Центр дистанционного обучения КнАГУ

Distance Education Center of KnASU

ФИЗИКА 1-й курс, 2-й семестр

Аннотация

Данный курс изучается на 1 курсе во 2-м семестре, состоит из разделов механики, молекулярной физики и термодинамики, включает в себя 8 модулей, которые содержат: курс лекций, практические занятия, тесты, лабораторный практикум и итоговую контрольную работу.

О курсе

Курс посвящен

О курсе

Физика является основной наукой о строении и свойствах материи и законах изменения ее свойств и параметров. Основу курса составляет физические явления и законы, которые описывают связи и закономерности изменения физических величин, отображающих параметры материального мира.

Главным в изучении законов и явлений физики является эксперимент, который позволяет получить точные количественные соотношения между параметрами материи, меняющимися в результате физических явлений.

Цели курса

  1. Изучение фундаментальных физических теорий, законов и аксиом, лежащих в основе современной физики;
  2. Формирование современного научного мировоззрения. Вырабатывание умений и знаний по применению общих законов физики в технических науках;
  3. Овладение методами решения практических задач из различных областей науки и техники, включая методы построения математических моделей с использованием физических явлений;
  4. Изучение методов измерений. Получение умение и навыков проведения физического эксперимента.

Инновационные технологии обучения

Интерактивное дистанционное проведение лекционных, практических и лабораторных занятий. Балльно-рейтинговая система тестирования и оценки знаний.

Результаты обучения

В зависимости от специальности и направления изучению курса способствует формирование большинства приведенных ниже общепрофессиональных и профессиональных компетенций (ОПК и ПК):

  • способность решать прикладные задачи строительной отрасли, используя теорию и методы фундаментальных наук (ОПК-1);
  • способность применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности (ОПК-1);
  • способность анализировать физические явления и процессы, применять соответствующий математический аппарат для формализации и решения профессиональных задач (ОПК-1);
  • способность применять соответствующий физико-математический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач  (ОПК-2);
  • способность использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач (ПК-22).

Мотивационная фраза

"Техника будущего это приложение физики" (академик Иоффе). Без понимания физики невозможно изучение общетехнических и специальных технических дисциплин.

Формат курса

Изучение теоретического материала (лекции), решение задач (практические занятия), выполнение лабораторных работ, решение контрольных работ.

Расписание курса

Модуль 1 : Элементы кинематики.

Лекция 1

  • Кинематика поступательного и вращательного движения (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 1 (Домашнее задание)

Практическое занятие 1

  • Подготовка к Практическому занятию 1 (Домашнее задание)

  • Применение законов поступательного и вращательного движения (Практическая работа)

Практическое занятие 2

  • Кинематика поступательного и вращательного движения (Практическая работа)

Лабораторная работа 1 (№3) "Изучение законов поступательного движения на машине Атвуда"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 2 : Основные законы динамики. Силы в природе. Гравитация.

Лекция 2

  • Динамика. Законы Ньютона. Силы в механике (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 2 (Домашнее задание)

Практическое занятие 3

  • Подготовка к Практическому занятию 3 (Домашнее задание)

  • Динамика материальной точки. Элементы теории поля (Практическая работа)

Практическое занятие 4

  • Динамика материальной точки и тела. Силы в механике (Практическая работа)

Лабораторная работа 2 (№4) "Экспериментальное исследование основного закона динамики вращательного движения"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 3 : Работа. Энергия. Законы сохранения в механике.

Лекция 3

  • Законы сохранения в механике. Работа. Мощность. Энергия. Соударения тел (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 3 (Домашнее задание)

Практическое занятие 5

  • Подготовка к Практическому занятию 5 (Домашнее задание)

  • Применение законов сохранения в механике. Механическая энергия, работа, мощность (Практическая работа)

Практическое занятие 6

  • Законы сохранения. Соударение тел (Практическая работа)

Лабораторная работа 3 (№12) "Определение скорости движения метаемого тела при помощи баллистического маятника"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 4 : Механика твердого тела. Элементы механики жидкостей.

