной форме. Типы соединений проводников. Работа
тока. Мощность тока. Закон Джоуля–Ленца (в интегральной и
дифференциальной форме). Закон Ома для неоднородного участка
цепи, для полной цепи.
8
Магнитное поле (МП). Магнитное поле тока. Механизм
взаимодействия токов. Индукция и напряженность МП как силовые
характеристики МП (различные способы введения этих понятий).
Графическое изображение МП. Принцип суперпозиции.
9
Магнитное поле. Закон Био–Савара–Лапласа. МП токов различной
конфигурации и магнитов. Магнитный поток. Закон Ампера.
Единица измерения силы тока, ее эталон. Циркуляция вектора
напряженности магнитного поля. Закон полного тока. Магнитный
момент контура с током. Работа в МП.
10 Электромагнитная индукция (ЭМИ).Явление электромагнитной
индукции. Закон ЭМИ. Правило Ленца. Вихревое ЭП.
Использование явление явления ЭМИ для получения переменного
тока. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия МП.
Объемная плотность энергии МП. Взаимная индукция. Связь
электрического и магнитного полей. Электромагнитное поле
11 Электрические колебания. Переменный ток как вынужденные
электрические колебания. Квазистационарный ток. Активное
сопротивление, емкость, индуктивность в цепи переменного тока.
Метод векторных диаграмм. Закон ома для последовательного
соединения R, L, C. Последовательный резонанс. Закон ома для
параллельного соединения R, L, C. Параллельный резонанс.(в виде
теоретических задач – по распечатке) Работа и мощность в цепи
переменного тока.
12 Электромагнитные волны (ЭМВ). ЭМВ, их свойства и
характеристики. ЭМВ и уравнения Максвелла. Свет как ЭМВ.
Уравнение световой волны.
ИТОГО
2
2
2
2
2
24
Рассмотрено на заседании кафедры медицинской и биологической физики
"___"_____________ 20 г.
протокол № ____________
Приложение 3
Тематический план практических занятий
Учебная дисциплина – механика
Направление подготовки – 30.05.01 Медицинская биохимия
Семестр – 1
Количество часов, отведенное на курс, цикл – 48 час.
Курс –1
№
Кол
заня
Тема занятия
.
тия
час
1 Кинематика. Кинематика поступательного движения.
2
Аналитическое и графическое описание его.
2 Кинематика. Кинематика поступательного и вращательного
2
движений. Относительность движения. Сложение движений.
Нахождение траектории движения.
3 Динамика. Типы сил и законы их описывающие. Законы Ньютона.
2
Импульс МТ. Закон изменения импульса и следствия из него.
4 Динамика. Импульс СМТ. Движение центра масс СМТ.
2
5 Динамика. Работа силы. Графические задачи. Энергия. Закон
2
изменения и сохранения механической энергии.
6 Динамика. Применение законов изменения и сохранения
2
импульса и энергии к упругому и неупругому столкновениям.
7 Динамика вращательного вращения. Момент силы. Момент
2
инерции. Уравнение вращательного движения. Теорема Штейнера.
8 Динамика вращательного движения. Момент импульса. Закон
2
изменения и сохранения момента импульса. Кинетическая
энергия вращающегося тела. Работа внешней силы при
вращении.
9 Контрольная работа по теме «Кинематика. Динамика»
2
10 Механические колебания. Нахождение характеристик
2
колебательного движения, графическое описание МК.
11 Механические колебания. Гармонические МК. Сложение
2
колебаний. Метод векторных диаграмм.
12 Механические колебания. Затухающие и вынужденные МК.
2
Резонанс.
13 Механические волны. Нахождение характеристик волнового
2
движения, графическое описание МВ.
14 Механические волны. Вектор Умова-Пойтинга. Звуковые волны.
2
Эффект Доплера.
15 Контрольная работа по теме «Механические колебания и
2
волны»
Лабораторный практикум
18
ИТОГО
48
Замечание. Из общего числа часов (48), отводимых по программе на
практические занятия,
18 часов предлагается отвести на лабораторный практикум, в том
числе,
«Вводный практикум» – 8 часов и «Механика» – 10 часов. При этом:

каждый студент выполняет весь объем вводного практикума

5-6 лабораторных работ из предложенных в цикле «механика».
Тема и содержание занятий лабораторного практикума
Часть 1. Вводный практикум
1). Измерения. Прямые и косвенные измерения. Погрешность измерения.
Систематизация погрешностей. Вычисление погрешностей прямых
измерений. Округление погрешности и результата измерения. Расчет
случайной погрешности косвенных измерений (однократных и
многократных). Определение наилучших условий косвенных
измерений.
2). Теория нониуса. Техника измерения длины с помощью
штангенциркуля и микрометра. Определение точности прибора.
Фронтальная лаб. работа «Измерение линейных размеров тела».
3). Изучение электронных весов. Фронтальная лаб. работа «Определение
плотности тела». Обработка результатов измерений»
4). Графическая обработка результатов эксперимента. Фронтальная лаб.
работа «Снятие кривой остывания воды».
Часть 2. Механика
Примерный перечень предлагаемых работ:
1). Изучение законов кинематики и динамики на машине Атвуда.
2). Определение ускорения свободного падения с помощью
математического маятника.
3). Определение коэффициента трения скольжения.
4). Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.
5). Проверка соотношения между вращательным моментом и угловым
ускорением.
6). Определение момента инерции тела.
7). Определение скорости звука.
Тематический план практических занятий
Учебная дисциплина – электричество
Направление подготовки –30.05.01 Медицинская биохимия
Семестр – 2
Количество часов, отведенное на курс, цикл – 48 час.
Курс –1
№
Кол
заня
Тема занятия
час
тия
1 Электростатика. Закон Кулона. Напряженность электрического
2
поля. Принцип суперпозиции для расчета напряженности ЭП
дискретной системы точечных зарядов (метод координат, метод
повекторного сложения).
2 Электростатика. Принцип суперпозиции для расчета
2
напряженности ЭП системы непрерывно распределенных зарядов.
3 Электростатика. Расчет напряженности ЭП различных
2
конфигураций с помощью теоремы Остроградского–Гаусса.
4 Электростатика. Работа по перемещению электрического заряда
2
в ЭП различных конфигураций. Потенциал, разность потенциалов.
Расчет потенциала ЭП дискретной системы точечных зарядов.
5 Электростатика. Расчет потенциала ЭП системы непрерывно
2
распределенных зарядов.
6 Электростатика. Расчет характеристик ЭП диполя в
2
произвольной точке.
7 Электростатика. Связь напряженности и потенциала. Задачи с
2
использованием теоремы об изменении кинетической энергии и
закона сохранения энергии. Графические задачи.
8 Электростатика. Расчет электроемкости систем проводников.
2
Вычисление энергии ЭП.
9 Постоянный электрический ток. Расчет электрических цепей с
2
использованием законов Ома.
10 Постоянный электрический ток. Расчет разветвленных
2
электрических цепей с использованием правил Кирхгофа.
11 Контрольная работа по теме. «Электростатика. Постоянный
2
ток».
12 Магнетизм. Магнитное поле токов различной конфигурации
2
(закон Био–Савара–Лапласа). Закон ЭМИ. Правило Ленца.
Движение частиц в магнитном поле.
13 Электрические колебания. Переменный ток. Метод векторных
2
диаграмм для анализа цепей переменного тока. Закон Ома для
переменного тока. Типы соединений в цепях переменного тока.
Последовательный и параллельный резонанс. Работа и мощность в
цепи переменного тока.
14 Электрические колебания (свободные и вынужденные) в
2
колебательном контуре.
15 Контрольная работа по теме «Переменный ток. Магнетизм.
2
Электромагнитные волны»
Лабораторный практикум
18
ИТОГО
48
Замечание. Из общего числа часов (48), отводимых по программе на
практические занятия,
на лабораторный практикум «Электричество и магнетизм» отводится
18 часов:

Вводное занятие «Техника безопасности при электрических
измерениях. Электроизмерительные приборы. Составление паспорта
прибора. Вычисление погрешностей по классу точности прибора»– 4
часа.

Каждый студент выполняет 5-6 лабораторных работ из 8
предложенных в цикле.

