Đề cương môn Vật lý đại cương

Nội dung text: Đề cương môn Vật lý đại cương

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ISO 9001:2008 ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT Môn học Vật lý đại cƣơng Mã môn: Dùng cho các ngành cao đẳng, đại học chính quy CNTT, ĐT, ĐC, MT, CB, XD, HD, NN Bộ môn phụ trách Cơ sở cơ bản- ĐHDL Hải Phòng 1
2. Thông tin về các giảng viên Có thể tham gia giảng dạy môn học 1. ThS . Nguyễn Văn Khải – Giảng viên thỉnh giảng - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ Vật lý - Thuộc bộ môn: Vật lý - ĐHHH - Địa chỉ liên hệ: Hải Phòng - Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý chất rắn điện tử ; Vật lý màng mỏng nanô; 2. ThS . Trần Đình Nghiêm – Giảng viên cơ hữu - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ Vật lý - Thuộc bộ môn: Cơ sở cơ bản - Địa chỉ liên hệ: Ngõ Trà hương, Hải Phòng - Điện thoại: 0313. Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý chất rắn điện tử, vật lý lý thuyết,Vật lý màng mỏng nanô; 3. ThS . Đinh Đức Linh – Giảng viên cơ hữu - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ Vật lý - Thuộc bộ môn: Cơ sở cơ bản - Địa chỉ liên hệ: - Điện thoại: 0906159688. Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý chất rắn điện tử, Vật lý lý thuyết, năng lượng mặt trời,Vật lý màng mỏng nanô; Vật liệu perovskite; Hạt nano dẫn truyền trong y học. 4. GVC . Nguyễn Tiến Ich– Giảng viên thỉnh giảng - Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, cử nhân. - Thuộc bộ môn: Vật lý - ĐHHH Việt Nam - Địa chỉ liên hệ: . - Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý chất rắn điện tử, Vật lý màng mỏng nanô; 5. . ThS . Vũ thị Phƣợng – Giảng viên thỉnh giảng - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ Vật lý - Thuộc bộ môn: Vật lý - ĐHHH - Địa chỉ liên hệ: Hải Phòng 2
3. - Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý chất rắn điện tử, Vật lý màng mỏng nanô; 6. Thông tin về trợ giảng (nếu có): - Chức danh, học hàm, học vị: - Thuộc bộ môn: . - Địa chỉ liên hệ: . - Điện thoại: . Email: - Các hướng nghiên cứu chính: 3
4. Thông tin về môn học 1. Thông tin chung - Số đơn vị học phần/ tín chỉ: 60 tiết (45 tiết lý thuyết + 15 tiết TN) / 3 tín chỉ - Các môn học tiên quyết: Toán cao cấp, Xác suất thống kê - Các môn học kế tiếp: không yêu cầu - Các yêu cầu đối với môn học (nếu có): - Thời gian phân bổ đối với các hoạt động: + Nghe giảng lý thuyết: 50 % + Làm bài tập trên lớp + thảo luận: 25 % + Thực hành, thực tập (ở PTN, nhà máy, điền dã, ): thực hành thí nghiệm theo yêu cầu: 25% + Hoạt động theo nhóm: + Tự học: + Kiểm tra: 6 bài kiểm tra tư cách: 2 bài/1 học phần 2. Mục tiêu của môn học: Phần chương trình học này được soạn thảo dựa trên chương trình cho phép của Bộ giáo dục và đào tạo, có chỉnh lý bổ xung sao cho