УДК
ББК
Составитель – | Анна Владимировна Михайлюк, к. филос. н., доцент кафедры общей и прикладной физики Мурманского государственного технического университета |
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой
12 сентября 2016 г., протокол № 1
Рецензент – | Н.Н. Морозов, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой общей и прикладной физики Мурманского государственного технического университета |
© Мурманский государственный
технический университет, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. 4
Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению индивидуальных расчетно-графических работ. 5
Варианты заданий для расчетно-графических работ. 6
РГР № 1 по разделу «Физические основы механики». 6
РГР № 1.1 по темам раздела «Физические основы механики». 6
РГР № 1.2 по теме «Динамика вращательного движения твердого тела». 7
РГР № 2 по разделам «Молекулярная физика и термодинамика». 10
РГР № 2.1 по темам разделов «Молекулярная физика и термодинамика». 10
РГР № 2.2 по теме «Механика жидкостей и газов». 11
РГР № 3 по разделу «Электричество». 15
РГР № 3.1 по темам раздела «Электричество». 15
РГР № 3.2. по теме «Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа». 16
РГР № 4 по разделам «Электромагнетизм. Колебательные процессы». 23
РГР № 5 по разделам «Волновые процессы. Оптика. Атомная и ядерная физика». 24
РГР № 6 по разделам «Атомная и ядерная физика, физика элементарных частиц». 25
РГР № 6.1 по теме «Частица в бесконечно глубоком потенциальном ящике». 25
РГР № 6.2 по теме «Реакция деления и синтеза атомных ядер». 26
ПРИЛОЖЕНИЕ. Образец титульного листа расчетно-графической работы.. 29
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 30
Введение
Настоящие методические указания предназначены для курсантов, обучающимся по специальности 26.05.05 «Судовождение» и изучающим курс общей физики в течение трех семестров. Они содержат варианты индивидуальных расчетно-графических заданий по физике, требования к их оформлению и общие методические указания к их решению.
Учебной программой предусмотрено выполнение двух расчетно-графических работ (РГР) в каждом учебном семестре:
1) в первом семестре - РГР № 1 по разделу «Физические основы механики» и РГР № 2 по разделам «Молекулярная физика и термодинамика»;
2) во втором - РГР № 3 по разделу «Электричество» и РГР № 4 по разделам «Электромагнетизм. Колебательные процессы»;
3) в третьем - РГР № 5 по разделам «Волновые процессы. Оптика» и РГР № 6 по разделам «Атомная и ядерная физика, физика элементарных частиц».
Вначале каждого семестра преподаватель сообщает курсантам темы РГР и распределяет варианты. Если курсант решил задания не своего варианта, то его работа не может быть зачтена. Ему необходимо заново выполнить работу, но уже своего варианта.
Расчетно-графические работы выполняются во время самоподготовки. Получить ответы на возникающие вопросы курсант может у преподавателя на практических или лабораторных занятиях, либо на консультациях.
Первую расчетно-графическую работу необходимо решить и сдать на проверку в середине семестра (8 – 9 учебные недели), а вторую – до начала зачетной недели (14 – 15 учебные недели). Если все задания в РГР решены верно, работа оформлена согласно предъявляемым требованиям и сдана в установленные сроки, то оценивается она по максимальному баллу. Иногда необходимо защитить свою работу в индивидуальной беседе с преподавателем. Тогда баллы за работу выставляются с учетом защиты.
Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению индивидуальных расчетно-графических работ
Расчетно-графическая работа оформляется рукописным текстом в отдельной тетради в клеточку (не более 12 листов) или на листах формата А4. Образец титульного листа смотрите в приложении 1.
Решать задания необходимо в той последовательности, в какой они указаны в вашем варианте работы. Решение каждой задачи должно начинаться с новой страницы
В расчетной части РГР необходимо записать условия заданий полностью и в сокращенной форме, рисунки и схемы делать с помощью чертежных принадлежностей, решения заданий сопровождать подробными пояснениями, в расчетные формулы подставлять числовые данные, выраженные в СИ. Графики необходимо строить на миллиметровой бумаге.
Решение задач рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
1. Ввести буквенные обозначения всех используемых физических величин.
2. Под рубрикой «Дано» кратко записать условие задачи с переводом значений всех величин в единую систему единиц – СИ.
