Общие методические указания

Ижевский Государственный Технический Университет

Кафедра физики

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКи

Методические указания

И контрольные задания

для студентов-заочников

инженерно-технических

специальностей

ИЖЕВСК - 2002

Рекомендовано в качестве методического пособия студентам-заочникам инженерно-технических специальностей решением кафедры “Физика” ИжГТУ (протокол № 4 от 28 октября 2002 г)

Ó Е.Г. Булатова, 2002

Ó Издательство ИжГТУ, 2002

Предисловие

Среди естественных наук одно из важнейших мест занимает физика. Она является фундаментом, на котором создают свои теоретические построения и совершенствуют свои экспериментальные методы естественные и прикладные науки. Это предопределяет значение курса физики в программах высшей школы, особенно высших технических учебных заведений. На протяжении последних трех столетий развитие техники тесно переплеталось с развитием физики, которая предваряла принципиально новые направления в технике. И поэтому физика принадлежит к числу фундаментальных наук, составляющих основу теоретической подготовки инженеров и играющих роль той базы, без которой невозможна успешная деятельность инженера в любой области современной техники.

Физика есть наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, наиболее общие и простые формы движения материи (механические, тепловые, электромагнитные и др.) и их взаимные превращения. Главная цель физики – выявить и объяснить законы природы, которыми определяются все физические явления. Физика - это наука, в которой создаются представления об единстве всего окружающего нас мира. Занимая центральное место среди других наук в объяснении законов природы, физика играет первостепенную роль в формировании научного материалистического мировоззрения, целостной физической картины окружающего нас мира.

Основными задачами курса физики в вузах являются:

1. Формирование у студентов диалектико-материалистических представлений о явлениях и процессах, происходящих в природе, что способствует развитию научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных методов исследования. Конкретные физические примеры как нельзя лучше убеждают в том, что знание философии, повседневное применение ее законов являются одним из существенных залогов успешного развития науки и техники, прогресса человеческого общества.

2. Усвоение основных физических явлений, их механизмов, законов классической и современной физики, методов физического исследования - теоретического фундамента будущей специальности студентов. Эти знания позволят будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечат им возможность использования новых физических принципов в тех областях техники, в которых они специализируются. Правильное представление о природе физических явлений особенно важно при постановке новых вопросов, которые всегда возникают в процессе практической деятельности инженера.

3. Выработка у студентов приемов и навыков решения конкретных задач из разных областей физики, помогающих студентам в дальнейшем решать инженерные задачи.

4. Ознакомление студентов с научной аппаратурой, выработка у студентов начальных навыков проведения экспериментальных исследований различных физических явлений и оценки погрешностей измерений.

Цель настоящего учебно-методического пособия – оказать помощь студентам-заочникам инженерно-технических специальностей вуза в изучении курса физики.

В данном пособии приведены две контрольные работы по следующим разделам физики: «Физические основы механики» и «Основы молекулярной физики и термодинамики». Перед каждым контрольным заданием даются пояснения к рабочей программе, приводятся основные законы и формулы, примеры решения задач. Кроме того, в пособии приведены общие методические указания, рабочая программа по указанным разделам физики, примерная схема решения задач, задачи для самостоятельного решения и некоторые справочные материалы.

Сведения, связанные со спецификой изучения курса физики в рамках конкретной специальности данного вуза, сообщаются студентам кафедрой физики дополнительно.

Общие методические указания

Основной формой обучения студента – заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Для облегчения этой работы кафедра физики организует чтение лекций, проведение практических занятий и лабораторных работ. Поэтому процесс изучения физики состоит из следующих этапов: 1) проработка установочных и обзорных лекций; 2) самостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями; 3) выполнение контрольных работ; 4) прохождение лабораторного практикума; 5) сдача зачетов и экзаменов.

При самостоятельной работе над учебным материалом необходимо:

1) составлять конспект, в котором записывать законы и формулы, выражающие эти законы, определения основных физических понятий и сущность физических явлений и методов исследования;

2) изучать курс физики систематически, т. к. в противном случае материал будет усвоен поверхностно;

3) стараться пользоваться каким-то одним учебником или учебным пособием (или ограниченным числом пособий), чтобы не утрачивалась логическая связь между отдельными вопросами, по крайней мере, внутри какого-то определенного раздела курса.

