Содержание
1.Кинематика материальной точки. Пространственно-временные системы отсчёта. Материальная точка. Траектория, путь, перемещение. Скорость, ускорение. Движение по окружности.
2.Сила и масса. Инерциальные системы отсчёта. II и III закон Ньютона.
3.Силы в природе. Закон сохранения импульса.
4.Работа силы. Кинетическая энергия. Поле сил. Потенциальная энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Центральное соударение двух тел.
5.Понятие об абсолютно твёрдом теле. Центр масс. Момент силы. Момент инерции. Теорема Штерна. Основное уравнение вращательного движения.
6.Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа внешних сил при вращении твёрдого тела. Энергия сложного движения.
7.Основы релятивистской механики (принципы относительности Галилея и Эйнштейна). Время и длина в разных системах отсчёта. Основной закон релятивистской динамики мат. точки. Закон взаимодействия массы и энергии.
8.Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей. Движение тел в жидкостях и газах.
9.Предмет молекулярной физики. Масса и размеры молекул. Термодинамические параметры. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа.
10.Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям и энергиям. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и среднеквадратическая скорости молекул. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Распределение Больцмана. Классическая и квантовая статистики.
11.ОУМКТ, Основные понятия МКТ. Число степеней свободы и закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
12.Предмет термодинамики. Основные определения. Внутренняя энергия системы. Работа. Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоёмкость.
13.Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Классическая теория теплоёмкости. Адиабатический процесс.
14.Обратимые и необратимые процессы. Циклы. Тепловые и холодильные машины. Цикл Карно и КПД для идеального газа. Второе начало термодинамики. Энтропия.
15.Реальные газы. Силы и потенциаьная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Внутренняя энергия.
16.Агрегатные состояния вещества и фазы. Фазовые переходы I и II рода. Тройная точка.
17.Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления. Твёрдые тела. Типы кристаллических твёрдых тел. Теплоёмкость твёрдых тел. Плавление и кристаллизация. Аморфные тела.
18.Эл. Заряд и его свойства. Электрическое поле в вакууме. Закон Кулона. Напряжённость эл. поля. Работа и потенциал эл. поля. Связь между напряжённостью и потенциалом.
19.Электростатическая индукция. Диэлектрики и проводники в электростатическом поле. Электрическая ёмкость проводников. Конденсаторы. Энергия электростатического поля.
20.Постоянный эл. ток (сила и плотность, ЭДС, напряжение, закон Ома, закон Джоуля-Ленца, последовательное и параллельное соединение проводников, правила Кирхгофа).
21.Магнитное поле и магнитная индукция, закон Био-Савара-Лапласа. Циркуляция вектора магнитной индукции.
22.Магнитное поле в веществе. Силы магнитного поля. Движение Заряжённых частиц.
23.ЭДС индукции. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.
24.Теория электромагнетизма Максвелла. Понятие об электромагнитных волнах (экспериментальное получение, дифференциальное уравнение, энергия и импульс). Колебательный контур. Переменный ток.
25.Гармонические колебания и их характеристики. Механические колебания, виды маятников. Свободные гармонические колебания в кол. контуре. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
26.Дифференциальное уравнение свободных и затухающих колебаний (механ. и эл.-маг.) и его решение. Автоколебания.
27.Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний (механ. и эл.-маг.) и его решение. Резонанс.
28.Переменный ток. Резонанс напряжений, токов. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.
29.Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение.
30.Интерференция волн. Стоячие волны. Звуковые волны. Эффект Доплера в акустике. Ультразвук и его применение.
31.Основные законы оптики (с выводом).
32.Тонкие линзы, изображение предметов с помощью линз. Абберация оптических приборов. Основные фотометрические величины и их единицы.
33.Развитие представлений о природе света. Когерентность и монохроматичность световых волн. Интерференция света (методы наблюдения, интерференция в тонких плёнках, её применение).
34.Дифракция света (принцип Гюйгенса-Френеля, метод зон Френеля, дифракция Френеля на круглом отверстии, на одной щели, на дифракционной решётке). Разрешающая способность оптических приборов.
