Учебно-методический комплекс по дисциплине дпп. В. 01. Термодинамика сред в электромагнитном поле для специальности 050203 Физика

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание Учебно-методический комплекс Специальность 032200 (050203) Физика Дисциплины специализации Программа дисциплины Задачи дисциплины Объем дисциплины и виды учебной работы 4. Содержание дисциплины Тематический план 4.2. Содержание разделов дисциплины 4.3. Лабораторный практикум Наименование лабораторных работ 5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины 6. Материально–техническое обеспечение дисциплины 7. Содержание итогового и промежуточного контроля 7.1.2. Перечень заданий для самостоятельной работы 7.2. Примерный перечень вопросов к зачету Примерная тематика рефератов, курсовых работ 8.1. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы СТУДЕНТОВ 8.2. Место дисциплины в циклах дисциплин ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс по дисциплине сд. Дс. Ф. 10 Современные методы исследования, 114.99kb.
• Учебно-методический комплекс дпп ф. 14 Программирование подготовки специалиста по специальности, 295.95kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплина «физика» Кафедра общей и экспериментальной, 611.05kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине дпп. Ф. 14. Детская литература (уд-04. 13-004), 1346.92kb.
• Б. В. Мартынов учебно-методический комплекс по дисциплине «логистика» для студентов, 1097.34kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Молекулярная физика для специальности 010701, 480.43kb.
• Л. Л. Гришан Учебно-методический комплекс по дисциплине «Аудит» Ростов-на-Дону, 2010, 483.53kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика Конденсированного Состояния Для специальности, 322.8kb.
• Е. С. Прокопенко учебно-методический комплекс по дисциплине «антикризисное управление», 589.33kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Управление рисками» Для специальности:, 1692.15kb.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ


ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет

им. М.Акмуллы»


Физико-математический факультет

Кафедра общей физики

«Согласовано» _________________ председатель УМК Гильмиярова С.Г.

«Утверждаю» _______________ декан факультета Каримов З.Ш

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине

ДПП. В.01.Термодинамика сред в электромагнитном поле


для специальности

050203 Физика

Выписка из Государственного образовательного стандарта высшего

профессионального образования №653 пед/сп (новый) 31 января 2005 г.

Специальность 032200 (050203) Физика

индекс дисциплины	Наименование дисциплины и основные дидактические единицы	Всего часов
ДПП.ДС.	Дисциплины специализации	500

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ


ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет

им. М.Акмуллы»


Физико-математический факультет

«Согласовано» _________________ председатель УМК Гильмиярова С.Г.

«Утверждаю» _______________ декан факультета Каримов З.Ш

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ДПП. В.01.Термодинамика сред в электромагнитном поле


Для специальности 032200 (050203.65) Физика


МОДУЛЬ 1. Программа учебной дисциплины


1. Цели и задачи дисциплины


Цель дисциплины – дать студентам систематизированные сведения о последних результатах научных исследований в области теплофизики.

Задачи дисциплины:

- дополнить, обобщить и углубить систему знаний студентов в области основных понятий теплофизики и электрофизики многофазных сред;

• ознакомить с предметом изучения и содержанием фундаментальных основ термогидродинамики сред в электромагнитном поле;
  
• овладеть элементарными навыками в проведении спецфизических экспериментов
  

- показать модельный характер наших знаний;

- обосновать роль и место физических и математических моделей в структуре теории;

- научить выделять главные особенности изучаемого явления на основе методов теплофизики многофазных сред, строить физическую модель.


Дисциплина ориентирует на учебно-воспитательный, социально-педагогический и научно-методический виды профессиональной деятельности, ее изучение способствует решению следующих типовых задач профессиональной деятельности

в области учебно-воспитательной деятельности:

- использование современных научно обоснованных приемов, методов и средств обучения;

- использование технических средств обучения, информационных и компьютерных технологий;

- воспитание студентов как формирование у них духовных, нравственных ценностей и патриотических убеждений на основе индивидуального подхода;

- организация и проведение внеаудиторных мероприятий;

в области научно–методической деятельности:

- выполнение научно-методической работы, участие в работе научно-методических объединений;

- анализ собственной деятельности с целью ее совершенствования и повышения своей квалификации.

в области социально – педагогической деятельности:

• проведение профориентационной работы.
  