Итоговое занятие –2 час.
Тема и содержание занятий лабораторного практикума
Часть 3. Электричество и магнетизм
Примерный перечень предлагаемых лабораторных работ:
1). Методы измерения сопротивлений.
2). Изучение электрических полей методом электролитической ванны.
3). Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
магнитометрическим методом.
4). Исследование зависимости удельной электрической проводимости
раствора электролита от концентрации.
5). Изучение затухающих колебаний в колебательном контуре.
6). Изучение цепей переменного тока.
7). Изучение резонанса напряжений в цепи переменного тока.
8). Изучение работы источника тока.
Приложение 4
Вопросы к экзамену по механике, электричеству
Механика
1.
Дайте определения следующих понятий:
Дайте определения
следующих величин:
1. Механического движения;
2. Средней линейной скорости движения
2. Материальной точки (МТ);
МТ;
3. Абсолютно твердого тела (АТТ);
3. Линейной мгновенной скорости
4. Траектории движения;
движения МТ;
5. Пройденного пути;
4. Средней угловой скорости
6. Перемещения;
вращательного движения;
7. Радиус-вектора;
5. Мгновенной угловой скорости
8. Поступательного движения;
вращательного движения;
9. Вращательного движения;
6. Среднего линейного ускорения;
10. Кинематического уравнения
7. Линейного мгновенного ускорения;
движения;
8. Среднего углового ускорения;
11. Тангенциального ускорения;
9. Мгновенного углового ускорения;
12. Нормального ускорения;
10.Силы,
13. Равномерного прямолинейного
11.Массы;
движения;
12.Импульса МТ и СМТ;
14. Прямолинейного
13.Механической работы силы;
равнопеременного движения;
14.Мощности;
15. Равномерного вращательного
15.Момента силы относительно точки;
движения;
16.Момента силы относительно оси;
16. Равнопеременного
17.Вращающего момента;
вращательного движения
18.Момента инерции МТ и СМТ
17. Инерциальной системы отсчета
относительно оси, проходящей через
(ИСО);
центр масс;
18. Системы материальных точек
19.Момента импульса МТ и СМТ
(СМТ);
относительно точки;
19. Веса тела;
20.Периода МК;
20. Замкнутой системы;
21.Линейной частоты МК;
21. Консервативной силы;
22.Циклической частоты МК;
22. Упругого столкновения;
23.Фазы колебаний;
23. Неупругого столкновения;
24.Коэффициента затухания;
24. Механических колебаний (МК);
25.Декремента затухания;
25. Кинематического уравнения МК;
26.Логарифмического декремента
26. Свободных МК;
затухания;
27. Вынужденных МК;
27.Длины волны;
28. Явления механического
28.Объемной плотности энергии;
резонанса;
29.Потока энергии;
29. Волнового движения (волны);
30.Плотности потока энергии;
30. Луча;
31.Интенсивности волны.
31. Уравнения механической волны;
32. Фронта волны;
33. Вектора Умова-Пойтинга;
Сформулируйте:
В чем заключается относительность механического движения.
В чем заключается основная задача кинематики.
В чем заключается координатный способ задания положения МТ.
В чем заключается векторный способ описания положения МТ.
Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона.
Третий закон Ньютона.
Теорему об изменении импульса СМТ.
Закон сохранения импульса СМТ.
Закон всемирного тяготения. Физический смысл гравитационной
постоянной.
Закон Гука. Физический смысл коэффициента жесткости.
Закон изменения кинетической энергии.
Закон изменения потенциальной энергии.
Физический смысл кинетической энергии.
Физический смысл потенциальной энергии.
Закон изменения полной механической энергии.
Закон сохранения полной механической энергии.
Смысл основного уравнения динамики вращательного движения.
Теорему Штейнера.
Закон изменения момента импульса и следствия из него.
Условия возникновения свободных незатухающих МК.
Условия возникновения свободных затухающих МК.
Условия возникновения вынужденных МК.
Физический смысл коэффициента затухания.
Физический смысл вектора Умова – Пойтинга.
Сущность эффекта Доплера.
II.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
III. Доказательства
1.
Докажите, что vx= dx ; vy= dy ; vz= dz .
dt
2
ax= d x
dt
dt
dt
; ay= d
2
y
2
z
dt
2
; az= d
2.
Докажите, что
3.
Получите связь между линейными и угловыми характеристиками (v=Rω;
aτ=Rε; an=Rω2).
Исходя из определения скорости, получите кинематическое уравнение
равномерного прямолинейного движения.
Исходя из определения ускорения, получите закон скорости для
прямолинейного равнопеременного движения.
Исходя из определения скорости, получите кинематическое уравнение
прямолинейного равнопеременного движения.
Выведите теорему об изменении импульса СМТ. Следствия из нее.
Исходя из закона всемирного тяготения, получите выражение для
ускорения свободного падения и проанализируйте его.
Докажите, что вес тела, движущегося равномерно прямолинейно, численно
равен силе тяжести (P=mg).
4.
5.
6.
7.
8.
9.
dt
2
.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
Используя две формы записи закона Гука, получите связь коэффициента
жесткости и модуля Юнга.
Исходя из определения механической работы, получите закон изменения
кинетической энергии.
Получите формулу для расчета работы силы тяжести.
Получите формулу для расчета работы силы упругости (аналитический и
графический метод).
Получите закон изменения полной механической энергии. Следствия из
него.
Шары одинаковой массы движутся по гладкой горизонтальной
поверхности навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. Определите
скорости шаров после их упругого соударения.
Шары одинаковой массы движутся по гладкой горизонтальной
поверхности навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. Определите
скорости шаров после неупругого соударения.
Оцените величину первой космической скорости.
Оцените величину второй космической скорости.
Получите дифференциальное и кинематическое уравнения гармонических
МК (на примере колебаний груза на пружине).
Используя кинематическое уравнения гармонических колебаний
материальной точки x=xmaxcos(ωоt+φох), получите закон изменения
линейной скорости МТ v(t) и соотношение между фазами φох и φоv
Используя кинематическое уравнения гармонических колебаний
материальной точки x=xmaxcos(ωоt+φох), получите закон изменения
линейного ускорения МТ a(t) и соотношение между фазами φох и φоa
Покажите справедливость закона сохранения полной механической
энергии при гармонических МК.
Получите дифференциальное и кинематическое уравнения гармонических
МК (на примере колебаний математического маятника).
Получите дифференциальное и кинематическое уравнения затухающих
МК (на примере колебаний груза на пружине).
Получите связь логарифмического декремента затухания λ и коэффициента
затухания β (λ=βT).
Используя выражение для амплитуды вынужденных колебаний
F0
Ab 
27.
28.
29.
30.
, получите выражение для резонансной частоты и
m
( 0   )  4  
2
2
2
2
2
резонансной амплитуды.
Получите уравнение волны x=Asin(ωt-ωr/v+φох). Смысл величин,
входящих в уравнение.
Получите связь между периодом T и длиной волны λ.
Получите формулу для расчета интенсивности механической волны.
Получите формулу для расчета частоты звуковой волны, излучаемой
движущимся источником (эффект Доплера).
Электричество
I.
Дайте определения следующих понятий и величин
Электростатика
1. Электрического заряда (ЭЗ); 1. Относительной диэлектрической
2. Точечного эл. заряда;
проницаемости среды;
3. Электрического поля (ЭП); 2. Абсолютной диэлектрической проницаемости
4. Силовой линии ЭП;
среды;
5. Эквипотенциальной
3. Напряженности ЭП и единицы измерения ее;
поверхности;
4. Вектора электрического смещения
6. Электрического диполя;
(электрической индукции);
7. Точечного эл. диполя;
5. Потока вектора напряженности ЭП;
8. Жесткого эл. диполя;
6. Потока вектора электрического смещения;
9. Мягкого эл. диполя;
7. Потенциала и единицы его измерения;
10. Проводника;
8. Разности потенциалов и единицы ее
11. Диэлектрика;
измерения;
12. Явления поляризации
9. Электроемкости уединенного проводника и
диэлектрика;
единицы ее измерения;
13. Конденсатора.
10. Объемной плотности энергии ЭП;
11. Электрического момента системы эл.зарядов;
12. Электрического момента эл.диполя.
Электродинамика и магнетизм
1. Электрического тока;
1. Силы тока;
2. Конвективного тока;
2. Единицы силы тока 1 А;
3. Тока проводимости;
3. Плотности тока;
4. Постоянного тока;
4. Электродвижущей силы и единицы
5. Проводника первого рода;
ее измерения;
6. Проводника второго рода;
5. Эл.сопротивления и единицы его
7. Магнитного поля;
измерения;
8. Силовой линии МП;
4. Удельного эл. сопротивления и
9. Явления электромагнитной
единицы его измерения;
индукции;
5. Электропроводности и единицы ее
10. Явления самоиндукции;
измерения;
11. Переменного тока;
6. Удельной электропроводности и
12. Квазистационарного тока;
единицы ее измерения;
13. Явления электролитической
7. Индукции МП (одного из трех
диссоциации;
определений) и единицы ее
14. Явления электролиза;
измерения;
15. Сольватации;
8. Напряженности МП;
16. Рекомбинации (молизации);
9. Относительной магнитной
17. Сильного электролита;
проницаемости среды;
18. Слабого электролита;
10. Абсолютной магнитной
19. Колебательного контура;
проницаемости среды;
20. Свободных эл. колебаний в КК;
11. Потока вектора магнитной
21. Свободных ЭМ колебаний в КК;
индукции;
22. Критического сопротивления КК; 12. Индуктивности проводника и
23.
единицы ее измерения;
13. Подвижности эл. заряда;
14. Степени диссоциации;
15. Электрохимического эквивалента;
16. Химического эквивалента;
17. Добротности КК (с энергетической
точки зрения).
II.
Сформулируйте:
Электростатика
1. Свойства электрического заряда.
2. Закон сохранения ЭЗ.
3. Закон Кулона.
4. Физический смысл коэффициента пропорциональности к, входящего в
запись закона Кулона.
5. Свойства ЭП.
6. Свойства силовых линий (линий напряженности) ЭП.
7. Принцип суперпозиции для напряженности ЭП системы точечных зарядов.
8. Свойства работы ЭП.
9. Принцип суперпозиции для напряженности ЭП системы непрерывно
распределенных зарядов.
10. Принцип суперпозиции для потенциала системы точечных зарядов.
11. Принцип суперпозиции для потенциала системы непрерывно
распределенных зарядов.
12. Физический смысл разности потенциалов
13. Физический смысл потенциала.