35.Дисперсия света. Электронная теория дисперсии света. Поглощение света. Эффект Доплера.
36.Поляризация света (естественный и поляризованный свет, поляризация при отражении преломлении на границе двух диэлектриков, поляризационные призмы и поляроиды).
37.Квантовая природа излучения (тепловое излучение, фотоэффект и его применение, энергия и импульс фотона, эффект Комптона). Единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.
38.Теория атома водорода по Бору.
39.Элементы Квантовой механики (корпускулярно волновой дуализм вещества, некоторые свойства волн де Бройля, соотношение неопределённостей, уравнение Шредингера, потенциальная яма, тоннельный эффект).
40.Элементы современной физики атомов и молекул.
41.Элементы физики твёрдого тела.
42.Физика ядерного ядра (размер, состав и заряд атомного ядра, дефект массы и энергии связи ядра, ядерные силы модели ядра)
43.Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. — распад, — распад, — излучение.
44.Ядерные реакции и их основные типы. Цепная реакция. Реакция синтеза ядер.
45.Элементы физики элементарных частиц.
Выдержка из текста работы
Экология — это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой. Термин экология (экос — дом, логос — учение, гр.) в науку ввел немецкий биолог Эрнест Геккель в 1886 году. В общетеоретическом плане к ним относятся:
— разработка общей теории устойчивости экологических систем;
— изучение экологических механизмов адаптации к среде;
— исследование регуляции численности популяций;
— изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
— исследование продукционных процессов;
— исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;
— моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.
Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:
— прогнозирование и оценка возможных отрицательных по следствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;
— улучшение качества окружающей природной среды;
— сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;
— оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.
2. Какова структура современной экологии как науки?
Современная экология представляет собой комплекс научных дисциплин. Базовой является общая экология, изучающая основные закономерности взаимоотношений организмов и условий среды. Теоретическая экология исследует общие закономерности организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы.
Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса, а также разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Прикладная экология базируется на системе законов правил и принципов теоретической экологии. Из прикладной экологии выделяются следующие научные направления.
Экология биосферы, изучающая глобальные изменения, происходящие на нашей планете в результате воздействия хозяйственной деятельности человека на природные явления.
Промышленная экология, изучающая влияние выбросов предприятий на окружающую среду и возможности уменьшения этого влияния путем совершенствования технологий и очистных сооружений.
Сельскохозяйственная экология, изучающая способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы при сохранении окружающей среды.
Медицинская экология, изучающая болезни человека, связанные с загрязнением окружающей среды.
Геоэкология, изучающая строение и механизмы функционирования биосферы, связь и взаимосвязь биосферных и геологических процессов, роль живого вещества в энергетике и эволюции биосферы, участие геологических факторов в возникновении и эволюции жизни на Земле.
Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. изменения в природе, которые могут произойти при изменении экологических условий.
Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования и охраны окружающей среды.
Юридическая экология разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы.
Инженерная экология — сравнительно новое направление экологической науки, изучает взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно- технических систем и способы управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. Она обеспечивает соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям
Социальная экология возникла совсем недавно. Лишь в 1986 г. во Львове состоялась первая конференция, посвященная проблемам этой науки. Наука о «доме», или месте обитании социума (человека, общества), изучает планету Земля, а также космос — как жизненную среду социума.
Экология человека — часть социальной экологии, рассматривающая взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.
Валеология — одно из новых самостоятельных ответвлений экологии человека — наука о качестве жизни и здоровье.
Синтетическая эволюционная экология — новая научная дисциплина, включающая частные направления экологии — общую, био-, гео- и социальную.
3.Перечислите основные этапы исторического развития экологии как науки. Какова роль отечественных учёных в её становлении и развитии?
1 ЭТАП: АНТИЧНЫЙ: (6 в до н. э., – начало н. э.):
О растениях писали Эмпедокл (4 в. до н. э.) и Теофраст (3 в. до н. э.), о животных – Аристотель (4 в. до н. э.).
