ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУВПО «Марийский государственный университет» Физико-математический факультет

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО «Марийский государственный университет»
Физико-математический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Декан физико-математического
факультета
«
»
20
г.
/Попов Н.И./
(подпись/Ф.И.О)
У Ч Е Б Н О -М Е ТОДИ Ч Е С К И Й К ОМ П Л Е К С П О Д И СЦ И ПЛ ИН Е
ЕН.Ф.03 Физика
(индекс по ГОС/наименование дисциплины)
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ/НАПРАВЛЕНИЕ
010503.65 – «Математическое обеспечение и администрирование
информационных систем»
(код и наименование специальности/направления в соответствии с лицензией)
Составитель
Косова Галина Николаевна, канд. физ.-мат. наук, доцент
(должность, Ф.И.О., ученая степень, звание автора программы)
Йошкар-Ола
2009
УТВЕРЖДЕНО
на заседании кафедры
теоретической и прикладной физики
(название кафедры)
Протокол №
«
»
Зав. кафедрой
УТВЕРЖДЕНО
на заседании УМК
Протокол №
«
»
200 г.
Председатель УМК
200 г.
/
/
(подпись/Ф.И.О)
/Косов А.А./
(подпись/Ф.И.О)
Регистрация изменений и дополнений на очередной учебный год,
сведения о переутверждении учебно-методического комплекса
Учебный
год
Решение кафедры
Автор изменения
(№ протокола, дата заседания
кафедры, Ф.И.О., подпись
зав. кафедрой)
(Ф.И.О., подпись)
Раздел
(элемент)
УМК
Номер
изменения,
дополнения
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
I Рабочая программа учебной дисциплины ......................................................................... 6
II Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины .............................. 27
III Учебно-методические материалы ................................................................................. 29
IV Материалы текущего контроля, промежуточной аттестации
и итогового контроля знаний .............................................................................................. 52
V Словарь терминов и персоналий .................................................................................... 54
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО «Марийский государственный университет»
Физико-математический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Декан физико-математического
факультета
/Попов Н.И./
(подпись/Ф.И.О.)
«
»
20
I РА Б О Ч А Я П РОГ РА М М А
Учебная дисциплина
ЕН.Ф.03 Физика
(/наименование дисциплины)
Специальность
010503.65 – «Математическое обеспечение и администрирование
информационных систем»
Кафедра
теоретической и прикладной физики
(название)
Курс
3
семестр
форма обучения
5, 6
Лекции
очная
68
(кол-во часов)
Практические занятия
-
Лабораторные занятия
68
Самостоятельная работа
84
(кол-во часов)
(кол-во часов)
(кол-во часов)
Курсовая работа (проект)
–
Зачет
5
Экзамен
6
(семестр)
(семестр)
(семестр)
Программа разработана Косовой Галиной Николаевной, канд. физ.-мат. наук, доцент
(должность, Ф.И.О., ученая степень, звание автора программы)
Йошкар-Ола
2009
г.
Рекомендована к утверждению
решением учебно-методической
комиссии (учебно-методического
совета) физико-математического
факультета
Рассмотрена и одобрена на
заседании кафедры
теоретической и прикладной
физики
(название кафедры)
(название факультета / института, специальности)
протокол заседания №
«
»
20
от
протокол заседания №
г.
«
»
20
от
г.
Косов А.А.
(подпись, Ф.И.О. председателя)
(подпись, Ф.И.О., зав. кафедрой)
СОГЛАСОВАНО с выпускающей кафедрой
(название кафедры)
протокол заседания №
от «
»
20
г.
(Ф.И.О. зав. кафедрой, подпись)
Сведения о переутверждении рабочей программы учебной дисциплины
на очередной учебный год и регистрация изменений
Учебный
год
Решение кафедры
Автор изменения
(№ протокола, дата заседания
кафедры, Ф.И.О., подпись
зав. кафедрой)
(Ф.И.О., подпись)
Номер
изменения
1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1 Требования государственного образовательного стандарта к содержанию данной
дисциплины
ЕН
ЕН.Ф.03
Общие математические и естественно-научные дисциплины
ФИЗИКА
Физические основы механики: понятие состояния в
классической
механике,
уравнения
движения,
законы
сохранения, основы релятивистской механики, принцип
относительности в механике, кинематика и динамика твердого
тела, жидкостей и газов; электричество и магнетизм:
электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе,
уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной
форме, квазистационарные токи, принцип относительности в
электродинамике; физика колебаний и волн: гармонический и
ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального
разложения, кинематика волновых процессов, нормальные
моды, интерференция и дифракция волн, элементы Фурьеоптики; квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм,
принцип неопределенности, квантовые состояния, принцип
суперпозиции, квантовые уравнения движения, операторы
физических величин, энергетический спектр атомов и молекул,
природа химической связи; статистическая физика и
термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические
функции состояния, фазовые равновесия и фазовые
превращения,
элементы
неравновесной
термодинамики,
классическая и квантовые статистики, кинетические явления,
системы заряженных частиц, конденсированное состояние.
1.2 Цели, учебные задачи дисциплины, место и роль учебной дисциплины в подготовке
специалиста
Физика – наука о природе: о строении, свойствах и взаимодействии составляющих ее
материальных тел и полей. Главная цель физики – выявить и объяснить законы природы. Физика
основывается на экспериментально установленных фактах. Занимая центральное место среди
других наук о природе, она имеет первостепенное значение в формировании научного
мировоззрения.
Основными задачами курса физики в вузе являются:
1.
Создание основ теоретической подготовки в области физики, позволяющей будущим
специалистам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающей
возможность использования новых физических принципов в своей специальности.
2.
Формирование научного мировоззрения и современного физического мышления, в
частности правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов,
теорий и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью
экспериментальных или математических методов исследования.
3.
Усвоение основных явлений и законов классической и современной физики, методов
физического исследования.
4.
Выработка приемов и навыков решения конкретных задач из разных областей физики,
помогающих в дальнейшем решать задачи, связанные со своей специальностью.
5.
Ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование у студентов начальных
навыков проведения экспериментальных исследований различных физических явлений, в том числе
с применением компьютеров, и оценки погрешностей измерений.
6
1.3 Виды учебной деятельности студентов
Лекции и лабораторные занятия. В качестве внеаудиторной самостоятельной работы: работа
с научной литературой с использованием новых информационных технологий, слежение за научной
периодикой.
Самостоятельная работа также включает в себя:
 изучение теоретического материала;
 изучение материала лекций;
 подготовку к практическим занятиям;
 индивидуальную работу в компьютерном классе
1.4 Контроль знаний студентов
5 семестр – зачет, 6 семестр – экзамен.
2 СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
2.1 Введение
Физика как наука. Наиболее общие понятия и теории. Методы физического исследования:
опыт, гипотеза, эксперимент, теория. Математика и физика. Физика и естествознание. Философия и
физика. Важнейшие этапы истории физики. Роль физики в развитии техники и влияние техники на
развитие физики. Физика как культура моделирования. Физические модели. Компьютеры в
современной физике. Роль физики в образовании. Общая структура и задачи курса физики. Роль
измерения в физике. Единицы измерения и системы единиц. Основные единицы СИ.
Раздел 1. Физические основы механики
Предмет механики. Классическая и квантовая механика. Нерелятивистская и релятивистская
классическая механика. Кинематика и динамика. Основные физические модели: частица
(материальная точка), система частиц, абсолютно твердое тело, сплошная среда.
1.1. Элементы кинематики
Система отчета. Скалярные и векторные физические величины. Основные кинематические
характеристики движения частиц. Скорость и ускорение частицы при криволинейном движении.
Движение частицы по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение. Поступательное и
вращательное движения абсолютно твердого тела.
1.2. Элементы динамики частиц
Основная задача динамики. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета.
Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Уравнение движения. Третий закон Ньютона. Границы
применимости классического способа описания движения частиц.
1.3. Законы сохранения в механике
Закон сохранения импульса. Центр инерции. Закон движения центра инерции. Реактивное
движение. Момент импульса. Момент силы. Закон сохранения момента импульса. Уравнение
моментов. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и неконсервативные силы.
Потенциальная энергия и энергия взаимодействия. Внутренняя энергия. Закон сохранения энергии в
механике. Общефизический закон сохранения энергии. Законы сохранения и симметрия пространства
и времени.
1.4. Принцип относительности в механике. Элементы релятивистской динамики
Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Принцип относительности в
релятивистской механике. Преобразование Лоренца для координат и времени и их следствия.
Релятивистский импульс. Полная энергия частицы
1.5. Элементы механики твердого тела
Уравнения движения и равновесия твердого тела. Кинетическая энергия твердого тела,
совершающего поступательное и вращательное движения. Уравнение движения твердого тела,
вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент инерции твердого тела относительно оси.
Вращательный момент. Гироскоп.
1.6. Элементы механики сплошных сред
Общие свойства газов и жидкостей. Кинематическое описание движения жидкости. Уравнение
Бернулли.
7
Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости. Понятие
о турбулентности.
Идеально упругое тело. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука. Пластические деформации.
Предел прочности.
Раздел 2. Статистическая физика и термодинамика
Динамические и статистические закономерности в физике. Термодинамический и
статистический методы.
5.1. Элементы молекулярно-кинетической теории
Макроскопическое состояние. Физические величины и состояния физических систем.
Макроскопические параметры как средние значения. Тепловое равновесия. Модель идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа. Понятие о температуре.
Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Коэффициент диффузии. Коэффициент
теплопроводности. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Вязкость. Коэффициенты вязкости
газов и жидкостей.
5.2. Элементы термодинамики
Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Обратимые и необратимые процессы.
Энтропия. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Максимальный к.п.д. тепловой машины.
Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностные энергия и натяжение. Капиллярные явления.
Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса.
5.3. Функции распределения
Микроскопические параметры. Распределение Максвелла. Средняя кинетическая энергия
частицы. Распределение Больцмана.
Раздел 3. Электричество и магнетизм
Предмет классической электродинамики. Электрический заряд и его дискретность. Идея
близкодействия. Границы применимости классической электродинамики.
2.1. Электростатика
Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический
диполь. Основные уравнения электростатики в вакууме. Поток и циркуляция электростатического
поля. Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля и его связь с
напряженностью.
Идеальный
проводник
в
электростатическом
поле.
Поверхностные
заряды.
Электростатическая защита. Коэффициенты емкости и взаимной емкости проводников.
Конденсаторы. Емкость конденсаторов.
Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряженного конденсатора.
Плотность энергии электростатического поля.
2.2. Постоянный электрический ток
Условия существования тока. Проводники и изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца в
локальной форме. Сторонние силы. Э.Д.С. Источники Э.Д.С. Закон Ома для замкнутой цепи и
участка цепи, содержащего источник Э.Д.С. Закон сохранения энергии для замкнутой цепи. Правила
Кирхгофа.
2.3. Магнитное поле
Сила Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Движение заряженных частиц в
электрическом и магнитном полях. Основные уравнения магнитостатики в вакууме. Поток и
циркуляция магнитного поля. Принцип суперпозиции для магнитного поля. Магнитное поля
прямолинейного проводника с током. Закон Био-Савара-Лапласа. Виток с током в магнитном поле.
Момент сил, действующий на виток с током в магнитном поле. Магнитный момент. Энергия витка с
током во внешнем магнитном поле.
Магнитное поле длинного соленоида. Коэффициенты индуктивности и взаимной
индуктивности. Магнитное поле и магнитный момент кругового тока. Электромагнитная индукция.
8
Правило Ленца. Явления самоиндукции при замыкании и размыкании электрической цепи.
Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.
2.4. Статические поля в веществе
Плоский конденсатор с диэлектриком. Поляризация диэлектрика. Поляризованность.
Электрическое смешение. Диэлектрическая проницаемость. Основные уравнения электростатики
диэлектриков. Плотность энергии электростатического поля в диэлектрике.
Длинный соленоид с магнетиком. Намагничивание вещества. Молекулярные токи.
Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Основные уравнения