Лекция 4

  • Механика твердого тела (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 4 (Домашнее задание)

Практическое занятие 7

  • Подготовка к Практическому занятию 7 (Домашнее задание)

  • Динамика вращательного движения твердого тела. Элементы механики жидкости (Практическая работа)

Практическое занятие 8

  • Динамика вращательного движения твердого тела. Давление в жидкости и газе (Практическая работа)

Лабораторная работа 4 (№9) "Маятник Максвелла"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 5 : Специальная теория относительности.

Лекция 5

  • Элементы специальной теории относительности (СТО) (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 5 (Домашнее задание)

Практическое занятие 9

  • Подготовка к Практическому занятию 9 (Домашнее задание)

  • Элементы специальной теории относительности (Практическая работа)

Практическое занятие 10

  • Релятивистская механика (Практическая работа)

Модуль 6 : Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов.

Лекция 6

  • Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов. Газовые законы (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 6 (Домашнее задание)

Практическое занятие 11

  • Подготовка к Практическому занятию 11 (Домашнее задание)

  • Молекулярно-кинетическая теория газов. Газовые законы (Практическая работа)

Практическое занятие 12

  • Молекулярно-кинетическая теория газов. Газовые законы. (Практическая работа)

Лабораторная работа 5 (№13) "Изучение изотермического процесса"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 7 : Основы термодинамики.

Лекция 7

  • Основы термодинамики. Первое, второе и третье начало термодинамики (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 7 (Домашнее задание)

Практическое занятие 13

  • Подготовка к Практическому занятию 13 (Домашнее задание)

  • Основы термодинамики. Тепловые двигатели (Практическая работа)

Практическое занятие 14

  • Физические основы термодинамики (Практическая работа)

Лабораторная работа 6 (№10) "Определение адиабатной постоянной"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Модуль 8 : Реальные газы, жидкости и твердые тела.

Лекция 8

  • Реальный газ, жидкости и твердые тела (Традиционная лекция)

  • Тест к лекции 8 (Домашнее задание)

Практическое занятие 15

  • Подготовка к Практическому занятию 15 (Домашнее задание)

  • Реальный газ. Жидкости. Уравнение Ван-дер-Ваальса (Практическая работа)

Практическое занятие 16

  • Реальный газ. Свойства жидкостей (Практическая работа)

Лабораторная работа 7 (№14) "Определение коэффициента вязкости жидкости"

  • Вопросы для допуска (Дополнительный материал)

  • Протокол измерений (Лабораторная работа)

  • Тест для защиты (Домашнее задание)

Зачёт

  • Контрольная работа №1 (Контрольная работа)

Информационные ресурсы

Основная литература:

  1. Савельев, И. В. Курс общей физики : в 4 т : учеб. пособие для вузов / И. В. Савельев; под ред. В. И. Савельева. – М. : КноРус, 2009. – 4 т.
  2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. Пособие для вузов/ Т.И. Трофимова. -8-е изд.,стер. – М: Высш. Шк., 2004. -544 с.: ил.
  3. Трофимова, Т. И. Курс физики с примерами решения задач : в 2 т. : учебник для вузов / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. – М. : КноРус, 2015; 2010. – 378с. – 2 т.
  4. Чертов, А.Г. Задачник по физике : учеб. пособие для втузов / А. Г. Чертов, А. А. Воробьев. – М. : Физматлит, 2008; 2006; 2005. – 640 с.
  5. Демидченко, В. И. Физика [Электронный ресурс] : учебник / В.И. Демидченко, И.В. Демидченко. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : ИНФРА-М, 2016. — 581 с. // ZNANIUM.COM : электронно-библиотечная система. – Режим доступа: http://www.znanium.com/catalog.php, ограниченный. – Загл. с экрана.
  6. Гринкруг, М. С. Лабораторный практикум по физике : учеб. пособие для вузов / М. С. Гринкруг, А. А. Вакулюк. – СПб. : Лань, 2012. – 480 с.
  7. Контрольно-расчетные материалы по физике. Основные физические формулы. Контрольные работы, расчетно-графические задания и тесты: учеб. пособие/ А.А. Вакулюк, Н.А. Новгородов, Ю.И. Ткачева. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2018. - 100 с.
  8. Гринкруг М.С., Титоренко Е.И., Ткачева Ю.И. Лабораторный практикум по физике. Учеб. пособие. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. - 146 с.