• 
  

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
   

Студент, изучивший курс «Термодинамика сред в электромагнитном поле», должен

знать:

• Основные положения равновесной и неравновесной термодинамики;
  
• Основы термодинамики сплошных сред во внешних электромагнитных полях
  

уметь:

- познавать в природных явлениях известные физические модели, описываемые методами равновесной и неравновесной термодинамики;

- строить математические модели для описания простейших термодинамических явлений;

- измерять основные физические величины, указывая погрешности измерений;

-давать определения основных физических понятий и величин;

-использовать международную систему единиц измерения термо- и электрофизических величин при физических расчетах и формулировке физических закономерностей;

-получать ответы при решении физических задач, тематика которых соответствует содержанию курса;

-решать простейшие экспериментальные физические задачи, используя методы физических исследований;

-использовать численные значения фундаментальных физических констант для оценки результатов простейших физических экспериментов;

-называть и давать словесное и схемотехническое описание основных физических экспериментов;

-называть фамилии ученых физиков, внесших существенный вклад в развитие термодинамики и электродинамики сред;

-структурировать физическую информацию, используя научный метод исследования;

- проводить численные расчеты физических величин при решении физических задач и обработке экспериментальных результатов.


владеть:

- физическим научным языком;

• выражать физическую информацию различными способами;
  
• методом оценки порядка физических величин при их расчетах;
  
• основными методами экспериментальных исследований в области термодинамики сред, взаимодействующих с электромагнитными полями.
  

2. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
   

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр 9
Общая трудоемкость	100	100
Аудиторные занятия	55	55
Лекции	18	18
Практические занятия (семинары)	14	14
Лабораторные работы	18	18
Контроль самостоятельной работы	5	5
Самостоятельная работа	45	45
Курсовые работы/рефераты	-	-
Вид итогового контроля: экзамен/зачет	Зачет	Зачет

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

№ п/п	Тематический план	Лекции	Практические занятия, семинары	Лабораторные работы
1.	4.1.1. Основные положения и уравнения классической равновесной термодинамики	2	2
2.	4.1.2. Основные положения и уравнения термодинамики необратимых процессов для сплошных сред.	2	2
3.	4.1.3. Термодинамика диэлектриков во внешнем электрическом поле.	2	1	2
4.	4.1.4. Термодинамика сред во внешнем магнитном поле	2	1	2
5.	4.1.5. Термодинамика сред в квазистационарном электромагнитном поле	2	2	2
6.	4.1.6. Термодинамика сплошных сред в высокочастотном электромагнитном поле	4	2	4
7.	4.1.7. Термодинамика многофазной среды в высокочастотном электромагнитном поле	2	2	4
8.	4.1.8. Термодинамика многокомпонентной среды в высокочастотном электромагнитном поле	2	2	4

4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ


4.1.1. Основные положения и уравнения классической равновесной термодинамики

4.1.2. Основные положения и уравнения термодинамики необратимых процессов для сплошных сред.

4.1.3. Термодинамика диэлектриков во внешнем электрическом поле.

4.1.4. Термодинамика сред во внешнем магнитном поле

4.1.5. Термодинамика сред в квазистационарном электромагнитном поле

4.1.6. Термодинамика сплошных сред в высокочастотном электромагнитном поле

4.1.7. Термодинамика многофазной среды в высокочастотном электромагнитном поле

4.1.8. Термодинамика многокомпонентной среды в высокочастотном электромагнитном поле


4.3. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ
1.	4.1.1.	Не предусмотрена
2.	4.1.2.	Не предусмотрена
3.	4.1.3.	Экспериментальное исследование нагрева диэлектриков в постоянном электрическом поле
4.	4.1.4.	Экспериментальное исследование сред во внешнем магнитном поле
5.	4.1.5.	Экспериментальное исследование сред в квазистационарном электрическом поле
6.	4.1.6.	Экспериментальное исследование дегазации электропроводной жидкости в высокочастотном электрическом поле
7.	4.1.7.	Экспериментальное и теоретическое исследование фильтрации многофазной диэлектрической жидкости в высокочастотном электромагнитном поле
8.	4.1.8	Экспериментальное исследование многокомпонентной среды в высокочастотном электромагнитном поле

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Рекомендуемая литература


ОСНОВНАЯ:

1. Хабибуллин И.Л. Электротермомеханика поляризующихся сред. – Уфа: БашГУ, 2000.
   