«Провозвестником будущей экологии» Кашкаров называл Аристотеля, который интересовался образом жизни животных. Классифицируя их, разделяя на водных, сухопутных и земноводных, древний ученый тем самым подчеркивал их связь с окружающей средой. В трудах Теофраста имеется много сведений по экологии растений. В своих трудах он сообщает наблюдения о зависимости растений от климата, почвы и способов возделываеия. На разнообразии жизненных форм (деревья, кустарники, полукустарники и травы) была основана у него классификация растений.
Таким образом, элементы экологического воззрения на природу, на живые организмы можно обнаружить буквально на заре становления ботаники, зоологии и сельского хозяйства.
В средние века интерес к изучению природы ослабевает.
На смену средневековью приходит эпоха Возрождения.Великие географические открытия, обогатившие мир сведениями о новых растениях и животных из диковинных, заморских стран, способствовали развитию биологических наук.
2 ЭТАП: ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИИ: (1749-1866 гг..):
Карл Линней в своих трудах (1749) подчеркивал ведущее влияние климатических условий на жизнь организмов, отмечал необходимость регулярных фенологических наблюдений. Он писал о поддержании равновесия в природе, высказывая мысль, что наряду с размножением организмов важна и их гибель, потому что гибель одних организмов делает возможным существование других.
Примичательным для этого периода являются труды Бюффона, в которых много внимания уделено связям организмов со средой. Фактически он обосновывал принцип влияния среды на существование растений и животных.
Много фактов экологического содержания было собрано натуралистами России, которые открывали для науки животный и растительный мир нашей страны.
Гмелин впервые описывает чернозем и вечную мерзлоту (1747). Лепехин указал на зависимость растительности от качества почвы и климатических условий. О влиянии среды на организм писал Ломоносов. Он первый высказал мысли о воздушном питании растений и др.
Эволюционная теория Чарлза Дарвина, сформулированная им в гениальном труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), во многом опиралась на идеи экологии. Его труды насыщены экологическими фактами и обобщениями, а некоторые работы, по сути, посвящены вопросам экологии и жизни сообществ живых существ. В подтверждение необычной роли борьбы за существование Дарвин приводит массу примеров конкретного экологического содержания:
— адаптации организмов к среде обитания;
— взаимосвязи и взаимозависимости живых существ;
— изменчивости свойств;
— быстрого увеличения численности растений и животных при возникновении благоприятных условий;
— влияния организмов на среду и др.
Теория Чарлза Дарвина послужила серьезным стимулом для дальнейшего развития экологии как особой области естествознания.
3 ЭТАП: ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИИ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУКИ: 1866 г.:
Выход в свет труда Дарвина, и победа эволюционного учения в биологии открывают новый период в истории экологии – ее отделение от других наук.
Родившись в недрах ботаники, зоологии, биогеографии, экология в конце 19 в. благодаря учению Дарвина превратилась в науку об адаптации организмов. Именно в этот период появилось много работ о роли температуры, влажности, света в жизни растений и животных.
4 ЭТАП: РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИИ КАК КОМПЛЕКСНОЙ НАУКИ: 1910 г.:
Проблемы исследований были настолько обширны, а решаемые задачи так важны, что в 1910 г. ученые поставили вопрос о разделении экологии растений на 2 отдела: экологию особей и экологию сообществ. Первая часть экологии была названа аутэкологией, а вторая – синэкологией. Это деление экологии было вскоре принято и в зооэкологии.
В России деление экологии пошло дальше. В результате была выделена новая наука – фитоценология, названная позднее геоботаникой.
5 ЭТАП:
С 60-х гг. 20 в. начинается новый период в развитии экологии, который характеризуется бурным ростом экологических исследований во всех странах. Постоянно нарастает масса информации по различным экологическим проблемам.
Экология разделилась на множество направлений и дисциплин, часть которых была включена в учебные планы подготовки биологов и географов в вузах. Введение же в 1975 г. курса экологии в пединститутах обусловило создание учебников по общей экологии.
В 90-х гг. курс «Экология» был включен в учебные планы средней школы. В связи с этим создаются учебники для учащихся 9-11 классов.