14. Связь E и  (с аналитической и графической точки зрения).
15. Теорему Остроградского-Гаусса и ее физический смысл.
Электродинамика и магнетизм
1. Условия существования эл. тока.
2. Закон Ома для однородного участка цепи.
3. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
4. Закон Ома для полной цепи.
5. Закон Ома в дифференциальной форме.
6. Физический смысл удельного сопротивления проводника.
7. Закон Джоуля-Ленца.
8. Условия электролитической диссоциации.
9. Сущность механизма электролитической диссоциации.
10.Первый закон Фарадея для электролиза.
11.Второй закон Фарадея для электролиза.
12.Физический смысл числа Фарадея.
13.Первое правило Кирхгофа.
14.Второе правило Кирхгофа.
15.Свойства МП.
16.Свойства силовых линий (линий индукции) МП.
17.Принцип суперпозиции для индукции МП.
18.Закон Био-Савара-Лапласа.
19.Теорему о циркуляции вектора напряженности МП.
20.Сущность явления электромагнитной индукции.
21.Закон Фарадея для электромагнитной индукции.
22.Правило Ленца для нахождения направления индукционного тока.
23.Сущность явления самоиндукции.
24.Физический смысл индуктивности проводника.
25.Сущность метода векторных диаграмм для анализа цепей переменного тока.
26.Сущность резонанса напряжений.
27.Сущность резонанса токов.
III.
1.
2.
Доказательства
Электростатика
Исходя из закона Кулона и определения напряженности ЭП, получите
формулу для расчета напряженности ЭП, созданного зарядом Q в точке,
находящейся на расстоянии r от него.
Используя принцип суперпозиции для непрерывно распределенного заряда,
выведите формулу для расчета напряженности ЭП, созданного равномерно
заряженной с линейной плотностью τ тонкой нитью (длиной l) в точке на
расстоянии h от нити.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Исходя из формулы для расчета напряженности ЭП тонкой нити длиной l,
получите формулу для расчета ЭП нити бесконечной длины.
Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу для расчета
напряженности ЭП, созданного бесконечно длинной тонкой нитью,
равномерно заряженной с линейной плотностью τ.
Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу для расчета
напряженности ЭП, созданного бесконечной плоскостью равномерно
заряженной с поверхностной плотностью σ.
Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу для расчета
напряженности ЭП, созданного равномерно заряженной с поверхностной
плотностью σ сферы.
Используя принцип суперпозиции и формулу для расчета напряженности
ЭП, созданного бесконечной равномерно заряженной плоскостью, получите
формулу для расчета напряженности ЭП, созданного двумя параллельными
бесконечными равномерно заряженными плоскостями (пластины заряжены
разноименно).
Исходя из определения механической работы, получите выражение для
расчета элементарной работы ЭП по перемещению в нем заряда Q.
Используя формулу для элементарной работы ЭП, получите выражение для
расчета работы по переносу заряда Q из точки 1 в точку 2 в электрическом
поле точечного заряда Qo.
Используя формулу для расчета работы электрического поля точечного
заряда, получите формулу для расчета потенциала ЭП заряда Qo в точке на
расстоянии r от него.
Получите связь между Е и φ.
Докажите взаимную перпендикулярность силовых линий и
эквипотенциальных поверхностей.
Получите формулу для расчета электроемкости батареи двух
последовательно соединенных конденсаторов.
Получите формулу для расчета электроемкости батареи двух параллельно
соединенных конденсаторов.
Используя формулу для расчета напряженности ЭП, созданного двумя
параллельными бесконечными равномерно заряженными плоскостями и
связь между Е и φ, получите формулу для расчета электроемкости плоского
конденсатора.
Используя связь между Е и φ и формулу для расчета напряженности ЭП,
созданного равномерно заряженным по его поверхности шаром, получите
формулу для нахождения потенциала поверхности шара.
Получите формулу для расчета электроемкости шара.
Выведите формулу для расчета энергии ЭП заряженного проводника
(формулу, полученную в пункте 15, считайте известной).
Получите формулу для расчета энергии и объемной плотности энергии ЭП
заряженного конденсатора.
Получите формулу для расчета напряженности ЭП точечного диполя в
точке, находящейся на его оси.
21. Получите формулу для расчета напряженности ЭП точечного диполя в
точке, находящейся на прямой, проходящей через центр диполя
перпендикулярно его оси.
22. Получите формулу для расчета напряженности ЭП точечного диполя в
произвольной точке (формулы, полученные в пунктах 20 и 21, считайте
известными).
23. Выведите формулу для расчета потенциала ЭП, созданного точечным
диполем в произвольной точке.
Электродинамика и магнетизм
1. Получите закон Ома в дифференциальной форме.
2. Получите закон Ома для электролитов.
3. Получите закон Ома для неоднородного участка цепи.
4. Получите закон Ома для полной цепи.
5. Выведите связь силы тока с характеристиками движения микрозарядов.
6. Выведите формулу для расчета сопротивления двух последовательно
соединенных проводников.
7. Выведите формулу для расчета сопротивления двух параллельно
соединенных проводников.
8. Дайте молекулярно-кинетическое объяснение первого закона Фарадея для
электролиза.
9. Дайте молекулярно-кинетическое объяснение второго закона Фарадея для
электролиза.
10.Выведите закон разведения Оствальда.
11.Выведите формулу для расчета напряженности МП, созданного проводником
с током конечной длины (используйте закон Био-Савара-Лапласа).
12.Выведите формулу для расчета напряженности МП, созданного круговым
током в центре витка (используйте закон Био-Савара-Лапласа).
13.Получите выражение для силы Лоренца из формулы для расчета силы
Ампера.
14.Положительно заряженная частица влетает в однородное МП
перпендикулярно его силовым линиям, получите формулу для расчета
радиуса окружности, по которой она движется.
15.Положительно заряженная частица влетает в однородное МП под некоторым
углом к его силовым линиям. Рассчитайте характеристики траектории
частицы (радиус и шаг спирали).
16.Получите формулу для расчета работы МП.
17.Проанализируйте принцип получения переменного тока.
18.Получите закон Ома для амплитудных значений и соотношение фаз между
током и напряжением при наличии резистора R в цепи переменного тока.
19.Получите закон Ома для амплитудных значений и соотношение фаз между
током и напряжением при наличии конденсатора в цепи переменного тока.
20.Получите закон Ома для амплитудных значений и соотношение фаз между
током и напряжением при наличии катушки индуктивности в цепи
переменного тока.
21.Получите закон Ома для последовательного соединения R,L и С в цепи
переменного тока (используя метод векторных диаграмм и метод
комплексных амплитуд).
22.Получите закон Ома для параллельного соединения R,L и С в цепи
переменного тока.
23.Получите выражение для расчета сдвига фаз между током и напряжением при
последовательном соединении R,L и С в цепи переменного тока. Частота и
импеданс при последовательном резонансе.
24.Получите выражение для расчета сдвига фаз между током и напряжением при
параллельном соединении R,L и С в цепи переменного тока. Частота и
импеданс при параллельном резонансе.
25.Используя закон сохранения энергии для идеального колебательного контура,
получите связь между амплитудными значениями тока и напряжения
( I0 
U0
L/C
).
26.Используя закон сохранения энергии для идеального колебательного контура,
получите дифференциальное уравнение свободных колебаний электрического
заряда q  0 2 q  0 .
27.Используя закон сохранения энергии для идеального колебательного контура,
получите дифференциальное уравнение колебаний тока i    0 2 i  0 .
28.Используя второе правило Кирхгофа для мгновенных значений напряжения,
получите дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний в
КК ( R  0 ) i  
R 
1
i 
i 0.
L
LC
29.Используя закон изменения амплитуды силы тока для затухающих колебаний
I0 
U0C
L
e   t , получите связь декремента затухания и коэффициента
затухания.
30.Используя связь между амплитудными значениями тока и напряжения,
получите закон изменения амплитуды напряжения при затухающих
колебаниях.
Рассмотрено на заседании кафедры медицинской и биологической физики
"___"_____________ 2012 г.
протокол № ____________
Приложение 4
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ МЕХАНИКА, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
2014 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Физическая теория, являясь инструментом анализа явлений живой и неживой
природы, как учебная дисциплина, занимает достаточно большой объем в
учебном плане, предусматривающем подготовку врача-биохимика.
Овладение системой физических знаний и умений необходимо студенту
медико-биологического факультета для изучения многих смежных и специальных
дисциплин (оптика, атомная физика, биофизика, физическая химия, физиология и
др.).
Преподавателю на практическом занятии рекомендуется использовать
разработанные для студентов автором методические указания и рекомендации,
которые охватывают, в той или иной степени, практически все разделы
предусмотренные учебным планом. В них по каждому разделу, требующему
прочных навыков, на доступном и по возможности строгом языке приводится
необходимое теоретическое изложение материала и подробное разъяснение
использования его на конкретных примерах. Многие примеры и задания для
аудиторной работы сопровождаются указаниями, подсказками и
промежуточными результатами (для контроля над ходом решения задачи). Для
закрепления теоретических сведений и приобретения практических навыков
служат задания для самостоятельного решения.
Преподавателю следует посоветовать студенту, прежде чем взяться за
решение задачи, предварительно ознакомиться с имеющимися к заданиям
комментариями, что поможет понять метод, спланировать и обосновать ход
решения задачи, почувствовать его алгоритм, а часто и проанализировать его
результат.
2.1. Активные и интерактивные формы проведения занятий
При изучении дисциплины используются активные формы обучения – лекции,
практические занятия, консультации, учебная конференция – нацеливающие
на формирование и развитие определенных навыков и умений.
Лекции
Практическая форма обучения, предназначенная для закрепления
теоретического материала, полученного в ходе лекций и самостоятельной
работы, формирования основных умений и навыков для владения данной
темой и навыков исследовательской работы, реализуется на практических и
лабораторных занятиях. Для этого на практических занятиях студентам
предлагаются алгоритмы решения тех или иных задач; упражнения «по
образцу», задания на упражнения в практическом применении формируемых
умений и навыков; самостоятельное выполнение упражнений и решение задач.
В подходящих случаях могут заслушиваться доклады студентов (и их
последующее обсуждение) по вопросам, вынесенным на внеаудиторное
самостоятельное изучение.
Консультации (для оказания помощи в преодолении затруднений и углубления
в суть изучаемой проблемы) как индивидуальные, так и групповые могут
проводиться во время занятия и во внеурочное время. Они могут быть
реализованы и в форме фронтальной беседы по теме занятия.
Учебная конференция (в целях обобщения материала по какому-либо разделу
или большой теме, подведения итогов самостоятельной работы) может
проводиться в форме докладов, выступлений; защиты рефератов.
2.2. Организация и контроль самостоятельной работы обучающихся
Дисциплина «Механика, электричество» изучается в 1 и 2 семестрах и
заканчивается экзаменом. Как этапы проведения экзамена осуществляются
следующие формы текущего контроля:
 текущее тестирование на практических занятиях.
В тест (в зависимости от раздела) могут включаться задания
а) на распознавание, идентификацию физических понятий, принципов,
математической записи физических законов, формул и графиков,
отражающих те или иные закономерности;
б) требующие физических комментариев выбора ответа;
в) требующие аналитического или графического решения задачи.
Тестирование может проводиться по окончании изучения или отдельной
темы, или раздела, или дисциплины в целом (в качестве допуска к экзамену,
если студент неудовлетворительно справлялся с текущими контрольными
мероприятиями).
 письменные контрольные работы.
В процессе изучения дисциплины студентам предлагаются контрольные
работы по следующим темам:
1) Механика. «Кинематика. Динамика»
2) Механика. «Механические колебания и волны»
3) Электричество. «Электростатика. Постоянный ток»
4) Электричество и магнетизм «Переменный ток. Магнетизм.
Электромагнитные волны».
Предлагаемые студентам варианты контрольных работ содержат
теоретические вопросы и практические задания по соответствующим
разделам:
Определения физических понятий и величин (оценивается в 2 балла);

Формулировки физических законов, правил, свойств (оценивается в 2
балла);

Доказательства свойств, вывод формул (оценивается в 5 баллов);

Практические задания (оценивается по сложности).
Оценка выставляется следующим образом:

70% от общей суммы баллов – оценка «удовлетворительно»,

80% - «хорошо»;

90% - «отлично».