3. Сделать (если это необходимо) чертеж, поясняющий содержание задачи и ход решения.
4. Сформулировать физические законы, на которых базируется решение задачи, и обосновать возможность их использования.
5. На основе сформулированных законов составить уравнение или систему уравнений, решив которую, можно найти искомые величины.
6. Решить уравнение и получить в общем виде расчетную формулу, в левой части которой должна стоять искомая величина, а в правой – величины, приведенные в условии задачи.
7. Проверить размерности полученных величин по расчетной формуле и тем самым убедиться в ее правильности.
8. Произвести вычисления. Для этого необходимо все значения величин, выраженные в единицах СИ, подставить в расчетную формулу и выполнить вычисления с точностью не более 2-3 значащих цифр.
9. При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на десять в соответствующей степени. Например, вместо 6340 надо записать 6,34.103.
На практических занятиях у преподавателя из-за ограниченности аудиторного времени нет возможности уделить должное внимание всем методам решения задач по данной теме. Поэтому при решении РГР курсантам необходимо использовать учебные пособия по курсу общей физики и задачники [1-40], в которых приводится необходимый теоретический и справочный материал, краткий перечень формул и законов, методические указания к решению задач, рассматриваются особенности задач данной темы, методы и приемы их решения.
Варианты заданий для расчетно-графических работ
В данной части предлагается несколько расчетно-графических работ по каждому разделу курса общей физики. Какие работы необходимо выполнить, преподаватель сообщает курсантам вначале каждого семестра. Если Вы по какой-либо причине не владеете этой информацией, то подойдите к преподавателю и уточните тему РГР и номер своего варианта.
Вариант № 5
Задание 1. Найти токи в отдельных ветвях мостика Уитстона (рис.5) при условии, что через гальванометр идет ток Iг = 0 А. ЭДС элемента e = 20 В, его внутреннее сопротивление r = 10 Ом, а сопротивления R 1 = 30 Ом, R 2 = 45 Ом и R 3 = 20 Ом. Определить КПД элемента.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом изменяется по закону I = I 0 sin wt , I 0 =10 А, w = 2 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 10с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 6
Задание 1. Найти силу тока и его направление на каждом участке в схеме рис.6, где e1 = e2 = e3 = 8 В, r 1 = r 2 = r 3 = 20 Ом, R 1 = 10 Ом, R 2 = 15 Ом. Определить полезную мощность, мощность потерь, затраченную мощность и к.п.д. источников тока.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом изменяется по закону, I = I 0 ( cos wt -1), I 0 = 5А, w = 4 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 10с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 7
Задание 1. Найти силу тока и его направление на каждом участке в схеме рис.7, где e 1 = 40 В, e 2 = 50 В, r 1 = r 2 = 10 Ом, e 3 = 60 В, r 3 = 5 Ом, R = 50 Ом. Определить полезную мощность, мощность потерь, затраченную мощность и КПД источников тока.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 40 Ом изменяется по закону I = I 0 sin 2 wt , I 0 =5 А, w = 2 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 10с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 8
Задание 1. Найти силу тока и его направление на каждом участке в схеме рис.8, где e 1 = 50 В , e 2 =40 В, r 1 = 15 Ом, r 2 = 10 Ом, R 1 = 5 Ом, R 2 = 15 Ом. Определить полезную мощность, мощность потерь, затраченную мощность и КПД источников тока.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом изменяется по закону, I = I 0 ( cos 2 wt - 1), I 0 = 10 А, w = 4 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 20с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 9
Задание 1. Элементы цепи, схема которой изображена на рис.9, имеют следующие значения: e 1 = 1,5 В, e 2 = 1,6 В, R 1 = 1 кОм, R 2 = 2 кОм. Определить показания вольтметра, если его сопротивление Rv = 2 кОм. Сопротивлением источников напряжения и соединительных проводов пренебречь.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом изменяется по закону, I = I 0 е- a t, I 0 = 20 A, a = 4 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 10с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 10
Задание 1. Батареи имеют ЭДС e 1 = e 2, сопротивления R 1 = R 2 = 100 Ом, сопротивление вольтметра Rv = 150 Ом (рис. 10). Показания вольтметра U = 150 В. Найти ЭДС e 1 и e 2 батарей. Определить токи в каждой ветке цепи.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 20 Ом изменяется по закону, I = I 0 е a t, I 0 =20 A , a = 2 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 20с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Вариант № 11
Задание 1. Найти силу тока и его направление на каждом участке в схеме рис.11, где e 1 = e 2 = 50 В, r 1 = r 2 = 10 Ом, e 3 = 60 В, r 3 = 5 Ом, R = 50 Ом. Определить полезную мощность, мощность потерь, затраченную мощность и КПД источников тока.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 100 Ом увеличивается от I 0 = 0 A до Imax = 30 A по закону I = I 0 + k t 2 за время t = 10с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ), заряда q = q ( t ) и количества теплоты Q = Q ( t ).
