Лабораторные работы (с использованием измерительной техники и экспериментального или производственного оборудования)

 

№ п/п	Тематика лабораторных работ	Объем, ч.	Литература
	02 семестр
	Модуль 1
4.3.1.	Обработка результатов измерений при проведении физического эксперимента		[м/у к л/р]
4.3.2.	Динамика поступательного и вращательного движения. Законы сохранения		[м/у к л/р]
	Модуль 2
4.3.3.	Механические колебания и волны		[м/у к л/р]
4.3.4.	Термодинамика и молекулярная физика		[м/у к л/р]
	03 семестр
	Модуль 1
4.3.5.	Электроизмерительные приборы		[м/у к л/р]
4.3.6.	Электрическое поле		[м/у к л/р]
4.3.7.	Законы постоянного электрического тока. ЭДС		[м/у к л/р]
	Модуль 2
4.3.8.	Магнитное поле. Проводники в магнитном поле. Движение заряженных частиц		[м/у к л/р]
4.3.9.	Электромагнитная индукция и ее применения		[м/у к л/р]
4.3.10.	Волновая оптика		[м/у к л/р]
	04 семестр
	Модуль 1
4.3.11.	Квантовая оптика. Законы теплового излучения		[м/у к л/р]
	Модуль 2
4.3.12.	Физика твердого тела		[м/у к л/р]
4.3.13.	Ядерная физика. Радиоактивность		[м/у к л/р]

Содержание лабораторных работ

Модуль 1

4.3.1. Обработка результатов измерений при проведении физического эксперимента

Знакомство с инструментальными, систематическими и случайными погрешностями. Расчет случайных погрешностей, возникающих при экспериментальном определении периода колебаний физического маятника, с использованием нормального распределения Гаусса.

4.3.2. Динамика поступательного и вращательного движения. Законы сохранения

Работы по динамике поступательного и вращательного движения. Определение момента импульса твердого тела, момента внешней силы, моментов инерции твердых тел. Работа и энергия при вращательном движении. Столкновение двух тел. Трение качения.

Модуль 2

4.3.3. Механические колебания и волны

Лабораторные работы по изучению затухающих и вынужденных гармонических колебаний, механического резонанса, механических упругих волн в газах и твердых телах.

4.3.4. Термодинамика и молекулярная физика

Лабораторные работы по изучению изопроцессов в газах, явлений переноса в жидкостях, определению термодинамических параметров воздуха.

Модуль 1

4.3.5. Электроизмерительные приборы

Знакомство с принципом работы, устройством, правилами эксплуатации электроизмерительных приборов в физической лаборатории. Проведение паспортизации стрелочного прибора. Проведение измерений в электрических цепях переменного тока с расчетом приборных погрешностей. Изучение периодических электрических сигналов с помощью осциллографа, определение чувствительности его отклоняющих пластин. Исследование результатов сложения двух гармонических электрических сигналов с помощью осциллографа (фигуры Лиссажу).

4.3.6. Электрическое поле

Экспериментальное определение характеристик электростатического поля. Эквипотенциальные кривые и силовые линии поля. Поле вблизи поверхности проводника. Связь напряженности электростатического поля с потенциалом.

4.3.7. Законы постоянного электрического тока. ЭДС

Простейшие электрические цепи с двумя и тремя ЭДС. Вольтамперные характеристики. Различные методы определения неизвестных ЭДС источников тока.

Модуль 2

4.3.8. Магнитное поле. Проводники в магнитном поле. Движение заряженных частиц

Методы получения магнитных полей в лаборатории. Исследование движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Намагниченность вещества. Магнитный гистерезис. Проводники с током в магнитном поле.

4.3.9. Электромагнитная индукция и ее применения

Экспериментальное изучение явления индукции, самоиндукции и взаимной индукции. Магнитные датчики перемещений. Катушки Гельмгольца.

4.3.10. Волновая оптика

Экспериментальное изучение явлений интерференции, дифракции, поляризации и поглощения света. Когерентные источники света. Изучение спектральных приборов и их характеристик. Интерферометры и их применения. Применение рефрактометрического анализа. Поляроиды и поляриметры для научных и технических целей.

Модуль 1

4.3.11. Квантовая оптика. Законы теплового излучения

Экспериментальное изучение законов теплового излучения, фотоэффекта.

Модуль 2

4.3.12. Физика твердого тела

Экспериментальное изучение свойств полупроводников и металлов. Изучение зависимости электропроводности твердых тел от освещенности и температуры. Изучение свойств p-n- перехода.