Для контроля усвоения материала, вынесенного для внеаудиторной
самостоятельной работы, соответствующие вопросы включаются в тестовые
задания или экзаменационные вопросы (теоретическая часть).
3. Принципы и критерии оценивания результатов обучения
По окончании изучения дисциплины «Механика, электричество»
проводится письменный экзамен. Структура варианта экзаменационной работы
такая же, как и в контрольной работе (описана в предыдущем пункте), при этом в
него включаются вопросы и задания по всем разделам дисциплины.
Итоговая оценка выставляется следующим образом:

70% от общей суммы баллов – оценка «удовлетворительно»,

80% - «хорошо»;

90% - «отлично».
Сумма баллов, накопленная студентом при выполнении текущих
контрольных работ по отдельным разделам или темам (в случае положительного
результата, полученного при выполнении работы с первого раза), дает право
студенту зачесть результат в качестве экзаменационной оценки.
Приложение 6
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ МЕХАНИКА, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
2014 г.
Раздел: Кинематика
Тема: Кинематика поступательного движения.
Аналитическое и графическое описание его
Цель занятия: изучение способов описания движения материальной точки
Студенты должны знать:
 Основные понятия кинематики – система отсчета, траектория,
пройденный путь, перемещение, радиус-вектор;
 Модели в механике;
 Способы задания положения точки на плоскости и в пространстве
(координатный, векторный и естественный);
 Понятие кинематического уравнения механического движения;
 Основные виды движения (поступательное, вращательное);
 Линейные характеристики механического движения – средняя и
мгновенная скорость и ускорение;
 Понятие о прямой и обратной задаче кинематики;
 Уравнения, описывающие равномерное и равнопеременное
поступательное движения;
 Способы описания движения – аналитический и графический.
Студенты должны уметь:
 Находить координаты точки и вектора; выполнять действия над
векторами;
 Анализировать движение МТ, используя кинематическое уравнение ее
движения;
 Анализировать движение МТ, используя графики x( t ), v( t ) и a ( t ) ;
Вопросы к занятию:
1. Векторы и операции над векторами.
2. Описание поступательного движения МТ с использованием
кинематического уравнения в координатной и векторной формах.
3. Описание поступательного движения МТ с использованием графиков
зависимостей x( t ), v( t ) и a ( t ) .
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Кинематика».
Раздел: Кинематика
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения
Цель занятия: изучение способов описания движения тел
Студенты должны знать:
 Понятие кинематического уравнения поступательного и вращательного
движений;
 Линейные характеристики поступательного движения – средняя и
мгновенная скорость и ускорение;
 Угловые характеристики вращательного движения – средняя и мгновенная
скорость и ускорение;
 Связь между линейными и угловыми характеристиками;
 Уравнения, описывающие равномерное и равнопеременное вращательное
движения;
 Способы описания вращательного движения – аналитический и
графический.
Студенты должны уметь:
 Анализировать движение тела, используя кинематическое уравнение ее
движения;
 Анализировать движение, используя графики  ( t ),  ( t ) и  ( t ) ;
Вопросы к занятию:
1. Характеристики вращательного движения, связь между ними.
2. Описание вращательного движения тела с использованием
кинематического уравнения.
2. Описание вращательного движения МТ с использованием графиков
зависимостей  ( t ),  ( t ) и  ( t ) .
3. Относительность движения. Закон сложения перемещений и скоростей.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Кинематика».
Раздел: Динамика
Тема: Законы динамики
Цель занятия: изучение динамического описания движения тел
Студенты должны знать:
 Понятия свободного тела, ИСО, массы, силы;
 Законы Ньютона, область их применимости.
Студенты должны уметь:
 Вычислять вес тела;
 Решать задачи на применение законов Ньютона.
Вопросы к занятию:
1. Законы Ньютона, область их применения.
Основные вопросы занятия:
1. Типы сил в механике (силы тяготения, упругости, трения), законы их
описывающие.
2. Вес тела, движущегося равномерно и с ускорением.
3. Движение тела по наклонной плоскости. Экспериментальный метод
определения коэффициента трения скольжения (на примере решения задачи).
4. Решение задач на применение законов Ньютона.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Динамика».
Раздел: Динамика
Тема: Импульс СМТ. Движение центра масс
Цель занятия: изучение динамического описания движения тел
Студенты должны знать:
 Понятия импульса МТ, СМТ.
 Закон изменения импульса МТ и СМТ, следствия из них.
Студенты должны уметь:
 Решать задачи на применение законов сохранения и изменения импульса.
Вопросы к занятию:
1. Закон изменения импульса. Следствия из него.
Основные вопросы занятия:
1. Импульс СМТ. Движение центра масс (изложение теории вопроса).
2. Решение задач на применение законов сохранения и изменения импульса.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Динамика».
Раздел: Динамика
Тема: Механическая работа. Энергия
Цель занятия: изучение энергетического подхода к описанию движения тел
Студенты должны знать:
 Понятия механической работы, мощности; кинетической и потенциальной
энергии, полной механической энергии;
 Понятие консервативных сил, их свойства;
 Понятие диссипативных сил, их свойства;
 Закон изменения механической энергии, следствия из него.
Студенты должны уметь:
 Вычислять работу и мощность силы;
 Вычислять работу силы графическим способом;
 Решать задачи на применение законов сохранения и изменения энергии.
Вопросы к занятию:
1. Скалярное произведение векторов, его свойства.
2. Механическая работа, ее свойства, единицы измерения. Работа силы
тяжести, силы упругости, силы трения.
3. Механическая энергия (кинетическая, потенциальная, полная). Закон
изменения полной механической энергии, следствия из него.
Основные вопросы занятия:
1. Графические задачи на вычисление работы силы.
2. Решение задач на применение законов сохранения и изменения энергии.
3. Первая и вторая космическая скорость (выступление студентов).
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Динамика».
Раздел: Динамика
Тема: Упругий и неупругий удар
Цель занятия: изучение законов упругого и неупругого столкновений
Студенты должны знать:
 Закон изменения и сохранения импульса;
 Закон изменения и сохранения механической энергии.
Студенты должны уметь:
 Применять законы сохранения и изменения импульса и энергии к упругим
и неупругим столкновениям тел.
Вопросы к занятию:
1. Закон изменения и сохранения импульса.
2. Закон изменения и сохранения энергии.
Основные вопросы занятия:
1. Введение понятий упругого и неупругого ударов.
2. Применение законов изменения и сохранения импульса и энергии к
упругому и неупругому столкновениям.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Динамика».
Раздел: Механические колебания
Тема: Характеристики колебательного движения.
Способы описания МК
Цель занятия: изучение способов описания МК
Студенты должны знать:
 Понятие МК; дифференциального, кинематического уравнения
свободных гармонических колебаний;
 Характеристики МК (амплитуда, период, частота, фаза), единицы их
измерения;
 Превращения энергии при механических колебаниях.
Студенты должны уметь:
 Вычислять характеристики колебательного движения;
 Определять характеристики колебательного движения с использованием
кинематического уравнения;
 Определять характеристики колебательного движения с использованием
графиков его.
Вопросы к занятию:
1. Механические колебания. Классификация колебаний.
2. Дифференциальное уравнение МК.
3. Кинематическое уравнение МК.
4. Характеристики колебательного движения.
Основные вопросы занятия:
1. Аналитический способ описания МК.
2. Графический способ описания МК.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Механические колебания».
Раздел: Механические колебания
Тема: Сложение колебаний.
Цель занятия: изучение приемов сложения МК
Студенты должны знать:
 Сущность метода векторных диаграмм.
Студенты должны уметь:
 Применять метод векторных диаграмм;
 Находить траекторию движения МТ при сложении колебаний,
происходящих в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Вопросы к занятию:
1. Механические колебания. Классификация колебаний.
2. Кинематическое уравнение МК.
3. Характеристики колебательного движения.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Механические колебания».
Раздел: Механические колебания
Тема: Затухающие и вынужденные МК. Резонанс
Цель занятия: анализ уравнений, описывающих затухающие и вынужденные
МК.
Студенты должны знать:
 Условия возникновения затухающих и вынужденных МК;
 Характеристики затухающих и вынужденных колебаний;
 Условия возникновения резонанса.
Студенты должны уметь:
 Вычислять характеристики рассматриваемых колебаний;
Вопросы к занятию:
1. Механические колебания. Классификация колебаний.
2. Дифференциальные и кинематические уравнения затухающих и
вынужденных колебаний.
3. Характеристики рассматриваемых колебаний и связь между ними.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Механические колебания».
Раздел: Механические волны
Тема: Характеристики волнового движения. Описание МВ
Цель занятия: изучение способов описания волнового движения
Студенты должны знать:
 Механизм возникновения волнового движения;
 Понятие кинематического уравнения волны;
 Классификацию механических волн;
 Характеристики волны;
 Смысл вектора Умова-Пойтинга.
Студенты должны уметь:
 Определять характеристики волны из ее кинематического уравнения;
 Определять характеристики волны, используя графики волнового
процесса.
Вопросы к занятию:
