Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 1.19 Mb.
|
8. ПЛАН УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ Курс 2, семестр 4 8.1. Формы и график проведения текущих, промежуточных и итоговых контрольных мероприятий (аттестаций) с указанием вклада в процент успеваемости и в ИНО Курс 2, семестр 4
Указания для подсчета процента успеваемости: 1. Одна лаб. раб. – 10% (допуск – 4%; выполнение – 4%; оформление отчета – 2%). 2. Одно д.з. (к.р.) – 30% (тетрадь с д.з. – 5%; защита д.з. (к.р.) – 25%). 3. Коллоквиум – 30%. 8.2. План лекций Лекция 1. Предмет статистической физики и термодинамики. Примеры систем многих частиц. Непригодность динамического метода описания состояния и поведения систем многих частиц. Статистический метод описания состояния систем многих частиц. Средние значения характеристик частиц и способ их вычисления. Функция распределения частиц по состояниям. Различимость и неразличимость (тождественность) частиц. Фермионы и бозоны, примеры. Функции распределения (квантовые статистики) Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна . Классическая статистика (функция распределения Максвелла-Больцмана) как предельный случай квантовых статистик. Лекция 2. Молекулярно-кинетические представления о строении вещества. Агрегатные состояния вещества. Характер движения молекул в газах, в твердых телах и жидкостях. Взаимодействия молекул. Эффективный диаметр молекул. Длина свободного пробега. Модель идеального газа и модель газа Ван-дер-Ваальса. Лекция 3. Газ как совокупность частиц (молекул). Распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла), наиболее вероятная, средняя, средняя квадратичная скорости молекул. Распределение частиц (молекул газа) по координатам в пространстве, по значению потенциальной энергии. Барометрическая формула. Лекция 4. Термодинамический метод описания состояния систем макрочастиц. Термодинамические параметры: давление, температура, объем, внутренняя энергия, энтропия, их распределение (толкование) на основе молекулярно-кинетических представлений. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Связь средней кинетической энергии молекул с абсолютной температурой: теорема о распределении энергии молекул по степеням свободы ; связь внутренней энергии идеального газа со средней кинетической энергией молекул и с абсолютной температурой. Лекция 5. Микроскопические системы и макроскопические системы. Термодинамическая вероятность (статистический вес) макросостояния и энтропия системы. Энтропия как количественная мера беспорядка (хаотичности). Лекции 6,7. Равновесное состояние термодинамической системы. Термодинамическое определение (толкование) температуры. Термодинамический метод описания поведения систем макрочастиц. Уравнение состояния системы. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы идеального газа, газа Ван-дер-Ваальса, реального газа. Лекция 8. Внутренняя энергия системы и способы ее изменения. Работа газа. Теплопередача и способы теплопередачи. Количество теплоты и теплоемкость тела. Понятие о химическом потенциале. Первый закон термодинамики. Термодинамическое определение ( толкование) внутренней энергии. Лекция 9. Изотермический, изохорный, изобарный, адиабатный (изоэнтропийный) процессы. Уравнения состояния (процессов), работа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики при изопроцессах газов. Лекция 10. Классическая теория теплоемкости Формулы молярной теплоемкости газов при постоянном давлении и при постоянном объеме. Уравнение Майера. Расхождение классической теории теплоемкости газов и твердых тел с экспериментом . Объяснение зависимости теплоемкости газов от температуры в квантовой физике. Лекция 11. Круговые процессы. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при круговом процессе. Цикл Карно. К.п.д. идеального цикла Карно и реальных циклов. Причины их расхождения. Обратимые и необратимые процессы. Необратимость механических, тепловых и электромагнитных процессов. Особенность тепловой энергии. Термодинамическое определение энтропии. Второй закон термодинамики. Изменение энтропии в изопроцессах. Порядок и беспорядок в природе. Закономерности развития. Лекция 12. Равновесные и неравновесные состояния системы. Процессы переноса (теплопроводность, диффузия, вязкость, электропроводность), условия их возникновения и их характеристики. Эмпирические уравнения явлений переноса: Фурье, Фика, Ньютона, Ома. Коэффициенты переноса. Вывод уравнений явлений переноса в газах на основе молекулярно-кинетических представлений зависимости коэффициентов переноса в газах от давления и температуры. Лекция 13. Электрический ток (электропроводность), условия возникновения и существования электрического тока. Характеристики электрического тока: сила тока и плотность тока. Выражение плотности тока через характеристики переносчиков заряда. ЭДС, разность потенциалов, напряжение на участке цепи. Электрическое сопротивление проводников. Удельное сопротивление и удельная электропроводность вещества. Последовательное и параллельное соединение проводников. Формула общего сопротивления при последовательном и параллельном соединении проводников. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи. Дифференциальная форма закона Ома ( уравнение электропроводности металлов). Правила Кирхгофа . Их применение к расчету электрических цепей ( примеры). Лекция 14. Классическая теория электропроводности металлов. Сопротивление металлических проводников с точки зрения классической электронной теории. Несоответствие результатов классической электронной теории электропроводности металлов опытным данным. Электронный газ обобществленных (валентных, свободных ) электронов в металлах как система тождественных частиц-фермионов. Распределение электронов по состояниям (распределение Ферми-Дирака) при различных температурах. Энергия и температура Ферми. Лекция 15. Элементы зонной теории кристаллов. Расщепление уровней энергии электронов при образовании кристаллов. Разрешенные и запрещенные зоны энергий электронов в кристаллах. Металлы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения зонной теории твердых тел. Элементы квантовой теории электропроводности металлов: основные механизмы электрического сопротивления металлов, их зависимость от температуры и их вклад в полное сопротивление при различных температурах. Лекция 16. Резервная. 8.3. План практических и лабораторных занятий Курс 2, семестр 4 1-е занятие, вводное. Информация о контрольных мероприятиях. Инструктаж по технике безопасности и оформление контрольного листа. Выдача раздаточного материала (методических указаний к лабораторным работам «Молекулярная физика»). Выдача вопросов для рукописного ответа для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 8 в соответствии с «Планом подготовки к лабораторным работам» и «Контрольными вопросами и заданиями», содержащимися в методических указаниях. Распределение студентов по индивидуальным вариантам домашнего задания № 1 «Молекулярная физика» и выдача вариантов задач (для решения по мере изучения тем). Задание на дом: 1) повторить темы «Гидростатика», «Уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния идеального газа). Изопроцессы идеальных газов», «Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов» (из школьного курса физики); 2) ознакомиться с указанными темами к лаб. раб. № 8 по учебным пособиям и по конспекту лекций; 3) ознакомиться с методическими указаниями к лаб. раб. № 8; 4) попробовать решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по темам к лаб. раб. № 8 2-е занятие. Разбор темы «Уравнение Менделеева-Клапейрона. Изопроцессы газов» и решение задач на эту тему. Задание на дом: 1) выучить указанную тему; 2) решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по указанной теме; 3) повторить тему «Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов»; 4) попробовать решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по этой теме. 3-е занятие. Разбор темы «Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов» и решение задач на эту тему. Задание на дом: 1)выучить указанную тему; 2) решить задачи своего варианта д.з. № 1 по указанной теме; 3) попытаться ответить на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 8 . 4-е занятие. Подготовка к выполнению лаб. раб. № 8 (вывод расчетной формулы) в соответствии с «Планом подготовки…». Задание на дом: 1) повторить темы «Гидростатика», «Уравнение Менделеева-Клапейрона. Изопроцессы идеальных газов», «Первый закон термодинамики. Теплоемкость газов» 2) подготовить рукописные ответы на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 8 для представления преподавателю. 5-е занятие. Прием допуска (просмотр рукописных ответов на вопросы для допуска и беглый устный опрос) к выполнению лаб. раб. № 8 и отметка о допуске в метод. указаниях. Выполнение лаб. раб. № 8 (произвести измерения). Выдача вопросов для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 16 в соответствии с «Планом подготовки…» Задание на дом: 1) произвести обработку результатов измерений и вычисления и оформить отчет по лаб. раб. № 8 для представления преподавателю; 2) ознакомиться с темами к лаб. раб. № 16 «Гидростатика», «Явления переноса в газах», «Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в газах» по конспекту лекций и учебным пособиям; 3) ознакомиться с методическими указаниями к лаб. раб. № 16; 4) попытаться ответить на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 16; 5) попробовать решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по указанным темам к лаб. раб. № 16 6-е занятие. Прием (просмотр) отчетов по лаб. раб. № 8 и отметка о выполнении в метод. указаниях; Разбор тем «Явления переноса в газах», «Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса» и решение задач на эти темы. Задание на дом: 1)повторить и выучить указанные темы к лаб. раб. № 16 по конспекту лекций и учебным пособиям; 2) решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по указанным темам. 