Рабочая программа курса физики

Раздел 1. «Механика»

1.1. Кинематика. Задачи механики. Характерные пространственные и временные масштабы в физике. Задачи кинематики. Равномерное прямолинейное движение. Скорость. Путь. Неравномерное движение. Ускорение, скорость, путь, перемещение при неравномерном движении.
Движение в пространстве. Вращательное движение. Угловая скорость,
угловое ускорение. Центростремительное ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорения.

1.2. Динамика. Задачи динамики. Понятие состояния в классической механике. Принцип относительности Галилея. Импульс. Закон сохранения импульса. Законы Ньютона. Силы в природе. Работа и кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Момент силы. Уравнение динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

1.3. Специальная теория относительности. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Лоренцево сокращение расстояний. Лоренцево замедление времени. Основной закон релятивистской динамики.
Закон взаимосвязи массы и энергии. Формула Эйнштейна для энергии.

1.4. Механика сплошных сред. Уравнение непрерывности. Уравнение Бернулли. Ламинарные и турбулентные течения. Число Рейнольдса.

 

Раздел 2. «Электричество и магнетизм»

2.1. Электричество. Электрическое взаимодействие. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Циркуляция вектора напряженности. Потенциал. Напряженность как градиент потенциала. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы. Энергия электрического поля.

Электрический ток. Сила и плотность тока. Закон Ома для участка и для полной цепи. Сопротивление. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

2.2. Магнетизм. Магнитное взаимодействие. Магниты. Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био – Савара – Лапласа. Связь магнитного поля с электрическим током и открытие Эрстеда. Действие магнитного поля на ток и сила Ампера. Взаимодействие прямолинейных токов. Закон полного тока. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Теорема Гаусса для магнитного поля.

2.3. Электродинамика. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Индуктивность. Самоиндукция. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества. Уравнения Максвелла для электромагнитного
поля. Принцип относительности в электродинамике.

 

Раздел 3. «Колебания и волны»

3.1. Кинематика гармонических колебаний. Гармонические колебания и их характеристики (скорость, ускорение). Уравнение гармонических колебаний. Сложение колебаний: сложение гармонических колебаний одного направления и одного периода. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний одинакового периода.

3.2. Динамика колебаний. Уравнение динамики свободных гармонических колебаний. Математический, физический и пружинный маятники. Колебательный контур. Ангармонический осциллятор.

3.3. Затухающие колебания. Уравнение динамики затухающих
колебаний. Декремент затухания. Добротность.

3.4. Вынужденные колебания. Уравнение динамики вынужденных колебаний. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс. Вынужденные колебания в электрических цепях. Переменный электрический ток. Закон Ома для цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока.

3.5. Волновые процессы. Уравнение волны. Продольные и поперечные волны. Уравнение плоской волны. Уравнение сферической волны. Волновое уравнение. Интерференция волн.

 

Раздел 4. «Оптика»

4.1. Электромагнитные волны. Электромагнитные волны и уравнения Максвелла. Шкала электромагнитных волн. Скорость света.

4.2. Геометрическая оптика. Законы преломления и отражения. Полное внутреннее отражение. Линзы. Микроскоп. Телескоп. Бинокль.

4.3. Интерференция света. Интерференция. Опыт Юнга. Расчет интерференционной картины Юнга. Кольца Ньютона. Тонкие пленки.

4.4. Дифракция. Дифракция. Пятно Пуассона. Дифракция Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Элементы Фурье-оптики.

4.5. Взаимодействие света с веществом. Дисперсия. Опыт Ньютона. Рассеяние и поглощение света. Поляризация. Закон Малюса. Угол Брюстера. Двойное лучепреломление.