1. Механические волны. Классификация волн.
2. Дифференциальное и кинематическое уравнения волнового движения.
3. Характеристики волнового движения и связь между ними.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Механические волны».
Раздел: Механические волны
Тема: Звуковые волны. Эффект Доплера
Цель занятия: изучение свойств и характеристик звуковых волн
Студенты должны знать:
 Характеристики звуковых волн;
 Смысл вектора Умова-Пойтинга;
 Сущность эффекта Доплера.
Студенты должны уметь:
 Определять характеристики звуковых волн;
 Решать задачи на вычисление интенсивности волны и на применение
эффекта Доплера.
Вопросы к занятию:
1. Вектор Умова-Пойтинга.
Основные вопросы занятия:
1. Звуковые волны, их характеристики (изучение теории вопроса).
2. Эффект Доплера, его применение (изучение теории вопроса).
3. Решение задач на закрепление вновь изученных на занятии теоретических
вопросов.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Механические волны».
Раздел: Электростатика
Тема: Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип
суперпозиции для расчета напряженности ЭП дискретной системы
точечных зарядов
Цель занятия: освоение приемов вычисления напряженности ЭП дискретной
системы точечных зарядов
Студенты должны знать:
 Понятие электрического заряда, его свойства;
 Закон Кулона;
 Понятие относительной диэлектрической проницаемости среды;
 Понятие электрического поля, его свойства;
 Характеристики ЭП – напряженность и электрическое смещение. Связь
между ними;
 Принцип суперпозиции для напряженности.
Студенты должны уметь:
 Вычислять заряд тела;
 Применять закон Кулона для точечных зарядов;
 Вычислять напряженность ЭП точечного заряда; находить направление
вектора напряженности;
 Вычислять напряженность ЭП, созданного системой точечных зарядов.
Вопросы к занятию:
1. Электрический заряд, его свойства.
2. Закон Кулона, область его применимости.
3. Электрическое поле, его свойства. Силовые характеристики ЭР.
4. Принцип суперпозиции для напряженности.
Основные вопросы занятия:
1. Решение задач на использование закона Кулона.
2. Приемы вычисления напряженности ЭП дискретной системы точечных
зарядов – метод координат и метод повекторного сложения.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Электростатика
Тема: Принцип суперпозиции для расчета напряженности ЭП системы
непрерывно распределенных зарядов
Цель занятия: освоение приемов вычисления напряженности ЭП системы
непрерывно распределенных зарядов
Студенты должны знать:
 Понятие электрического поля, его свойства;
 Характеристики ЭП – напряженность и электрическое смещение. Связь
между ними;
 Принцип суперпозиции для напряженности;
 Понятие силовых линий ЭП, их свойства;
 Понятие потока вектора электрического смещения.
Студенты должны уметь:
 Вычислять напряженность ЭП точечного заряда; находить направление
вектора напряженности;
 Вычислять напряженность ЭП системы непрерывно распределенных
зарядов.
Вопросы к занятию:
1. Электрическое поле, его свойства и характеристики.
2. Силовые линии, их свойства.
3. Принцип суперпозиции.
Основные вопросы занятия:
1. Характеристики распределения электрического заряда по поверхности или
объему некоторого тела – линейная, поверхностная и объемная плотность
заряда.
2. Приемы вычисления напряженности ЭП системы непрерывно
распределенных зарядов (вывод напряженности ЭП, созданного тонкой
нитью конечной и бесконечной длины).
3. Применение полученных формул к конкретным ситуациям.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Электростатика
Тема: Расчет напряженности ЭП различных конфигураций с помощью
теоремы Остроградского–Гаусса
Цель занятия: освоение приемов вычисления напряженности ЭП с помощью
теоремы Остроградского-Гаусса
Студенты должны знать:
 Понятие электрического поля, его свойства;
 Характеристики ЭП – напряженность и электрическое смещение. Связь
между ними.
 Принцип суперпозиции для напряженности;
 Понятие силовых линий ЭП, их свойства;
 Понятие потока вектора электрического смещения.
 Теорему Остроградского-Гаусса.
Студенты должны уметь:
 Вычислять напряженность ЭП точечного заряда; находить направление
вектора напряженности;
 Вычислять поток вектора напряженности, вектора электрического
смещения;
 Применять теорему Остроградского-Гаусса для расчета характеристик ЭП;
 Изображать графически ЭП различных конфигураций;
 Выводить формулы для расчета силовых характеристик ЭП симметрично
расположенных зарядов.
Вопросы к занятию:
1. Электрическое поле, его свойства и характеристики.
2. Силовые линии, их свойства.
3. Теорема Остроградского-Гаусса.
Основные вопросы занятия:
1. Теорема Остроградского-Гаусса, ее смысл.
2. Алгоритм расчета ЭП на основе теоремы Остроградского-Гаусса.
3. Прием расчета напряженности электрических полей различных
конфигураций – равномерно заряженных бесконечно длинной нити, сферы,
шара и плоскости – с использованием теоремы Остроградского-Гаусса.
4. Изображение указанных выше полей с помощью силовых линий.
5. Применение полученных формул к конкретным ситуациям.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Электростатика
Тема: Работа электрического поля. Потенциал, разность потенциалов (6
час)
Цель занятия: освоение приемов вычисления потенциала ЭП системы зарядов
Студенты должны знать:
 Свойство консервативности электростатических сил;
 Понятие потенциала и разности потенциалов, единицы их измерения;
 Принцип суперпозиции для потенциала;
 Понятие эквипотенциальной поверхности;
 Связь напряженности и потенциала. Взаимное расположение силовых
линий и эквипотенциальных поверхностей;
Студенты должны уметь:
 Вычислять работу электрического поля, созданного точечным зарядом, по
перемещению заряда из одной точки поля в другую;
 Вычислять потенциал ЭП точечного заряда;
 Вычислять (с помощью принципа суперпозиции) потенциал ЭП
дискретной системы точечных зарядов;
 Вычислять (с помощью принципа суперпозиции) потенциал ЭП системы
непрерывно распределенных зарядов;
 Вычислять потенциал ЭП с использованием связи E и  ;
 Вычислять характеристики ЭП на основе энергетического подхода;
 Изображать графически электрическое поле с помощью
эквипотенциальных поверхностей.
Вопросы к занятию:
1. Работа ЭП.
2. Энергетические характеристики ЭП, единицы их измерения.
3. Эквипотенциальная поверхность.
4. Принцип суперпозиции для потенциала.
5. Связь E и  ; взаимное расположение силовых линий и
эквипотенциальных поверхностей.
Основные вопросы занятия:
1. Работа электрического поля.
2. Потенциал. Разность потенциалов. Приемы вычисления потенциала ЭП
системы дискретных и непрерывно распределенных зарядов.
3. Связь E и  . Графическое изображение полей. Взаимное расположение
силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.
4. Использование закона изменения кинетической энергии и сохранения
энергии для расчета характеристик ЭП.
5. Единица измерения энергии ЭП – 1 эВ.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Электростатика
Тема: Расчет характеристик ЭП диполя в произвольной точке
Цель занятия: вывод формул для расчета напряженности и потенциала ЭП
точечного диполя
Студенты должны знать:
 Характеристики ЭП – напряженность и потенциал.
 Принцип суперпозиции для напряженности и потенциала;
 Понятие силовых линий и эквипотенциальных поверхностей ЭП, их
свойства и взаимное расположение.
Студенты должны уметь:
 Вычислять напряженность ЭП точечного диполя;
 Изображать ЭП диполя с помощью линий напряженности;
 Вычислять потенциал ЭП точечного диполя;
 Изображать ЭП диполя с помощью эквипотенциальных поверхностей.
Основные вопросы занятия:
1. Электрический диполь (мягкий, жесткий, точечный).
2. Электрический момент диполя.
3. Вывод формулы для расчета напряженности ЭП в точке, находящейся на
оси диполя. Анализ ее.
4. . Вывод формулы для расчета напряженности ЭП в точке, находящейся на
прямой перпендикулярной оси диполя. Анализ ее.
5. . Вывод формулы для расчета напряженности ЭП в произвольной точке.
Анализ ее.
6. Расчет потенциала ЭП диполя.
7. Изображение электрического поля диполя.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Электростатика
Тема: Расчет электроемкости систем проводников. Энергия ЭП
Цель занятия: освоение приемов вычисления электроемкости (и других
характеристик) системы проводников
Студенты должны знать:
 Понятие электроемкости уединенного проводника и системы
проводников;
 Понятие о последовательном и параллельном соединении конденсаторов;
 Понятие энергии и объемной плотности энергии ЭП.
Студенты должны уметь:
 Вычислять характеристики (заряд, потенциал, электроемкость, энергию)
проводника и систем проводников;
 Вычислять эквивалентную электроемкость для различного типа
соединений конденсаторов.
 Вычислять энергию ЭП.
Вопросы к занятию:
1. Поведение проводника и диэлектрика в ЭП.
2. Электроемкость уединенного проводника и системы проводников.
3. Типы соединения конденсаторов.
4. Энергия ЭП.
Основные вопросы занятия:
1. Поведение проводника в ЭП, нахождение его характеристик (на примере
задачи о вычислении потенциала шаров, соединенных металлическим
стержнем).
2. Влияние металлической и диэлектрической пластин на емкость плоского
конденсатора при внесении их область между его обкладками.
3. Изменение характеристик батареи конденсаторов при различных
манипуляциях с ней.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка. Решение задач по теме
«Электростатика».
2. Лекции по разделу «Электростатика».
Раздел: Постоянный электрический ток
Тема: Расчет электрических цепей с использованием законов Ома
Цель занятия: освоение приемов расчета электрических цепей
Студенты должны знать:
 Характеристики тока – сила тока, плотность тока, единицы их измерения;
 Понятие эдс источника;
 Понятия сопротивления и электропроводности проводника, единицы их