2. Диденко А.Н., Зверев Б.В. СВЧ энергетика- М.:Наука, 2000.
   
3. Костюков Н.С., Лукинов А.А., Муминов М.И., Атраш С.М., Скрипников Ю.С. и при облучении- М.: Наука, 2002. – 326 с.
   
4. Галимбеков А.Д., Ковалева Л.А. Некоторые аспекты взаимодействия электромагнитных полей с поляризующимися средами. Монография.- Уфа Изд-ние Башкирск. ун-та, 2004.- 104 с.
   
5. Саяхов Ф.Л., Ковалева Л.А., Галимбеков А.Д., Хайдар А.М. Электрофизика нефтегазовых систем. // Учебное пособие.- Уфа, 2003.- 186 с.
   

6. Саяхов Ф.Л., Галимбеков А.Д., Закирьянов Ф.К. Термодинамика сред в электромагнитном поле. Уфа: БашГУ, 2002..


Дополнительная

1. Грановский М.Г., Лавров И.С., Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей. – Л.: Химия, 1976.
   
2. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот. М.: Энергия, 1968.
   
3. Девятков Н.Д., Зусмановский А.С., Цейтлин А.М. Применение СВЧ электронных приборов и квантовых генераторов в народном хозяйстве (обзор) //Электронная техника, сер. 1: Электроника СВЧ. – 1967. - №11. – С.3-13.
   
4. Мельчер Дж. Р. Электрогидродинамика //Магнитная гидродинамика. – 1974. - №2. – С.3-30.
   
5. Саяхов Ф.Л., Фатыхов М.А. Высокочастотная электромагнитная гидродинамика. – Уфа: БашГУ, 1990.
   
6. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников /Нетушил А.В., Жуховицкий Б.Н., Кудин В.Н. и др. – М.-Л. : Госэнергоиздат, 1959.
   
7. СВЧ – энергетика /Под ред. Э.Окресса. – М.:Мир, 1971, Т.1.
   

8. Ландау Л.Д. и Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. – М.: Наука, 1982.

9. Седов Л.И. Механика сплошной среды. -//Т.1. – М.: Наука, 1973.


5.2. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения данной дисциплины необходимы:

Учебные и методические пособия;

Учебники, программы;

Пособия для самостоятельной работы;


6. МАТЕРИАЛЬНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения данной дисциплины необходимы:

оборудованные аудитории: лекционная аудитория,: кафедра; спецлаборатория технические средства обучения: проектор, , телевизор, специальное освещение, компьютер;.

аудио, -видеоаппаратура:;

учебно-наглядные пособия.


7. СОДЕРЖАНИЕ ИТОГОВОГО И ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ

7.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы

7.1.1. ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Применения энергии высокочастотной электромагнитной энергии в народном хозяйстве.

2. Нагрев сред в электромагнитном поле.

3. Применения квазистационарной термодинамики в народном хозяйстве.

4. Уравнения высокочастотной термогидродинамики сред для случаев плоской, цилиндрической и сферической электромагнитных волн.

5. Особенности нагрева и движения углеводородной жидкости в высокочастотном электромагнитном поле.

6. Теоретическое обоснование результатов экспериментальных исследований в лабораторных условиях.

7. Вияние электромагнитных полей на нагрев и движение многофазных сред.

8. Преимущества и недостатки нагрев сред в электромагнитном поле различных частот.


7.1.2. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ


1. Теоретически оценить нагрев сред в электромагнитном поле.

2. Обосновать уравнения квазистационарной электромагнитной термодинамики. 3. Оценить члены, входящие в уравнения высокочастотной термогидродинамики сред для случаев плоской, цилиндрической и сферической электромагнитных волн.

5. Теоретически исследовать особенностей нагрева и движения углеводородной жидкости в высокочастотном электромагнитном поле.

6. Теоретически обосновать результаты экспериментальных исследований в лабораторных условиях.

7. Рассчитать влияние электромагнитных полей на нагрев и движение многофазных сред.

8. Вывести выражение для источников тепла. Решить численно уравнение теплопроводности с объемными источниками тепла с учетом движения жидкости. Выяснить преимущества и недостатки нагрев сред в электромагнитном поле различных частот.