магнетостатики в веществе. Плотность энергии постоянного магнитного поля в веществе.
2.5. Уравнения Максвелла
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность
энергии электромагнитного поля. Плотность потока энергии электромагнитного поля.
Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн.
Раздел 4. Физика колебаний и волн
Общие представления о колебательных и волновых процессах. Единый подход к описанию
колебаний и волн различной физической природы.
1. Кинематика гармонических колебаний
Амплитуда, круговая частота и фаза гармонических колебаний. Сложение скалярных и
векторных колебаний. Биения. Фигуры Лиссажу. Векторные диаграммы. Комплексная форма
представления гармонических колебаний.
2. Гармонический осциллятор
Движение системы вблизи устойчивого положения равновесия. Модель гармонического
осциллятора. Примеры гармонических осцилляторов: маятник, груз на пружине, колебательный
контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент.
Энергия гармонического осциллятора. Добротность. Понятие о связанных гармонических
осцилляторах. Нормальные колебания (моды).
Действие периодических толчков на гармонический осциллятор. Резонанс. Гармонический
осциллятор как спектральный прибор. Физический смысл спектрального разложения.
Модулированные колебания. Спектр амплитудно-модулированного колебания. Вынужденные
колебания гармонического осциллятора под действием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза
вынужденных колебаний. Время установления вынужденных колебаний и его связь с добротностью.
Вынужденные колебания в электрических цепях. Метод комплексных амплитуд. Энергетические
соотношения. Параметрический резонанс.
3. Ангармонические колебания
Нелинейный осциллятор. Физические системы, содержащие нелинейность. Преобразование и
детектирование электрических колебаний. Автоколебания. Обратная связь. Регенерация. Условие
самовозбуждения колебаний. Роль нелинейности. Фазовая плоскость генератора. Предельные циклы.
Понятие о релаксационных колебаниях.
4. Волновые процессы
Волновое движение. Плоская стационарная волна. Плоская синусоидальная волна. Бегущие и
стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и фазовая скорость. Скалярные и векторные волны.
Поляризация. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах.
Энергетические характеристики упругих волн. Вектор Умова. Поведение звука на границе раздела
двух сред. Понятие об ударных волнах. Эффект Допплера.
Плоские электромагнитные волны. Поляризация. Энергетические характеристики
электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга. Излучение диполя. Диаграмма направленности.
Сферические и цилиндрические волны.
5. Интерференция волн
Принцип суперпозиции для волн. Интерференция плоских и сферических монохроматических
волн. Одномерная решетка из источников сферических или цилиндрических монохроматических
волн. Интерференция квазимонохроматических волн. Влияние источника на интерференцию волн.
9
Функция когерентности. Временное и спектральное рассмотрение интерференционных явлений.
Интерферометры. Понятие об интерферометрии.
6. Дифракция волн
Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Число Френеля. Дифракция Фраунгофера.
Дифракция на круглом отверстии, прямой щели и на множестве параллельных щелей.
Дифракционная решетка. Спектральное разложение. Разрешающая способность спектральных
приборов. Дифракционная решетка с синусоидальной пропускаемостью. Оптическая фильтрация
пространственных частот. Принцип голографии.
7. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом
Модель среды с дисперсией. Показатель преломления. Нормальная и аномальная дисперсии.
Групповая скорость. Поглощение волн. Поведение волн на границе раздела двух сред. Понятие о
волноводах. Анизотропные среды. Элементы кристаллооптики. Электрооптические и
магнитооптические явления. Элементы нелинейной оптики: самофокусировка света, генерация
гармоник, параметрические процессы, вынужденное рассеяние. Обращение волнового фронта.
Получение сверхкоротких световых импульсов.
10
Статистическая
физика
и
термодинамика
3
Элементы
молекулярно 34
кинетической теории. Элементы
термодинамики.
Функции
распределения.
Шестой семестр
Самостоятельная
работа
Пятый семестр
1
Физические основы механики
1
Элементы кинематики. Элементы 30
динамики
частиц.
Законы
сохранения в механике. Принцип
относительности в механике.
2
Элементы
релятивистской 26
динамики. Элементы механики
твердого тела. Элементы механики
сплошных сред.
12
12
14
12
12
14
12
12
14
6
12
6
12
14
14
14
14
14
68
68
84
Практические
(семинарские)
занятия
Всего
Лекции
Наименование разделов и тем
Лабораторные
занятия
Количество часов по учебному плану
В том числе
Аудиторная нагрузка
№ п/п темы
№ п/п раздела
3 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2
Электричество и магнетизм
4
Электростатика
10
5
Постоянный электрический ток. 22
Магнитное поле. Статические поля в
веществе. Уравнения Максвелла
4
Физика колебаний и волн
6
Кинематика
гармонических 26
колебаний.
Гармонический
осциллятор. Волновые процессы.
Интерференция волн. Дифракция
волн.
Взаимодействие
электромагнитных
волн
с
веществом.
ИТОГО:
220
3
11
4 ПРОГРАММА ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ
№№
п/п
Темы лекциЙ
Кол-во
часов
Пятый семестр
1
2
3
Элементы кинематики. Элементы динамики частиц. Законы
сохранения в механике. Принцип относительности в механике.
Элементы релятивистской динамики. Элементы механики
твердого тела. Элементы механики сплошных сред
Элементы молекулярно кинетической теории. Элементы
термодинамики. Функции распределения.
12
12
12
Шестой семестр
4
Электростатика.
6
5
Постоянный электрический ток. Магнитное поле. Статические
поля в веществе. Уравнения Максвелла
Кинематика
гармонических
колебаний.
Гармонический
осциллятор. Волновые процессы. Интерференция волн. Дифракция
волн. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.
12
6
Всего
14
68
План темы
1. Система отчета. Скалярные и векторные физические величины. Основные кинематические
характеристики движения частиц. Скорость и ускорение частицы при криволинейном движении.
Движение частицы по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение. Поступательное и
вращательное движения абсолютно твердого тела. Основная задача динамики. Первый закон
Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Уравнение
движения. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса. Центр инерции. Закон движения
центра инерции. Реактивное движение. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и
неконсервативные силы. Потенциальная энергия и энергия взаимодействия. Внутренняя энергия.
Закон сохранения энергии в механике. Общефизический закон сохранения энергии. Принцип
относительности Галилея. Преобразования Галилея.
2. Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразование Лоренца для
координат и времени и их следствия. Релятивистский импульс. Полная энергия частицы. Уравнения
движения и равновесия твердого тела. Момент импульса. Момент силы. Закон сохранения момента
импульса. Уравнение моментов. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное
и вращательное движение. Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной
оси. Момент инерции твердого тела относительно оси. Вращательный момент. Гироскоп. Общие
свойства газов и жидкостей. Кинематическое описание движения жидкости. Уравнение Бернулли.
Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости. Идеально
упругое тело. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука.
3. Динамические и статистические закономерности в физике. Термодинамический и
статистический методы. Элементы молекулярно-кинетической теории. Макроскопическое состояние.
Физические величины и состояния физических систем. Макроскопические параметры как средние
значения. Тепловое равновесие. Модель идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
Понятие о температуре. Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Коэффициент диффузии.
Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Вязкость.
Коэффициенты вязкости газов и жидкостей. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия.
Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики. Цикл Карно.
Максимальный к.п.д. тепловой машины. Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная энергия и
натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Критическая точка.
Изотермы Ван-дер-Ваальса. Микроскопические параметры. Распределение Максвелла. Средняя
кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.
4. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический
диполь. Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля и его связь с
напряженностью. Идеальный проводник в электростатическом поле. Поверхностные заряды.
Электростатическая защита. Коэффициенты емкости и взаимной емкости проводников.
Конденсаторы. Емкость конденсаторов.
12
5.Условия существования тока. Проводники и изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Сила
Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Движение заряженных частиц в электрическом и
магнитном полях. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле длинного соленоида. Коэффициенты
индуктивности и взаимной индуктивности. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Явления
самоиндукции. Поляризация диэлектрика. Поляризованность. Электрическое смешение.
Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества. Молекулярные токи. Намагниченность.
Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Вихревое электрическое поле. Ток
смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность потока энергии электромагнитного поля.
Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн.
Шкала электромагнитных волн.
6. Амплитуда, круговая частота и фаза гармонических колебаний. Сложение колебаний.
Модель гармонического осциллятора. Примеры гармонических осцилляторов: маятник, груз на
пружине, колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания.
Резонанс. Вынужденные колебания гармонического осциллятора под действием синусоидальной
силы. Вынужденные колебания в электрических цепях. Волновое движение. Плоская стационарная
волна. Плоская синусоидальная волна. Бегущие и стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и
фазовая скорость. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых
телах. Вектор Умова. Эффект Допплера. Плоские электромагнитные волны. Поляризация. Вектор
Пойнтинга. Излучение диполя.. Принцип суперпозиции для волн. Интерференция плоских волн.
Основные понятия и категории
Система отчета. Скорость и ускорение. Угловая скорость и угловое ускорение.
Поступательное и вращательное движения. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы
отсчета. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.
Центр инерции. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и неконсервативные
силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике. Принцип относительности
Галилея. Преобразования Галилея. Принцип относительности в релятивистской механике.
Преобразование Лоренца. Релятивистский импульс. Полная энергия частицы. Момент импульса.
Момент силы. Закон сохранения момента импульса. Уравнение движения твердого тела,
вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент инерции твердого тела относительно оси. Гироскоп.
Уравнение Бернулли. Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Идеально упругое тело. Упругие
деформации и напряжения. Закон Гука. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.
Потенциал электростатического поля. Конденсаторы. Емкость конденсаторов. Проводники и
изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Сила Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Закон
Био-Савара-Лапласа. Коэффициенты индуктивности и взаимной индуктивности. Электромагнитная
индукция. Правило Ленца. Явления самоиндукции. Поляризация диэлектрика. Поляризованность.
Электрическое смешение. Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества.
Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность потока
энергии электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость
распространения электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Амплитуда, круговая
частота и фаза гармонических колебаний. Модель гармонического осциллятора. Свободные
затухающие колебания. Коэффициент затухания. Резонанс. Вынужденные колебания гармонического
осциллятора под действием синусоидальной силы. Волновое движение. Плоская синусоидальная
волна. Бегущие и стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и фазовая скорость. Одномерное
волновое уравнение. Вектор Умова. Эффект Допплера. Плоские электромагнитные волны. Вектор
Пойнтинга. Излучение диполя.Термодинамический и статистический методы. Элементы
молекулярно-кинетической теории. Макроскопическое состояние. Модель идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа. Понятие о температуре. Диффузия. Теплопроводность.
Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Вязкость. Первое начало термодинамики.
Внутренняя энергия. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики.
Цикл Карно. Максимальный к.п.д. тепловой машины. Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная
энергия и натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы.
13
Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Микроскопические параметры. Распределение
Максвелла. Средняя кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.
Список литературы
1. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Изд. 10-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 1: Механика. Молекулярная физика. – 2008. – 432 с.: ил.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 7-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – 2007. – 498 с.: ил.
3. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 9-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и
элементарных частиц. – 2008. – 317 с.: ил.
4. Детлаф, А.А. Курс физики: Учеб. пособие для втузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – 4-е изд.,
испр. – М.: Высш. Шк., 2002. – 717, [1] с.: ил.
5. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для инженерно-техн. специальностей вузов / Т.И.
Трофимова. – 17-е изд., стер. – М.: Academia, 2008. – 557.[1] c.: ил. – (Высшее профессиональное
образование)
6. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 1. – 2009. – 572 с.
7. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 2. – 2009. – 600 с.: ил.
8. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие / Т.И.
Трофимова. – М.: КноРус, 2007. – 279 с.: ил.
9. Трофимова, Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учеб. пособие для студентов втузов / Т.И.
Трофимова, А.В. Фирсов. – М.: Academia, 2004. – 590 с.: ил. - (Высшее профессиональное
образование)
10. Чертов, А.Г. Задачник по физике: [Учеб. пособие для втузов] / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – 8-е
изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2006. – 640 с.: ил.
11. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: Для студ-ов техн. вузов / В.С.
Волькенштейн. – 3-е изд. испр. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2004. – 327 с.: ил.
5 ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ), ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
№№
п/п
Темы лабораторных занятий
Кол-во
часов
Пятый семестр
МЕХАНИКА
1
Определение ускорения свободного падения на машине.
4
2
Определение коэффициента трения.
4
14
3
Изучение законов вращательного движения на маятнике Обербека.
4
4
Определение модуля сдвига динамическим методом.
4
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
5
Определение удельной теплоты парообразования воды.
4
6
Определение вязкости жидкости методом Стокса.
4
7
Определение отношения теплоемкостей воздуха методом
4
адиабатического расширения.
8
Определение универсальной газовой постоянной.
4
9
Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
4
методом отрыва капель
Шестой семестр
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
1
Знакомство с электроизмерительными приборами.
4
2
Определение термоэлектродвижущей силы термоэлемента.
4
3
Измерение удельного сопротивления проводников.
4
4
Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.
4
5
Определение отношения электромагнитной единицы силы тока к
4
амперу.
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
1
Исследование физического и математического маятников.
4
2
Изучение резонанса напряжения в цепи переменного тока.
4
3
Стоячие волны в струне.
4
ИТОГО
68
Вопросы для подготовки к лабораторным занятиям
Пятый семестр
1. Изменяется ли натяжение нити (при движении грузов), если один перегрузок заменить другим?
Как изменится ускорение системы, если увеличить массу постоянных грузов М (не меняя массы
перегрузка и сил трения)? Сформулируйте и запишите второй закон Ньютона. Сформулируйте
условия свободного падения.
2. Дайте определение коэффициента трения скольжения. От чего зависит сила трения? Каково
значение сил трения в жизни и в технике? Чем объяснить, что при буксовании колес тепловоза или
автомобиля сила тяги значительно падает?
3. Какая физическая величина называется моментом инерции материальной точки, тела? Что
называется моментом силы, плечом силы? Сформулируйте основной закон вращательного
движения. Сравните с поступательным движением. С какой силой движущийся вместе с нитью груз
действует на нить? Как определяется в работе момент силы? Как его можно измерить? Как
определяются линейное ускорение груза и угловое ускорение маховика?
15
4. Что называется деформацией? Виды деформации. Силы упругости. Закон Гука. Деформация
кручения. Модуль кручения. Связь между модулем сдвига и модулем кручения. Каков физический
смысл модуля кручения, модуля сдвига? Метод определения модуля кручения в данной работе.
5. Начертите график t=f(Q) и объясните с точки зрения молекулярно-кинетической теории
зависимости t от Q. Что называется скрытой теплотой парообразования? Что называется удельной
теплотой парообразования? Ее физический смысл. Как определяется удельная теплота
парообразования в данной работе? Как зависит температура кипения воды от атмосферного
давления?
6. Что такое вязкость? Что такое коэффициент вязкости? Какие силы действуют на шарик,
падающий в жидкости? Почему, начиная с некоторого момента времени, шарик движется
равномерно?
7. Что называется теплоемкостью газа? Какие теплоемкости газа вы знаете? Что называется
степенями свободы? Какова связь  с числом степеней свободы молекул? Какое влияние на
результат измерения окажет запаздывание при закрывании крана? Считая воздух двухатомным газом,
рассчитайте коэффициент  и сравните с полученным результатом. Какова связь между удельной и
молярной теплоемкостью какого-либо вещества? Какой процесс называют адиабатическим?
Почему   1 ?
8. Чем отличается строение жидкости от строения твердых тел? Как следует понимать выражение
“ближний порядок” в жидкостях? Что такое поверхностный слой в жидкости? Почему он обладает
свойствами, отличными от свойств остальной массы жидкости? Что такое поверхностное
натяжение? Как направлены силы поверхностного натяжения? Что такое коэффициент
поверхностного натяжения? В каких единицах он измеряется? Как находится значение
коэффициента поверхностного натяжения в настоящей работе? Какая жидкость называется
смачивающей твердое тело и какая жидкость “не смачивающая тело”? Как объясняется это
различие с точки зрения молекулярной теории? Что такое краевой угол и в каких пределах он
может изменяться? От чего зависит давление под изогнутой поверхностью в жидкости? Что такое
капилляр? В чем заключается капиллярное явление и как оно объясняется? От чего зависит высота
поднятия или опускания жидкости в капиллярах?
9. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева). Универсальная газовая
постоянная R, ее физический смысл, единицы измерения. В чем заключается метод определения
универсальной газовой постоянной? Как измеряется давление в колбе? Объясните вычисление
погрешностей.
Шестой семестр
1. Абсолютная и относительная погрешность. Цена деления. Класс точности прибора.
2. Что такое работа выхода электрона? Причины возникновения контактной разности потенциалов.
Первый и второй законы Вольта. От чего зависит величина удельной термо-ЭДС? Устройство и
назначение термопары.
3. Что такое удельное сопротивление? Каковы основные положения классической электронной
теории электропроводности металлов? Как записывается закон Ома в дифференциальной форме?
4. Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа. Напряженность магнитного
поля. Принцип суперпозиции. Магнитный момент. Метод Гаусса измерения магнитного поля Земли.
5. Определение единицы силы тока 1 ампер. Взаимодействие параллельных токов. Сила Ампера.
Напряженность магнитного поля в центре кругового витка с током.
6. Зависит ли период колебания физического маятника от его массы? Что называется центром
тяжести тела? Выведите формулы погрешностей для всех определяемых величин. Почему
формулой T  2
l
можно пользоваться только в том случае, когда амплитуда колебаний маятника
g
мала?
7. Что называется активным и реактивным сопротивлением цепи переменного тока? Запишите
закон Ома для переменного тока, содержащего индуктивное, емкостное и омическое
сопротивление.
Нарисуйте
векторную
диаграмму
напряжений
в
цепи
16
переменного тока, соответствующую схеме, приведенной на рис.1. Что называется резонансом
напряжений? Какой вид имеет резонансная кривая I ýô ô  f  и как она меняется при изменении
омического сопротивления цепи. Как определяется сдвиг фаз между током и напряжением в цепи
переменного тока?
8. Что такое продольная волна, поперечная волна? Каковы основные различия между бегущей и
стоячей волнами? Уравнение стоячей и бегущей волн? Какова зависимость смещения точек стоячей
волны от времени? Поясните, каким образом находятся координаты узлов и пучностей стоячей
волны.
Основные понятия и категории
Система отчета. Скорость и ускорение. Угловая скорость и угловое ускорение.
Поступательное и вращательное движения. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы
отсчета. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.
Центр инерции. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и неконсервативные
силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике. Принцип относительности
Галилея. Преобразования Галилея. Принцип относительности в релятивистской механике.
Преобразование Лоренца. Релятивистский импульс. Полная энергия частицы. Момент импульса.
Момент силы. Закон сохранения момента импульса. Уравнение движения твердого тела,
вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент инерции твердого тела относительно оси. Гироскоп.
Уравнение Бернулли. Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Идеально упругое тело. Упругие
деформации и напряжения. Закон Гука. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.
Потенциал электростатического поля. Конденсаторы. Емкость конденсаторов. Проводники и
изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Сила Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Закон
Био-Савара-Лапласа. Коэффициенты индуктивности и взаимной индуктивности. Электромагнитная
индукция. Правило Ленца. Явления самоиндукции. Поляризация диэлектрика. Поляризованность.
Электрическое смешение. Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества.
Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность потока
энергии электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость
распространения электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Амплитуда, круговая
частота и фаза гармонических колебаний. Модель гармонического осциллятора. Свободные
затухающие колебания. Коэффициент затухания. Резонанс. Вынужденные колебания гармонического
осциллятора под действием синусоидальной силы. Волновое движение. Плоская синусоидальная
волна. Бегущие и стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и фазовая скорость. Одномерное
волновое уравнение. Вектор Умова. Эффект Допплера. Плоские электромагнитные волны. Вектор
Пойнтинга. Излучение диполя.Термодинамический и статистический методы. Элементы
молекулярно-кинетической теории. Макроскопическое состояние. Модель идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа. Понятие о температуре. Диффузия. Теплопроводность.
Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Вязкость. Первое начало термодинамики.
Внутренняя энергия. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики.
Цикл Карно. Максимальный к.п.д. тепловой машины. Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная
энергия и натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы.
Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Микроскопические параметры. Распределение
Максвелла. Средняя кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.
Список литературы
1. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие / Т.И.
Трофимова. – М.: КноРус, 2007. – 279 с.: ил.
2. Трофимова, Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учеб. пособие для студентов втузов / Т.И.
Трофимова, А.В. Фирсов. – М.: Academia, 2004. – 590 с.: ил. - (Высшее профессиональное
образование)
17
3. Чертов, А.Г. Задачник по физике: [Учеб. пособие для втузов] / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – 8-е
изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2006. – 640 с.: ил.
4. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: Для студ-ов техн. вузов / В.С.
Волькенштейн. – 3-е изд. испр. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2004. – 327 с.: ил.
5 Ахматов А.С. Лабораторный практикум по физике/А.С.Ахматов, В.М.Андреевский, А.И.Кулаков
и др. – М.: Высш школа, 1980. – 360 с.
6 Андреев А.И. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по электричеству и оптике/А.И.Андреев. –
Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 73 с.
7. Андреев А.И. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по молекулярной физике и термодинамике
/А.И.Андреев. – Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 55 с.
8. Кропинов А.М. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по электричеству/А.М.Кропинов. Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 59 с.
9. Чарская И.Л. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по механике /И.Л.Чарская. - Йошкар-Ола,
МарГУ, 1998. – 60 с.
10. Косова Г.Н. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по оптике и ядерной физике / Г.Н.Косова.
- Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 50 с.
6 ПРОГРАММА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
6.1 Тематический план самостоятельной работы
№№
п/п
Кол-во
часов
Темы для самостоятельного изучения
Пятый семестр
1
2
3
Элементы кинематики. Элементы динамики частиц. Законы
сохранения в механике. Принцип относительности в механике.
Элементы релятивистской динамики. Элементы механики твердого
тела. Элементы механики сплошных сред
Элементы
молекулярно
кинетической
теории.
Элементы
термодинамики. Функции распределения.
14
14
14
Шестой семестр
4
Электростатика.
14
5
Постоянный электрический ток. Магнитное поле. Статические поля
в веществе. Уравнения Максвелла
Кинематика гармонических колебаний. Гармонический осциллятор.
Волновые процессы. Интерференция волн. Дифракция волн.
Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.
14
6
Итого
14
84
6.2 Задачи для самостоятельной работы
1. Чертов, А.Г. Задачник по физике: [Учеб. пособие для втузов] / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – 8-е
изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2006. – 640 с.: ил.
Пятый семестр
Кинематика
1.1, 1.49, 1.50