измерения;
 Понятие ВАХ проводника;
Студенты должны уметь:
 Вычислять среднее значение силы изменяющегося тока;
 Вычислять эквивалентное сопротивление для различного типа соединений
проводников;
 Рассчитывать электрические характеристики электрических цепей (и их
участков) с использованием законов Ома;
 Находить характеристики проводника с использованием его
вольтамперной характеристики.
Вопросы к занятию:
1. Виды токов. Условия возникновения электрического тока.
2. Характеристики электрического тока.
3. Закон Ома для однородного и неоднородного участков цепи.
4. Закон Ома для полной цепи.
Основные вопросы занятия:
1. Решение задач на применение законов Ома.
2. Нахождение характеристик проводника по его ВАХ.
3. Расчет эквивалентных сопротивлений для различных типов соединений
проводников.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Электродинамика».
Раздел: Постоянный электрический ток
Тема: Расчет разветвленных электрических цепей с использованием правил
Кирхгофа
Цель занятия: освоение приемов расчета разветвленных электрических цепей
Студенты должны знать:
 Первое правило Кирхгофа;
 Второе правило Кирхгофа.
Студенты должны уметь:
 Рассчитывать электрические характеристики разветвленных
электрических цепей с использованием правил Кирхгофа.
Вопросы к занятию:
1. Правила Кирхгофа
Основные вопросы занятия:
1. Алгоритм расчета цепей с использованием правил Кирхгофа.
2. Решение задач на применение правил Кирхгофа.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Электродинамика».
Раздел: Магнетизм
Тема: Магнитное поле токов различной конфигурации. Закон ЭМИ.
Правило Ленца. Движение частиц в магнитном поле.
Цель занятия: освоение приемов расчета характеристик МП токов различной
конфигурации
Студенты должны знать:
 Понятие магнитного поля. Его свойства;
 Силовые характеристики МП – индукция и напряженность. Единицы их
измерения;
 Относительная и абсолютная магнитная проницаемость среды;
Студенты должны уметь:
 Объяснять основные магнитные явления;
 Вычислять значение индукции (напряженности) МП проводников
различной формы и находить направление их в произвольной точке;
 Изображать графически МП токов различных конфигураций;
 Анализировать поведение движущейся заряженной частицы в МП и
рассчитывать характеристики ее траектории;
 Идентифицировать частицы по характеру траектории движения в МП;
 Вычислять эдс индукции и находить направление индукционного тока.
Вопросы к занятию:
1. Магнитное поле, его свойства и характеристики.
2. Графическое изображение МП.
3. Принцип суперпозиции для индукции (напряженности) МП;
4. Закон Био-Савара-Лапласа в векторной и скалярной форме.
5. Действие МП на проводник с током и движущийся заряд.
6. Закон Фарадея для электромагнитной индукции и правило Ленца.
Основные вопросы занятия:
1. Решение задач на применение закона Био-Савара-Лапласа.
2. Сила Ампера.
3. Сила Лоренца.
4. Расчет характеристик траектории движения заряженной частицы в МП.
5.Закон Фарадея. Правило Ленца.
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по разделу «Магнетизм».
Раздел: Электрические колебания
Тема: Переменный ток
Цель занятия: освоение приемов построения векторных диаграмм и
применения
их для анализа цепей переменного тока
Студенты должны знать:
 Понятие квазистационарного тока;
 Понятия мгновенного и амплитудных значений тока и напряжения;
 Сущность метода векторных диаграмм;
 Понятия активного, индуктивного и емкостного сопротивлений,
импеданса
цепи;
 Понятие сдвига фаз;
 Понятие последовательного и параллельного резонанса;
 Понятия эффективных значений тока и напряжения.
Студенты должны уметь:
 Строить векторные диаграммы для различных видов соединений
элементов цепи переменного тока;
 Вычислять значение импеданса при последовательном и параллельном
соединении элементов цепи;
 Вычислять сдвиг фаз в цепи;
 Вычислять характеристики цепи в условиях резонанса.
Вопросы к занятию:
1. Переменный ток.
2. R , L ,C в цепи переменного тока.
3. Законы Ома для последовательного и параллельного соединений элементов
цепи.
4. Последовательный и параллельный резонанс. Условия резонанса.
5. Мощность в цепи переменного тока.
6. Закон Фарадея для электромагнитной индукции и правило Ленца.
Основные вопросы занятия:
1. Применение метода векторных диаграмм для анализа цепей переменного
тока (на примере решения задач).
2. Применение закона Ома для анализа цепей переменного тока (на примере
решения задач).
Самостоятельная работа студентов:
Задания для самостоятельной работы [1] и [2]
Рекомендуемая литература
1. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики.
2. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
3. Лекции по теме «Переменный ток».
Раздел: Электрические колебания
Тема: Свободные электрические колебания в колебательном контуре
Цель занятия: проверка усвоения материала по теме
Студенты должны знать:
 Понятие колебательного контура;
 Понятия свободных электрических и электромагнитных колебаний;
 Понятие волнового сопротивления контура;
 Понятия незатухающих и затухающих колебаний, условия их
возникновения;
 Характеристики электрическихколебаний;
 Вид ДУ свободных затухающих и незатухающих колебаний
Студенты должны уметь:
 Объяснять возникновение колебаний в КК;
 Получить связь между амплитудными значениями тока и напряжения при
электрических колебаниях в КК;
 Идентифицировать ДУ свободных колебаний;
 Вычислять характеристики колебаний;
Вопросы к занятию:
1. Свободные незатухающие колебания в колебательном контуре
 Механизм возникновения колебаний в КК;
 Связь между амплитудными значениями тока и напряжения при
электрических колебаниях в КК;
 Дифференциальное уравнение свободных незатухающих электрических
колебаний.
2. Свободные затухающие колебания в колебательном контуре
 Вывод дифференциального уравнения свободных затухающих ЭК;
 Схема решения ДУ свободных затухающих ЭК;
 Решение ДУ свободных затухающих ЭК для случая малого
сопротивления КК;
 Решение ДУ свободных затухающих ЭК для случая большого
сопротивления КК;
 Решение ДУ свободных затухающих ЭК для случая критического
сопротивления КК.
3. Добротность колебательного контура.
Самостоятельная работа студентов:
Рассматриваемая тема отводится на самостоятельное изучение. На занятии
проводится устный опрос студентов по предложенным вопросам и
тестирование для контроля усвоения материала.
Задания для самостоятельной работы [1]
Рекомендуемая литература
1. Ушакова Н.Я. Учебно-методическая разработка по теме.
№
п./п
1
1
2
3
4
Структура АПИМ дисциплины «Механика, электричество»
(для специальности 30.05.01 «Медицинская биохимия»
Таблица 1
Требования ГОС
Наименование
Объем
к уровню
дидактической
Наименование темы содержания
подготовки
единицы
задания
ДЕ (часов Степень Уровень
дисциплины
по
усвоения деятельпрограмме)
ДЕ
ности
при
контроле
2
3
4
5
6
1.1. Кинематика
Уметь Понятие
поступательного и
вращательного
Механика
движения
Уметь
Понятие
1.2. Динамика
поступательного и
вращательного
Уметь Понятие
движения
Механические
колебания и
волны
1.3. Работа и энергия.
Законы сохранения в
механике
2.1. Свободные и
вынужденные
колебания
2.2. Сложение
гармонических
колебаний
2.3. Волны
Молекулярная 3.1. Элементы МКТ
физика и
3.2. Элементы
термодинамика термодинамики
4.1.
Электростатическое
поле (в вакууме и в
Электричество веществе)
и магнетизм
4.2. Постоянный ток
4.3. Магнитное поле
тока
4.4. Действие МП на
проводники и
электрические заряды
Уметь
Понятие
Уметь
Понятие
Уметь
Понятие
Уметь
Уметь
Понятие
Понятие
Уметь
Понятие
Уметь
Уметь
Понятие
Понятие
Уметь
Понятие
5
6
7
Электромагнит- 5.1. Переменный ток
ные колебания (вынужденные
и волны
колебания)
5.2. Волны. Энергия
волны.
Перенос энергии
волной
6.1. Простейшие
Геометрическая оптические системы
оптика
(построения)
6.2. Глаз как ОС
7.1. Поляризация
Волновая
света
оптика
7.2. Интерференция
света
7.3. Дифракция света
Уметь
Понятие
Уметь
Понятие
Уметь
Понятие
Уметь
Уметь
Уметь
Уметь
Понятие
Понятие
Понятие
Понятие
Последовательность предъявления заданий и критерии «зачета» освоения
ДЕ
для одного (первого) варианта тест-билета АПИМ дисциплины «Механика,
электричество»
(для специальности 30.05.01«Медицинская биохимия»)
Таблица 2.1.
№
п/п
1
1
Наименование
дидактическо
й единицы
дисциплины
ПрОП
2
Механика
Наименование темы задания
3
1.1. Кинематика поступательного
и вращательного движения
1.2. Динамика поступательного и
вращательного движения
Критери
й
зачета
4
5
1, 2
3
3,4
1.3. Работа и энергия. Законы
сохранения в механике
2.1. Свободные колебания
2
3
Механические 2.2. Сложение гармонических
колебания и колебаний
волны
2.3. Волны
Молекулярная 3.1. Элементы МКТ
№задания
в 1-м
варианте
тест-билета
2
5,6
7
8
9
1
10
4
физика и
термодинамик 3.2. Элементы термодинамики
а
4.1. Электростатическое поле (в
вакууме и в веществе)
Электричеств 4.2. Постоянный ток
о и магнетизм 4.3. Магнитное поле тока
4.4. Действие МП на проводники
и электрические заряды
5
Электромагни
тные
колебания и
волны
6
6.1. Простейшие оптические
Геометрическ системы (построения)
ая оптика
6.2. Глаз как ОС
7
Волновая
оптика
5.1. Переменный ток
(вынужденные колебания)
5.2. Волны. Энергия волны.
Перенос энергии волной
7.1. Поляризация света
7.2. Интерференция света
7.3. Дифракция света
11
12, 13
3
14
15
16
17
1
18
19
1
20
1
21
22
23
ВАРИАНТЫ ТЕСТ-БИЛЕТОВ
Тест-билет для специальности
30.05.01 «Медицинская биохимия»
23 вопроса на 90 минут
Тест по физике
Вариант № 1
Указания: все задания имеют 4 варианта ответа, из которых правильный
только один. Номер выбранного Вами ответа проставляете цифрой в
контрольном листе опроса напротив номера задания.
1.
Кинематические характеристики равнопеременного прямолинейного движения
материальной точки в системе координат OX изображены на рисунке
где х 0 =3м,

