МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки20.03.01. Техносферная безопасность
ПрофильБезопасность жизнедеятельности в техносфере
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость9 ЗЕТ
Учебный планz20_03_01_ТБ-12345-2020
Часов по учебному плану 324
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 279
контроль 13
Виды контроля по курсам
экзамены: 2
зачеты: 1

Распределение часов по курсам

Курс 1 2 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 4 4 6 6 10 10
Лабораторные 2 2 10 10 12 12
Практические 4 4 6 6 10 10
Сам. работа 130 130 149 149 279 279
Часы на контроль 4 4 9 9 13 13
Итого 144 144 180 180 324 324

Программу составил(и):
канд. физ.-мат. наук, доцент, А.Н. Алексеев

Рецензент(ы):
канд. физ.-мат. наук, доцент, Д.Д. Рудер

Рабочая программа дисциплины
Физика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 20.03.01 ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 21.03.2016г. № 246)

составлена на основании учебного плана:
20.03.01 Техносферная безопасность
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д-р физ.-мат. наук, профессор Плотников В.А.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор Плотников В.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Формирование современных представлений об основных закономерностях физических явлений для использования научно-технических достижений в профессиональной деятельности. Повышение профессиональной подготовленности специалистов в области техносферной безопасности на основе использования в процессе обучения основных понятий и законов физики; развитие умений и навыков анализа и оценки характеристик физических процессов, употребления физической терминологии для выражения количественных и качественных отношений физических объектов

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-10 способностью к познавательной деятельности
ОПК-1 способностью учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области обеспечения техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности
ПК-15 способностью проводить измерения уровней опасностей в среде обитания, обрабатывать полученные результаты, составлять прогнозы возможного развития ситуации
ПК-16 способностью анализировать механизмы воздействия опасностей на человека, определять характер взаимодействия организма человека с опасностями среды обитания с учетом специфики механизма токсического действия вредных веществ, энергетического воздействия и комбинированного действия вредных факторов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные законы и понятия по разделам: механика, колебания и волны, кинетическая теория вещества, термодинамика, электричество и магнетизм, атомная физика
3.2.Уметь:
3.2.1.применять законы физики при решении расчетных и качественных задач, пользоваться простейшими физическими и измерительными приборами, использовать основные приемы обработки экспериментальных данных, оценивать численные порядки величин, характерных для различных разделов физики, работать с графиками физических величин
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами экспериментального исследования в физике; методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Механика
1.1. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Лекции 1 2 ОК-10 Л1.3, Л2.3, Л2.2
1.2. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Практические 1 2 ОПК-1, ПК-15 Л1.3, Л2.3, Л2.2
1.3. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Лабораторные 1 1 ОПК-1, ПК-16 Л1.3, Л2.3, Л2.2
1.4. кинематика и динамика материальной точки, твердого тела; законы сохранения энергии, импульса и момента импульса; колебания и волны Сам. работа 1 70 ОК-10, ПК-16 Л1.3, Л2.3, Л2.2
Раздел 2. Молекулярная физика
2.1. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Лекции 1 2 ОК-10 Л1.3, Л2.3, Л2.2
2.2. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Лабораторные 1 1 ОПК-1, ПК-16 Л1.3, Л2.3, Л2.2
2.3. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Практические 1 2 ОПК-1, ПК-15 Л1.3, Л2.3, Л2.2
2.4. молекулярно-кинетическая теория; основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел Сам. работа 1 60 ОК-10, ПК-16 Л1.3, Л2.3, Л2.2
Раздел 3. Электричество и магнетизм
3.1. электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Лекции 2 2 ОК-10 Л2.4, Л2.3, Л1.1
3.2. электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Лабораторные 2 4 ОПК-1, ПК-16 Л2.4, Л2.3, Л1.1
3.3. электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Практические 2 2 ОПК-1, ПК-15 Л2.4, Л2.3, Л1.1
3.4. электростатика; электрические токи в средах; теория электростатического поля Сам. работа 2 50 ОК-10, ПК-16 Л2.4, Л2.3, Л1.1
Раздел 4. Оптика
4.1. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Лекции 2 2 ОК-10 Л2.4, Л2.5, Л1.1
4.2. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Лабораторные 2 4 ОПК-1, ПК-16 Л2.4, Л2.5, Л1.1
4.3. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Практические 2 2 ОПК-1, ПК-15 Л2.4, Л2.5, Л1.1
4.4. интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света; тепловое излучение; лазеры. Сам. работа 2 50 ОК-10, ПК-16 Л2.4, Л2.5, Л1.1
Раздел 5. Атомная физика
5.1. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Лекции 2 2 ОК-10 Л2.1, Л2.5, Л1.2
5.2. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Практические 2 2 ОПК-1, ПК-15 Л2.1, Л2.5, Л1.2
5.3. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Лабораторные 2 2 ОПК-1, ПК-16 Л2.1, Л2.5, Л1.2
5.4. теория атома Бора; квантовомеханическое описание атома. Ядерная физика. Сам. работа 2 49 ОК-10, ПК-16 Л2.1, Л2.5, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
2 семестр.