Динамика
2.2, 2.41, 2.42
Динамика вр.дв.
3.3, 3.19(1), 3.37
Закон сохр.энергии
2.58, 3.56(1), 4.38
СТО
5.1, 5.41, 4.4
1.2, 1.47, 1.51
2.3, 2.39, 2.43
3.4, 3.19(2), 3.31
2.59, 3.56(2), 4.39
5.2, 5.27, 4.5
1.3, 1.46, 1.52
2.4, 2.38, 2.44
3.5, 3.19(3), 3.35
2.60, 3.56(3), 4.40
5.3, 5.28, 4.6
18
1.4, 1.45, 1.53
2.5, 2.37, 2.46
3.6, 3.20(1), 3.34
2.61, 3.56(4), 4.41
5.4, 5.44, 4.7
1.5, 1.44, 1.54
2.7, 2.36, 2.47
3.7, 3.20(2), 3.33
2.62, 3.54(1), 4.43
5.5, 5.43, 4.48
1.6, 1.43, 1.55
2.8, 2.35, 2.48
3.8, 3.20(3), 3.30(1)
2.63, 3.54(2), 4.44
5.6, 5.42, 4.9
1.7, 1.42, 1.56
2.9, 2.34, 2.49
3.9, 3.21, 3.30(2)
2.67, 3.54 (3), 4.45
5.7, 5.41, 4.10
1.8, 1.41, 1.57
2.10, 2.41, 2.50
3.12(а), 3.22, 3.30(3)
2.68, 3.53, 4.46
5.8, 5.40, 4.11
1.9, 1.40, 1.58
2.11, 2.39, 2.52
3.12(б), 3.23, 3.30(4)
2.69, 3.52, 4.47
5.9, 5.39, 4.12
1.10, 1.39, 1.60
2.12, 2.38 2.53
3.12(в), 3.24(1), 3.29(1)
2.70, 3.51, 4.48
5.10, 5.37, 4.13
1.11, 1.36, 1.61
2.13, 2.37, 2.54
3.12(г), 3.24(2), 3.29(2)
2.71, 3.50, 4.49
5.11, 5.36, 4.14
1.13, 1.35, 1.50
2.14, 2.31, 2.49
3.12(д), 3.26, 3.29(3)
2.72, 3.49, 4.52
5.12, 5.34, 4.15
1.14, 1.34, 1.51
2.15, 2.35, 2.48
3.13, 3.27, 3.37
2.73, 3.48, 4.53
5.13, 5.33, 4.16
1.16, 1.33, 1.52
2.16, 2.34, 2.42
3.15, 3.28, 3.31
2.74, 3.47, 4.54
5.14, 5.32, 4.17
1.17, 1.32, 1.53
2.17, 2.41, 2.43
3.17, 3.19(1), 3.35
2.75, 3.46, 4.55
5.1, 5.31, 4.18
1.18, 1.31, 1.54
2.18, 2.39, 2.44
3.18, 3.19(2), 3.34
2.76, 3.45, 4.56
5.2, 5.30, 4.19
1.19, 1.30, 1.55
2.19, 2.38, 2.45
3.3, 3.19(3), 3.33
2.77, 3.44, 4.57
5.3, 5.29, 4.20
1.20, 1.29, 1.56
2.20, 2.37, 2.46
3.4, 3.20(1), 3.30(1)
2.78, 3.42, 4.58
5.4, 5.28, 4.21
1.21, 1.28, 1.57
2.21, 2.36, 2.47
3.5, 3.20(2), 3.30(2)
2.79, 3.41, 4.59
5.5, 5.27, 4.22
1.22, 1.27, 1.58
2.22, 2.35, 2.48
3.6, 3.20(3), 3.30(3)
2.80, 3.40, 4.60
5.6, 5.26, 4.23
1.23, 1.26, 1.60
2.23, 2.34, 2.49
3.7, 3.21, 3.30(4)
2.81, 3.39, 4.61
5.7, 5.25, 4.24
1.24, 1.27, 1.61
2.24, 2.41, 2.50
3.8, 3.22, 3.29(1)
2.82, 3.38, 4.62
5.8, 5.24, 4.25
1.25, 1.28, 1.51
2.26, 2.39, 2.52
3.9, 3.23, 3.29(2)
2.83, 3.56(1), 4.63
5.9, 5.20, 4.26
1.18, 1.29, 1.52
2.27, 2.38, 2.53
3.12(а), 3.24(1), 3.29(3)
2.84, 3.56(2), 4.64
5.10, 5.18, 4.27
1.19, 1.30, 1.53
2.28, 2.37, 2.54
3.12(б), 3.24(2), 3.30(1)
2.85, 3.56(3), 4.65
5.11, 5.17, 4.28
1.20, 1.31, 1.54
2.29, 2.36, 2.55
3.12(в), 3.26, 3.30(2)
2.86, 3.56(4), 4.66
5.12, 5.16, 4.29
1.1, 1.42, 1.51
2.2, 2.36, 2.42
3.3, 3.19(1), 3.37
2.58, 3.56(1), 4.38
5.3, 5.28, 4.6
1.2, 1.41, 1.52
2.3, 2.37, 2.43
3.4, 3.19(2), 3.31
2.59, 3.56(2), 4.39
5.4, 5.44, 4.7
МКТ
8.1, 8.45, 9.19
Стат. физика
10.1, 10.43, 10.56
Термодинамика
11.52, 11.53, 11.69
8.2, 8.44, 9.20
10.2, 10.46, 10.57
11.51, 11.54, 11.70
8.3, 8.43, 9.21
10.3, 10.45, 10.58
11.50, 11.55, 11.71
19
8.4, 8.42, 9.22
10.4, 10.44, 10.59
11.49, 11.56, 11.72
8.5, 8.41, 9.23
10.5, 10.43, 10.60
11.48, 11.57, 11.73
8.6, 8.40, 9.24
10.6, 10.42, 10.61
11.47, 11.58, 11.74
8.7, 8.39, 9.33
10.7, 10.41, 10.62
11.46, 11.59, 11.75
8.8, 8.38, 9.32
10.8, 10.40, 10.63
11.45, 11.60, 11.69
8.9, 8.37, 9.31
10.9, 10.38, 10.64
11.44, 11.61, 11.70
8.10, 8.36, 9.30
10.10, 10.37, 10.65
11.43, 11.62, 11.71
8.12, 8.35, 9.29
10.11, 10.36, 10.66
11.42, 11.63, 11.72
8.13, 8.34, 9.28
10.12, 10.35, 10.67
11.41, 11.64, 11.73
8.14, 8.33, 9.27
10.13, 10.34, 10.68
11.40, 11.65, 11.74
8.15, 8.32, 9.26
10.14, 10.33, 10.69
11.39, 11.66, 11.75
8.16, 8.31, 9.25
10.1, 10.32, 10.70
11.38, 11.67, 11.69
8.17, 8.30, 9.24
10.2, 10.31, 10.71
11.37, 11.68, 11.70
8.18, 8.29, 9.23
10.3, 10.30, 10.72
11.36, 11.53, 11.71
8.19, 8.28, 9.22
10.4, 10.29, 10.73
11.35, 11.54, 11.72
8.20, 8.45, 9.21
10.5, 10.27, 10.74
11.34, 11.55, 11.73
8.21, 8.44, 9.20
10.6, 10.26, 10.77
11.33, 11.56, 11.74
8.22, 8.43, 9.18
10.7, 10.25, 10.78
11.32, 11.57, 11.75
8.23, 8.42, 9.17
10.8, 10.23, 10.69
11.31, 11.58, 11.69
8.24, 8.41, 9.16
10.9, 10.22, 10.70
11.30, 11.59, 11.70
8.25, 8.40, 9.15
10.10, 10.21, 10.71
11.29, 11.60, 11.71
8.26, 8.39, 9.14
10.11, 10.19, 10.72
11.28, 11.61, 11.72
8.27, 8.38, 9.13
10.12, 10.18, 10.77
11.27, 11.62, 11.73
8.8, 8.38, 9.32
10.1, 10.43, 10.56
11.44, 11.61, 11.70
8.9, 8.37, 9.31
10.2, 10.46, 10.57
11.43, 11.62, 11.71
Шестой семестр
Термодинамика
11.52, 11.53, 11.69
Fк , Е, Г-О
13.2, 14.20, 14.9
Р е,
φ,
А
16.13, 15.15, 15.44
Пост. ток
19.12,19.36,20.1
11.51, 11.54, 11.70
13.3, 14.19, 14.10
16.15, 15.16, 15.45
19.13,19.35,20.2
11.50, 11.55, 11.71
13.4, 14.18, 14.14
16.16, 15.39, 15.46
19.14,19.34,20.3
11.49, 11.56, 11.72
13.5, 14.17, 14.9
16.17, 15.18, 15.47
19.16,19.33,20.4
20
11.48, 11.57, 11.73
13.6, 14.16, 14.10
16.19, 15.19.1, 15.48
19.14,19.35,20.5
11.47, 11.58, 11.74
13.7, 14.45, 14.14
16.17, 15.19.2, 15.49
19.17,19.31,20.6
11.46, 11.59, 11.75
13.8, 14.44, 14.9
16.16, 15.23, 15.51
19.18,19.30,20.7
11.45, 11.60, 11.69
13.9, 14.20, 14.10
16.15, 15.24, 15.56
19.19,19.29,20.8
11.44, 11.61, 11.70
13.10, 14.19, 14.14
16.14, 15.25, 15.53
19.20,19.28,20.9
11.43, 11.62, 11.71
13.11, 14.18, 14.9
16.2, 15.26, 15.57
19.21,19.27,20.10
11.42, 11.63, 11.72
13.12, 14.17, 14.10
16.3, 15.28, 15.58
19.22,19.26,20.11
11.41, 11.64, 11.73
13.13, 14.16, 14.14
16.4, 15.29, 15.59
19.23,19.25,20.12
11.40, 11.65, 11.74
13.14, 14.40, 14.9
16.5, 15.30, 15.60
19.24,19.25,20.13
11.39, 11.66, 11.75
13.15, 14.12, 14.10
16.6, 15.31, 15.61
19.12,19.36,20.14
11.38, 11.67, 11.69
13.16, 14.6, 14.14
16.7, 15.36, 15.62
19.13,19.35,20.15
11.37, 11.68, 11.70
13.17, 14.5, 14.9
16.10, 15.37, 15.63
19.14,19.34,20.16
11.36, 11.53, 11.71
13.18, 14.4, 14.10
16.11, 15.38, 15.64
19.12,19.33,20.19
11.35, 11.54, 11.72
13.19, 14.3, 14.14
16.12, 15.39, 15.65
19.16,19.32,20.20
11.34, 11.55, 11.73
13.20, 14.2, 14.9
16.13, 15.42, 15.66
19.17,19.31,20.21
11.33, 11.56, 11.74
13.18, 14.6, 14.10
16.3, 15.43, 15.67
19.18,19.30,20.22
11.32, 11.57, 11.75
13.15, 14.5, 14.14
16.4, 15.15, 15.66
19.19,19.29,20.23
11.31, 11.58, 11.69
13.16, 14.4, 14.9
16.5, 15.16, 15.65
19.20,19.28,20.24
11.30, 11.59, 11.70
13.17, 14.3, 14.10
16.6, 15.17, 15.64
19.21,19.27,20.25
11.29, 11.60, 11.71
13.19, 14.2, 14.14
16.7, 15.18, 15.63
19.22,19.26,20.4
БСЛ,
Fл
21.32е, 23.3, 23.23
FА, Рm, ЭДС
22.3, 25.4, 25.37
μ,
ε,
W
24.18, 14.27, 17.23
Колебания
6.5, 6.55, 6.56
Волны
7.11, 7.20
21.32д, 23.4, 23.24
22.6, 25.3, 25.36
24.20, 14.28, 18.4
6.6, 6.53, 6.57
7.10, 7.21
21.32г, 23.5, 23.25
22.7, 25.2, 25.35
24.21, 14.29, 18.5
6.7, 6.52, 6.58
7.9, 7.22
21.32в, 23.6, 23.27
22.8, 25.7, 25.34
24.22, 14.30, 18.6
6.8, 6.50, 6.59
7.8, 7.23
21.32б, 23.7, 23.28
22.9, 25.8, 25.32
24.24, 14.31, 18.7
6.9, 6.49, 6.60
7.7, 7.24
21.32а, 23.8, 23.29
22.22, 25.5, 25.33
24.22, 17.12, 18.18
6.10, 6.48, 6.61
7.6, 7.25
21.31е, 23.9, 23.30
22.15, 25.9, 25.31
24.14, 17.7, 18.8
6.11, 6.47, 6.62
7.5, 7.26
21.31д, 23.10, 23.38
22.18, 25.12, 25.29
24.17, 17.9, 18.10
6.12, 6.46, 6.63
7.4, 7.27
21.31г, 23.11, 23.39
22.20, 25.13, 25.28
26.5, 17.10, 18.11
6.13, 6.45, 6.64
7.3, 7.20
21
21.31в, 23.12, 23.40.1
22.19, 25.11, 25.33
26.6, 17.11, 18.12
6.14, 6.44, 6.65
7.2, 7.21
21.31а, 23.13, 23.40.2
22.25, 25.14, 25.27
26.7, 17.12, 18.15
6.15, 6.43, 6.66
7.1, 7.22
21.22, 23.14, 23.23
22.26, 25.15, 25.37
26.8, 17.14, 18.16
6.16, 6.42, 6.67
7.11, 7.23
21.23, 23.16, 23.24
22.4, 25.10, 25.30
26.9, 17.15, 18.18
6.17, 6.41, 6.68
7.10, 7.24
21.24, 23.17, 23.25
22.27, 25.17, 25.36
26.10, 17.16, 18.19
6.18, 6.40, 6.69
7.9, 7.25
21.25, 23.18, 23.27
22.28, 25.18, 25.35
24.14, 14.30, 18.4
6.19, 6.39, 6.70
7.8, 7.26
21.26, 23.19, 23.28
22.29, 25.19, 25.34
26.12, 17.18, 17.5
6.20, 6.38, 6.71
7.7, 7.27
21.30, 23.20, 23.29
22.30, 25.20, 25.32
26.13, 17.19, 18.7
6.21, 6.37, 6.72
7.6, 7.20
21.28, 23.21, 23.30
22.35, 25.23, 25.29
26.14, 17.20, 18.8
6.22, 6.36, 6.73
7.5, 7.21
21.29, 23.22, 23.38
22.39, 25.24, 25.37
26.4, 17.21, 18.9
6.23, 6.35, 6.74
7.4, 7.22
21.32е, 23.7, 23.30
22.31, 25.21, 25.31
24.18, 14.30, 18.10
6.24, 6.34, 6.75
7.3, 7.23
21.32д, 23.8, 23.39
22.34, 25.22, 25.30
24.20, 14.31, 18.12
6.25, 6.33, 6.75
7.2, 7.24
21.32г, 23.10, 23.29
22.41, 25.19, 25.36
24.21, 17.9, 18.4
6.5, 6.53, 6.58
7.1, 7.25
21.32в, 23.13, 23.24
22.36, 25.12, 25.28
26.14, 17.9, 18.10
6.6, 6.52, 6.59
7.11, 7.26
21.32б, 23.16, 23.25
22.38, 25.13, 25.27
24.20, 17.16, 18.11
6.7, 6.50, 6.60
7.10, 7.27
Вопросы для изучения
1. Основные кинематические характеристики движения частиц. Скорость и ускорение частицы
при криволинейном движении. Движение частицы по окружности. Угловая скорость и угловое
ускорение. Поступательное и вращательное движения абсолютно твердого тела. Основная задача
динамики. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета. Сила. Масса. Второй
закон Ньютона. Уравнение движения. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса. Центр
инерции. Закон движения центра инерции. Реактивное движение. Работа. Мощность. Кинетическая
энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия и энергия
взаимодействия. Внутренняя энергия. Закон сохранения энергии в механике. Общефизический закон
сохранения энергии. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея.
2. Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразование Лоренца для
координат и времени и их следствия. Релятивистский импульс. Полная энергия частицы. Уравнения
движения и равновесия твердого тела. Момент импульса. Момент силы. Закон сохранения момента
импульса. Уравнение моментов. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное
и вращательное движение. Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной
оси. Момент инерции твердого тела относительно оси. Вращательный момент. Гироскоп. Общие
свойства газов и жидкостей. Кинематическое описание движения жидкости. Уравнение Бернулли.
Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости. Идеально
упругое тело. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука.
3. Динамические и статистические закономерности в физике. Термодинамический и
статистический методы. Элементы молекулярно-кинетической теории. Макроскопическое состояние.
Физические величины и состояния физических систем. Макроскопические параметры как средние
значения. Тепловое равновесие. Модель идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
Понятие о температуре. Явления переноса. Диффузия. Теплопроводность. Коэффициент диффузии.
Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Вязкость.
Коэффициенты вязкости газов и жидкостей. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия.
Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики. Цикл Карно.
Максимальный к.п.д. тепловой машины. Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная энергия и
натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Критическая точка.
22
Изотермы Ван-дер-Ваальса. Микроскопические параметры. Распределение Максвелла. Средняя
кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.
4. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический
диполь. Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля и его связь с
напряженностью. Идеальный проводник в электростатическом поле. Поверхностные заряды.
Электростатическая защита. Коэффициенты емкости и взаимной емкости проводников.
Конденсаторы. Емкость конденсаторов.
5.Условия существования тока. Проводники и изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Сила
Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Движение заряженных частиц в электрическом и
магнитном полях. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле длинного соленоида. Коэффициенты
индуктивности и взаимной индуктивности. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Явления
самоиндукции. Поляризация диэлектрика. Поляризованность. Электрическое смешение.
Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества. Молекулярные токи. Намагниченность.
Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Вихревое электрическое поле. Ток
смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность потока энергии электромагнитного поля.
Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн.
Шкала электромагнитных волн.
6. Амплитуда, круговая частота и фаза гармонических колебаний. Сложение колебаний.
Модель гармонического осциллятора. Примеры гармонических осцилляторов: маятник, груз на
пружине, колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания.
Резонанс. Вынужденные колебания гармонического осциллятора под действием синусоидальной
силы. Вынужденные колебания в электрических цепях. Волновое движение. Плоская стационарная
волна. Плоская синусоидальная волна. Бегущие и стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и
фазовая скорость. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых
телах. Вектор Умова. Эффект Допплера. Плоские электромагнитные волны. Поляризация. Вектор
Пойнтинга. Излучение диполя.. Принцип суперпозиции для волн. Интерференция плоских волн.
Основные понятия и категории
Система отчета. Скорость и ускорение. Угловая скорость и угловое ускорение.
Поступательное и вращательное движения. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы
отсчета. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.
Центр инерции. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Консервативные и неконсервативные
силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике. Принцип относительности
Галилея. Преобразования Галилея. Принцип относительности в релятивистской механике.
Преобразование Лоренца. Релятивистский импульс. Полная энергия частицы. Момент импульса.
Момент силы. Закон сохранения момента импульса. Уравнение движения твердого тела,
вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент инерции твердого тела относительно оси. Гироскоп.
Уравнение Бернулли. Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Идеально упругое тело. Упругие
деформации и напряжения. Закон Гука. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.