7.2. Примерный перечень вопросов к зачету

1. Вывод уравнений классической равновесной термодинамики

2. Основные положения и уравнения термодинамики необратимых процессов для сплошных сред.

3. Уравнения термодинамики диэлектриков во внешнем электрическом поле. Анализ их.

4. Термодинамика сред во внешнем магнитном поле

5. Основные положения термодинамики сред в квазистационарном электромагнитном поле

6.. Уравнения термодинамики сплошных сред в высокочастотном электромагнитном поле. Вывод и анализ их.

7. Отличия термодинамики многофазной среды в высокочастотном электромагнитном поле.

8. Применения термодинамики многокомпонентной среды в высокочастотном электромагнитном поле.

9. Предмет, задачи и цели термодинамики сред в электромагнитном поле.


7.3. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ РАБОТ

Рефераты и курсовые работы по плану не предусмотрены.


8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Успешное изучение дисциплины предполагает выполнение определенных условий. Наиболее важными из них являются следующие:

- Изучение дисциплины должно обеспечиваться необходимой математической поддержкой;

- Экспериментальные навыки должны формироваться при выполнении физического практикума и решении определенного числа экспериментальных задач;

- Закрепление теоретического материала должно проводиться в процессе решения теоретических и экспериментальных учебных задач и обсуждения программного материала на семинарах;

- Для повышения степени усвоения учебного материала необходимо широко использовать современную видео- и компьютерную и проекционную технику, математическое моделирование, автоматизацию учебного эксперимента и расчетов;

Необходимо обеспечение студентов учебной литературой и методиками, повышающими эффективность усвоения учебного материала.

8.1. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы СТУДЕНТОВ

1. 
   Познакомиться с программой курса.
   
2. Выбрать учебные пособия в качестве основного и систематически в течение всего учебного процесса изучить курс.
   
3. Проработать рекомендуемую лектором на лекциях специальную литературу.
   
4. При чтении учебного пособия или специальной литературы дополнить свои конспекты лекций.
   
5. Шире пользоваться периодической литературой и диссертациями. Попытаться применить теоретические знания для практических приложений.
   

Пользоваться консультациями преподавателей.


8.2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В ЦИКЛАХ ДИСЦИПЛИН

Изучение термодинамики сред в электромагнитном поле связано с необходимостью получения более углубленных профессиональных знаний, умений и навыков в областях учебно-воспитательной, научно–методической и социально – педагогической деятельности по специальности «Физика».

Данный курс является неотъемлемой частью освоения основ общей, экспериментальной и теоретической физики, физической картины мира, позволит изучить возможности применения в радиотехнике и электротехнике


8.3. СВЯЗЬ С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ


По циклу СД данный курс неразрывно связан с «Общей и экспериментальной физикой» и «Основами теоретической физики», «Физической картины мира», и «Экспериментальной физикой», « Вычислительной физикой».

Преподавание спецкурса опирается на взаимосвязь лекций,

практических занятий и лабораторного практикума, на самостоятельную и индивидуальную работу студентов. При рассмотрении ряда тем курс носит повторительно-обобщающий характер, в других случаях – обучающий.

Работа на практических и семинарских занятиях по курсу направлена

на изучение и применение базовых моделей в конкретных условиях протекания электро- и теплофизических явлений. Спецпрактикум разделен на две части: «Вычислительный эксперимент» и « Натурный эксперимент».

Введение в учебный процесс спецпрактикума по вычислительному эксперименту имеет целью привить студентам навыки построения физических и математических моделей разнообразных явлений и процессов, дать возможность на практике реализовать эти модели на персональном компьютере, научить анализировать результаты моделирования и оценивать их адекватность. Данный вид занятий, во-первых, естественным образом свяжет спецпрактикум по решению задач и натурный эксперимент, проводимый в спецлаборатории, и, во-вторых, позволит полнее реализовать принципы дифференциации и индивидуализации в обучении.


9. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Учебная практика по данной дисциплине не предусмотрена.

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050203.65 - Физика

Программу составил:

Фатыхов М.А.

Доктор физико-математических наук, профессор Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы

Программа одобрена на заседании кафедры от 18 сентября 2009г. протокол № 2