1. Предмет и задачи кинематики. Скорость и ускорение.
2. Поступательное и вращательное движение. Кинематика вращательного движения.
3. Законы Ньютона. Законы сохранения импульса.
4. Механический принцип относительности. Преобразования Галилея.
5. Силы в механике (сила тяжести, сила упругости, сила трения). Вес тела.
6. Механическая работа. Кинетическая и потенциальная энергия.
7. Закон сохранения механической энергии.
8. Момент силы. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
9. Момент инерции. Динамика вращательного движения твердого тела.
10. Гармонические колебания и их характеристики. Энергия гармонических колебаний.
11. Гармонический осциллятор. Маятники.
12. Механическая волна.
13. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
14. Основное уравнение МКТ (Давление идеального газа).
15. Распределение Больцмана.
16. Распределение энергии по степеням свободы.
17. Внутренняя энергия, количество теплоты, работа. Первое начало термодинамики.
18. Первое начало термодинамики в изопроцессах.
19. Теплоемкости идеального газа (Ср и Сv).
20. Адиабатический процесс. Политропный процесс.
21. Тепловая машина. Цикл Карно.
22. Энтропия. Второе начало термодинамики.
3 семестр. 3 семестр.

1. Электростатическое поле. Напряженность. Теорема Гаусса.
2. Работа сил электростатического поля. Потенциал.
3. Потенциал электростатического поля. Связь напряженности и потенциала.
4. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроемкость.
5. Энергия системы зарядов, уединенного проводника, конденсатора. Энергия электростатического поля.
6. Постоянный электрический ток. ЭДС и напряжение.
7. Закон Ома. Закон Джоуля – Ленца.
8. Магнитное поле. Закон Био – Савара – Лапласа.
9. Циркуляция вектора магнитной индукции. Поток вектора магнитной индукции. Принципиальные отличия электростатического и магнитного полей.
10. Сила Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
11. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Электромагнитное поле. Электромагнитная волна.
12. Правила Кирхгофа.
13. Законы геометрической оптики. Принцип Ферма.
14. Тонкие линзы. Построение изображений.
15. Интерференция света.
16. Дифракция света.
17. Поляризация света. Закон Малюса.
18. Тепловое излучение. Законы теплового излучения.
19. Фотоэффект. Корпускулярно-волновой дуализм свойств света.
20. Теория Бора для атома водорода.
21. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Волна де-Бройля. Соотношение неопределенностей. Волновая функция.
22. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Принцип причинности.
23. Вынужденное излучение. Лазеры.
24. Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи.
25. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
26. Виды радиоактивного распада.
27. Ядерные реакции. Цепная ядерная реакция.
28. Термоядерная реакция.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
• Кинематика
• Динамика
• Колебания и волны
• Молекулярная физика
• Термодинамика
• Электростатика
• Постоянный электрический ток
• Магнитное поле
• Электромагнитная индукция
• Геометрическая оптика
• Интерференция света
• Дифракция света
• Поляризация света
• Тепловое излучение
• Теория Бора
• Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества
• Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи
• Закон радиоактивного распада
• Ядерные реакции.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. приложение (ФОС)