Потенциал электростатического поля. Конденсаторы. Емкость конденсаторов. Проводники и
изоляторы. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Сила Лоренца. Сила Ампера. Магнитная индукция. Закон
Био-Савара-Лапласа. Коэффициенты индуктивности и взаимной индуктивности. Электромагнитная
индукция. Правило Ленца. Явления самоиндукции. Поляризация диэлектрика. Поляризованность.
Электрическое смешение. Диэлектрическая проницаемость. Намагничивание вещества.
Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Плотность потока
энергии электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость
распространения электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн. Амплитуда, круговая
частота и фаза гармонических колебаний. Модель гармонического осциллятора. Свободные
затухающие колебания. Коэффициент затухания. Резонанс. Вынужденные колебания гармонического
осциллятора под действием синусоидальной силы. Волновое движение. Плоская синусоидальная
волна. Бегущие и стоячие волны. Длина волны, волновой вектор и фазовая скорость. Одномерное
волновое уравнение. Вектор Умова. Эффект Допплера. Плоские электромагнитные волны. Вектор
Пойнтинга. Излучение диполя.Термодинамический и статистический методы. Элементы
23
молекулярно-кинетической теории. Макроскопическое состояние. Модель идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа. Понятие о температуре. Диффузия. Теплопроводность.
Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Вязкость. Первое начало термодинамики.
Внутренняя энергия. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики.
Цикл Карно. Максимальный к.п.д. тепловой машины. Фазы и условия равновесия фаз. Поверхностная
энергия и натяжение. Капиллярные явления. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы.
Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Микроскопические параметры. Распределение
Максвелла. Средняя кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.
6.3 Виды самостоятельной работы
1. Изучение теоретического материала.
2. Подготовка к выполнению и защите лабораторных работ.
3. Решение задач.
4. Подготовка к зачету и экзамену.
6.4 Формы контроля
1. Проверка лабораторных работ.
2. Проверка задач.
3. Коллоквиумы.
4. Зачет
5. Экзамен
6.5 Список литературы
1. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Изд. 10-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 1: Механика. Молекулярная физика. – 2008. – 432 с.: ил.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 7-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – 2007. – 498 с.: ил.
3. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 9-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и
элементарных частиц. – 2008. – 317 с.: ил.
4. Детлаф, А.А. Курс физики: Учеб. пособие для втузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – 4-е изд.,
испр. – М.: Высш. Шк., 2002. – 717, [1] с.: ил.
5. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для инженерно-техн. специальностей вузов / Т.И.
Трофимова. – 17-е изд., стер. – М.: Academia, 2008. – 557.[1] c.: ил. – (Высшее профессиональное
образование)
6. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 1. – 2009. – 572 с.
24
7. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 2. – 2009. – 600 с.: ил.
7 ТЕМАТИКА
7.1 Контрольных работ (коллоквиумов)
1. Кинематика поступательного и вращательного движения
2. Динамика вращательного движения. Законы сохранения
3. Термодинамика и молекулярная физика
4. Электростатика
5. Электромагнетизм
6. Поле в веществе. Уравнения Максвелла.
7. Колебания и волны
7.2 Эссе, рефератов
Учебным планом рефераты не предусмотрены.
7.3 Курсовых работ (проектов)
Учебным планом курсовые работы не предусмотрены.
8 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Контроль знаний студентов осуществляется в соответствии с графиком учебного процесса,
включает защиту лабораторных работ, задач, сдачу коллоквиумов в виде тестов и устного
собеседования, сдачу зачета и экзамена.
9 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
Список литературы
Основная литература
1. Детлаф, А.А. Курс физики: Учеб. пособие для втузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – 4-е изд.,
испр. – М.: Высш. Шк., 2002. – 717, [1] с.: ил.
2. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для инженерно-техн. специальностей вузов / Т.И.
Трофимова. – 17-е изд., стер. – М.: Academia, 2008. – 557.[1] c.: ил. – (Высшее профессиональное
образование)
3. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Изд. 10-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 1: Механика. Молекулярная физика. – 2008. – 432 с.: ил.
4. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 7-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – 2007. – 498 с.: ил.
5. Савельев, И.В. Курс общей физики: [учебн. пособие для студентов вузов по техн. (550000) и
технол. (650000) направлениям: в 3 т.] / И.В.Савельев. - Иэд. 9-е, стер. – СПб. и др.: Лань. –
25
(Лучшие классические учебники). – (Классическая учебная литература по физике). – (Знание.
Уверенность. Успех!)
Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и
элементарных частиц. – 2008. – 317 с.: ил.
6. Чертов, А.Г. Задачник по физике: [Учеб. пособие для втузов] / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. – 8-е
изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2006. – 640 с.: ил.
7. Андреев А.И. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по электричеству и оптике/А.И.Андреев.
– Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 73 с.
8. Андреев А.И. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по молекулярной физике и
термодинамике /А.И.Андреев. – Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 55 с.
9. Кропинов А.М. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по электричеству/А.М.Кропинов. Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 59 с.
10. Чарская И.Л. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по механике /И.Л.Чарская. - Йошкар-Ола,
МарГУ, 1998. – 60 с.
11. Косова Г.Н. Рабочая тетрадь для лабораторных работ по оптике и ядерной физике / Г.Н.Косова.
- Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. – 50 с.
Дополнительная литература
1. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 1. – 2009. – 572 с.
2. Курс физики: учебное пособие для вузов по техн. специальностям и направлениям: [в 2 т.] / [В.В.
Арсентьев и др.]: под ред В.Н. Лозовского. – Изд. 6-е, испр. и доп. – СПб. и др.: Лань. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – (Победитель конкурса учебников)
Т. 2. – 2009. – 600 с.: ил.
3. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие / Т.И.
Трофимова. – М.: КноРус, 2007. – 279 с.: ил.
4. Трофимова, Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учеб. пособие для студентов втузов / Т.И.
Трофимова, А.В. Фирсов. – М.: Academia, 2004. – 590 с.: ил. - (Высшее профессиональное
образование)
5. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: Для студ-ов техн. вузов / В.С.
Волькенштейн. – 3-е изд. испр. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2004. – 327 с.: ил.
6. Ахматов А.С. Лабораторный практикум по физике/А.С.Ахматов, В.М.Андреевский, А.И.Кулаков
и др. – М.: Высш школа, 1980. – 360 с.
Список авторских методических разработок
1. Косова Г.Н. Физика: Программа и контрольные задания для студентов инженернотехнических специальностей заочной формы обучения/ Г.Н. Косова, Г.Ю. Кожинова.- Й-Ола,
МарГТУ, 2005. – 56 с.
2. Косова Г.Н. Механика. Методические указания к выполнению лабораторных работ/ Г.Н.
Косова, Г.Ю. Кожинова, Г.Н. Граница и др. - Й-Ола, МарГТУ, 2003. – 64 с.
Перечень технических и электронных средств обучения, иллюстрированных
материалов, лабораторного оборудования
1. Лабораторные установки для выполнения работ по механике, молекулярной физике и
термодинамике. Ауд. 407.
2. Лабораторные установки для выполнения работ по электричеству, оптике и ядерной
физике. Ауд. 420.
3. Лаборатория технологии программного обеспечения.. Ауд. 411.
26
II МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Физика принадлежит к числу фундаментальных наук, составляющих основу теоретической
подготовки ученых и инженеров, без которой невозможна их деятельность в любой области
современной науки и техники.
Отличительными чертами современного естествознания являются стремительный рост
объема информации и все более усиливающаяся интеграция научных исследований. Такая
тенденция делает все более условным деление естествознания на конкретные разделы. Но
главенствующая роль физики, изучающей простейшие и вместе с тем, наиболее общие свойства
материального мира, остается.
Основной формой обучения студента являются самостоятельная работа над учебным
материалом. Для облегчения этой работы кафедры физики вузов организуют чтения лекций,
практические занятия и лабораторные работы. Поэтому процесс изучения физики состоит из
следующих этапов:
1) проработка лекций;
2) самостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями;
3) работа на практических занятиях;
4) лабораторный практикум;
5) зачеты и экзамены.
При самостоятельной работе над учебным материалом необходимо:
1) составлять конспект, записывая в нем законы и формулы, выражающие эти законы,
определения основных физических понятий, сущность физических явлений и методов
исследования;
2) для более глубокого изучения предмета при составлении конспекта использовать не
только материал лекций, но и учебников и учебных пособий;
3) изучать курс физики систематически, т.к. в противном случае материал будет усвоен
поверхностно.
Практические занятия.
Знание законов физики предполагает умение не только
формулировать эти законы, но и применять их в конкретных случаях при решении задач.
Решение задач является проверкой степени усвоения студентом теоретического курса. Для
решения задач, как правило, недостаточно формального знания физических законов. В некоторых
случаях необходимо знание специальных методов, приемов, общих для решения определенных
групп задач. В других случаях таких методов не существует. Тогда главным, что помогает решить
задачу (кроме знания теории), становится способность аналитического мышления, т.е. умение
рассуждать, которая и развивается с помощью преподавателя на практических занятиях. Для
успешной работы на практических занятиях студенту необходимо:
1) прежде всего, приступить к решению задачи, понять ее содержание и поставленные
вопросы;
2) внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной теме, уравнениями и
формулами, справочными материалами;
3) заданные в задаче физические величины выписать отдельно, при этом все числовые
величины должны быть переведены в одну систему единиц;
4) для пояснения решения задачи, там, где это нужно, сделать чертеж;
5) решение задачи и используемые формулы должны сопровождаться пояснениями;
6) при получении расчетной формулы для решения конкретной задачи приводить ее вывод;
7) задачу рекомендуется решить сначала в общем виде, т.е. в буквенных обозначениях, и
только потом подставлять заданные числовые величины в расчетную формулу. Все необходимые
числовые значения величин должны быть выражены в СИ.
27
Лабораторные работы. Их главная цель не только изучить на опыте важнейшие физические
явления, но и научиться обращаться с разнообразными, в том числе и самыми современными
физическими приборами, привить необходимые навыки по наладке и проверке аппаратуры,
правильному распределению времени эксперимента.
Описания к лабораторным работам не претендуют на то, чтобы создать у студентов полное
представление об изучаемых явлениях. Такое представление может возникнуть только в результате
проработки лекций и чтения учебников. В описании сообщается тот минимум сведений, без
которых невозможно связное изложение экспериментальной методики и сознательная постановка
контрольных опытов. Большое внимание уделяется статистическим методам обработки результатов
экспериментов.
Алгоритм выполнения лабораторных работ может быть следующим:
1)
сначала студент готовит конспект по описанию к лабораторной работе по стандартной
форме (дается на кафедре);
2)
студент сдает "допуск" к лабораторной работе, т.е. рассказывает о стратегии и тактике
физического эксперимента, в результате которого он должен наблюдать некое физическое явление,
или проверять некий физический закон, или определять некий физический коэффициент.
Результатом работы над "допуском "является точное представление цели работы, методики ее
выполнения , ожидаемого результата;
3)
студент выполняет физический эксперимент, расчетно-графическую работу,
результаты которой вместе с вычисленной погрешностью измерений заносит в стандартную форму
отчета;
4)
защита лабораторной работы включает и теоретическую и экспериментальную часть.
Контрольные вопросы, приводимые в описании лабораторной работы, помогают студенту
осознанно рассказывать о проделанной работе, о физических законах и явлениях затронутых в ней.
На экзаменах и зачетах в первую очередь выясняется усвоение основных теоретических
положений программы и умение творчески применять полученные знания к решению практических
задач. При их сдаче необходимо излагать четко и достаточно подробно физическую сущность
явлений, законов, процессов.
Только при выполнении перечисленных видов работ знания по курсу физики могут быть
признаны удовлетворительными.
28
III УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Демонстрационные тестовые задания для коллоквиумов
Коллоквиум №1 по физике
Кинематика поступательного и вращательного движения
Содержит 16 заданий
1-й уровень – задания №1–8
2-й уровень – задания №9–16
1. Точка М движется по спирали с постоянной по
величине скоростью. При этом величина нормального
ускорения
1) не изменяется
2) увеличивается
3) уменьшается
2. Диск радиуса R вращается вокруг вертикальной оси
равноускоренно
по
часовой
стрелке.
Укажите

