ВВЕДЕНИЕ. Технический университет, 2011

Технический университет, 2011

© А. В. Михайлюк, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 4

ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.. 6

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.. 12

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 13

СОДЕРЖАНИЕ программы И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ... 16

Раздел 1. Физические основы механики.. 16

Введение. 17

Тема 1. Элементы кинематики материальной точки. Понятие состояния

в классической механике. 18

Тема 2. Динамика материальной точки. Уравнения движения. Закон

сохранения импульса. 19

Тема 3. Работа и энергия. Закон сохранения энергии. 21

Тема 4. Закон всемирного тяготения. Силы инерции. 23

Тема 5. Динамика вращательного движения твердого тела. 24

Тема 6. Основы релятивистской механики. Принцип относительности. 26

Тема 7. Элементы механики жидкости и газов. 27

Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика.. 29

Тема 8. Кинетическая теория газов. Законы идеальных газов. 29

Тема 9. Классические статистические распределения. 31

Тема 10. Элементы неравновесной термодинамики. Кинетические явления. 32

Тема 11. Основы термодинамики. Внутренняя энергия как термодинамическая

функция состояния. 34

Тема 12. Первое, второе и третье начала термодинамики. Энтропия

как термодинамическая функция состояния. 35

Тема 13. Реальные газы и пары. Фазовые равновесия и фазовые переходы.. 37

Тема 14. Жидкости и твердые тела. 39

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ………………………….41

КОНТРОЛЬНА РАБОТА 1 ПО РазделУ " Физические основы механики". 41

КОНТРОЛЬНА РАБОТА 2 ПО РазделАМ " мОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И

ТЕРМОДИНАМИКА" ……………………………………………………………………..…….....43

ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА: " МЕХАНИКА", " МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

И ТЕРМОДИНАМИКА". 45

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 47

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены для оказания помощи курсантам, обучающимся по специальности 180403.65 " Судовождение" (ускоренная форма обучения), в формировании умений и навыков самостоятельной работы при изучении курса физики.

Учебная программа по дисциплине " Физика" составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки специалистов по специальности 180403 " Судовождение", утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 24.12.2010 г., и предполагает формирование у обучающихся научного мировоззрения и развитие физического мышления.

Курс физики имеет особое значение, поскольку физика, изучающая наиболее общие свойства различных видов материи и формы ее существования, лежит в основе всех наук о природе, и ее методы исследования широко используются этими науками. В результате изучения курса должна быть сформирована целостная система знаний, лежащая в основе физической картины окружающего мира.

В совокупности с другими дисциплинами естественнонаучного цикла курс физики формирует определенное представление о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, умение видеть естественнонаучное содержание проблем, возникающих в практической деятельности будущего специалиста.

Учебная программа предусматривает последовательное изучение разделов физики, как классическая механика, молекулярная физика, термодинамика, электромагнетизм и волновая оптика, по которым инженер должен иметь систематические знания и уметь применять их для решения задач различной степени сложности.

Вместе с тем изложение ряда разделов курса – физики микромира (квантовой механики), физики высоких скоростей (специальной теории относительности), элементов общей теории относительности и физики атомного ядра – носит в основном информационный характер. Несмотря на отсутствие достаточной строгости и доказательности при изложении материал этих разделов имеет большую общеобразовательную ценность. Специалист должен иметь четкое представление о происхождении и эволюции Вселенной; о том, что развитие механики и электродинамики привело к радикальному изменению представлений о свойствах пространства и времени; о том, что ядра атомов имеют сложную структуру и состояния, описываемые законами квантовой механики; о том, что для описания микромира классический подход оказывается неприемлемым – необходим принципиально новый подход, определяющий не положение, скорость и ускорение частиц, а их квантовые состояния.

Объем курса физики для специальности 180403 " Судовождение" ускоренной формы обучения составляет 362 часа, из них примерно 55 % отводится на аудиторные занятия. Особое значение имеет самостоятельная работа обучающихся, приобретение навыков самостоятельного решения задач, работы с литературой различной сложности. На самостоятельные занятия отводится значительная часть часов учебного плана, и это время должно быть использовано для систематической работы, контролируемой преподавателями.