Дополнительная литература:

1) Современные профессиональные базы данных и информационные справочные системы, используемые при осуществлении образовательного процесса по дисциплине физика (из рабочей программы)

  1. Электронно-библиотечная система ZNANIUM.COM. Договор ЕП 44 № 003/10 эбс ИКЗ 191272700076927030100100120016311000 от 17 апреля 2019 г
  2. Электронно-библиотечная система IPRbooks. Лицензионный договор № ЕП44 № 001/9 на предоставление доступа к электронно-библиотечной системе IPRbooks ИКЗ 191272700076927030100100090016311000 от 27 марта 2019г.
  3. Электронно-библиотечная система eLIBRARY.RU. Договор № ЕП 44 № 004/13 на оказание услуг доступа к электронным изданиям ИКЗ 191272700076927030100100150016311000 от 15 апреля 2019 г.

2) Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины физика 

  1. Естественно-научный образовательный портал федерального портала «Российское образование» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://en.edu.ru, свободный. – Загл. с экрана.
  2. Научная электронная библиотека «Киберленинка» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://cyberleninka.ru, свободный. – Загл. с экрана.
  3. Физика для всех [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://questions-physics.ru, свободный. – Загл. с экрана.
  4. Видеолекции Физтеха: лекторий МФТИ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://open-education.net/academic/university/videolektsii-fizteha-lektorij-mfti/, свободный. – Загл. с экрана. 

3) Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», рекомендованных для дополнительного освоения дисциплины физика

  1. Видеолекции Физтеха: лекторий МФТИ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mipt.lectoriy.ru/, свободный. – Загл. с экрана.

- Курс «Механика»: https://mipt.lectoriy.ru/course/Physics-Mechanics-08L;

- Курс «Молекулярная физика и термодинамика»: https://mipt.lectoriy.ru/course/Physics-Thermodynamics-09L;

- Курс «Электричество и магнетизм»: https://mipt.lectoriy.ru/course/Physics-Electricity-07L 

  1. Дистанционные курсы МГУ. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://distant.msu.ru, свободный. – Загл. с экрана.

- Курс «Общая физика для студентов младших курсов»: https://distant.msu.ru/enrol/ index.php?id=1412

- Курс «Механика (современная физика)»: https://distant.msu.ru/course/view.php?id=301;

- Курс «Оптика»: https://distant.msu.ru/course/view.php?id=183

  1. Курсы от ИТМО. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://open.ifmo.ru, свободный. – Загл. с экрана.

- Курс «Геометрическая оптика» https://open.ifmo.ru/courses/course-v1:ITMO+x1008.00+spring_2016/about

Дополнительный инструментарий

1. Персональный компьютер с операционной системой.

2. Доступ в интернет, web-камера.

3. Приложения для организации видеоконференций - ZOOM, Discord, Skype.

4. Пакет программ Microsoft Office.

5. Программа Acrobat Reader.

Оценивание и документы

Правила Формирования оценки

Наименование оценочного средства

Шкала оценивания

 1

Тест по лекции модуля (8 тестов)

2 балла

 2

Проверка теоретических знаний (8 таблиц)

2 балла

 3

Решение задач (32 задачи)

0,5 балла

 4

Лабораторная работа (7 работ)

6 баллов

 5

Контрольная работа №1 (1 работа)

10 баллов

Система оценивания

Максимальное количество баллов - 100 (тесты - 16 баллов, практические работы - 32 балла, лабораторные работы - 42 балла, контрольная работа №1 - 10 баллов).

0 – 54 % от максимально возможной суммы баллов – «неудовлетворительно»

55 – 70 % от максимально возможной суммы баллов – «удовлетворительно»

71 – 85 % от максимально возможной суммы баллов – «хорошо»

86 – 100 % от максимально возможной суммы баллов – «отлично»

Направления подготовки

  • 24.03.04 Авиастроение
  • 21.03.02 Землеустройство и кадастры
  • 09.03.01 Информатика и вычислительная техника
  • 09.03.02 Информационные системы и технологии
  • 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем
  • 08.03.01 Строительство
  • 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника
  • 20.03.01 Техносферная безопасность
  • 10.05.03 Информационная безопасность автоматизированных систем
  • 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений



Модулей 8

Часов 144

Недель 16

Часов в неделю 4

КнАГУ

Комсомольский-на-Амуре Государственный Университет