направление вектора угловой скорости  .
1) 2
2) 6
3) 3
4) 1
5) 4
6) 5

3. Обруч катится равномерно со скоростью V 0 .
Укажите в данной точке направление вектора
скорости, связанной только с вращением обруча.
1) 2
2) 5
3) 1
4) 3
5) 6
6) 8
7) 4
8) 7
4. Колесо радиусом 10 cм вращается вокруг неподвижной оси. Зависимость линейной
скорости точек на ободе колеса от времени задается уравнением V=3t+t2 (см/с). Какая
функция описывает зависимость угловой скорости от времени?
1) 0,003t+0,001t2
3) 30t+10t2
2) 3+2t
4) 0,3t+0,1t2
5. Материальная точка M движется по окружности со

скоростью V . На рисунке показан график зависимости Vτ

от времени (  - единичный вектор, указывающий
направление движения). Величина тангенциального
ускорения в момент времени t1
1) a  0
2) a  0
3) a  0
29
6. Какое из уравнений описывает движение тела m?
1) T  mg sin  ma
2) mg sin  T  0
3) mg sin  T  ma
7. Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся 2
частицы. Их параметры: m1=1г, m2=2г, V1=5м/с, V2=4м/с.
Как направлена скорость центра масс системы?
1) вправо
3) влево
2) Vс = 0
8. Снаряд разорвался на 2 осколка, импульсы которых
направлены вдоль линий 3 и 6. Укажите направление
полета снаряда до разрыва, если P2  P1 2 .
1) 7
2) 5
3) 1
4) 3
5) 2
6) 4
7) 8
8) 6
9. Точка М движется по спирали с постоянной по
величине скоростью. При этом величина полного
ускорения
1) не изменяется
2) уменьшается
3) увеличивается
10. Диск радиуса R вращается вокруг вертикальной оси
равноускоренно по часовой стрелке. Укажите направление
вектора углового ускорения.
1) 6
2) 3
3) 1
4) 5
5) 2
6) 4

11. Обруч катится равномерно со скоростью V 0 .
Укажите в данной точке направление вектора
полной скорости.
1) 2
2) 1
3) 8
4) 3
5) 4
30
6) 7
7) 6
8) 5
12. Колесо радиусом 10 см вращается вокруг неподвижной оси. Зависимость линейной
скорости точек на ободе колеса от времени задается уравнением V=3t+t2 (см/с). Чему равно
отношение нормального ускорения к тангенциальному при t=1c (в системе СИ)?
1) 3,1
2) 32
3) 0,031
4) 0,32

13. Материальная точка M движется по окружности со скоростью V . На рисунке 1 показан

график зависимости Vτ от времени. Здесь  – единичный вектор, указывающий
направление движения (рис. 2). Каково направление силы, действующей на т.М в момент
времени t1?
1) 4
2) 3
3) 2
4) 1
5) 5
Какое соотношение для сил натяжения нитей
справедливо? ( Рассматривать для тела на наклонной
плоскости!!!)
14.
1) T1=T2>T3
2) T1=T2=T3
3) T1=T2<T3
4) T3>T2>T1
15. Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся 2
частицы. Их параметры: m1=1г, m2=2г, V1=5м/с,
V2=4м/с. Чему равна проекция скорости центра
масс на ось ОХ (в СИ)?
1) -1
2)
13
3
3) 0
31
4) 1
16. Снаряд разорвался на 2 осколка, причём
импульс снаряда был направлен вдоль линии 5, а
импульс 1-го осколка – вдоль линии 3. Укажите
направление полёта 2-го осколка, если P2  P1 2 .
1) 7
2) 8
3) 6
4) 2
5) 4
6) 5
7) 1
8) 3
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
2
2
2
3
3
4
4
5
3
6
2
7
3
32
8
2
9
3
10 11 12 13 14 15 16
1 1 4 3 3 1 3
Коллоквиум №2 по физике
Динамика вращательного движения. Законы сохранения.
Содержит 15 заданий
1-й уровень – задания №1–8
2-й уровень – задания №9–15
1. Частица пересекает ось Х в точке С, двигаясь в направлении 1. Укажите направление
вектора момента импульса этой частицы относительно начала координат.
1) -Y
2) Y
3) Х
4) -X
5) -Z
6) Z
2. Сила приложена в точке С перпендикулярно оси Х. Укажите направление этой силы, если
вектор ее момента относительно начала координат направлен вдоль оси –У.
1) Z
2) Х
3) -Y
4) -X
5) Y
6) -Z
3. Момент инерции какого тела наибольший, относительно указанной оси? Массы и
радиусы тел одинаковы.
1) 2
2) 1
3) 3
4. При пуске электродвигателя якорь приобрел момент импульса 35 Дж·с. В течение какого
времени на якорь действовал момент силы величиной 7 Н·м?
5. Маленький шарик массой 10г, двигаясь со скоростью 10м/с,
ударяется в закрепленный на горизонтальной оси цилиндр (рис.) массой
1кг и радиусом R=10см. Линия удара проходит на расстоянии
R
от оси
2
цилиндра. Укажите значение момента импульса шарика до удара относительно т.О.
1) 0,1 кг·м2/с
2) 0,5 кг·м2/с
3) 500 кг·м2/с
33
4) 0,005 кг·м2/с
6. Потенциальная энергия частицы задается функцией. U=xyz. Чему равна работа по
перемещению этой частицы из т. А (1,1,1) в т. В (2,2,2) (Данные приведены в системе СИ)?
7. На рисунке показаны тела одинаковой массы, вращающиеся вокруг вертикальной оси с
одинаковой частотой. Чему равно отношение их кинетических энергий Т1/Т2?
1) 1
2) 12
3) 1/3
4) 3
8. Обруч скатывается без проскальзывания с горки высотой 2,5 м. Какую скорость он будет
иметь у основания горки? Трением пренебречь.
9. Частица пересекает ось Х в точке С, двигаясь в
направлении 1. Импульс частиц равен 1 кг·м/с. Укажите
вектор момента импульса относительно начала
координат, соответствующий данному случаю.
1) (0;0;3)
2) (0;-3;0)
3) (3;0;0)
4) (0;0;-3)
5) (-3;0;0)
6) (0;3;0)
10. Сила в 1 Н приложена в точке С перпендикулярно оси Х. Укажите направление этой
силы, если вектор ее момента относительно начала координат имеет координаты (0,-3,0).
1) 3
2) 2
3) 4
4) 1
11. Укажите верное соотношение для моментов инерции тел относительно указанных осей.
Массы и радиусы тел одинаковы.
1) I 3  I1  I 2
2) I 2  I1  I 3
3) I 2  I 3  I1
34
4) I 3  I 2  I1
12. Маленький шарик массой 10г, двигаясь со скоростью 10м/с,
ударяется в закрепленный на горизонтальной оси цилиндр (рис.)
массой 1кг и радиусом R=10см. Линия удара проходит на
расстоянии
R
от оси цилиндра. Какова угловая скорость цилиндра
2
после абсолютно неупругого удара?
1) 1,0 с-1
2) 0,5 с-1
3) 2,0 с-1
4) 0,25 с-1
13. Потенциальная энергия частицы задается функцией. U=xyz. Определите компоненты
вектора силы, действующей на частицу в т. А (1,2,3). Координаты т.А заданы в системе СИ.
Введите компоненты вектора силы в скобках через запятую, например: (2,-3,1).
14. На рисунке показаны тела одинаковой массы m, вращающиеся вокруг вертикальной оси
с одинаковой частотой. Момент импульса первого тела 0,1Дж·с. Чему равна кинетическая
энергия второго тела, если m=1кг, L=10см.?
1) 0,25 Дж
2) 0,20 Дж
3) 0,17 Дж
4) 0,50 Дж
15. Шар и диск одинаковых масс и радиуса вкатываются без проскальзывания с
одинаковыми скоростями на горку. Найдите отношение высот Н1/Н2, на которые смогут
подняться эти тела. Трением пренебречь.
1)
14
15
2)
7
10
3) 1
4)
3
4
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
1
2
1
3
1
4
5
5
4
6
-7
7
4
8
5
35
9
2
10
4
11
3
12
1
13
(-6,-3,-2)
14
3
15
1
Коллоквиум №3 по физике
Термодинамика и молекулярная физика
Содержит 16 заданий: 1-й уровень – задания №1–8, 2-й уровень – задания № 9 - 16
1. Гелий и водород имеют температуру 300 К. Укажите отношение числа степеней свободы
молекул этих газов.
2. На рисунке представлен график функции распределения молекул
f(v)
идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где
f ( v) 
dN
– доля молекул, скорости которых заключены в интервале
Ndv
скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.
Выберите верные утверждения:
1) Площадь заштрихованной полоски равна доле молекул со
dv
скоростями в интервале от v до v+dv.
vВЕР
2) С ростом температуры площадь под кривой растет.
3) С ростом температуры максимум кривой смещается вправо.
3. Явление диффузии имеет место при наличии градиента …
1) температуры
2) концентрации
3) скорости слоев жидкости или газа
4) электрического заряда
4. Процесс, представленный на графике линией 1, является…
1) изотермическим
2) изобарным
3) изохорным
4) адиабатным
5. Некоторое количество идеального газа переводят из состояния 1 в
состояние 2 тремя различными способами. При этом изменение
внутренней энергии…
1) наибольшее в процессе а.
2) наибольшее в процессе в.
3) наибольшее в процессе с.
4) одинаково во всех процессах.
6. Первое начало термодинамики для изотермического процесса, осуществляемого с
идеальным газом, имеет вид:
1) dQ=dU+dA
2) dQ=dU
3) dQ=dA
4) dU= - dA
7. Если С – теплоемкость идеального газа, С=0 соответствует…
1) изобарному процессу
4) изотермическому расширению
2) изохорному процессу
5) адиабатическому процессу
3) изотермическому сжатию
36
v
8. Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя увеличить, то
КПД цикла…
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
9. Гелий и водород имеют температуру 300 К. Укажите отношение средних кинетических
энергий молекул этих газов. Ответ введите в виде дроби, например: 1/2.
10. На рисунке представлен график зависимости функции
распределения молекул идеального газа по скоростям
(распределение Максвелла). Если N1 – число молекул газа со
скоростями в интервале V1 вблизи V1, то число молекул N2 в
интервале V2 вблизи V2 равно…(Учесть, что площади
заштрихованных полосок связаны соотношением: S1 = 2 S2.)
N
1) N 2  1
2
2) N 2  N1
3) N 2  2N1
11. В потоке газа, направленном вдоль оси X, скорость газа растет в положительном
направлении оси Y. Перенос импульса направленного движения происходит…
1) в отрицательном направлении оси Y
3) в отрицательном направлении оси Z
2) в положительном направлении оси Y
4) в положительном направлении оси Z
12. Укажите графики, представляющие изобарный процесс.
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
5) 5
6) 6
7) 7
8) 8
9) 9
13. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: T0, p0, V0, где Т –
термодинамическая температура, p – давление, V – объем газа. Определенное количество
газа перевели из состояния (p0, V0) в состояние (2 p0, V0). При этом его внутренняя энергия…
1) не изменилась
2) уменьшилась
3) увеличилась
14. Если А – работа газа, U – изменение его внутренней энергии, Q – количество теплоты,
сообщенное газу, то для адиабатического сжатия выполняются условия…
1) U>0, А<0, Q=0
Q<0
2) U>0, А=0, Q>0
3) U<0, А>0, Q=0
4) U<0, А<0,
15. Молярные теплоемкости гелия в процессах 1-2 и 1-3 равны С1 и С2
соответственно. Тогда
1)
5
7
2)
3
5
P
2
C1
составляет…
C2
3)
5
3
4)
7
5
1
3
V
T
16. На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S-
1
2
37
4
3
S
энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе …
1) 1 – 2
2) 2 – 3
3) 3 – 4
4) 4 – 1
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
3/5
2
1,3
3
2
4
3
5
4
6
3
7
5
38
8
3
9
3/5
10
1
11
1
12
3
13
3
14
1
15
2
16
1
Коллоквиум № 4 по физике
Электростатика
Содержит 14 заданий: 1-й уровень – задания №1–7, 2-й уровень – задания №8–14
1. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Укажите направление вектора напряженности E поля в точке А.
2. Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами.
A
Укажите знак потенциала в точке А.
1) Плюс
2) Минус
-q
3) Потенциал равен нулю
3. На рисунке показана зависимость напряженности поля от
a
a
+4q
Е
расстояния Е(r) для

1) Заряженной сферы радиуса R
2) Точечного заряда
3) Заряда, равномерно распределенного по объему шара радиуса R
4) Тонкостенной заряженной трубки радиуса R
1
r2
R
r
4. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Что произойдет с

потоком вектора Е , если сферу заменить кубом того же объема?
1) Не изменится
2) Увеличится
3) Уменьшится
Поле
создано
равномерно
заряженной
сферической
поверхностью. Укажите направление вектора градиента потенциала
в точке А.
5.
+q
O
1
8
R
2
A
7
3
6
4
5
6. Четыре диполя помещены в однородное электрическое поле. Какой из


диполей находится в состоянии УСТОЙЧИВОГО равновесия?

