Теоретические вопросы к защите лабораторных работ

Теоретические вопросы к защите лабораторных работ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

Контрольные вопросы:

1. Вращательное движение. Угловое перемещение, угловая скорость и угловое ускорение. Кинематические формулы равномерного и равноускоренного вращения. Связь линейных и угловых характеристик движения.

2. Момент инерции материальной точки, системы материальных точек, тела. Теорема Штейнера.

3. Момент силы относительно оси вращения. Основной закон динамики вращательного движения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.

Контрольные вопросы

1. Законы Ньютона. Масса. Сила. Назвать основные силы в механике и описать их свойства (направление, способ расчета, природа силы).

2. Кинематические формулы равномерного и равноускоренного прямолинейного движения. Линейная скорость, ускорение, перемещение. Средняя и мгновенная скорость.

3. Момент силы. Момент инерции материальной точки и тела. Основной закон динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

Контрольные вопросы(не совпадают с вопросами методички!)

1. Угловое перемещение, угловая скорость и угловое ускорение. Кинематические формулы равномерного и равноускоренного вращения. Связь линейных и угловых характеристик движения.

2. Вращательное движение твердого тела. Качение тела. Формулы кинетической энергии вращающегося и катящегося твердого тела. Принцип работы установки. Закон сохранения энергии для маятника Максвелла.

3. Момент силы. Момент инерции материальной точки и тела. Основной закон динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Основной закон динамики вращательного движения через момент импульса тела (в обобщенном виде).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4.

Контрольные вопросы

1. Кинематические формулы равномерного и равноускоренного поступательного движения. Линейное перемещение, скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение. Дифференциальные связи линейных характеристик движения (через производные).

2. Кинематические формулы равномерного и равноускоренного вращательного движения. Угловое перемещение, скорость и ускорение. Дифференциальные связи угловых характеристик движения (через производные). Связь линейных и угловых характеристик движения.

3. Механическая энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения тела. Закон сохранения энергии тела, скатывающегося с наклонной плоскости.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.

Контрольные вопросы

1. Пружинный маятник. Формула Томпсона для периода колебаний пружинного маятника. Закон сохранения энергии для колебаний пружинного маятника.

2. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний пружинного маятника и его решение. Период, частота, круговая (циклическая) частота, амплитуда, фаза колебаний.

3. Закон Гука в дифференциальной и интегральной форме. Относительная и абсолютная деформация. Механическое напряжение. Диаграмма растяжения. Предельные точки на диаграмме растяжения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6.

Контрольные вопросы

1. Физический и математический маятник. Приведенная длина физического маятника.

2. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний маятника и его решение. Период, частота, круговая (циклическая) частота, амплитуда, фаза колебаний.

3. Формула Томпсона для периода колебаний физического и математического маятника.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7.

Контрольные вопросы(не совпадают с вопросами методички!)

1. Виды механической энергии. Формулы потенциальной энергии (для силы тяжести и силы упругости). Формулы кинетической энергии (для поступательного и вращательного движения). Закон сохранения полной механической энергии.

2. Работа механической силы. Формула связи работы силы трения с изменением максимальной потенциальной энергии шара. Принцип работы установки.

3. Виды трения (см. методичку). Сила трения скольжения, качения и покоя: формулы, свойства, коэффициенты трения и способы их уменьшения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8.

Контрольные вопросы(не совпадают с вопросами методички!)

1. Момент инерции материальной точки, системы материальных точек, тела. Теорема Штейнера. Момент силы относительно оси вращения. Основной закон динамики вращательного движения.

2. Виды деформации. Закон Гука (дифференциальная и интегральная форма). Параметры деформации (абсолютная и относительная деформация, механическое напряжение).

3. Дифференциальное уравнение колебаний и формула периода колебаний крутильного маятника. Принцип работы установки (см. методичку). Период, частота, круговая (циклическая) частота, амплитуда, фаза колебаний).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №17.