Вариант № 12
Задание 1. Найти силу тока и его направление на каждом участке в схеме рис.8, где e 1 = , e 2 = 40 В, r 1 = 10 Ом , r 2 = 15 Ом, R 1 = 5 Ом, R 2 = 15 Ом. Определить полезную мощность, мощность потерь, затраченную мощность и КПД источников тока.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом уменьшается от Imax = 30 A до Imin = 3 A по закону I = I 0 - k t 2 за время t = 5с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ), заряда q = q ( t ) и количества теплоты Q = Q ( t ).
Вариант № 13
Задание 1. Элементы цепи, схема которой изображена на рис.13, имеют следующие значения: e 1 = 2,5 В, e 2 = 2,6 В, R 1 = 100 Ом, R 2 = 200 Ом. Определить показания вольтметра, если его сопротивление Rv = 200 Ом. Сопротивлением источников напряжения и соединительных проводов пренебречь.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 30 Ом уменьшается от Imax = 30 A до Imin = 0 A по закону I = I 0 - k t 3 за время t = 5с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ), заряда q = q ( t ) и количества теплоты Q = Q ( t ).
Вариант № 14
Задание 1. Батареи имеют ЭДС e 1 = e 2, сопротивления R 1 = R 2 = = 100 Ом, сопротивление вольтметра Rv = 150 Ом (рис. 14). Показания вольтметра U = 50 В. Найти ЭДС e 1 и e 2 батарей. Определить токи в каждой ветке цепи.
Задание 2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 30 Ом изменяется по закону, I = I 0 ( 1+ е- a t ), I (0) = 20 A, a = 2 рад/с. Определить количество электричества q, протекающее в этом проводнике за время t = 10с, а также количество теплоты Q, выделившееся за это время. Построить графики зависимости от времени силы тока I = I ( t ) и заряда q = q ( t ).
Контрольные вопросы:
1. Что называется силой тока? Единица силы тока?
2. Условия возникновения и существования электрического тока.
3. В чем заключается физический смысл электродвижущей силы, действующей в цепи, напряжения, разности потенциалов?
4. Правила Кирхгофа. На чем они основаны?
5. Как составляются уравнения, выражающие правила Кирхгофа?
6. Частные случаи обобщенного закона Ома в интегральной форме.
7. Закон Джоуля - Ленца.