Курс физики изучают в течение первых двух семестров. В первом семестре курсанты проходят такие разделы, как " Физические основы механики", " Молекулярная физика и термодинамика", " Электричество и магнетизм". Во втором - " Колебания и волны", " Оптика", " Квантовая физика", " Атомная и ядерная физика".

Основными формами контроля знаний являются промежуточные тесты, контрольные работы, собеседования во время практических занятий и консультаций, при выполнении и сдаче лабораторных работ, а также зачет в конце первого и экзамен в конце второго учебных семестров.

Чтобы получить зачет, или успешно сдать экзамен, необходимо выполнить учебную программу и усвоить все вопросы теоретического курса, которые приведены в конце данных методических указаний.

ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ

Одним из основных источников знаний по физике являются лекции [1]. На лекциях излагаются фундаментальные, устоявшиеся знания, являющиеся основой для изучения не только курса физики в целом, но и других учебных дисциплин, в том числе специальных. Более глубокое усвоение учебного материала обеспечивают самостоятельная проработка рекомендованных лектором учебных пособий.

Курсанту необходимо так организовать свою работу, чтобы на каждой лекции получить максимум полезных знаний – после каждой лекции в его тетради должен остаться конспект ее основного содержания, который будет служить опорой при самостоятельной работе по учебным пособиям при подготовке к практическим и лабораторным занятиям, а также к зачету, или экзамену.

Навыки ведения конспекта вырабатываются постепенно. Запись лекции не должна быть дословной. Необходимо выделять ее основные моменты. Рекомендуется усвоить приведенные ниже общие правила и следовать им:

1. Лекции по физике надо записывать в отдельных тетрадях, оставляя слева широкие поля для дополнительного материала из учебных пособий и справочников.

2. Лекцию нужно записывать с самого начала, так как зачастую начало лекции является ключом ко всей теме. Необходимо записывать тему и подзаголовки лекции.

3. Записывать лекции нужно по возможности сжато, но без ущерба для ясности изложения материала. Если не удалось полностью записать важное положение, факт, вывод, надо оставить свободное место, чтобы можно было восполнить пропущенное.

4. Конспект лекций должен быть аккуратно оформлен. От этого в значительной мере зависит зрительное восприятие и запоминание материала. Между строками следует оставлять пространство – этом случае легче воспринимается написанное, в памяти остается зрительный образ. Отдельные положения, формулировки, цитаты, которые необходимо запомнить, желательно выделять из общего текста в отдельные абзацы.

5. После лекции, пока в памяти свежи ее детали, нужно уточнить в конспекте по рекомендованным учебным пособиям значения терминов и определения понятий, заучить формулировки и решить одну-две задачи по теме лекции из рекомендованного задачника.

6. К прослушиванию лекций следует готовиться. Перед каждой лекцией обязательно нужно просматривать свои записи.

7. Хранить конспект лекций необходимо до конца изучения курса физики.

Методические указания к самостоятельной работе
с учебниками и учебными пособиями

Умению работать с учебной, а тем более с научно-технической литературой нужно целенаправленно учиться. Предлагаем несколько практических советов общего характера:

1. Читать учебную литературу нужно " про себя", а не вслух: это позволяет лучше концентрировать внимание.

2. Чтобы лучше усвоить прочитанное, надо поставить перед собой цель не только понять материал, но и надолго запомнить его. Нужно стараться не механически запоминать читаемое, а обдумывать, связывать и сравнивать его с уже известными вам фактами и делать соответствующие выводы.

3. Повторение прочитанного способствует закреплению материала в памяти. Но делать это лучше не сразу по окончании первого чтения, а через некоторый промежуток времени. Проверять усвоение материала нужно путем воспроизведения, не заглядывая в книгу.

4. Записи лучше делать не в процессе чтения, а по его окончании. Различают три вида записей: конспект – краткое изложение материала своими словами, тезисы – кратко сформулированные основные положения темы, план – схема расположения материала, перечень затрагиваемых вопросов в последовательном порядке.

При изучении конкретного раздела курса физики желательно использовать один учебник или учебное пособие (или ограниченное их число), чтобы не утратить логическую связь между изучаемыми вопросами. Только для более глубокого изучения той или иной темы следует обращаться к другим учебникам или пособиям, рекомендованной дополнительной литературе.