V0 =2 м/с,

а =1 м/с2.
Кинематическое уравнение движения материальной точки x  x( t ) имеет вид:
1) x( t )  3  2 t  0 ,5 t 2 (м)
3) x( t )  3  2 t  0 ,5 t 2 (м)
2) x( t )  3  2 t  0 ,5 t 2 (м)
4) x( t )  3  2t  0 ,5 t 2 (м).
2.
Графики зависимости угла поворота радиус
вектора r от времени  ( t ) для равномерного
вращательного движения двух АТТ вокруг их
неподвижных осей OX изображены на рисунке.
Значения угловых скоростей  x ( t ) тел равны:
1) для 1-ого АТТ
для 2-ого АТТ
3) для 1-ого АТТ
для 2- ого АТТ
 x  4 рад/с
 x  2 рад/с
 x  2 рад/с
 x  1 рад/с
2) для 1-ого АТТ  x  6 рад/с
для 2- ого АТТ  x  2 рад/с
4) для 1-ого АТТ  x  10 рад/с
3
для 2- ого АТТ  x  1 рад/с
3.
Лифт, вызванный на первый этаж, опускается вниз с

ускорением, величина которого a  1 м/с2.
Вес человека (массой m  50 кг), покоящегося в
лифте, в последней фазе спуска равен:
1) P  550 Н и
2) P  450 Н и


вектор ускорения a направлен вверх
вектор ускорения a направлен вверх
3) P  550 Н и
4) P  450 Н и


a
вектор ускорения направлен вниз
вектор ускорения a направлен вниз
(Указание. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.)
4.
На жесткий диск, способный вращаться
относительно

 неподвижной оси Z, действуют
силы F1 и F2 .


Моменты сил F1 и F2 относительно оси Z
таковы:

1) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0
5.

2) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0

3) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0

4) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0
Тело массой m равномерно соскальзывает по
наклонной плоскости под действием сил,
изображенных на рисунке.
Что верно?

1) Работа сил A( N )  0 ,

A( mg )  0 , A( Fтр )  0

3) Работа сил A( N )  0 ,

A( mg )  0 , A( Fтр )  0

2) Работа сил A( N )  0 ,

A( mg )  0 , A( Fтр )  0

4) Работа сил A( N )  0 ,

A( mg )  0 , A( Fтр )  0
6.
Тело, брошенное под углом к горизонту с
начальной скоростью V0  20 м/с, поднялось
на высоту h  30 м.
Скорости V в верхней точке траектории
и Vк в момент приземления равны:
1) 10 6 м/с и
-20 м/с
2) 10 м/с и
20 м/с
3) 10 7 м/с и
20 м/с
4) -10 м/с и
20 м/с
7.
Координата тела, совершающего гармонические колебания вдоль оси OX,
меняется по закону x  3 cos( 2 t   ) (см).
3
Максимальное ускорение тела равно:
1) 12 см/с2 и направлено  OX
2) 12 см/с2 и направлено  OX
3) 6 см/с2 и направлено  OX
4) 6 см/с2 и направлено  OX
8.
Требуется определить уравнение траектории y  y( x ) движения материальной
точки, колеблющейся (с одинаковой частотой) одновременно в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. Уравнения колебаний в соответствующих
 x  A1 sin( t   01 )
направлениях имеют вид 
.
 y  A2 sin( t   02 )
Уравнение траектории движения МТ таково:
x2
y2
2)
 2  1 при этом
2
1) x 2  y 2  A 2 при этом
A1
A2

A1  A2 и  01   02
A1  A2 и  01   02 
2
3) y  x
A
4) y  2 x при этом

A1
A1  A2 и  01   02 
2

A1  A2 и  01   02 
2
9.
Кривые 1 и 2, изображенные на рис. 1 и 2, относятся к двум различным волнам.
Зависимости x( t ) отражают характер колебаний точек (соответствующих волн),
находящихся на одинаковом расстоянии от своих источников; а зависимости
x( r ) являются «мгновенными фотографиями точек лучей» в момент времени t,
равный периоду соответствующей волны.
рис. 1
рис. 2
Линейные частоты  1 и  2 колебаний указанных точек соответствующих
волн и длины волн  1 и  2 равны:
1
1
1)  1  Гц и  2  Гц
2)  1  3 Гц и  2  6 Гц
3
6
 1  3 см и  2  6 см
 1  6 см и  2  12 см
3
1
1
1
3)  1  Гц и  2  Гц
4)  1  Гц и  2  Гц
2
3
3
6
 1  3 см и  2  6 см
 1  6 см и  2  12 см
10.
Температуры двух газов – водорода и гелия – одинаковы и равны 300 К.
Отношение средних энергий хаотического движения молекулы водорода и
гелия равно:
1) 2
2)
6
5
5
3
3)
4) 1
11.
Отношение удельных теплоемкостей
изохорном процессах равно:
5
7
1) для водорода , для гелия
3
5
4
3
3) для водорода , для гелия
4
3
cp
cV
водорода и гелия в изобарном и
7
5
, для гелия
5
3
3
5
4) для водорода , для гелия
7
5
2) для водорода
12.
Точечный заряд Q<0 находится в вакууме.
Электростатическое поле заряда на рисунке изображено с
помощью эквипотенциальных линий.
Что верно?
1)
2)
A  B и
 A  C
3)
A  B и
 A  C
4)
A  B и
 A  C
13.
Плоский воздушный конденсатор емкости Co
заполняется наполовину (см. рисунок) жидким
диэлектриком (   2 ).
Электроемкость C получившейся системы
конденсаторов равна:
3
1
1) C  C 0
3)
C

C0
2) C  3C 0
2
3
14.
A  B и
 A  C
4) C 
2
C0
3
На рисунке изображены графики вольтамперных
характеристик двух проводников, сечения которых
S 1  2 S 2 . Проводники изготовлены из одинаковых
материалов.
l
Отношение длин 1 проводников равно:
l2
1) 8
2)
1
8
3)
1
2
4) 1
15.
По проволочному витку течет ток силой I .
Северный конец маленькой магнитной стрелки,
помещенной в центр витка, будет показывать:
1) вправо
2) влево
3) вверх
4) вниз
16.

Отрицательно заряженная частица влетает со скоростью v

в однородное магнитное поле с индукцией B .
Частица движется
1) по окружности 2) по прямой
3) по окружности
влево
влево
вправо
ЭМИ
17.
Конденсатор, катушка индуктивности и
резистор подключены к источнику
переменного тока. На рисунке изображена
(в масштабе) векторная диаграмма такого
соединения.
Отношение индуктивного и
X
емкостного сопротивлений L равно:
XC
4) по прямой
вправо
1) соединение R , L , C параллельное;
XL 1

XC 2
3) соединение R , L , C параллельное;
XL
2
XC
2) соединение R , L , C
последовательное;
XL 1

XC 2
4) соединение R , L , C
последовательное;
XL
2
XC
18.
Световой луч распространяется в направлении, указанном на
рисунке.
 Направление вектора напряженности электрического
поля E в данный момент времени в точке А световой волны
известно.