phù hợp với thời gian của các khối ngành đào tạo, nhằm mục đích cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản của vật lý, tạo điều kiện tốt cho học tập các môn chuyên ngành. Qua việc học tập, chương trình cũng giúp cho sinh viên pháp triển tư duy khoa học sáng tạo. 3. Tóm tắt nội dung môn học: Môn học Vật lý đại cương được chia làm 3 học phần gọi là VL1, VL2, VL3 cung cấp tất cả những kiến thức đại cương về vật lý như: cơ học, nhiệt học, điện học, quang học, hạt nhân nguyên tử và một số vấn đề về vật liệu mới, năng lượng mới,vật lý thiên văn và máy phát lượng tử - Laser Mỗi học phần chứa đựng 2 nội dung chính: lý thuyết, thí nghiệm VLĐC. 4. Học liệu: - Học liệu bắt buộc: Lương Duyên Bình- Vật lý đại cƣơng- Bài tập VLĐC (dùng cho các trường khối kỹ thuật công nghiệp) tập 1,2,3 NXB giáo dục 1998 - Học liệu tham khảo: Vũ Thanh Khiết, Nguyẽn Thế Khôi, Vũ Ngọc Hồng – Giáo trình Vật lý đại cƣơng tập 1, 2, 3. NXB giáo dục 1979. Hoàng quý, nguyễn Hữu Mình, Đào Văn Phúc – Cơ học. NXB giáo dục 1979. Đặng quang Khang- Vật lý đại cƣơng - Đại học bách khoa Hà nội 2001. I.V Xaveliev, giáo trình vật lý đại cƣơng, tập 1, 2 , 3 NXB Maxcơva 1993 4
5. 5. Nội dung và hình thức dạy học: A. vật lý đại cƣơng I (60 tiết = 45 tiết LT + 15 tiết TH) Nội dung Hình thức dạy – học (Ghi cụ thể theo từng chương, mục, tiểu mục) Tổng Lý Bài tập + Thảo Kiểm (tiết) thuyết Tự học luận tra (1) (2) (3) (4) Chƣơng 1. Động học chất điểm 4 3 7 1.1. Các khái niệm mở đầu đơn vị thứ nguyên 1 1.2. Toạ độ, vận tốc và gia tốc 3 1.3. Bài tập 3 1.8(16),1.12 (17), 1.13 (17), 1.14 (18), 1.15 (18), 1.22 (19), 1.23 (19), BTVLDC Tập 1- 1997 Chƣơng 2. Động lực học chất điểm 4 3 7 2.1. Các định luật của Niưtơn 1 2.2. động lượng , xung lượng – mô men động 1 lượng- ý nghĩa 2.3. khảo sát bài toán cơ hệ chất điểm 1 2.4. nguyên lý tương đối Galilê- hệ quy chiếu quán 1 tính, không quán tính – lực quán tính 2.5.Bài tập 3 Thí dụ 2.1 (23), Thí dụ 2.2 (24), 2.1 (28), 2.8(30), 2.9(30), 2.11(30), 2.13(31), 2.15(31), 2.24(34), 2.34(35), BTVLDC Tập 1- 1997 chƣơng3. Động lực học hệ chất điểm- vật rắn 4 3 7 3.1. Khối tâm, định nghĩa, chuyển động khối tâm 1 3.2. Các định luật bảo toàn cho hệ chất điểm - động 1 lượng, mô men động lượng 3.3. Chuyển động vật rắn, phương trình cơ bản 2 chuyển động quay – mô men quán tính 3.4. Bài tập: Thí dụ 3.5 (43), 3.1 (44), 3.9 (46), 3 3.10 (46), 3.16 (47), 3.20(48) BTVLDC Tập 1- 1997 chƣơng 4. Năng lƣợng 4 2 6 4.1. Công, công suất, công suất cho chuyển động 1 quay 4.2. năng lượng, động năng, định lý động năng 1 4.3. trường thế, thế năng, định luật bảo toàn cơ 2 năng 4.4. Bài tập :Thí dụ4.1(52), 4.4 (57), 4.8 (57), 4.9 2 (58), 4.10(58), 4.11(58) 4.15(59) 4.16(59) 4.22(60), 4.27(62) BTVLDC Tập 1- 1997 4.5. Kiểm tra tƣ cách lần 1 2 2 chƣơng 5. Các định luật khí lý tƣởng 2 1 3 5.1. Các khái niệm mở đầu 05 5.2. các định luật thực nghiệm của chất khí 05 5.3. phương trình trạng thái khí lý tưởng – pt 1 Clapêrôn –Menđeleep 5.4. Bài tập : 0.1(82), 0.2 (82), 0.3 (82), 0.5(82), 1 0.6 (83), 0.7(83) BTVLDC Tập 1- 1997 5