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Савельев И.В. Курс физики (в 3 тт.). Том 2. Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика [Электронный ресурс]: учебное пособие СПб.: Лань, 2018 e.lanbook.com
Л1.2 Савельев И.В. Курс общей физики. В 3 т. Том 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц [Электронный ресурс] : учебное пособие СПб.: Лань, 2018 e.lanbook.com
Л1.3 И.В. Савельев Курс общей физики. В 3 т. Том 1. Механика. Молекулярная физика [Электронный ресурс] : учебное пособие Санкт-Петербург : Лань, 2018 e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Никеров В.А. Физика. Современный курс [Электронный ресурс]: учебное пособие "Дашков и К", 2016 e.lanbook.com
Л2.2 Лозовский В.Н. Курс физики. В 2-х тт. Т.1 [Электронный ресурс]: учебник СПб. : Лань, 2009 e.lanbook.com
Л2.3 Андреева А.В., Кузина Л.А., Штрекерт О.Ю. Общая физика (основы физики) [Электронный ресурс]: учебное пособие Вологда : ВоГУ,, 2014 e.lanbook.com
Л2.4 Рогачев Н.М. Курс физики [Электронный ресурс]: учебное пособие СПб.: Лань, 2010 e.lanbook.com
Л2.5 Лозовский В.Н. Курс физики. В 2-х тт. Т.2 [Электронный ресурс]: учебник СПб.: Лань, 2009 e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Физика для института ХиХФТ portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Open Office
MSOffice, MSWord, MSExcel, MSPowerPoint, MSAccess
Adobe Photoshop, MS Paint
WinRAR, WinZIP
Far Manager, Total Commander
Internet Explorer, Opera, Mozilla
Microsoft Windows
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн»
www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
www.intuit.ru/ Образовательный сайт

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
213К лаборатория общего физпрактикума, лаборатория физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная 1 шт.; Модульный учебный комплекс МУК - О (2 шт.); модульный учебный комплекс МУК - ОК; модуль-ный учебный комплекс МУК-ЭМ1 (2 шт.); Лаб. Дифракция Фраунгофера; Лаб. Изменение скорости полета пули; Лаб. Изучение законов теплового излучени; Лаб. Кольца Ньютона; Лаб. Маятник "Обербека"; Лаб. Механические колебания; Лаб. Определен.длины своб.пробега молеку; Лаб. Определение вязкости по Паузейлю; Лаб. Определение изменения энтропии возд; Лаб. Определение модуля Юнга; Лаб. Связанные маятники; Лаб.Бипризма Френеля; Лаб. Движ.тела под углом к горизонту; Лаб. Изучение спектров атома водорода; Лаб. Исследо-вание поляризации света; Лаб. Момент инерции махового колеса; Лаб.Определение фокусных расстояний линз; монитор Samsung 17" 795MB (SBBHQ) TCO`03; монитор Samsung 550 S15" 0,28; системный блок Celeron 2260MHz; системный блок Celeron 2.0/845GL/20Gb; латр; микрометр оку-лярный; монохроматор УМ-2; монохро-матор УМ-2; пирометр "Проминь"; сейф; скамья оптическая; скамья оптическая; скамья оптическая; скамья оптическая С0-1; часы настенные В-Тройка 2120; штангенциркуль мет.; электромагнит ЭМ-1; электронно-счетный секундомер; электронно-счетный секундомер; электронно-счетный секундомер; учебное наглядное пособие: "Лабораторный практикум по физике"; учебно-лабораторные стенды по механике, электричеству и магнетизму, оптике.
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения.
2. Лекция.
-На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично.
- На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал.
- Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу.
- В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
- Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания.
3.Семинарское (практическое) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы.
- Для подготовки к семинару необходимо взять план семинарского занятия (у преподавателя, на кафедре или в методическом кабинете).
- Самостоятельную подготовку к семинарскому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
- На семинар выносится обсуждение не одного вопроса, поэтому важно просматривать и изучать все вопросы семинара, но один из вопросов исследовать наиболее глубоко, с использованием дополнительных источников (в том числе тех, которые вы нашли самостоятельно). Не нужно пересказывать лекцию.
- Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы.
- Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/).
- В процессе подготовки и построения ответов при выступлении не просто пересказывайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного.
- Принимайте участие в дискуссиях, круглых столах, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения.
- Если к семинарским занятиям предлагаются задания практического характера, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к семинару.
- При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.
4. Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и семинарских занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения.
- Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее.
- Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса.
- При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру.
- Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.
5. Итоговый контроль.
- Для подготовки к зачету/экзамену возьмите перечень примерных вопросов у методиста кафедры.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом.
- Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности.