Для специальности 1-74 06 01 Техническое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет инженерный

Кафедра информационных технологий и физико-математических дисциплин

Секция физико-математических дисциплин и информатики

МАТЕРИАЛЫ

для обеспечения управляемой самостоятельной работы студентов

по учебной дисциплине ФИЗИКА

Для специальности 1-74 06 01 Техническое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства

Курс: 2

Семестр: 3

Всего 186 часов

Всего УСР: 10 часов

 

Барановичи

БарГУ

 2020

Составитель Т.С. Петлицкая, преподаватель кафедры информационных технологий и физико-математических дисциплин

 

Рассмотрены и рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедрой информационных технологий и физико-математических дисциплин протокол №1 от 22.09.2020г.

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК¹

1.1.   План управляемой самостоятельной работы студентов.

 

Темы УСР	Количество часов	Форма контроля
1. Постоянный электрический ток	2	Защита практической работы
2. Магнитное поле постоянного тока	2	Защита практической работы
3. Геометрическая оптика	2	Защита практической работы
4. Физика атома. Основы квантовой механики	2	Защита практической работы
5. Физика атомного ядра	2	Защита практической работы

1.2. Рекомендации по выполнению заданий.

1. Изучить тему по литературным источникам и лекции.

2. Решить все указанные задачи в отдельной тетради с подробным описанием физических величин и их единиц измерения.

3. Ответьте на вопросы для самоконтроля.

 

1.3. Требования к оформлению заданий.

Отчет предоставляется преподавателю в написанном вручную варианте и должен содержать:

· титульный лист (Приложение 1 на стр. 11);

· постановку цели, вывод;

· поэтапное выполнение предложенных заданий;  

· список литературы.

 

1.4. Теоретические вопросы к изучению.

Тема 1. Постоянный электрический ток

Вопросы:

1. Электрический ток.

2. Электродвижущая сила.

3. Закон Ома в интегральной форме и дифференциальной формах.

4. Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме и дифференциальной формах.

5. Последовательное и параллельное соединение проводников.

6. Закон Ома для разных участков цепи.

7. Правила Кирхгофа.

8. КПД источника тока

Тема 2. Магнитное поле постоянного тока

1. Взаимодействие токов. Магнитное поле.

2. Магнитная индукция. Линии магнитной индукции.

3. Сила Ампера. Закон Ампера.

4. Напряжённость. Связь между вектором магнитной индукции и напряжённостью.

5. Закон Био - Савара - Лапласа.

6. Поле прямого и кругового токов. Поле соленоида.

7. Контур с током в магнитном поле.

8. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.

9. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.

10. Магнитный поток.

11. Индуктивность. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.

Тема 3. Геометрическая оптика

1. Основные понятия и определения геометрической оптики. Принцип Ферма.

2. Центрированные оптические системы. Основные понятия.

3. Оптические системы: плоское и сферическое зеркала.

4. Тонкие линзы. Построение изображений в линзах.

5. Оптическая сила линзы. Формула линзы. Линейное увеличение.

Тема 4. Физика атома. Основы квантовой механики.

1. Тепловое излучение. Люминесценция.

2. Характеристики теплового излучения.

3. Законы теплового излучения.

4. Формула Планка.

5. Фотоэффект.

6. Теория Эйнштейна для фотоэффекта.

7. Фотоны и его характеристики.

8. Эффект Комптона.

9. Давление света.

10. Гипотеза де-Бройля.

11. Уравнение Шредингера.

12. Квантовомеханическое описание движения микрочастиц.

13. Решение уравненияШредингера для простейших случаев.

Трофимова, Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. — 11-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 560 с.

2. Трофимова, Т. И. Физика в таблицах и формулах: учебное пособие для студентов вузов. — М.: Дрофа, 2002. — 432 с.

3. Трофимова, Т. И. Курс физики. Задачи и решения: учебное пособие для учреждений высш. проф. образования / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. — 5-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 592 с.

БЛОК ЗАДАНИЙ

Перечень заданий

Тема 1. Постоянный электрический ток.

Задание № 1. Решить задачи:

1. Какова плотность тока в стальном проводнике при напряжённости электростатического поля в нём 0,36 В/м?

2. Считая движение электрона в атоме водорода элементарным круговым током, определить его силу. Радиус орбиты электрона 0,5·10^-10 м.

3. Считая длины спиралей лампы мощностями Р₁ = 100 Вт и Р₂ = 60 Вт равными, найти соотношение диаметров использованных для их изготовления вольфрамовых проволок.

4. Доказать, что мощность, идущая на нагревание единицы объёма проводника с током, зависит от плотности тока в проводнике и его удельного сопротивления.

5. Электрочайник имеет две спирали. При их параллельном включении вода в чайнике закипает в 4,5 раза быстрее, чем при последовательном включении. Каково сопротивление второй спирали, если спираль с меньшим сопротивлением имеет значение 100 Ом?