6. chƣơng 6. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học 3 2 5 6.1. Các khái niệm : nội năng, công và nhiệt lượng 1 6.2. nguyên lý 1 nhiệt động học phát biểu, ý nghĩa 1 hệ quả 6.3. khảo sát các quá trính cân bằng khí lý tưởng 1 6.4. Bài tập 2 8.3 (89), 8.7 (90), 8.9 (90), 8.10 (90), 8.12(91) 8.12(91) 8.14(91) 8.16(91) 8.17(91) 8.22(92) BTVLDC Tập 1- 1997 chƣơng 7. Nguyên lý thứ hai nhiệt động học 4 2 6 7.1. Những hạn chế nguyên lý 1 1 7.2. quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch 1 7.3. máy nhiệt – nguyên lý thứ 2 – ý nghĩa 1 7.4. chu trình Các Nô thuận nghịch – hiệu suất 1 7.5. Bài tập:Thí dụ 9.1 (96), 9.3 (99), 9.4 (99), 9.9 2 (100), 9.10 (100), BTVLDC 7.6. Kiểm tra tƣ cách lần 2 2 2 Tổng (1tiết = 45 phút) 25 16 4 45 II. Thí nghiệm 1- (15 TIẾT) Stt Bài thí nghiệm Tiết 1 Làm quen các phương pháp đo, đọc kết quả, xử lý kết quả đo 3 2 Đo gia tốc trọng trường bằng con lắc vật lý 3 3 Đo mô men quán tính bánh xe và ma sát ổ trục 3 4 Đo chỉ số đoạn nhiệt của chất khí 3 5 Đo vận tốc âm trong không khí bằng phương pháp sóng dừng 3 6 Các bài khác tuỳ theo năng lực của PTN 6
7. B. Vật lý đại cƣơng II (60 tiết = 45 tiết LT + 15 tiết TH) Hình thức dạy – học Nội dung Lý Bài tập + Thảo Kiểm Tổng (Ghi cụ thể theo từng chương, mục, tiểu mục) thuyết Tự học luận tra (tiết) (1) (2) (3) (4) Chƣơng 8 : Trƣờng tĩnh điện 7 3 2 12 8.1. Định luật Culông – bảo toàn điện tĩnh 1 8.2. khái niện điện trường – cường độ điện trường – 1 lưỡng cực điện 8.3. điện thông, định lý OG cho điện trường- ứng 2 dụng cho mặt phẳng mang điện đều rộng vô hạn 8.4. công của trường tĩnh điện, điện thế, hiệu điện 3 thế, mặt đẳng thế liên hệ E, V 8.5. điện dung vật dẫn cô lập, điện dung tụ điện – 2 năng lượng điện trường 8.6. Bài tập :1.3(10),1.7 (11), 1.13 (17), 1.10 (11), 3 1.11 (11), 1.12 (11), 1.20 (13), 1.24 (13), 1.32 (14), 1.33 (14), BTVLDC Tập I1- 1998 Chƣơng 9. Từ trƣờng không đổi 7 3 10 9.1. Tương tác từ - định luật Ampe 1 9.2. véc tơ cảm ứng từ – cường độ từ trường- định 2 luật Bio-xava-laplax 9.3. từ thông - định lý OG cho từ trường 2 9.4. lưu số véc tơ cường độ từ trường - định lý 1 Ampe dòng toàn phần 9.5. tác dụng từ trường lên dòng điện – công lực từ 1 – lực Lorenx 9.6. Bài tập 3 Thí dụ 4 (39), 4.2 (41), 4.5(42), 4.7(42), 4.8 (42), 4.10(42), 4.11(43), 4.20(44), 4.25(45), 4.25(45), 4.26(45), 4.39(48), 4.43(49), 4.44(49), 4.48(50), BTVLDC Tập 1I- 1998 Chƣơng 10 : Hiện tƣợng cảm ứng điện từ 2 1 1 4 10.1. Các định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ 1 10.2. hiện tượng tự