E
Р1
Р3


Р2
Р4
7. Плоский воздушный конденсатор зарядили от источника напряжения и отключили. Как
изменится напряжение на конденсаторе, если увеличить площадь перекрытия обкладок?
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
8. Электростатическое поле создается двумя точечными зарядами. Чему равна и как
направлена напряженность поля в точке А?
1) 0,75 k
q
, влево
a2
3)1,25 k
q
, влево
a2
39
A
+q a
2a
+q
2) 1,25 k
q
, вправо
a2
4) 0,75 k
q
, вправо
a2
9. Электростатическое поле создано тремя точечными зарядами. Как
а
-q
A
изменится потенциал поля в т. А., если один из зарядов - q убрать?
1) Увеличится
2) уменьшится
а
3) Не изменится
а
а
+q
10. Какой из графиков соответствует зависимости Е(r) поля равномерно заряженной
сферической поверхности радиуса R?

1
r2
R

R
r
1
r2

r
R
1
r2

1
r2
r
r
11. Дана система точечных зарядов в вакууме. Укажите поверхность (поверхности), через
которую (ые) поток вектора напряженности электростатического поля равен нулю.
S1
+q
-q
S3
S2
1) Только S1
2) Только S2
3) Только S3
4) S2 и S3
12. Поле создано бесконечной заряженной плоскостью. Укажите
направление наиболее быстрого роста потенциала.
13. Как поведет себя свободный диполь при внесении в неоднородное
поле так, как показано на рисунке?


P
Е
1) Повернется по часовой стрелке и переместится вправо
2) Повернется по часовой стрелке и переместится влево
3) Повернется против часовой стрелке и переместится вправо
4) Повернется против часовой стрелке и переместится влево
14. Плоский воздушный конденсатор зарядили от источника постоянного напряжения и
отключили. Как изменится энергия конденсатора, если площадь перекрытия обкладок
конденсатора увеличить в 2 раза, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза?
40
-q
1) Не изменится
раза
2) Увеличится в 2 раза
3) Уменьшится в 2 раза
5) Уменьшится в 4
4) Увеличится в 4 раза
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
2
2
1
3
1
4
1
5
7
6
1
41
7
2
8
4
9
1
10
2
11
3
12
7
13
1
14
5
Коллоквиум №5 по физике
Электромагнетизм
Содержит 16 заданий: 1-й уровень – задания №1–8, 2-й уровень – задания №9–16
1. Магнитное поле создано двумя параллельными длинными проводниками с токами I1 и I2,


расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы В1 и В 2 в точке А
направлены следующим образом:




1) В1 – вверх, В 2 – вниз
2) В1 – вверх, В 2 – вверх




3) В1 – вниз, В 2 – вверх
4) В1 – вниз, В 2 – вниз
2. На рисунке указаны траектории заряженных частиц, имеющих одинаковую скорость и
влетающих в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости чертежа. При этом
для частицы 1
1) q > 0
2) q < 0
3) q = 0
3. Сила взаимодействия отрезка проводника с током, расположенного перпендикулярно в
плоскости чертежа и находящегося в однородном магнитном поле
1) направлена вниз
2) направлена вправо
3) направлена вверх
4) направлена влево
5) равна нулю

4. Виток с магнитным моментом p m свободно установился в однородном магнитном поле с

индукцией B . Если виток повернуть на угол 30о вокруг оси, лежащей в плоскости витка, то
на него будет действовать вращающий момент, равный
p B
p B
m
3
3
m
1) 2) 3)
4)
pm B
pm B
2
2
2
2
5. Небольшая рамка с током I помещена в неоднородное магнитное

поле с индукцией В . Плоскость рамки перпендикулярна плоскости
чертежа, но НЕ перпендикулярна линиям индукции. Вектор

магнитного момента p m направлен
1) вправо
4) вниз
2) влево
5) вправо – вверх
3) вверх
6) влево – вверх
7) вправо - вниз
8) влево - вниз
42
6. Дана система проводников с токами. Ток I3 дает вклад в

циркуляцию вектора В вдоль контура L со знаком
1) плюс
2) минус
3) не дает вклада
7. На рисунке представлена зависимость магнитного потока,
пронизывающего некоторый замкнутый контур, от времени. В
каком интервале ЭДС индукции в контуре положительна и по
величине максимальна?
1) А
2) В
3) С
5) Е
4) D
8. Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с
прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. В
рамке возникнет индукционный ток при поступательном перемещении
рамки
А) вдоль оси OX
В) вдоль оси OY
C) вдоль оси OZ, перпендикулярной плоскости XY
1) только А
2) только В
3) А и В
4) А и С
5) В и С
6) А и
В,С
9. Магнитное поле создано двумя параллельными длинными проводниками с токами I1=I и
I2=2I, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Значение магнитной
индукции результирующего поля в т. А равно
1) 3
0 I
2 a
2)
0 I
2 a
3)
0 I
2a
4) 3
0 I
2a
5) 0
10. Протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной
индукции и начинает двигаться по окружности. При увеличении кинетической энергии
протона ( с) в 4 раза радиус окружности
1) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
5) не изменится
2) уменьшится в 4 раза
4) увеличится в 4 раза
11. Поле создано длинным проводником с током I1. Если отрезок проводника с
током I2 лежит в одной плоскости с длинным проводником, то сила Ампера
1) направлена влево
3) направлена к нам
2) направлена вправо
4) направлена от нас
12. Плоская рамка площадью S с током I расположена в однородном
магнитном поле с индукцией В так, что угол между плоскостью рамки и
направлением поля составляет 30. Рамку повернули вокруг оси,
проходящей через т.О и перпендикулярной плоскости рисунка, по часовой
43
стрелке на угол, равный 60. Работа СИЛ ПОЛЯ по повороту рамки равна
1)
IBS
2


3 1

3
4) IBS 1  
2 

3)  IBS
2) IBS
13. Небольшая рамка с током I помещена в неоднородное магнитное

поле с индукцией В . Плоскость рамки перпендикулярна плоскости
чертежа, но НЕ перпендикулярна линиям индукции. Под действием поля
рамка
1) повернется против часовой стрелки и сместится вправо
2) повернется против часовой стрелки и сместится влево
3) повернется по часовой стрелке и сместится вправо
4) повернется по часовой стрелке и сместится влево
14. Дана система проводников с токами. Циркуляция

вектора В вдоль контура L равна
1)
2)
3)
4)
 0 ( I 2  I 3  I 4 )
 0 ( I1  I 2  I 3  I 4 )
0 (I 2  I 4 )
0 (I 4  I 2 )
15. На рисунке представлена зависимость ЭДС индукции в контуре от времени. Магнитный
поток сквозь площадку, ограниченную контуром, уменьшается со временем по линейному
закону в интервале
1) А
2) В
3) С
4) D
5) E
16. Прямоугольная проволочная рамка расположена в
одной плоскости с прямолинейным длинным проводником,
по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет
направлен по часовой стрелке
перемещении в направлении
при
ее
поступательном
1) + OY
2) - OY
3) + OX
4) – OX
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
1
2
2
3
3
4
4
5
7
6
3
7
5
8
4
44
9
1
10
3
11
1
12
2
13
1
14
4
15
2
16
3
Коллоквиум №6 по физике
Поле в веществе. Уравнения Максвелла.
Содержит 16 заданий
1-й уровень – задания №1–8
2-й уровень – задания №9–10
3-уровень – задания №15 - №16
1. Поле создано зарядом + q, помещенным внутрь концентрической сферической оболочки
из диэлектрика. Если q1' и q 2' - связанные заряды, появившиеся на внутренней и внешней
поверхностях оболочки, то для знаков этих зарядов справедливо утверждение:
q1' < 0, q 2' < 0
1)
2)
3)
4)
q1' < 0, q 2' > 0
q1' > 0, q 2' < 0
q1' > 0, q 2' > 0

2. Как изменяется вектор Е напряженности электростатического поля при переходе через
границу раздела двух изотропных диэлектриков, если
 >
2
1
?
1) Изменяется только нормальная составляющая
2) Изменяется только тангенциальная составляющая
3) Изменяются обе составляющие
4) Не изменяется ни одна из составляющих

3. С каким знаком дает вклад ток i1 в циркуляцию вектора В по контуру L? Здесь Ii –
макротоки, ij – микротоки.
1) Со знаком “+”
2) Со знаком “”
3) Не дает вклада

4. Как изменяется вектор В магнитной индукции при переходе через границу раздела двух
изотропных сред, если  2 >  1?
1) Изменяется только нормальная составляющая
2) Изменяются обе составляющие
3) Изменяется только тангенциальная составляющая
4) Не изменяется ни одна из составляющих
45
5. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности
Р от напряженности поля Е. Укажите зависимость, соответствующую неполярным
диэлектрикам.
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
6. Какое из приведенных уравнений является обобщением закона электромагнитной
индукции?



D 

1)  H dl    j 
d S

t

( L)
(S )


4)


B 
2)  E dl   
dS
t
( L)
(S )
 
 



 
 D dS 
(S )

5) D   0 E
Bd S  0
3)
(V )dV

6) B   0 H


7) j   E
(S )
7. Какое из приведенных условий соответствует отсутствию тока смещения?

B
1)
0
t

D
2)
0
t
4)   0
3) j  0
8. Поле создано зарядом + q, помещенным внутрь концентрической сферической оболочки
из диэлектрика. q1' и q 2' - связанные заряды, появившиеся на внутренней и внешней

поверхностях оболочки. Для потока вектора E напряженности электростатического поля
сквозь замкнутую поверхность S справедливо соотношение:
1)
2)
3)
1 
' '
  q  q1  q 2 

0
1

4)  q  q1'  q 2'
5)  q  q1'  q 2'
q
0
1 
' '
  q  q1  q 2 

0
6) q
Как
изменяется
нормальная
составляющая
Еn
вектора
напряженности
электростатического поля при переходе через границу раздела двух изотропных
диэлектриков, если
=2 ?
9.

2

1
1) Уменьшается в 2 раза 2) Увеличивается в 2 раза

3) Не изменяется
10. Чему равна циркуляция вектора Н по контуру L? Здесь Ii – макротоки, ij – микротоки.
46
1) 0 (+I1 – I2+i1)
2) 0 (–I1 + I2 – i1)
3) – I1 + I2
4) +I1 – I2
11. Как изменяется нормальная составляющая Вn вектора магнитной индукции при переходе
через границу раздела двух изотропных сред, если 2=2 1?
1) Увеличивается в 2 раза
2) Уменьшается в 2 раза 3) Не изменяется
12. На рисунке представлен график, отражающий характер зависимости намагниченности I
от напряженности поля Н. Укажите область насыщения ферромагнетика.
1) От Н1 до Н2
2) От 0 до Н1
3) H > Н2
4) Н > Н1
5) Нет области насыщения
13. Какое из приведенных уравнений отражает вихревой характер магнитного поля?

B 
1)  E dl   
dS
t
( L)
(S )
 
4)


Bd S  0
2)



D 

3)  H dl    j 
dS
t 
( L)
(S ) 


 
 
 D dS  (V )dV
(S )



5) D   0 E

6) B   0 H


7) j   E
(S )
14. Какому частному случаю электромагнитного поля соответствует данная система
уравнений?