7-е занятие. Подготовка к выполнению лаб. раб. № 16 (вывод расчетной формулы) в соответствии с «Планом подготовки…». Задание на дом: 1) повторить темы «Гидростатика», «Явления переноса в газах», «Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в газах» 2) подготовить рукописные ответы на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 16 для представления преподавателю; 8-е занятие. Прием допуска (просмотр рукописных ответов на вопросы для допуска и беглый устный опрос) к выполнению лаб. раб. № 16 и отметка о допуске в метод. указаниях. Выполнение лаб. раб. № 16 (произвести измерения). Выдача вопросов для рукописного ответа для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 11 в соответствии с «Планом подготовки…» Задание на дом: 1) произвести обработку результатов измерений и вычисления и оформить отчет по лаб. раб. № 16 для представления преподавателю; 2) повторить тему «Гидростатика» и ознакомиться с темой «Вязкость газов и жидкостей. Сила Стокса» по учебным пособиям и по конспекту лекций; 3) ознакомиться с метод. указаниями к лаб. раб. № 11; 4) попытаться ответить на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 11 5) попробовать решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по указанным темам . 9-е занятие. Прием (просмотр) отчетов по лаб. раб. № 16 и отметка о выполнении в метод. указаниях. Разбор темы «Вязкость газов и жидкостей. Сила Стокса» и решение задач на эту тему. Подготовка к выполнению лаб. раб. № 11 (вывод расчетной формулы) в соответствии с «Планом подготовки…». Задание на дом: 1) выучить указанные темы к лаб. раб. № 11 2) подготовить рукописные ответы на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 11 для представления преподавателю; 3) решить задачи по указанным темам из своего варианта д.з. № 1. 10-е занятие. Прием допуска (просмотр рукописных ответов на вопросы для допуска и беглый устный опрос) к выполнению лаб. раб. № 11 и отметка о допуске в метод. указаниях. Выполнение лаб. раб. № 11 (произвести измерения). Выдача вопросов для рукописного ответа для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 45 в соответствии с «Планом подготовки…» Задание на дом: 1) произвести обработку результатов измерений и вычисления и оформить отчет по лаб. раб. № 11 для представления преподавателю; 2) ознакомиться с темами «Постоянный электрический ток. Закон Ома», «Классическая и квантовая теории электропроводности металлов» по учебным пособиям и по конспекту лекций; 3) ознакомиться с метод. указаниями к лаб. раб. № 45; 4) попытаться ответить на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 45 5) попробовать решить задачи из своего варианта д.з. № 1 по темам к лаб. раб. № 45. 11-е занятие. Прием (просмотр) отчетов по лаб. раб. № 11 и отметка о выполнении в метод. указаниях. Разбор тем к лаб. раб. № 45 и решение задач на эти темы. Задание на дом: 1) выучить указанные темы ; 2) подготовить рукописные ответы на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 45 для представления преподавателю; 3) решить задачи по темам к лаб. раб. № 45 из своего варианта д.з. № 1; 12-е занятие. Подготовка к выполнению лаб. раб. № 45 (вывод расчетной формулы) в соответствии с «Планом подготовки…». Задание на дом: 1) повторить указанные темы к лаб. раб. № 45; 2) подготовить рукописные ответы на вопросы для получения допуска к выполнению лаб. раб. № 45 для представления преподавателю; 13-е занятие. Прием допуска (просмотр рукописных ответов на вопросы для допуска и беглый устный опрос) к выполнению лаб. раб. № 45 и отметка о допуске в метод. указаниях. Выполнение лаб. раб. № 45 (произвести измерения). Задание на дом: 1) произвести обработку результатов измерений и вычисления и оформить отчет по лаб. раб. № 45 для представления преподавателю; 2) подготовить тетради с выполненным д.з. № 1 для представления преподавателю; 3) подготовиться к контрольной работе № 1. 14-е занятие. Выполнение контрольной работы № 1 «Молекулярная физика». Во время выполнения студентами контрольной работы: 1) прием (просмотр) отчетов по лаб. раб. № 45 и отметка о выполнении в метод. указаниях; 2) прием тетрадей с выполненным д.з. № 1. 15-е занятие. Доработки. 16-е занятие. Резервное. |
