Оглавление
Введение
ПРОГРАММА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО БИОФИЗИКЕ
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫПО БИОФИЗИКЕ
ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Введение
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения.
При решении задач контрольной работы рекомендуется выполнить следующее:
1) указать основные законы и формулы, на которых базируется решение, разъяснить буквенное обозначение формул;
2) следует решать задачи в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных значениях величин, заданных в условии задачи;
3) по мере решения задачи давать пояснения;
4) в конце решения дать ответ на поставленный вопрос задачи.
ПРОГРАММА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО БИОФИЗИКЕ
М еханика
Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Скорость. Средняя скорость. Ускорение.Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Уравнение прямолинейного равноускоренного движения. Графическое представление движения. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения. Криволинейное движение материальной точки на примере движения по окружности с постоянной по модулю скоростью (центростремительное ускорение, угловая скорость, период и частота обращения).
Инерция. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Принцип относительности Галилея, сложение скоростей. Практические примеры расчета скорости тела. Масса. Импульс. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил. Третий закон Ньютона.
Момент силы. Условия равновесия тел. Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Движение тела под действием силы тяжести. Динамика свободного падения тел. Невесомость. Искусственные спутники Земли. Первая космическая скорость. Силы упругости. Закон Гука. Силы трения. Коэффициент трения. Закон трения скольжения.
Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Механическая работа. Мощность. Коэффициент полезного действия механизмов. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике.
Молекулярная физика
Давление. Атмосферное давление (опыт Торричелли). Изменение атмосферного давления с высотой. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса.
Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел.
Основные положения молекулярно- кинетической теории. Броуновское движение. Диффузия. Масса и размер молекул. Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро. Взаимодействие молекул. Идеальный газ. Связь между давлением и средней кинетической энергией молекул идеального газа. Связь температуры со средней энергией частиц газа. Абсолютная температурная шкала. Уравнение Клапейрона- Менделеева. Изопроцессы.
Внутренняя энергия. Количество теплоты. Теплоемкость и удельная теплоемкость вещества. Работа в термодинамике. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Круговые процессы. Тепловые двигатели, преобразование энергии в тепловых двигателях. КПД теплового двигателя.
Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары (изотерма реального газа). Влажность воздуха. Кипение жидкостей (зависимость температуры кипения жидкости от давления).
Электродинамика
Электризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей.
Работа электростатического поля при перемещении заряда. Потенциал и разность потенциалов. Связь между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов.
Проводники в электрическом поле. Электроемкость. Конденсатор. Емкость плоского конденсатора. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость. Энергия электрического поля.
Электрический ток, носители свободных электрических зарядов в металлах. Сопротивление проводников. Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока. Закон Джоуля- Ленца.
Носители свободных электрических зарядов в жидкостях и газах. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Законы электролиза.
Полупроводники. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от температуры. Собственная и примесная проводимость полупроводников, р-п переход.
Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Действие магнитного поля на электрические заряды. Сила Ампера. Сила Лоренца.
Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон Фарадея для электромагнитной индукции. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.
Явление самоиндукции. Индуктивность. Магнитная проницаемость. Энергия магнитного поля.
Колебания и волны
Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Свободные колебания. Математический маятник. Период колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине. Превращение энергии при гармонических колебаниях.
Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие об автоколебаниях.
Механические волны. Скорость распространения. Длина волны. Поперечные и продольные волны. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона.
Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.
Вынужденные электрические колебания. Генератор переменного тока. Переменный ток. Действующие значения силы тока и напряжения. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления. Резонанс в электрической цепи. Трансформатор. Производство, передача и потребление электроэнергии.
Идеи теории Максвелла. Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Свойства электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.
Оптика
Прямолинейное распространение света, отражение и преломление света. Законы отражения и преломления света. Показатель преломления. Полное отражение. Предельный угол полного отражения. Ход лучей в призме. Построение изображений в плоском зеркале. Собирающая и рассеивающая линзы. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. Построение изображений в линзах. Оптические приборы.