Таблица 4
№ п/п | Тема 1 | Тема 2 | Тема 3 | Тема 4 | Тема 5 | Тема 6 | Тема 7 | Тема 8 | Тема 9 | Тема 10 | Тема 11 |
1. | 21.13 | 21.14 | 22.24 | 22.1 | 23.30 | 24.1 | 25.1 | 25.16 | 26.14 | 27.1 | 6.75 |
2. | 21.12 | 21.15 | 22.23 | 22.2 | 23.29 | 24.2 | 25.2 | 25.15 | 26.13 | 27.6 | 6.74 |
3. | 21.11 | 21.16 | 22.22 | 22.3 | 23.28 | 24.3 | 25.3 | 25.14 | 26.12 | 27.7 | 6.73 |
4. | 21.10 | 21.17 | 22.21 | 22.4 | 23.27 | 24.4 | 25.4 | 25.13 | 26.11 | 27.8 | 6.72 |
5. | 21.9 | 21.18 | 22.20 | 22.5 | 23.26 | 24.5 | 25.5(1) | 25.12 | 26.10 | 27.9 | 6.71 |
6. | 21.8 | 21.19 | 22.19 | 22.6 | 23.25 | 24.6 | 25.5(2) | 25.11 | 26.9 | 27.10 | 6.70 |
7. | 21.7 | 21.20 | 22.18 | 22.7 | 23.24 | 24.7 | 25.17 | 25.10 | 26.8 | 27.11 | 6.69 |
8. | 21.7 | 21.21 | 22.17 | 22.8 | 23.23 | 24.8 | 25.18 | 25.9 | 26.7 | 27.12 | 6.68 |
9. | 21.8 | 21.22 | 22.16 | 22.9 | 23.22 | 24.9 | 25.19 | 25.8 | 26.6 | 27.17 | 6.67 |
10. | 21.9 | 21.23 | 22.17 | 22.10 | 23.21 | 24.10 | 25. 20 | 25.7 | 26.5 | 27.18 | 6.63 |
11. | 21.10 | 21.24 | 22.18 | 22.11 | 23.20 | 24.11 | 25.21 | 25.6 | 26.4 | 27.19 | 6.62 |
12. | 21.11 | 21.25 | 22.19 | 22.10 | 23.19 | 24.12 | 25.22 | 25.17 | 26.3 | 27.20 | 6.61 |
13. | 21.12 | 21.26 | 22.20 | 22.9 | 23.18 | 24.11 | 25.23 | 25.18 | 26.2 | 27.21 | 6.25 |
14. | 21.13 | 21.27 | 22.21 | 22.8 | 23.17 | 24.10 | 25.24 | 25.19 | 26.1 | 27.1 | 6.32 |
15. | 21.13 | 21.28 | 22.22 | 22.7 | 23.16 | 24.9 | 25.23 | 25.20 | 26.2 | 27.6 | 6.30 |
16. | 21.12 | 21.29 | 22.23 | 22.6 | 23.15 | 24.8 | 25.22 | 25.21 | 26.3 | 27.7 | 6.34 |
17. | 21.11 | 21.30 | 22.24 | 22.5 | 23.14 | 24.7 | 25.21 | 25.22 | 26.4 | 27.8 | 6.38 |
18. | 21.10 | 21.31 | 22.23 | 22.4 | 23.13 | 24.6 | 25.20 | 25.23 | 26.5 | 27.9 | 6.40 |
19. | 21.9 | 21.32 | 22.22 | 22.3 | 23.12 | 24.5 | 25.19 | 25.24 | 26.6 | 27.10 | 6.48 |
20. | 21.8 | 21.31 | 22.21 | 22.2 | 23.11 | 24.4 | 25.18 | 25.25 | 26.7 | 27.11 | 6.49 |
В табл. 4 в первом столбце указаны номера вариантов РГР. Из строки, соответствующей определенному варианту, необходимо переписать номера задач. Условия задач следует взять из книги: А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике : учеб. пособие для втузов – 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Физматлит, 2001. – 640 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ. Образец титульного листа расчетно-графической работы
ФГБОУ ВО
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Морской институт
|
РГР № 1.1
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Волькенштейн, В. С. Сборник задач по общему курсу физики : для студ. техн. вузов / В. С. Волькенштейн. – Изд. 3-е, испр. и доп. – СПб. : Книжный мир, 2005. – 327 с.
2. Детлаф, А. А. Курс физики : учеб. пособие для втузов / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – 4-е изд., испр. – М. : Высш. шк., 2002. – 718 с. : ил.
3. Детлаф, А. А. Курс физики. [В 3 т.]. Т. 1. Основы молекулярной физики и термодинамики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский, Л. Ю. Милковская. – 4-е изд., перераб. – М. : Высш. шк.,1973. – 370 с.
4. Детлаф, А. А. Курс физики : учеб. пособие для втузов : В 3 т. Т. 3. Волновые процессы. Оптика. Атомная и ядерная физика / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1979. - 511 с.
5. Зисман, Г. А. Курс общей физики : для втузов. [В 3 т.]. Т. 1. Механика, молекулярная физика, колебания и волны / Г. А. Зисман, О. М. Тодес. – 3-е изд., стер. – М. : Наука, 1967. – 339 с. : ил.
