Физические основы механики
Учебно-методическое пособие
Для студентов математического факультета
Заочной формы обучения
Витебск
УО «ВГУ им. П.М. Машерова»
2009
УДК 53(075.8)
ББК 22.3я73
Ф50
Печатается по решению научно-методического совета учреждения образования «Витебский государственный университет имени П.М. Машерова». Протокол № 4 от 24.02.2009 г.
Авторы-составители: доцент кафедры общей и теоретической физики УО «ВГУ им. П.М. Машерова»,кандидат физико-математических наук Ф.П. Коршиков; декан физического факультета УО «ВГУ им. П.М. Машерова», кандидат физико-математических наук, доцент Ю.И. Бохан; профессор кафедры общей и теоретической физики УО «ВГУ им. П.М. Машерова», кандидат физико-математических наук М.П. Шмидт;доцент кафедры общей и теоретической физики УО «ВГУ им. П.М. Машерова», кандидат технических наук
В.П. Яковлев; доцент кафедры экспериментальной физики УО «БГПУ
им. М. Танка», кандидат физико-математических наук С.Н. Пастушонок
Рецензент:
доцент кафедры инженерной физики УО «ВГУ им. П.М. Машерова», кандидат
физико-математических наук В.К. Савчук
| Ф50 | Физика: учебно-методическое пособие для студентов математического факультета заочной формы обучения / авт.-сост. : Ф.П. Коршиков, Ю.И. Бохан, М.П. Шмидт, В.П. Яковлев, С.Н. Пастушонок. – Витебск : УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2009. – 98 с. |
ISBN 978-985-517-058-8.
Учебно-методическое пособие на основе учебных планов и программ раскрывает тематику и основное содержание лекционных, практических и лабораторных занятий учебной дисциплины «Физика» для специальности «Математика. Информатика». Предназначено для использования в самостоятельной работе студентов заочной формы обучения при изучении дисциплины «Физика» и подготовке к выполнению соответствующих форм контроля, определенных учебным планом специальности.
УДК 53(075.8)
ББК 22.3я73
| ISBN 978-985-517-058-8 | © УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2009 |
ВВЕДЕНИЕ
Учебно-методическое пособие по физике разработано для студентов заочного отделения математического факультета специальности 1-02 05 03-02 «Математика. Информатика» в соответствии с типовой учебной программой ТД-А.079/тип, утвержденной УМО по педагогическому образованию 11.11.2008 г.
На основе данной программы в соответствии с базовым учебным планом по физике раскрываются основные вопросы лекций, практических и лабораторных занятий. Пособие содержит задания контрольных работ и методические рекомендации к их выполнению. Приведен список основной и дополнительной литературы.
Учебно-методическое пособие позволяет студентам получить четкое представление о структуре, содержании и программных требованиях к изучаемой дисциплине «Физика», поможет студентам при выполнении контрольных работ, а также при самостоятельной подготовке к зачетно-экзаменационной сессии.
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Учебная работа студента-заочника по изучению физики складывается из следующих основных моментов:
– самостоятельного изучения физики по учебным пособиям;
– решения задач;
– выполнения контрольных и лабораторных работ;
– сдачи зачетов и экзаменов.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПО УЧЕБНЫМ ПОСОБИЯМ
Самостоятельная работа по учебным пособиям является главным видом работы студента-заочника. Студентам рекомендуется:
1. Изучать курс систематически в течение всего учебного процесса. Изучение физики в сжатые сроки перед экзаменом не даст глубоких и прочных знаний.
2. Выбрав какое-либо учебное пособие в качестве основного для определенной части курса, придерживаться данного пособия при изучении всей части или, по крайней мере, ее раздела. Замена одного пособия другим в процессе изучения может привести к утрате логической связи между отдельными вопросами. Если основное пособие не дает полного или ясного ответа на некоторые вопросы программы, необходимо обращаться к другим учебным пособиям.
3. При чтении учебного пособия составлять конспект, в котором следует записывать законы и формулы, выражающие эти законы, определения физических величин и их единиц, делать чертежи и решать типовые задачи. При решении задач следует пользоваться Международной системой единиц (СИ).
При изучении физики студент встречается с многими единицами физических величин. Без основательного знания единиц и систем единиц, без умения пользоваться ими при решении физических задач невозможно усвоить курс физики и тем более применять физические знания на практике.