cảm 1 10.3. năng lượng ống dây – năng lượng từ trường 1 10.4. Bài tập gợi ý : 5.1 (53), 5.10 (55), 5.17 (56), 1 5.18(56), 5.26 (57) BTVLDC Tập II- 1998 Chƣơng 11 : Trƣờng điện từ- dao động điện từ 2,5 1,5 1 5 11.1. Luận điểm thứ nhất của Măcxoen – phương 0,5 0,5 trình Măcxoen- Faraday 11.2. luận điểm thứ hai của Măcxoen – phương 0,5 0,5 trình Măcxoen- Ampe 11.3. dao động điện từ điều hoà 0,5 11.4. dao động điện từ tắt dần 0,5 11.5. dao động điện từ cưỡng bức 0,5 11.6. Bài tập gợi ý : Thí dụ 7 (78), Thí dụ 8 (79), 1,5 8.23 (83), 8.24 (84), 8.25 (84), 8.26 11.7 Ôn tập kiểm tra tƣ cách I 2 2 7
8. Chƣơng 12 : Cơ sở của quang học cổ điển 1 1 2 12.1. Định luật phản xạ, khúc xạ ánh sáng hiện 1 tượng phản xạ toàn phần 12.2. những phát biểu tương đương định luật đề các 1 Chƣơng 13 : Giao thoa ánh sáng 2 2 1 5 13.1. Cơ sở quang học sóng – hàm sóng – cường độ 1 sáng 13.2. hiện tượng giao thoa bằng khe Iâng 1 13.3. giao thoa gây bởi bản mỏng bề đày thay đổi – 0,5 nêm không khí – vân tròn Niutơn 13.4. giao thoa gây bởi bản mỏng có bề dày không 0,5 đổi 13.5. Bài tập gợi ý : Thí dụ 4 (15),Thí dụ 5 (16), 2 Thí dụ 6 (17), 1.2 (18), 1.21 (24), 1.31 (26), 1.32 (26), BTVLDC Tập III- 1998 Chƣơng 14 : Nhiễu xạ ánh sáng 2 1 3 14.1. Hiện tượng nhiễu xạ - nhiễu xạ sóng cầu- 1 phương pháp đới cầu Frêxnen 14.2. nhiễu xạ sóng cầu qua lỗ tròn - đĩa tròn 0,5 14.3. nhiễu xạ sóng phẳng qua một khe hẹp – ứng 0.5 dụng 14.4. Bài tập gợi ý : Thí dụ 2 (31), 2.2 (36), 2.3 1 (36), 2.4(36), 2.8(37), 2.9(37) BTVLDC Tập III- 1998 14.5. Kiểm tra tƣ cách lần 2 2 2 Tổng (1tiết = 45 phút) 23,5 11,5 6 4 45 II. Thí nghiệm II - (15 tiết) Stt Bài thí nghiệm Tiết 1 Đo suất điện động và điện trở bằng cầu Winxtơn 3 2 Đo tiêu cự thấu kính và hệ thấu kính 3 3 Khảo sát mạch RLC, Đặc tính tranditor 3 4 Đo bước sóng bằng nhiễu xạ qua cách tử nhiễu xạ 3 5 Đo hằng số Plăng – khảo sát hiện tượng quang điện 3 6 Các bài khác tuỳ theo năng lực của PTN 8
9. C. vật lý đại cƣơng III (45 tiết = 45 tiết LT + 0 tiết TH) Nội dung Hình thức dạy - học (Ghi cụ thể theo từng chương, mục, tiểu mục) Lý Bài tập+ Thảo Kiểm Tổng thuyết Tự học luận tra (tiết) (1) (2) (3) (4) Chƣơng 15 : Quang học lƣợng tử 7 3 10 15.1. Bức xạ nhiệt – các định luật cơ bản 2 15.2. thuyết phôtôn ánh sáng – hiện tượng 2 quang điện 15.3. động lực học photon – hiện tượng 3 Kôngtơn 15.4. Bài tập 3 Thí dụ 1 (54), 4.5 (56), 4.6(56), 4.12(57), 4.13 (57), 4.14(57), 4.27(59), Thí dụ 2 (61), 4.31(64), 4.32(64), 4.39(65), BTVLDC Tập 1II- 1998 Chƣơng 16. Cơ học lƣợng tử 5 2 7 16.1. Tính chất sóng của vi hạt – giả thuyết 1 Đơbrơi 16.2. hệ thức bất định Haidenbec 1 16.3. hàm sóng – ý nghĩa thống kê hàm sóng 1 16.4. phương trình Srôđinger- ứng dụng giải bài 2 toán vi hạt trong giếng thế 1 chiều 16.5 Bài tập 2 Thí dụ 1 (77), Thí dụ 2 (79), 5.23 (85), BTVLDC Tập III- 1998 16.6. Kiểm tra tƣ cách I 2 2 Chƣơng 17 : Vật lý nguyên tử 4 1 5 17.1. Nguyên tử Hiđrô- phương trình Srôđinger 2 – năng lượng – quang phổ. 17.2. mô men động lượng – mô men từ của 2 electrôn – hiệu ứng Deeman 17.3 Bài tập 1 Thí dụ 2 (72), B3 (73) B4 (73) B5 (73) B6 (73) B8 (73) Thí dụ 3 (100), 6.13 (104), BTVLDC Tập III- 1998 Chƣơng 18 : Vật lý hạt nhân 6 2 8 18.1. Những tính chất cơ bản của hạt nhân 1 nguyên tử 18.2. độ hụt khối năng lượng liên kết 1 18.3. hiện tượng phóng xạ 1 18.4. tương tác hạt nhân – các định luật bảo 2 toàn – ứng dụng 18.5. hiện tượng phân hạch – phản ứng nhiệt 1 hạch – máy gia tốc– ứng dụng 18.6. Bài tập 2 7.7(112), 7.8(112), 7.9(112), 7.16 (113) đến 7.24(113), 7.46 (117), BTVLDC Tập III- 1998 Chƣơng 19 : Vũ trụ và các thiên thể 2 1 3 9
10. 19.1. Sơ lược về cấu tạo vũ trụ 1 19.2. chuyển động các thiên thể trong hệ mặt 1 trơi- định luật Keple 19.3. vận tốc vũ trụ 0,5 19.4 một số vấn đề mở rộng 0,5 Chƣơng 20 : Năng lƣợng mới 3 1 4 20.1. Lịch sử phát triển năng lượng 0,5 20.2. Các nguồn năng lượng cổ truyền 0,5 20.3. năng lượng mặt trời 0,5 20.4. thuỷ điện 0,5 20.5. địa nhiệt điện 0,5 20.6. năng lượng gió 0,5 20.7 một số vấn đề mở rộng 1 Chƣơng 21 : các vật liệu rắn – Laser 3 1 4 21.1 vật liệu tinh thể 1 21.2. một số tính chất của vật dẫn kim loại 1 21.3 một số tính chất của bán dẫn 1 21.4 nguyên lý máy phát lượng tử – laser 1 21.5. Kiểm tra tƣ cách lần 2 2 2 Tổng (1tiết =45 phút) 30 8 3 4 45 6. Tiêu chí đánh giá nhiệm vụ giảng viên giao cho sinh viên: - Kiểm tra các nội dung đã được giao chuẩn bị 7. Hình thức kiểm tra, đánh giá môn học: - 2 bài kiểm tra điều kiện trên lớp cho mỗi học phần - 1 bài thi hết môn; 8. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm: - Kiểm tra trong năm học: điểm quá trình 30% trong đó, + Chuyên cần: 4/10; + Kiểm tra thường xuyên: 3/10 + Thực hành TN: 3/10 (là điều kiện để dự thi hết môn) - Thi hết môn: 70% 9. Yêu cầu của giảng viên đối với môn học: - Yêu cầu về điều kiện để tổ chức giảng dạy môn học: giảng đường, phòng thực hành thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm - Yêu cầu đối với sinh viên: sinh viên phải dự lớp tối thiểu 70% số tiết của môn học, Thực hành đạt yêu cầu thí nghiệm theo chương trình, hoàn thành tốt các bài tập và các yêu cầu của giáo viên đối với môn học. Hải Phòng, ngày 24 tháng 5 năm 2012 Chủ nhiệm bộ môn Phê duyệt cấp trƣờng Ngƣời viết đề cƣơng chi tiết Thạc sĩ 10
11. Phân chia chƣơng trình môn học Vật lý đại cƣơng (Khối cao đẳng, đại học chính quy) Ngành CNTT Điện CN,ĐT Xây dựng Hoá dầu Môi trường Chế biến VLĐC I Lt : 45 45 45 45 45 45 Th: 15 15 15 15 15 15 VLĐC II Lt: 45 45 45 45 45 45 Th: 15 15 15 15 15 15 VLĐC III Lt: 45 45 45 45 0 0 Th: 0 0 0 0 Tổng 165 tiết 165 tiết 165 tiết 165 tiết 120 tiết 120 tiết 11