6. Зисман, Г. А. Курс общей физики : для втузов. [В 3 т.] Т. 2. Электричество и магнетизм / Г. А. Зисман, О. М. Тодес. – 3-е изд., стер. – М. : Наука, 1967. – 366 с. : ил.
7. Иродов, И. Е. Механика. Основные законы / И. Е. Иродов. –5-е изд., испр. – М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 320 c. : ил.
8. Калашников, С. Г. Электричество : учеб. пособие / С. Г. Калашников. – 5-е изд., испр. и доп. – М. : Наука, 1985. – 576 с. : ил.
9. Корсунский, М. И. Оптика, строение атома, атомное ядро / М. И. Корсунский. - Изд. 3-е, стер. - М. : Наука, 1967. – 528 с.
10. Курс физики : учебник для вузов. В 2 т. Т. 1 / Под ред. В. Н. Лозовского. – СПб. : Лань, 2000. – 576 с.
11. Курс физики : учебник для вузов. В 2 т. Т.2 / Под ред. В. Н. Лозовского. - СПб. : Лань, 2000. - 592 с.
12. Матвеев, А. Н. Электричество и магнетизм : учеб. пособие для вузов / А. Н. Матвеев ; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. - 2-е изд. - М. : Оникс 21 в. : Мир и Образование, 2005. - 463 с. : ил.
13. Матвеев, А. Н. Механика и теория относительности / А. Н. Матвеев. – М. : Мир и образование, 2003. – 432 с.
14. Матвеев, А. Н. Молекулярная физика / А. Н. Матвеев. – М. : Мир и образование, 2006. – 360 с.
15. Савельев, И. В. Курс общей физики : учеб. пособие для втузов : В 5 кн. Кн. 2. Электричество и магнетизм / И. В. Савельев. - 4-е изд., перераб. - М. : Наука : Физматлит, 1998. - 336 с.
16. Савельев, И. В. Курс общей физики : учеб. пособие для втузов : В 5 кн. Кн. 4. Волны. Оптика / И. В. Савельев. - 4-е изд., перераб. - М. : Наука : Физматлит, 1998. - 256 с.
17. Савельев, И. В. Курс физики : учеб. пособие для вузов. В 3 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев. –4-е изд., стер. – СПб. [и др.] : Лань, 2008. – 350 c. : ил.
18. Савельев, И. В. Курс физики : учеб. пособие для вузов. [В 3 т.]. Т. 3 : Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц / И. В. Савельев. - Изд. 3-е, стер. - СПб. [и др.] : Лань, 2007. - 301, [1] c. : ил.
19. Садохов, В. В. Дополнительные главы курса общей физики : учеб. пособие / В. В. Садохов ; Департамент по рыболовству ; Мурман. гос. техн. ун-т. - Мурманск, 1998. - 34 с.
20. Сивухин, Д. В. Общий курс физики : учеб. пособие для втузов.
В 5 т. Т. 1. Механика / Д. В. Сивухин. – 3-е изд., испр. и доп. – М. : Наука, 1989. – 576 с.
21. Сивухин, Д. В. Общий курс физики : учеб. пособие для втузов.
В. 5 т. Т. 2. Термодинамика и молекулярная физика / Д. В. Сивухин. – 2-е изд., испр. – М. : Наука, 1979. – 551 с.
22. Сивухин, Д. В. Общий курс физики : учеб. пособие для вузов. В. 5 т. Т. 3. Электричество / Д. В. Сивухин. – 2-е изд., испр. – М. : Наука, 1983. – 688 с.
23. Трофимова, Т. И. Курс физики : учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – 7-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2003. – 541 с. : ил.
24. Трофимова, Т. И. Физика в таблицах и формулах : учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – 3-е изд., испр. – М. : Академия, 2006. – 446 с. : ил. – (Высшее профессиональное образование).
25. Чертов, А. Г. Задачник по физике : учеб. пособие для втузов / А. Г. Чертов, А. А. Воробьев. – 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Физматлит, 2001. – 640 с.
26. Яворский, Б. М. Основы физики : учебник: В 2 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. Электродинамика / Б. М. Яворский, А. А. Пинский ; под ред. Ю. И. Дика. - 4-е изд., перераб. - М. : Физматлит, 2000. - 624 с.