Контрольные вопросы

1. Течение жидкости. Линии тока. Трубка тока. Установившееся течение жидкости. Режимы течения жидкости и их характерные особенности. Число Рейнольдса.

2.Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Составляющие давления (гидростатическое, статическое, динамическое) и причины их возникновения. Уравнение Бернулли для горизонтальной трубки.

3. Вязкость. Коэффициенты динамической и кинематической вязкости. Зависимость вязкости жидкостей и газов от температуры и ее качественное объяснение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18.

Контрольные вопросы

1.Закон Паскаля. Давление столба жидкости. Сила Архимеда. Условия плавания тела (тело тонет, всплывает, уравновешено в жидкости).

2. Режимы течения жидкости и их характерные особенности. Число Рейнольдса. Идеальная жидкость. Вязкость. Подъемная сила и лобовое сопротивление, причины их возникновения.

3.Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Составляющие давления (гидростатическое, статическое, динамическое) и причины их возникновения. Уравнение Бернулли для горизонтальной трубки.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №25.

Контрольные вопросы

1. Параметры состояния газа. Термодинамический процесс и равновесие. Уравнение Клапейрона и Менделеева-Клапейрона.

2. Изопроцессы (для каждого изопроцесса дать определение, записать закон, построить графики в координатах PV, PT и VT).

3. Первое начало термодинамики, его применение к изопроцессам. Молярные теплоемкости. Уравнение Майера. Коэффициент Пуассона. Адиабатный процесс (записать формулу, построить график в координатах PV и описать отличие от изотермы).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №30.

Контрольные вопросы

1. Поверхностное натяжение и механизм его образования (см. методичку).

2. Смачивание. Капиллярные явления.

3. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Режимы течения жидкости.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №31.

Контрольные вопросы

1. Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности, их взаимосвязь. Вектор градиента. Принцип суперпозиции полей.

2. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме и веществе. Работа поля. Теорема о циркуляции вектора напряженности.

3. Проводники в электростатическом поле. Условие равновесия зарядов в проводнике. Диэлектрики в электростатическом поле. Типы диэлектриков. Поляризация и ее виды. Поляризованность, диэлектрическая проницаемость и восприимчивость. Электрическое смещение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №33.

Контрольные вопросы

1. Электроемкость проводника и конденсатора. Связь напряжения и напряженности, связь заряда с напряжением в конденсаторе.

2. Емкость плоского конденсатора. Соединения конденсаторов (схема и формулы для результирующих значений q, U, C). Энергия заряженного проводника, конденсатора. Объемная плотность энергии.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №35.

Контрольные вопросы

1. Формула сопротивления проволочного проводника. Зависимость сопротивления проводника от температуры и ее качественное объяснение. Закон Джоуля - Ленца (интегральная и дифференциальная форма).

2. Законы Ома в интегральной форме (для неоднородного участка цепи, для однородного участка цепи, для замкнутой (полной) цепи). Закон Ома в дифференциальной форме. Соединения резисторов (схема и формулы для U, I, R).

3. Правила Кирхгофа. Узел цепи, независимый контур, правила расстановки знаков. Задача на применение правил Кирхгофа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №36.

Контрольные вопросы

1. Закон Джоуля – Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Мощность тока. Формулы полной и полезной мощности в электрической цепи. КПД источника тока.

2. Законы Ома в интегральной форме (для неоднородного участка цепи, для однородного участка цепи, для замкнутой (полной) цепи). Закон Ома в дифференциальной форме.

3. Соединения резисторов (схема и формулы для U, I, R). Формула сопротивления проволочного проводника. Зависимость сопротивления проводника от температуры и ее качественное объяснение. Сверхпроводимость.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №38.

Контрольные вопросы

1. Полупроводники, их отличие от проводников и диэлектриков. Электронная и дырочная проводимость в полупроводниках. Механизм образования дырок.

2. Собственная и примесная проводимость в полупроводниках. Полупроводники p- и n- типа, их получение.