Контрольные работы позволяют закрепить теоретический материал курса. В процессе изучения физики студент должен выполнить столько контрольных работ, сколько предусмотрено учебными планами по курсу для специальности, на которой он обучается. Решение задач в контрольных работах является проверкой степени усвоения студентом теоретического курса, а рецензии на работу помогают ему доработать и правильно освоить различные разделы курса физики. Перед выполнением контрольной работы студенту необходимо внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной контрольной работе, уравнениями и формулами, а также со справочными материалами. Прежде чем приступить к решению той или иной задачи, студент должен хорошо понять ее содержание и поставленные в ней вопросы.

В данное методическое пособие включена контрольная работа: 1 – «Физические основы механики». Вариант контрольной работы соответствует последней цифре студенческого билета (зачетной книжки). Определение задач, соответствующих варианту, проводится по единой таблице вариантов.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие правила:

1) контрольную работу выполнять в тетради;

2) на титульном листе указывать номер контрольной работы, номер варианта (последняя цифра номера студенческого билета), наименование дисциплины, фамилию и инициалы студента, шифр специальности и номер группы;

3) контрольную работу следует выполнять аккуратно, оставляя поля для замечаний рецензента;

4) задачу своего варианта переписывать полностью без сокращений, а заданные физические величины выписать отдельно, при этом все числовые величины должны быть переведены в систему СИ;

5) для пояснения решения задачи, где это нужно, аккуратно сделать чертеж;

6) решение задач и используемые формулы должны сопровождаться краткими пояснениями, в пояснениях к задаче необходимо указывать те основные формулы и законы, на которых базируется решение данной задачи;

7) решение задачи необходимо сначала сделать в общем виде, т. е. только в буквенных обозначениях, поясняя применяемые при написании формул буквенные обозначения; при получении расчетной формулы, которая нужна для решения конкретной задачи, обязательно приводить ее вывод;

8) вычисления следует проводить путем подстановки заданных числовых величин в расчетную формулу; все числовые значения величин, необходимые для решения данной задачи, должны быть выражены в системе СИ;

9) проверить единицы измерения величин по расчетной формуле и тем самым подтвердить правильность ее;

10) константы (постоянные) физических величин и другие справочные данные выбираются из таблиц;

11) при вычислениях используйте микрокалькулятор, точность расчета определяется числом значащих цифр исходных данных;

12) в контрольной работе следует указывать учебники и учебные пособия, которые использовались при решении задач;

13) если контрольная работа преподавателем не зачтена, то необходимые дополнения и исправления следует выполнять в той же тетради в конце работы; исправления в тексте незачтенной задачи не допускаются;

14) буквенные обозначения величин, используемые при решении задач, должны соответствовать общепринятым;

15) контрольная работа сдается на проверку не позднее, чем за месяц до начала экзаменационной сессии; сдача работ в период сессии не допускается.

Контрольные работы, представленные без соблюдения указанных правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, рассматриваться не будут.

При возвращении работы на повторное рецензирование обязательно представлять работу с первой рецензией.

Во время экзаменационно-лабораторных сессий проводятся лабораторные работы. Цель лабораторного практикума заключается в приобретении соответствующих навыков в проведении физических экспериментов, в обращении с физическими приборами, в опытной проверке основных физических законов, что способствует более глубокому овладению теоретическим материалом.

На экзаменах и зачетах в первую очередь выясняется усвоение основных теоретических положений программы и умение творчески применять полученные знания к решению практических задач. Физическая сущность явлений, законов, процессов должна излагаться четко и достаточно подробно; решать задачи необходимо без ошибок и уверенно. Любая графическая работа должна быть выполнена аккуратно и четко. Только при выполнении этих условий знания по курсу физики могут быть признаны удовлетворительными.

Литература

Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. шк., 1985 и др.

Шубин А.С. Курс общей физики. М.: Высш. шк., 1976.

Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х т. М.: Наука, 1989 и др.

Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высш. шк., 1989 и др.

Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высш. шк., 1981 и др.

Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики. М.: Высш. шк., 1996 и др.

Фирганг Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики. М.: Высш. шк., 1978.

Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1985.

Кибец И.Н., Кибец В.И. Физика: Справочник. Харьков: Фолио; Ростов н/Д: Феникс, 1997.