27. Яворский, Б. М. Основы физики : учебник: В 2 т. Т. 2. Колебания и волны. Квантовая физика. Физика ядра и элементарных частиц / Б. М. Яворский, А. А. Пинский ; под ред. Ю. И. Дика. - 4-е изд., перераб. - М. : Физматлит, 2000. - 576 с.
28. Яворский, Б. М. Справочник по физике / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. - 3-е изд., перераб. - М. : Наука, 1990. - 512 с.
Дополнительная
29. Гурский, И. П. Элементарная физика с примерами решения задач / И. П. Гурский ; под ред. И. В.Савельева. – 3-е изд., перераб. – М. : Наука, 1984. – 448 с.
30. Джанколи, Д. Физика. В 2 т. Т. 1 / Д. Джанколи. – М. : Мир, 1989. – 656 с.
31. Джанколи, Д. Физика. В 2 т. Т. 2 / Д. Джанколи. – М. : Мир, 1989. – 672 с.
32. Элементарный учебник физики : В 3 т. Т. 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. - М. : Шрайк, 1995. - 656 с. : ил.
33. Иродов, И. Е. Волновые процессы. Основные законы : учеб. пособие для вузов / И. Е. Иродов. – М. : Лаборатория Базовых Знаний,1999. – 256 c. : ил.
34. Иродов, И. Е. Электромагнетизм. Основные законы / И. Е. Иродов. – 3-е изд., испр. – М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 352 c. : ил.
35. Иродов, И. Е. Механика. Основные законы / И. Е. Иродов. –5-е изд., испр. – М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 320 c. : ил.
36. Новодворская, Е. М., Методика проведения упражнений по физике во втузе : учеб. пособие / Е. М. Новодворская, Э. М. Дмитриев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 1981. – 320 с.
37. Савельев, И. В. Сборник вопросов и задач по общей физике : учеб. пособие / И. В. Савельев. – М. : Наука, 1982. – 272 с.
38. Трофимова, Т. И. Сборник задач по курсу физики для вузов : учеб. пособие / Т. И. Трофимова. – Изд. 3-е. – М. : Оникс 21 век : Мир и Образование, 2003. – 383 с.
39. Фирганг, Е. В. Руководство к решению задач по курсу общей физики : учеб. пособие для вузов / Е. В. Фирганг. – М. : Высш. шк. 1977.– 351 с. : ил.
40. Хайкин, С. Э. Физические основы механики : учеб. пособие / С. Э. Хайкин. – М. : Наука, 1971. – 752 с. : ил.
УДК
ББК
Составитель – | Анна Владимировна Михайлюк, к. филос. н., доцент кафедры общей и прикладной физики Мурманского государственного технического университета |
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой
12 сентября 2016 г., протокол № 1
Рецензент – | Н.Н. Морозов, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой общей и прикладной физики Мурманского государственного технического университета |
© Мурманский государственный
технический университет, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. 4
Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению индивидуальных расчетно-графических работ. 5
Варианты заданий для расчетно-графических работ. 6
РГР № 1 по разделу «Физические основы механики». 6
РГР № 1.1 по темам раздела «Физические основы механики». 6
РГР № 1.2 по теме «Динамика вращательного движения твердого тела». 7
РГР № 2 по разделам «Молекулярная физика и термодинамика». 10
РГР № 2.1 по темам разделов «Молекулярная физика и термодинамика». 10
РГР № 2.2 по теме «Механика жидкостей и газов». 11
РГР № 3 по разделу «Электричество». 15
РГР № 3.1 по темам раздела «Электричество». 15
РГР № 3.2. по теме «Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа». 16
РГР № 4 по разделам «Электромагнетизм. Колебательные процессы». 23
РГР № 5 по разделам «Волновые процессы. Оптика. Атомная и ядерная физика». 24
РГР № 6 по разделам «Атомная и ядерная физика, физика элементарных частиц». 25
РГР № 6.1 по теме «Частица в бесконечно глубоком потенциальном ящике». 25
РГР № 6.2 по теме «Реакция деления и синтеза атомных ядер». 26
ПРИЛОЖЕНИЕ. Образец титульного листа расчетно-графической работы.. 29
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 30
Введение
Настоящие методические указания предназначены для курсантов, обучающимся по специальности 26.05.05 «Судовождение» и изучающим курс общей физики в течение трех семестров. Они содержат варианты индивидуальных расчетно-графических заданий по физике, требования к их оформлению и общие методические указания к их решению.
