 |
Программа курса «естествознание»
|
|
|
|
Раздел 1. Физические знания – фундаментальная основа естествознания
Введение: наука, классификация наук, научный метод, функции науки, три направления научного знания.Предмет естествознания.Естествознание – система наук о природе. Единство материального мира как предпосылка взаимодействия наук и формирования естественнонаучной картины мира. Двоякие цели естествознания.
Глава1. Гравитационные взаимодействия
Механическое движение, виды механического движения, причины движения. Законы Ньютона. Силы в природе. Гравитационные силы и их особенности. Геоцентризм, гелиоцентризм. Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Значение закона всемирного тяготения. Движение под действием гравитационных сил. Первая, вторая, третья космические скорости. Проявление гравитационного взаимодействия в жизни нашей планеты. Приливы и отливы Роль гравитационного взаимодействия в эволюции Солнечной системы. Гравитационное поле.
Лабораторно-практические работы: Определение ускорения свободного падения
Студент должен
знать/понимать:
· Виды и причины механического движения;
· Законы Ньютона;
· Определение гравитационных сил; их особенности; проявление гравитационных сил на Земле;
· Законы Кеплера; фундаментальный закон природы – закон всемирного тяготения; значение закона всемирного тяготения;
· ускорение свободного падения;
· состав Солнечной системы;
· гравитационное поле;
уметь:
· решать задачи, используя закон всемирного тяготения;
· опытным путем определять ускорение свободного падения;
· объяснять явления природы, обусловленные гравитационным взаимодействием;
иметь представление:
|
|
|
· о формировании современных представлений причин движения небесных тел;
· о роли гравитации в эволюции Солнечной системы.
Глава 2. Электромагнитные взаимодействия
Электромагнитные силы. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Явление электризации; учет и применение электризации. Взаимодействие неподвижных электрических зарядов. Закон Кулона. Взаимодействие магнитов. Взаимодействие движущихся электрических зарядов. Опыт Эрстеда. Закон Ампера. Сила Ампера, сила Лоренца. Близкодействие; действие на расстоянии. Электрические и магнитные поля. Силовые характеристики полей. Принцип суперпозиции полей. Взаимосвязь электрических и магнитных полей. Электромагнитная индукция. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных излучений. Использование электромагнитных волн различного диапазона. Влияние сильных электромагнитных полей на организм человека. Проявление электромагнитных взаимодействий в природе.
Лабораторно-практические работы: Возможности энергосбережения в повседневной жизни (с использованием различных информационных ресурсов)
Студент должен
знать/понимать:
· Понятия электрического заряда; электрического и магнитного полей;
· закон сохранения заряда; закон Кулона; закон Ампера;
уметь:
· объяснять явление электризации; взаимодействие заряженных тел; взаимодействие проводника с током магнитной стрелки (Опыт Эрстеда); явление электромагнитной индукции; проявление в природе электромагнитных проявлений
· применять законы электромагнетизма для решения задач
иметь представление:
· о влиянии сильных электромагнитных полей на организм человека;
· об использовании электромагнитных волн различного диапазона
· об электрических и магнитных полях Земли
Глава 3. Световые явления
Законы прямолинейного распространения, отражения, преломления света. Природа света. Корпускулярно-волновой дуализм. Дисперсия света. Цвет и свет. Волновые проявления света: интерференция, дифракция. Явление фотоэффекта. Фотон.
|
|
|
Студент должен
знать/понимать:
· законы распространения света;
· современные взгляды на природу света;
· характеристики фотона
уметь:
· объяснять происхождение различных цветов;
иметь представление:
· об интерференции, дифракции, дисперсии
Глава 4. Ядерные взаимодействия
Строение атома. Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Связь массы и энергии. Превращение атомных ядер.Естественная и искусственная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Радиоактивность в природе. Ядерные реакции деления тяжелых ядер. Термоядерный синтез. Ядерная энергетика. Радиоактивные излучения и их воздействия на организм человека.
Студент должен
знать/понимать:
· строение атомного ядра; особенности ядерных сил
· понятия энергии связи, удельной энергии связи, дефект массы;
уметь:
· составлять уравнения ядерных реакций;
· вычислять дефект массы, энергию связи, удельную энергию связи; энергетический выход ядерных реакций
иметь представление:
· о радиоактивном излучении и его воздействии на организм человека;
· о преимуществах и недостатках ядерной энергетики;
· о термоядерном синтезе, протекающем на звездах.
Глава 5. Общие представления об элементарных частицах. Слабые взаимодействия
Элементарные частицы. Античастицы. Взаимопревращения элементарных частиц. Слабые взаимодействия. Нейтрино. Нейтрино во Вселенной. Эволюция звезд. Систематика элементарных частиц. Кварки.
Студент должен
знать/понимать:
· чем частицы отличаются от античастиц;
· основное свойство элементарных частиц;
· характеристики элементарных частиц
· особенности нейтрино;
уметь:
· классифицировать элементарные частицы
иметь представление:
· о кварках;
· о роли нейтрино во Вселенной;
· об эволюции звезд;
Глава 6. Основы термодинамики и общие закономерности природных систем
Термодинамика. Основные понятия термодинамики. Температура. Термометр. Шкалы температур. Внутренняя энергия. Законы термодинамики. Преобразование и сохранение энергии в природе и технике. Случайные процессы и вероятностные закономерности. Второе начало термодинамики и необратимый характер изменений в замкнутых системах. Представление об энтропии как меры беспорядка. Процессы самоорганизации. Общие представления о синергетике.
|
|
|
Студент должен
знать/понимать:
· основные понятия термодинамики;
· законы термодинамики;
· закон сохранения и превращения энергии;
уметь:
· применять первый закон термодинамики при решении задач;
· объяснять необратимость процессов с точки зрения молекулярной статистики;
иметь представление:
· о необратимости процессов в природе;
· об энтропии;
· о теории самоорганизации – синергетике.
Глава 7. Единая физическая картина мира
Основные этапы развития представлений о физической картине мира. Элементы специальной теории А. Эйнштейна. Энергия покоя. Принцип соответствия. Общие представления о современной физической картине мира. Принцип дополнительности.
Студент должен
знать/понимать:
· основные этапы развития представлений о физической картине мира;
· принцип соответствия;
· принцип дополнительности;
уметь:
· вычислять энергию покоя;
· объяснять переход от относительных величин к абсолютным величинам при малых скоростях
иметь представление:
· о механистической, электромагнитной, квантово-полевой картинах мира;
· о специальной теории относительности
Глава 8. Эволюция Вселенной
Строение Вселенной. Рождение Вселенной. Основные космологические теории Вселенной.
Студент должен
знать/понимать:
· Строение Вселенной.
иметь представление:
· о теории Большого взрыва;
· об основных космологических теориях Вселенной.
|
|
|