6. При увеличении внешнего сопротивления цепи в 5 раз напряжение на зажимах источника возросло с U₁ = 10 В до U₂ = 30 В. Какова ЭДС источника?

7. Кольцо и квадрат сделаны из одинаковой проволоки. Определите радиус кольца, если оно имеет одинаковое сопротивление с квадратом. Сторона квадрата равна 6,3 см.

8. По медной проволоке сечением 0,01 см² течёт ток 10 А. Определите скорость направленного движения в проводнике, считая, что на каждый атом меди приходится один электрон проводимости.

9. Плотность тока в электроде, площадь сечения которого 18 см², равна 2 А/м². Какова плотность тока в проводящем проводе с площадью сечения 0,5 см2?

10. Участок цепи, состоящий из четырёх резисторов R₁ = 3 Ом, R₂ = 5 Ом, R₃ = 3 Ом, R₄ = 1 Ом, подключён к источнику питания напряжением U.  Определите, на каком из резисторов выделяется наибольшая мощность.

Задание № 2.  

Решить любые 5 задач изА.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике Глава 4. Постоянный электрический ток.

Задание № 2.

Решить любые 5 задач изА.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике Глава 5. Электромагнетизм.

Задание № 2.

Решить любые 5 задач изА.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике Глава 6. Оптика. § 28. Геометрическая оптика.

 

Тема 4. Физика атома. Основы квантовой механики.

 

Задание № 1. Решить задачи:

1. В чём отличие внешнего фотоэффекта от внутреннего.

2. Какой должна быть длина волны света, падающего на металл, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 1·106 м/с? Работа выхода электронов из металла 2,2 эВ. Всяким ли светом можно вызвать фотоэффект у данного металла?

3. Какое запирающее напряжение нужно приложить к фотоэлементу, освещённому излучением с частотой 8·1014 Гц, если красная граница фотоэффекта материала катода 600 нм?

4. Определите массу фотона красного света 6,3·10-5 см.

5. Найти волну волны де Бройля для электрона, обладающего кинетической энергией 100 эВ.

6. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбуждённом атоме водорода равна 13,6 эВ. Исходя из соотношений неопределённостей, найти наименьшую неточность, с которой можно вычислить координату электрона в атоме.

7.  Частица находится в основном состоянии (n = 0) в одномерной потенциальной яме шириной ℓ с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < x < ℓ). Найти вероятность пребывания частицы в областях: 0 < x < ℓ/3 и ℓ/3 < x < 2ℓ/3.

8. Определить, во сколько раз необходимо уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость ослабилась в 16 раз.

9. Определить, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости сместилась с λ1 = 720 нм до λ1 = 40 нм.

10. Абсолютно черное тело имеет температуру T1 = 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на ∆λ = 9 мкм. До какой температуры Т2 охладилось тело?

Задание № 2.

Решить любые 5 задач изА.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике Глава 7 Квантово-оптические явления Физика атома

Задание № 2.

Решить любые 5 задач изА.Г. Чертов, А.А. Воробьев. Задачник по физике Глава 7 Квантово-оптические явления Физика атома

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет инженерный

Кафедра информационных технологий и физико-математических дисциплин

Секция физико-математических дисциплин и информатики

МАТЕРИАЛЫ

для обеспечения управляемой самостоятельной работы студентов

по учебной дисциплине ФИЗИКА

для специальности 1-74 06 01 Техническое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства

Курс: 2

Семестр: 3

Всего 186 часов

Всего УСР: 10 часов

 

Барановичи

БарГУ

 2020

Составитель Т.С. Петлицкая, преподаватель кафедры информационных технологий и физико-математических дисциплин

 

Рассмотрены и рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедрой информационных технологий и физико-математических дисциплин протокол №1 от 22.09.2020г.

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК¹

1.1.   План управляемой самостоятельной работы студентов.

 

Темы УСР	Количество часов	Форма контроля
1. Постоянный электрический ток	2	Защита практической работы
2. Магнитное поле постоянного тока	2	Защита практической работы
3. Геометрическая оптика	2	Защита практической работы
4. Физика атома. Основы квантовой механики	2	Защита практической работы
5. Физика атомного ядра	2	Защита практической работы

1.2. Рекомендации по выполнению заданий.

1. Изучить тему по литературным источникам и лекции.

2. Решить все указанные задачи в отдельной тетради с подробным описанием физических величин и их единиц измерения.

3. Ответьте на вопросы для самоконтроля.

 

1.3. Требования к оформлению заданий.

Отчет предоставляется преподавателю в написанном вручную варианте и должен содержать:

· титульный лист (Приложение 1 на стр. 11);

· постановку цели, вывод;

· поэтапное выполнение предложенных заданий;  

· список литературы.

 

1.4. Теоретические вопросы к изучению.