Направления векторов Умова-Пойтинга SУ - П и

напряженности H магнитного поля световой волны таковы:
1)
2)
3)
4)
19.
По известному ходу луча 1 в линзе требуется
определить вид линзы (собирающая или рассеивающая)
и найти построением положение заднего фокуса F2 . На
рисунках 1-4 предложены варианты решения задачи:
рис. 1
рис. 4
рис. 2
рис. 3
Правильная ситуация изображена:
2) на рис. 3
3) на рис. 4
4) на рис. 2
1) на рис. 1
20.
На рисунках 1-4 изображен «близорукий» глаз. Напряжение аккомодации
отсутствует и S 2 - изображение бесконечно удаленной точки. При «включении
аккомодации» положение изображения S 2 изменяется.
рис. 1
рис. 2
рис. 3
рис. 4
1) на рис. 1
Правильная ситуация изображена
2) на рис. 3
3) на рис. 2
3) на рис. 2
21.
Естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков под углом,
равным углу Брюстера ( i Бр  60 0 ).
Относительный показатель преломления сред n 21 равен:
3
и
2
отраженный луч
полностью
поляризован
1) n21 
2) n21  3 и
отраженный луч
полностью
поляризован
3) n21  3 и
отраженный луч
максимально
поляризован
22.
Два когерентных точечных источника (в воздухе)
излучают свет с длиной волны   600 нм.
Оптическая разность хода волн, интерферирующих
в точке А экрана наблюдения, равна n  1 мкм.
Если оптическая разность хода лучей
увеличится в 3 раза, то в точке наблюдения
1) максимум
2) минимум
3) ослабление
интенсивности
интенсивности
интенсивности
сменится на
сменится на
сменится на
минимум ее
максимум ее
усиление ее
3
и
2
отраженный луч
максимально
поляризован
4) n21 
4) усиление
интенсивности
сменится на
ослабление ее
23.
Плоская монохроматическая волна с
интенсивностью I0 падает нормально на
непрозрачный экран с круглым
отверстием, открывающим первую зону
Френеля (рис.1). Затем внешнюю половину
рис. 2
отверстия закрыли (рис.2).
рис. 1
Этим случаям соответствует пара векторных диаграмм, среди
изображенных на рисунке 3:
рис. 3
1) б и г
2) в и д
3) а и г
4): б и д
Вариант № 2
Указания: все задания имеют 4 варианта ответа, из которых правильный
только один. Номер выбранного Вами ответа проставляете цифрой в
контрольном листе опроса напротив номера задания.
1.
Прямолинейное движение материальной точки задано кинематическим
уравнением S y  3  4 t 2  2t 4 (м). Проекция линейной скорости точки V y через
две секунды после начала движения равна:
1) V y  48 м\с
2) V y  19 м\с
3) V y  48 м\с
4) V y  16 м\с
2.
Графики зависимости проекции скорости от
времени V x ( t ) для равнопеременного
прямолинейного движения двух материальных
точек изображены на рисунке.
Значения проекций ускорений a x ( t ) равны:
1) для 1-ой МТ a x  1 м/с2
для 2-ой МТ a x  10 м/с2
3
3) для 1-ой МТ a x  2 м/с2
для 2-ой МТ a x  6 м/с2
2) для 1-ой МТ a x  2 м/с2
для 2-ой МТ a x  4 м/с2
4) для 1-ой МТ a x  1 м/с2
для 2-ой МТ a x  2 м/с2
3.
Лифт, вызванный на первый этаж, опускается вниз с

ускорением, величина которого a  1 м/с2).
Вес человека (массой m  50 кг), покоящегося в
лифте, в начальной фазе спуска равен:
1) P  550 Н и

вектор ускорения a направлен вверх
3) P  550 Н и
2) P  450 Н и

вектор ускорения a направлен вверх
4) P  450 Н и


вектор ускорения a направлен вниз
вектор ускорения a направлен вниз
(Указание. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2)
4.
На жесткий диск, способный вращаться
 относительно

неподвижной оси Z, действуют силы F1 и F2 .


Моменты сил F1 и F2 относительно оси Z
таковы:

1) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0

2) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0

3) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0

4) M oz ( F1 )  0

M oz ( F2 )  0
5.

График зависимости Fs ( S ) проекции силы F ,
действующей на
материальную точку, на вектор

перемещения S изображен на рисунке.
Отношение работы силы F на перемещении
S 1  4 м и S 2  1 м равно:
1)
A1
 27
A2
2)
A1
8
A2
3)
A1
 16
A2
4)
A1 32

A2
5
6.
Два шарика массами 4 г и 6 г движутся навстречу
друг другу со скоростями 3 м/c. После абсолютно
упругого удара первый шар остановился.
Скорость второго шарика после
столкновения равна:
1) 5 м/с и шарик движется прежнем
2) 1 м/с и шарик движется прежнем
направлении
направлении
3) 5 м/с и шарик изменил направление 4) 1 м/с и шарик изменил направление
движения на противоположное
движения на противоположное
7.
Графики зависимости x( t ) мгновенной
скорости от времени для колебаний двух
грузов ( m 1  2 m 2 ), подвешенных на
пружинах, изображены на рисунке.
Отношения циклических частот
1
колебаний грузов и коэффициентов
2
жесткости пружин
1 1
 и
2 2

1
3) 1  и
2 4
1)
k1
равны:
k2
k1 1

k2 2
k1 1

k2 8
1
2и
2

4) 1  4 и
2
2)
k1
8
k2
k1
2
k2
8.
Требуется определить уравнение траектории y  y( x ) движения материальной
точки, колеблющейся (с одинаковой частотой) одновременно в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. Уравнения колебаний в соответствующих
 x  A1 sin( t   01 )
направлениях имеют вид 
.
y

A
sin(

t


)
2
02

Уравнение траектории движения МТ таково:
2
2
2
1) x  y  A при этом
x2
y2
2)
 2  1 при этом
2

A
A2
1
A1  A2 и  01   02 
2
A1  A2 и  01   02
A
3) y  x
4) y  2 x при этом
A1  A2 и  01   02
A1
A1  A2 и  01   02 

2
9.
Волна распространяется в упругой среде со скоростью V  1000 м./с.
Наименьшее расстояние между точками среды, колебания которых происходят в
противофазе, равно l  25 м.
Частота колебаний равна:
1) 40 с -1
2) 80 с -1
3) 20 с -1
4) 80 с -1
3
10.
В процессе изотермического расширения объём газа увеличился в 3 раза.
Отношение давлений и плотностей газа таково:
P
P
P 1
P 1
1) 2 
2) 2  3
3) 2  3
4) 2 
P1 3
P1
P1
P1 3
2 1
2 1
2
2

3

3
1 3
1
1 3
1
11.
В сосуде объемом V  2 м3 находится
водород.
Удельная теплоемкость в процессе
1  2 равна:
Дж
(Указание. Примите R  8
)
моль  К
кДж
кДж
Дж
1) 6
2) 10
3) 12
кг  К
кг  К
кг  К
4) 6
Дж
кг  К
12.
На рисунке с помощью силовых и
эквипотенциальных линий изображено однородное

электростатическое поле напряженности E .
Что верно?






1) E A  E C и
2) E A  E B и
3) E C  E B и
 A  C
A  B
C   B


4) E C  E A и
C   A
13.
Плоский воздушный конденсатор емкости Co
заполняется наполовину (см. рисунок) жидким
диэлектриком (   2 ).
Электроемкость C получившейся системы
конденсаторов равна:
1) C  5 C 0
3) C 
2) C  3C 0
4
C0
3
4) C 
2
C0
3
14.
Резисторы c сопротивлениями R и 2 R соединены последовательно между
собой. Параллельно к ним подсоединен резистор с сопротивлением 6R.
Полное сопротивление получившегося соединения равно:
20
3
3)
4)
R
R
1) 2 R
2) 9 R
3
5
15.
По круговому витку течет ток силой I .


Направление векторов индукции B 0 и напряженности H 0 магнитного
поля в центре витка таково:
1)
2)
3)
4)
16.
На проводник, по которому течет ток силой I ,
находящийся в однородном магнитном поле с индукцией

B и расположенный перпендикулярно силовым линиям,
действует сила Ампера.
Направление силовых линий поля
1)
2) перпендикулярно 3) совпадает с
перпендикулярно
плоскости чертежа направлением

плоскостичертежа (от нас  B )
вектора FА
(на нас  B )
4) противоположно
направлению

вектора FА
ЭМИ
17.
В таблице приведены электрические схемы различных соединений элементов и
векторные диаграммы к ним:
а
б
в
г
Соединение
элементов
А
Векторная
диаграмма
Б
В
Г
Правильное соответствие «электрическая схема - векторная
диаграмма» таково:
1) а - В
2) б - В
3) б - А
4) г - Б
18.
Световой луч распространяется в направлении, указанном на
рисунке.
 Направление вектора напряженности электрического
поля E в данный момент времени в точке А световой волны
известно.

Направления векторов Умова-Пойтинга SУ - П и

напряженности H магнитного поля световой волны таковы:
1)
2)
3)
4)
19.
По известному ходу луча 1 в линзе требуется определить
вид линзы (собирающая или рассеивающая) и найти
построением положение заднего фокуса F2 . На рисунках
1-4 предложены варианты решения задачи:
рис. 1
1) на рис. 1
рис. 2
рис. 3
рис. 4
Правильная ситуация изображена:
2) на рис. 3
3) на рис. 4
4) на рис. 2
20.
На рисунках 1-4 изображен «дальнозоркий» глаз. Напряжение аккомодации
отсутствует и S 2 - изображение бесконечно удаленной точки. При «включении
аккомодации» положение изображения S 2 изменяется.
рис. 1
1) на рис. 1
рис. 2
рис. 3
Правильная ситуация изображена
2) на рис. 3
3) на рис. 2
21.
На поляризатор П падает частичнополяризованный свет, амплитуды колебаний
светового вектора которого в направлениях
перпендикулярном и параллельном оси


поляризатора E 0 1  2 E 02 .
Если ось поляризатора повернуть из
рис. 4
3) на рис. 2
положения П 1 в положение П 2 , то
интенсивность выходящего из поляризатора
света:
1) увеличится
2) уменьшится
3) увеличится
в 2 раза
в 4 раза
в 4 раза
4) не изменится
22.
В опыте Юнга два когерентных точечных источника
(в воздухе) излучают свет с длиной волны
  600 нм. Расстояние между источниками
d  1 мм, расстояние до экрана наблюдения l  1 м.
Оптическая разность хода волн, интерферирующих в
точке А экрана наблюдения, равна n  3 мкм.
Координата точки наблюдения равна:
1) x  3 мм
3) x  3 мм
2) x  1,5 мм
и в т. А
и в т. А
и в т. А
максимум
частичное
минимум
интенсивности
ослабление
интенсивности
интенсивности
4) x  1,5 мм
и в т. А частичное
усиление
интенсивности
23.
На круглое отверстие, радиус которого может
меняться, падает параллельный пучок
монохроматического света. Для наблюдателя,
находящегося в точке Р, отверстие открывает одну
зону Френеля.
Если площадь отверстия увеличить в 5 раз, то
наблюдатель зафиксирует затемнение
1) 1 раз
2) ни разу
3) 2 раза
4) 3 раза
Ключи верных ответов по дисциплине
«Физика»
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Вариант 1
4
3
1
1
2
2
1
1
4
3
1
4
1
3
3
1
2
1
2
3
2
3
4
Вариант 2
3
4
4
3
4
2
1
3
4
4
2
2
3
1
2
2
2
3
3
1
3
1
3