4.3.13. Ядерная физика. Радиоактивность

Экспериментальное изучение радиоактивных излучений, их детектирование. Изучение закона радиоактивного распада.

Перечень требований, предъявляемых к студентам, обучающимся в физическом практикуме кафедры физики МГТУ им. Н.Э.Баумана

1.Студент должен иметь тетрадь для лабораторных работ объемом не менее 48 страниц, чертежные инструменты и калькулятор.

2Для выполнения лабораторной работы необходимо иметь:

-допуск по технике безопасности;

-конспект лабораторной работы и допуск к работе от преподавателя.

3. Конспект работы должен содержать:

-номер и название работы;

-цель работы;

-тезисное изложение теоретической части;

-экспериментальную часть, включающую схему установки и порядок работы

на ней, наименование заданий, таблицы для записи результатов измерений

и место для проведения расчетов;

-контрольные вопросы и письменные ответы на них.

4.Обработка результатов экспериментов проводится во время занятия и результаты представляются преподавателю, который делает отметку о выполнении работы в карточке-журнале.

5.Расчеты проводятся в системе СИ и заносятся в тетрадь. Все графические работы выполняются на масштабно-координатной бумаге с соблюдением ГОСТов.

6.Защита лабораторной работы происходит в часы текущего занятия (в виде собеседования с преподавателем), либо на следующем занятии.

7.Студент, не имеющий конспекта лабораторной работы, к выполнению работы не допускается, а готовит конспект во время занятия.

Самостоятельная работа (в том числе под контролем преподавателя на консультациях)

4.4.0. Входной контроль готовности студента к освоению дисциплины осуществляется в виде проведения письменного контрольного тестирования на 1-2 неделях занятий во 2 семестре. Вопросы для подготовки и пример билета письменного контрольного тестирования приводится в Приложении Б.

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ВХОДНОГО КОНТРОЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПО ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ I КУРСА

1. Тестирование ставит своей целью проверить остаточный уровень знаний по физике в пределах программы средней школы у студентов всех факультетов МГТУ им. Н.Э. Баумана.
2. Тестирование проводится на первом лабораторном занятии в течение 20 минут. Каждый студент получает индивидуальное задание, состоящее из 4-х задач по следующим темам: «Кинематика точки», «Динамика материальной точки», «Законы сохранения импульса и энергии» и «Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики».
3. Студенты выполняют работу на бумаге формата А4 или А5, указывая фамилию, номер группы и номер варианта.
4. Оценки по пятибалльной системе ставятся за каждую из 4-х задач, выданных студенту, и результаты заносятся в аттестационную ведомость группы.
5. Бланки аттестационных ведомостей (без указания фамилий студентов) находятся в лабораториях. Результаты проверки с указанием номера варианта задания заносятся преподавателями, проводящими занятия в группе, в ведомость. Средний балл по группе за задачу по каждой из 4-х тем округляется до десятых долей. С такой же точностью рассчитывается средний балл, полученный каждым студентом за все три задачи.
6. Аттестационная ведомость подписывается двумя преподавателями с расшифровкой подписей и скрепляется с карточкой-журналом группы.
7. Срок сдачи аттестационной ведомости – не позже окончания рабочего дня, следующего за днем проведения тестирования.

Анализ результатов тестирования осуществляет лектор (по группам своего потока), руководители факультетских секций (по факультетам) и методическая комиссия кафедры.

Результаты доводятся до студентов вместе с рекомендациями по самостоятельной подготовке, а также до преподавателей, проводящих занятия в группах, с целью индивидуализации работы со студентами во время проведения консультаций.

4.4.1 Домашние задания

Название/модуль	Трудоемкость (включая затраты времени студентом на выполнение ДЗ, консультации и сдачу ДЗ)	Сроки выдачи/сдачи	Номера из списка литературы
Семестр 2
Модуль 1 Домашнее задание №1		01 неделя/ 08 неделя	[м/у к ДЗ]
Модуль 2 Домашнее задание №2		01 неделя/14 неделя	[м/у к ДЗ]
Семестр 3
Модуль 1 Домашнее задание №1		01 неделя/ 08 неделя	[м/у к ДЗ]
Модуль 2 Домашнее задание №2		01 неделя/14 неделя	[м/у к ДЗ]
Семестр 4
Модуль 1 Домашнее задание №1		01 неделя/ 08 неделя	[м/у к ДЗ]
Модуль 2 Домашнее задание №2		01 неделя/14 неделя	[м/у к ДЗ]

Типовые варианты домашних заданий приведены в Приложении В.