3. Полупроводниковый диод. Особенности работы диода в пропускном и запорном направлении. Транзистор.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №39.

Контрольные вопросы

1. Внутренняя и внешняя контактная разность потенциалов и механизм их образования. Законы Вольта.

2. Термоэлектрические явления (Зеебека, Пельте, Томпсона). Термопара.

3. Проводники, диэлектрики и полупроводники в зонной теории твердого тела.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №41.

Контрольные вопросы

1. Магнитное поле, его характеристики. Силовые линии. Сила Лоренца и сила Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле Земли.

2. Основные положения теории электромагнитного поля Максвелла. Уравнения Максвелла. Теорема о циркуляции вектора В. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме.

3. Задача на применение правила правого винта (магнитное поле прямого проводника и кругового витка) и правила левой руки (направление сил).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №49.

Контрольные вопросы

1. Ферро- , пара- и диамагнетики, их отличительные особенности. Механизм формирования остаточной намагниченности у ферромагнетиков. Домены. Точка Кюри. Петля гистерезиса.

2. Магнитное поле. Поток вектора В. Явление электромагнитной индукции и самоиндукции. Правило Ленца.

3. Намагничивание магнетиков. Макро- и микротоки. Напряженность H и индукция В магнитного поля, их взаимосвязь. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость. Теорема о циркуляции вектора H.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №53.

Контрольные вопросы

1. Законы отражения и преломления световых волн. Закон прямолинейного распространения света. Закон независимости световых пучков. Линзы (виды, основные лучи, формула линзы).

2. Относительный и абсолютный показатели преломления. Явление полного внутреннего отражения. Дисперсия света.

3. Поляризованный свет. Виды поляризации. Угол и закон Брюстера. Закон Малюса. Поворот плоскости поляризации.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №58.

Контрольные вопросы

1. Интерференция и дифракция света. Условия возникновения интерференции. Белый и монохроматический свет. Условия максимумов и минимумов. Разность фаз и разность хода.

2. Опыт Юнга. Интерференция в тонких пленках (ход лучей). Просветление оптики.

3. Кольца Ньютона, ход интерферирующих лучей и наблюдаемая картина в отраженном и проходящем свете.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №60.

Контрольные вопросы

1. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Теория зон Френеля (рисунок распределения на волновой поверхности, радиус зон Френеля).

2. Дифракция на круглом отверстии и длинной щели.

3. Дифракционная решетка. Условие главных максимумов и минимумов для дифракционной решетки. Дифракционная картина в монохроматическом и белом свете. Разрешающая способность дифракционной решетки.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №65.

Контрольные вопросы

1. Корпускулярно-волновой дуализм света. Квант света. Энергия, масса и импульс фотона.

2. Явление фотоэффекта. Виды фотоэффекта. Принцип работы полупроводникового фотоэлемента.

3. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Работа выхода электрона. Законы Столетова.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №67.

Контрольные вопросы

1. Спектр. Виды спектров. Спектры испускания и поглощения. Спектральный анализ и его применение.

2. Модель атома Резерфорда – Бора. Постулаты Бора.

3. Образование спектра излучения атома водорода. Формула Бальмера.

Спектральные серии Лаймана, Бальмера, Пашена.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №69.

Контрольные вопросы

1. Корпускулярно-волновой дуализм света. Квант света. Энергия, масса и импульс фотона.

2. Явление фотоэффекта. Виды фотоэффекта. Принцип работы вакуумного и газонаполненного фотоэлемента, их вольт – амперные характеристики.

3. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Работа выхода электрона. Законы Столетова.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №70.

Контрольные вопросы

1. Тепловое излучение и его особенности. Спектральная испускательная и поглощательная способность. Интегральная энергетическая светимость.

2. Абсолютно черное тело. Серое тело. Закон Кирхгофа.

3. Закон Стефана – Больцмана. Закон Вина. График зависимости испускательной способности тела от длины волны при разных температурах.