  

 E d l    Bd S



t
L


D 
  
Hd l 
dS


t
L
S

  
 D d S  0
S

  
 B d S  0

S
1) Электромагнитное поле в отсутствие свободных зарядов
2) Электромагнитное поле в отсутствие свободных зарядов и токов
проводимости
3) Стационарные электрическое и магнитное поля
4) Электромагнитное поле в непроводящей среде
47
15. Укажите номер точки, в которой оканчивается вектор
электростатического поля, если

2

=2

Е2
напряженности
1
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
5) 5
6) 6

16. Укажите номер точки, в которой оканчивается вектор В 2 магнитной индукции, если
2=21?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
5) 5
6) 6
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
2
2
1
3
1
4
3
5
4
6
2
7
2
8
3
48
9
1
10
4
11
3
12
4
13
3
14
2
15
1
16
4
Коллоквиум № 7 по физике
Колебания и волны
Содержит 15 заданий
1-й уровень – задания №1–8
2-й уровень – задания №9–15
1. На рисунке представлена векторная диаграмма двух однонаправленных гармонических
колебаний одинаковой частоты. Если А1= А, А2= 2 А, то амплитуда Ар результирующего
колебания
A2
1) Ар = 2 А
2) Ар = A
3) Ар > 2 А
4) A < Ар < 2 А
90
A1
2. Момент инерции физического маятника увеличили в 8 раз, а расстояние от оси вращения
до центра масс – в 2 раза при неизменной массе маятника. При этом частота колебаний
маятника
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
3. Колебательная система совершает затухающие колебания. При ВОЗРАСТАНИИ
коэффициента затухания  (но  2   02 , где  0 собственная частота свободных
незатухающих колебаний) добротность (в случае, когда колебания еще можно считать
слабозатухающими)
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
4. На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний
в колебательном контуре. При этом амплитудное значение падения
напряжения на емкости равно UС = 4 В. Чему равно амплитудное
значение падения напряжения на индуктивности?
UL
3
U
2
1
0
1
2
3
-1
-2
-3
UC
5. Источник плоской волны, распространяющейся вдоль отрицательного направления оси x,
находится в начале координат. В момент времени t=0 смещение источника колебаний
минимально. Каким уравнением описывается эта волна?
1)  ( x, t )  A sin( t  kx)
2)  ( x, t )  A sin( t  kx)
3)  ( x, t )  A cos(t  kx)
4)  ( x, t )  A cos(t  kx)
49
UR
6. Плотность потока энергии возросла в 2 раза, а скорость распространения волны – в 4
раза. При этом объемная плотность энергии
1) уменьшилась
2) увеличилась
3) не изменилась
7. На рисунке показаны стоячие волны в стержне длиной L.
1
2
3
4
5
6
Какая картина соответствует волнам 1-го обертона в стержне,
закрепленном с одного конца?

8. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического ( Е ) и

магнитного ( Н ) полей в электромагнитной волне. Вектор Пойнтинга ориентирован в
направлении…
z
3
4
2
x

Н

Е
y
1
9. На рисунке представлена векторная диаграмма двух однонаправленных гармонических
колебаний одинаковой частоты. Если А1= А, А2 = 2 А, то амплитуда Ар результирующего
колебания
A2
1) Ар = 2 А
2) Ар = 3 А
3) А р  А 3
4) А р  А 5
120
A1
10. Период колебаний пружинного маятника нужно уменьшить в 2 раза при постоянной
жесткости пружины. Для этого необходимо массу маятника
1) уменьшить в 4 раза
2) уменьшить в 2 раза
3) увеличить в 2 раза
4) увеличить в 4 раза
11. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью
L. Активное сопротивление контура R. Если индуктивность L контура увеличить, оставляя
остальные параметры неизменными, то время релаксации
1) уменьшится
2) увеличится
50
3) не изменится
12. На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных
UL
колебаний в колебательном контуре. При этом амплитудное значение
падения напряжения на индуктивности равно UL = 1 В. Найдите
отношение индуктивного и емкостного сопротивлений. Ответ
представьте дробью в виде 5/7.
3
2
1
1
0
2
3
UR
-1
U
-2
-3
UC
13. Источник плоской волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси
x, находится в начале координат. В момент времени t=0 смещение источника колебаний
максимально. Амплитуда волны 1 см, частота колебаний 1000 рад/с. На расстоянии 10 м от
источника смещение частиц среды в момент времени 6,28 мс равно 1 см. Определите
волновое число.
1) 0,63 м-1
2) 0,94 м-1
3) 7,25 м-1
4) 7,57 м-1
14. Амплитуда волны возросла в 2 раза, а частота уменьшилась в 4 раза. При этом энергия
волны
1) уменьшилась в 4 раза
2) уменьшилась в 2 раза
3) увеличилась в 2 раза
4) увеличилась в 4 раза

15. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического ( Е ) и

магнитного ( Н ) полей в электромагнитной волне. Поток энергии электромагнитного поля
ориентирован в направлении…
z

Н
3
4
2
x
y

Е
1
Правильные ответы
Задание №
Ответ
1
3
2
2
3
2
4
6
5
2
6
1
7
4
51
8
3
9
3
10
1
11
2
12
1/2
13
1
14
1
15
2
IV МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
Вопросы к экзамену
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (КИНЕМАТИКА
ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЙ, ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО
ДВИЖЕНИЯ)»
1. Система отсчета. Траектория. Перемещение. Длина пути.
2. Средняя и мгновенная скорости (величина и направление).
3. Среднее и мгновенное ускорение (величина и направление).
4. Составляющие ускорения (тангенциальное и нормальное ускорения).
5. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Угловое перемещение. Угловая скорость.
6. Связь между линейной скоростью точки тела и угловой скоростью его вращения.
7. Угловое ускорение. Связь углового ускорения с линейными величинами.
8. Первый закон Ньютона. Инертность. Инерциальные системы отсчета.
9. Сила. Масса. Второй закон Ньютона.
10. Импульс. Две формулировки второго закона Ньютона.
11. Механическая система. Импульс механической системы. Закон изменения импульса.
12. Центр масс механической системы и закон его движения.
13. Гравитационная сила. Сила тяжести и вес.
14. Упругие силы. Деформация растяжения (сжатия). Закон Гука для деформации растяжения
(сжатия). Модуль Юнга.
15. Деформация сдвига. Закон Гука для деформации сдвига. Модуль сдвига.
16. Силы трения. Трение покоя, скольжения, качения.
17. Движение тела переменной массы. Уравнение Мещерского.
18. Формула Циолковского.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (ДИНАМИКА ВРАЩЕНИЯ.
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ. ЭЛЕМЕНЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.)»
Момент силы относительно точки, относительно оси. Плечо силы. Единицы измерения.
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной т.О, относительно оси. Закон
изменения момента импульса.
3. Момент инерции материальной точки и тела относительно оси. Теорема Штейнера.
4. Основной закон динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.
5. Энергия. Механическая работа. Консервативные, гироскопические и диссипативные силы.
Примеры.
6. Кинетическая энергия. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия тела в
сложном движении.
7. Потенциальная энергия. Связь консервативной силы и потенциальной энергии.
8. Сопоставление величин и законов поступательного и вращательного движений.
9. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая
энергия тела в сложном движении.
10. Закон сохранения импульса. Абсолютно неупругий удар. Изменение кинетической энергии при
неупругом ударе.
11. Закон сохранения механической энергии. Абсолютно упругий удар.
12. Закон сохранения момента импульса.
13. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
14. Сила инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета.
15. Сила инерции, действующая на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета
(центробежная сила инерции).
1.
2.
52
16. Сила
инерции, действующая на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета - сила
Кориолиса.
17. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
18. Постулаты СТО. Преобразования Лоренца.
19. Следствие из преобразований Лоренца - относительность понятия одновременности.
20. Следствие из преобразований Лоренца - длина тел в разных системах отсчета.
21. Следствие из преобразований Лоренца - промежуток времени между двумя событиями.
22. Интервал. Инвариантность интервала. Времени- и пространственноподобные интервалы.
23. Преобразование и сложение скоростей.
24. Релятивистский импульс. Основное уравнение релятивистской динамики материальной точки.
25. Релятивистское выражение для энергии. Кинетическая энергия. Энергия покоя.
26. Взаимосвязь массы и энергии. Частицы с нулевой массой покоя.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА»
Статистический и термодинамический методы исследования физических свойств
макроскопических систем.
2. Уравнение состояния идеального газа.
3. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов.
4. Закон распределения молекул по скоростям (Распределение Максвелла).
5. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем силовом
поле.
6. Средняя энергия молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
7. Внутренняя энергия термодинамической системы. Внутренняя энергия идеального газа.
8. Работа газа при изменении его объема.
9. Первое начало термодинамики.
10. Теплоемкость идеального газа. Классическая теория теплоемкости идеального газа и ее
ограниченность.
11. Адиабатический процесс. Уравнение адиабатического процесса.
12. Работа, совершаемая идеальным газом в различных процессах.
13. Применение первого начала термодинамики к различным процессам.
14. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.
15. Явления переноса. Эмпирические уравнения явлений переноса.
16. Круговой процесс (цикл). Обратимые и необратимые процессы. КПД цикла.
17. Цикл Карно и его КПД.
18. Энтропия. Закон возрастания энтропии.
19. Энтропия идеального газа.
20. Второе начало термодинамики.
21. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Критика тепловой смерти
Вселенной.
22. Отступления от законов идеальных газов. Реальные газы. Силы и потенциальная энергия
межмолекулярного взаимодействия.
23. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
24. Изотермы Ван-дер-Ваальса и сравнение их с экспериментальными изотермами.
1.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ЭЛЕКТРОСТАТИКА»
Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.
Закон Кулона.
Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей.
Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал.
Связь напряженности с потенциалом.
Силовые линии и эквипотенциальные поверхности.
Электрический диполь. Расчет поля диполя.
Поток вектора напряженности поля. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического
поля в вакууме.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
53
Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженной
бесконечной плоскости, двух параллельных разноименно заряженных плоскостей.
10. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженной
сферической поверхности, двух концентрических разноименно заряженных сферических
поверхностей.
11. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля шара, равномерно заряженного по
объему.
12. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля равномерно заряженного по
поверхности цилиндра (нити), двух коаксиальных разноименно заряженных цилиндрических
поверхностей.
13. Проводники в электрическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение
зарядов в проводнике.
14. Электроемкость проводника. Конденсаторы. Емкость конденсатора.
15. Емкость плоского конденсатора.
16. Энергия заряженного проводника, энергия конденсатора.
17. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.
9.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ»
1. Электрический ток, его характеристики и условия существования.
2. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение.
3. Закон Ома. Сопротивление проводников. Сверхпроводимость. Высокотемпературная
сверхпроводимость.
4. Закон Ома в дифференциальной форме.
5. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.
6. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
7. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
8. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.
9. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа.
10. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.
11. Магнитное поле кругового тока.
12. Закон Ампера. Взаимодействие постоянных токов.
13. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
14. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
15. Принцип действия циклических ускорителей заряженных частиц (самост.).
16. Эффект Холла.
17. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.
18. Применение закона полного тока к расчету магнитного поля соленоида и тороида.
19. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.
20. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
21. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея).
22. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
23. Явление самоиндукции. Индуктивность.
24. Явление взаимной индукции.
25. Энергия магнитного поля проводника с током. Объемная плотность энергии.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА»
Диполь во внешнем электрическом поле
Типы диэлектриков.
Поляризация диэлектриков.
Поле в диэлектриках. Свободные и связанные заряды.
Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в
диэлектриках.
6. Сегнетоэлектрики.
7. Магнитные моменты атомов и молекул.
1.
2.
3.
4.
5.
54
8. Типы магнетиков. Намагниченность.
9. Элементарная теория диа- и парамагнетизма.
10. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля.
11. Магнитная восприимчивость, магнитная проницаемость вещества.
12. Ферромагнетизм. Магнитный гистерезис.
13. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.
14. Первое уравнение Максвелла.
15. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла.
16. Полная система уравнений Максвелла.
17. Условия для электростатического поля на границе раздела двух изотропных диэлектриков.
18. Условия для магнитного поля на границе раздела двух изотропных сред.
ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ: «ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН»
1. Общие сведения о колебаниях. Классификация колебаний.
2. Дифференциальные уравнения колебаний (на примере пружинного маятника).
3. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Фаза, период, частота колебаний.
4. Энергия гармонических колебаний.
5. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
6. Сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
7. Затухающие колебания. Понятие об апериодическом процессе.
8. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре.
9. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний.
10. Резонанс.
11. Вынужденные электромагнитные колебания.
12. Резонанс токов, резонанс напряжений.
13. Мощность в цепи переменного тока.
14. Волновые процессы. Классификация волн. Синусоидальная (гармоническая) волна.
15. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение.
16. Принцип суперпозиции. Волновой пакет. Групповая скорость.
17. Связь между групповой и фазовой скоростями.
18. Энергия волны. Вектор Умова. Интенсивность волны.
19. Интерференция волн. Условия максимума и минимума интерференции.
20. Стоячие волны. Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ.
21. Электромагнитные волны и их свойства.
22. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга.
23. Стоячие электромагнитные волны.
Экзаменационные билеты прилагаются.
V СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПЕРСОНАЛИЙ
1. См. на CD: Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров, ред. кол. Д.М. Алексеев,
А.М. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др. – М.: Сов. энциклопедия, 1984. – 944 с.
2. Краткий словарь терминов прилагается на СD и в печатном варианте.
55