Учебной программой предусмотрено выполнение двух расчетно-графических работ (РГР) в каждом учебном семестре:
1) в первом семестре - РГР № 1 по разделу «Физические основы механики» и РГР № 2 по разделам «Молекулярная физика и термодинамика»;
2) во втором - РГР № 3 по разделу «Электричество» и РГР № 4 по разделам «Электромагнетизм. Колебательные процессы»;
3) в третьем - РГР № 5 по разделам «Волновые процессы. Оптика» и РГР № 6 по разделам «Атомная и ядерная физика, физика элементарных частиц».
Вначале каждого семестра преподаватель сообщает курсантам темы РГР и распределяет варианты. Если курсант решил задания не своего варианта, то его работа не может быть зачтена. Ему необходимо заново выполнить работу, но уже своего варианта.
Расчетно-графические работы выполняются во время самоподготовки. Получить ответы на возникающие вопросы курсант может у преподавателя на практических или лабораторных занятиях, либо на консультациях.
Первую расчетно-графическую работу необходимо решить и сдать на проверку в середине семестра (8 – 9 учебные недели), а вторую – до начала зачетной недели (14 – 15 учебные недели). Если все задания в РГР решены верно, работа оформлена согласно предъявляемым требованиям и сдана в установленные сроки, то оценивается она по максимальному баллу. Иногда необходимо защитить свою работу в индивидуальной беседе с преподавателем. Тогда баллы за работу выставляются с учетом защиты.
Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению индивидуальных расчетно-графических работ
Расчетно-графическая работа оформляется рукописным текстом в отдельной тетради в клеточку (не более 12 листов) или на листах формата А4. Образец титульного листа смотрите в приложении 1.
Решать задания необходимо в той последовательности, в какой они указаны в вашем варианте работы. Решение каждой задачи должно начинаться с новой страницы
В расчетной части РГР необходимо записать условия заданий полностью и в сокращенной форме, рисунки и схемы делать с помощью чертежных принадлежностей, решения заданий сопровождать подробными пояснениями, в расчетные формулы подставлять числовые данные, выраженные в СИ. Графики необходимо строить на миллиметровой бумаге.
Решение задач рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
1. Ввести буквенные обозначения всех используемых физических величин.
2. Под рубрикой «Дано» кратко записать условие задачи с переводом значений всех величин в единую систему единиц – СИ.
3. Сделать (если это необходимо) чертеж, поясняющий содержание задачи и ход решения.
4. Сформулировать физические законы, на которых базируется решение задачи, и обосновать возможность их использования.
5. На основе сформулированных законов составить уравнение или систему уравнений, решив которую, можно найти искомые величины.
6. Решить уравнение и получить в общем виде расчетную формулу, в левой части которой должна стоять искомая величина, а в правой – величины, приведенные в условии задачи.
7. Проверить размерности полученных величин по расчетной формуле и тем самым убедиться в ее правильности.
8. Произвести вычисления. Для этого необходимо все значения величин, выраженные в единицах СИ, подставить в расчетную формулу и выполнить вычисления с точностью не более 2-3 значащих цифр.
9. При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на десять в соответствующей степени. Например, вместо 6340 надо записать 6,34.103.
На практических занятиях у преподавателя из-за ограниченности аудиторного времени нет возможности уделить должное внимание всем методам решения задач по данной теме. Поэтому при решении РГР курсантам необходимо использовать учебные пособия по курсу общей физики и задачники [1-40], в которых приводится необходимый теоретический и справочный материал, краткий перечень формул и законов, методические указания к решению задач, рассматриваются особенности задач данной темы, методы и приемы их решения.
Варианты заданий для расчетно-графических работ
В данной части предлагается несколько расчетно-графических работ по каждому разделу курса общей физики. Какие работы необходимо выполнить, преподаватель сообщает курсантам вначале каждого семестра. Если Вы по какой-либо причине не владеете этой информацией, то подойдите к преподавателю и уточните тему РГР и номер своего варианта.
РГР № 1 по разделу «Физические основы механики»
Дата: 2019-02-02, просмотров: 459.