Свет - электромагнитная волна. Поляризация света. Поперечность световых волн. Дисперсия света. Призма. Интерференция света. Когерентность. Дифракция света. Дифракционная решетка.
Квантовая физика
Тепловое излучение. Фотоэффект. Опыты Столетова. Кванты света (фотоны). Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Постоянная Планка. Корпускулярно- волновой дуализм.
Опыт Резерфорда по рассеянию -частиц. Планетарная модель атома. Боровская модель атома водорода (постулаты Бора). Испускание и поглощение света атомом. Спектры, спектральный анализ.
Радиоактивность. - и -частицы, -излучения. Методы наблюдения и регистрации заряженных частиц в ядерной физике. Закон радиоактивного распада.
Нуклонная модель ядра. Заряд ядра. Массовое число ядра. Энергия связи частиц в ядре. Деление ядер. Синтез ядер. Выделение энергии при делении и синтезе ядер. Ядерные реакции. Сохранение заряда и массового числа при ядерных реакциях. Примеры символической записи ядерных реакций.
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Элементарный заряд 
Скорость света в вакууме 
Гравитационная постоянная 
Электрическая постоянная 
Магнитная постоянная 
Постоянная Авагадро 
Постоянная Больцмана 
Газовая постоянная 
Постоянная Планка 
МЕХАНИКА__ ___________________________________________________
; 
; 
;
= 
; 
;
; 
; 
;
; 
= 
; = 
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА ________________
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА____________________________________________
; 
;
; 
;
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ__________________________________________
ОПТИКА________________________________________________________
= 
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И КВАНТОВАЯ ФИЗИКА_________________
= 
; 
;
ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
МЕХАНИКА
1. Найти закон движения тела массой 2кг под действием постоянной силы 10Н, если в начальный момент времени t = 0 тело покоилось в начале координат (х = 0).
2. Стрела массой 200 г вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 60 м/с. Определить максимальную высоту, на которую поднимется стрела.
3. Определите кинетическую энергию тела массой 5 кг, если оно обладаетимпульсом 20 кг м/с.
4. Снаряд массой 10 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/с, попадает в неподвижную платформу с песком массой 2 т и застревает в ней. С какой скоростью начинает двигаться платформа?
5. Определить путь, пройденный теломпо горизонтальной поверхности, до остановки, если в начальный момент времени движения оно обладало кинетической энергией 50 Дж. Масса тела 5 кг, коэффициент трения 0,1.
ТЕРМОДИНАМИКА
1. Какой объем V занимает кислород массой 10г при давлении 100 кПа и температуре 
.
2. Найти плотность водорода при температуре 
и давлении 90 кПа.
3. Некоторый газ при температуре 
и давлении 200 кПа имеет плотность 0,34 кг\ 
. Определить что это за газ.
4. КПД идеальной тепловой машины 60%. Какой должна быть температура нагревателя, если температура холодильника 200С?
5. Какую температуру Т имеет 2 г азота, занимающего объем 820 
при давлении 0,2 МПа.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
1. Чему равно сопротивление резистора, если при подключении его к источнику тока ЭДС 10В и внутренним сопротивлением 1 Ом через него течет ток силой 2 А.
2. Чему равна ЭДС источника постоянного тока, если его внутреннее сопротивление 2 Ом и при подключении внешней нагрузки 8 Ом в цепи течет ток силой 1,2 А.
3. Чему равна сила тока в резисторе 2 Ом, если к нему подключен источник ЭДС 12 В, внутреннее сопротивление которого 1 Ом.
4. При питании лампочки от источника ЭДС 2 В сила тока в цепи равна 0,3 А. Определить работу сторонних сил за 0,5 мин.
5. Чему равно напряжение на полюсах источника ЭДС 10 В, если сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению источника.