4. Самостоятельную работу по изучению физики подвергать систематическому контролю. Для этого после изучения очередного раздела следует ставить вопросы и отвечать на них. При этом надо использовать рабочую программу физики.
5. Прослушать курс лекций по физике, организуемый для студентов-заочников. Пользоваться очными консультациями преподавателей, а также задавать вопросы в письменном виде.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
Систематическое решение задач – необходимое условие успешного изучения курса физики. Решение задач помогает уяснить физический смысл явлений, закрепляет в памяти формулы, прививает навыки практического применения теоретических знаний.
При решении задач необходимо выполнять следующее:
1. Указать основные законы и формулы, на которых базируется решение, и дать словесную формулировку этих законов, разъяснить буквенные обозначения формул. Если при решении задач применяется формула, полученная для частного случая, не выражающая какой-нибудь физический закон, или не являющаяся определением какой-нибудь физической величины, то ее следует вывести.
2. Когда это необходимо, дать чертеж, поясняющий содержание задачи (приложенные силы, углы, выбранные оси и т.п.); выполнять его надо аккуратно при помощи чертежных принадлежностей.
3. Решение задачи сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями.
4. Решить задачу в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи и взятых из таблицы. Физические задачи весьма разнообразны, и дать единый рецепт их решения невозможно. Однако, как правило, их следует решать в общем виде. При этом способе не производятся вычисления промежуточных величин; числовые значения подставляются только в окончательную (рабочую) формулу, выражающую искомую величину.
5. Подставить в рабочую формулу размерности или обозначения единиц и убедиться в правильности размерности искомой величины или ее единицы.
6. Выразить все величины, входящие в рабочую формулу, в единицах СИ и выписать их для наглядности столбиком.
7. Подставить в окончательную формулу, полученную в результате решения задачи в общем виде, числовые значения, выраженные в единицах одной системы. Несоблюдение этого правила приводит к неверному результату.
8. Произвести вычисление величин, подставленных в формулу, руководствуясь правилами приближенных вычислений, записать в ответе числовое значение и сокращенное наименование единицы измерения искомой величины.
9. При подстановке в рабочую формулу, а также при записи ответа числовые значения величин записать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо 3520 надо записать 3,52×103, вместо 0,00129 записать 1,29×10-3 и т.д.
10. Оценить, где это целесообразно, правдоподобность численного ответа. Такая оценка поможет обнаружить ошибочность полученного результата. Например, коэффициент полезного действия тепловой машины не может быть больше единицы, электрический заряд не может быть меньше элементарного заряда е =1,60×10-19 Кл, скорость тела не может быть больше скорости света в вакууме и т.д.
Умение решать задачи приобретается длительными и систематическими упражнениями. Чтобы научиться решать задачи и подготовиться к выполнению контрольной работы, следует после изучения очередного раздела учебника внимательно разобрать примеры решения типовых задач, а также решить ряд задач из задачников по физике.
ВЫПОЛНЕНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
При выполнении контрольных работ студенту необходимо руководствоваться следующим:
1. Контрольные работы выполняются по условиям задач данного пособия. Номер варианта соответствует двум последним цифрам зачетной книжки.
2. Контрольные работы выполняются в обычной школьной тетради, на обложке которой приводятся сведении по следующему образцу:
Контрольная работа № 1 по физике
студента математического факультета ВГУ
Андреева Ивана Петровича
№ зачетной книжки 20011010
Адрес: г. Орша, ул. Мира, д. 4, кв. 6
3. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставляются поля. Каждая следующая задача должна начинаться с новой страницы. Условия задач переписываются полностью без сокращений.
4. Решения задач должны сопровождаться исчерпывающими, но краткими объяснениями, раскрывающими физический смысл употребляемых формул.
5. В конце контрольной работы необходимо указать, каким учебником или учебным пособием студент пользовался при изучении физики (название учебника, автор, год издания).
6. После получения из университета прорецензированной работы студент обязан выполнить указания рецензента.
7. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными. Повторная работа представляется вместе с незачтенной работой.
8. Зачтенные контрольные работы предъявляются экзаменатору. Студент должен быть готов во время экзамена дать пояснения по существу решения задач, входящих в контрольные работы.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