Документ представляет собой комплект контрольно-измерительных материалов для проверки знаний и умений студентов по физике. ФОС разработан в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта и предназначен для проведения входного, текущего, рубежного контроля и промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачёта.
Содержание фонда оценочных средств структурировано по основным разделам дисциплины и включает следующие компоненты:
1. Структура комплекта КОС
✓ Фонд охватывает все разделы программы: механику, молекулярную физику и термодинамику, электродинамику, колебания и волны, оптику, квантовую физику, астрономию.
✓ Для текущего контроля предусмотрены тестирование, устный опрос, лабораторные и практические работы, задания на систематизацию теоретической информации, решение кейс-задач и качественных задач.
✓ Промежуточная аттестация представлена билетами, содержащими 2 теоретических вопроса и 2 практические задачи.
2. Система оценивания
В документе используются различные шкалы в зависимости от типа контроля:
✓ Входной контроль: 10 заданий (1 балл за каждое).
Итог: "3" — 5–7 баллов; "4" — 8–9; "5" — 10.
✓ Тестирование: 12–13 заданий. Итог: "2" — менее 50% (0–6 баллов); "3" — 50–70% (6–9); "4" — 71–90% (9–11); "5" — 91–100% (11–13).
✓ Расчётные задачи: 5 баллов — полное решение с записью закономерностей и верным ответом; 4 балла — неполное решение; 3 балла — ошибки в закономерностях или вычислениях; 2 балла — неверное решение или отсутствие.
✓ Качественные задачи: 5 баллов — верное указание явлений, корректные рассуждения, верный ответ; 4 балла — неполное решение; 3 балла — указаны явления, но с ошибками; 2 балла — неверно или отсутствует.
✓ Рубежный контроль (контрольная работа): 11–12 баллов — "5"; 8–10 баллов — "4"; 5–7 баллов — "3"; 4 и менее — "2".
✓ Дифференцированный зачёт: 2 теоретических вопроса (по 3 балла) + 2 практические задачи (по 2 балла). Итог: "5" — 9–10 баллов; "4" — 7–8; "3" — 6; "2" — 5 и менее.
3. Текущий контроль (тестирование)
Тест по теме "Основы термодинамики" (10 вопросов):
✓ С увеличением относительной влажности разность показаний сухого и влажного термометров психрометра уменьшается.
✓ При изобарном нагревании влажного воздуха относительная влажность уменьшается, точка росы не изменяется.
✓ Относительная влажность воздуха измеряется психрометром.
✓ Динамометр покажет большую силу при отрыве от ртути (из-за большего поверхностного натяжения).
✓ Вода поднимается выше спирта в капилляре (больше коэффициент поверхностного натяжения, но плотность воды выше; сравнение высот: h = 2σ/(ρgr)).
✓ Ртуть не смачивает стекло (рисунок Б).
✓ Кристаллические тела имеют определённую температуру плавления.
✓ Стена здания испытывает деформацию сжатия.
✓ Закон Гука: σ = E·|ε|.
✓ Верные утверждения: при нагревании сосуда с водой и паром концентрация пара увеличивается; точка росы — температура насыщения; психрометр — для относительной, а не абсолютной влажности; пластические деформации не исчезают.
Тест по теме "Электрическое поле" (10 вопросов):
✓ При уменьшении расстояния между зарядами вдвое сила взаимодействия увеличивается в 4 раза (закон Кулона).
✓ Шарики имеют заряды одного знака (отталкиваются).
✓ В ядре свинца (207, 82): 82 протона, 125 нейтронов.
✓ Напряжённость поля увеличивается в 4 раза при увеличении заряда в 4 раза.
✓ Работа поля при перемещении электрона: траектория 1–2–3–1 — отрицательная работа (возврат в исходную точку).
✓ Работа электрического поля: A = qU.
✓ Потенциал — отношение потенциальной энергии заряда к величине заряда.
✓ При опускании конденсатора в керосин (ε = 2) ёмкость увеличивается в 2 раза.
✓ Энергия конденсатора уменьшается в 4 раза при уменьшении напряжения в 2 раза (W = CU²/2).
✓ Верные утверждения: напряжённость — силовая характеристика; в изолированной системе заряд сохраняется.
Тест по теме "Постоянный ток" (10 вопросов):
✓ Сопротивление провода: R = ρl/S. Если l в 4 раза больше, S в 2 раза больше → R в 2 раза больше.
✓ На схеме R1 и R2 включены последовательно.
✓ Сила тока в полной цепи: I = ℰ/(R + r).
✓ Амперметр включается последовательно, вольтметр — параллельно.
✓ ЭДС — работа сторонних сил по разделению 1 Кл заряда.
✓ Короткое замыкание: R → 0.
✓ Предохранитель включается последовательно.
✓ При параллельном включении лампы сопротивление цепи уменьшается, сила тока увеличивается.
✓ Мощность: P = I·U.
✓ В стальной проволоке выделится больше теплоты (больше удельное сопротивление).
Тест по теме "Законы постоянного тока (электрический ток в средах)" (9 вопросов):
✓ В газах ток создаётся электронами, положительными и отрицательными ионами.
✓ Полупроводниковый диод пропускает ток только в одном направлении.
✓ Термоэлектронная эмиссия — вылет свободных электронов с поверхности нагретого проводника.
✓ Электролиз — выделение вещества на электродах.
✓ В первом опыте (пятивалентный элемент) — электронная проводимость; во втором (трёхвалентный) — дырочная.
✓ Удельное сопротивление полупроводников уменьшается с ростом температуры (график 2).
✓ Носители заряда в металлах — свободные электроны.
✓ Электролитическая диссоциация — создание носителей заряда в жидкостях.
✓ В донорных полупроводниках — примесная электронная проводимость.
Тест по теме "Магнитное поле. Электромагнитная индукция" (10 вопросов):
✓ Электромагнитная индукция — возникновение тока в замкнутом контуре при изменении магнитного поля.
✓ Направление индукционного тока определяется правилом Ленца.
✓ Индукционный ток возникает при увеличении или уменьшении магнитного потока.
✓ ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока.
✓ ЭДС индукции не возникает на участке 4 (где поток не меняется).
✓ Индуктивность катушки не зависит от силы тока.
✓ Уменьшить индуктивность можно, вынув железный сердечник.
✓ При увеличении силы тока в 2 раза энергия магнитного поля увеличивается в 4 раза (W = LI²/2).
✓ ЭДС индукции: ε = –ΔΦ/Δt.
✓ Для уменьшения энергии поля в 4 раза при неизменном токе нужно уменьшить индуктивность в 4 раза.
Тест по теме "Механические колебания и волны" (10 вопросов):
✓ Вынужденные колебания: качели, раскачиваемые человеком; диффузор громкоговорителя.
✓ При прохождении грузом положения равновесия скорость максимальна; груз совершает периодическое движение.
✓ Полная энергия маятника в точке D: по графику потенциальной энергии 4 Дж при максимальной кинетической энергии (Eполн = Eп макс = 4 Дж? в эталоне 8? проверка: если Eп = 4 Дж в точке D, а в точке C (амплитуда) Eп = 8 Дж, то Eполн = 8 Дж).
✓ Период пружинного маятника: T = 2π√(m/k).
✓ При уменьшении длины нити в 4 раза период уменьшается в 2 раза (T = 2π√(l/g)).
✓ Амплитуда колебаний 2 см, период 2 с, частота 0,5 Гц.
✓ Продольные волны — чередующиеся разрежения и сжатия, частицы смещаются вдоль направления распространения.
✓ В поперечной волне колебания перпендикулярны распространению.
✓ Эхо — отражение звука; эхолот — отражение звука (для определения глубины).
✓ Волны на поверхности воды — поперечные; радиоволны — поперечные.
Тест по теме "Электромагнитные волны" (10 вопросов):
✓ При увеличении ёмкости в 4 раза частота уменьшается в 2 раза (ω = 1/√(LC)).
✓ i = 0,1sin100πt: амплитуда 0,1 А; частота 50 Гц; циклическая частота 100 рад/с.
✓ Соответствие графиков: зависимость напряжения на конденсаторе от времени (гармоническая), энергии магнитного поля от тока (парабола), длины волны от частоты (гипербола).
✓ Передача энергии из первичной обмотки во вторичную осуществляется через переменное магнитное поле.
✓ Электромагнитное поле — особая форма материи, осуществляющая взаимодействие между заряженными частицами.
✓ Трансформатор 100/20 витков — понижающий; коэффициент трансформации 5.
✓ Электромагнитная волна — распространение колебаний напряжённости и индукции; распространение электромагнитного поля в пространстве.
✓ В приёмнике Попова когерер регистрирует приём волн.
✓ Процесс наложения колебаний разных частот — модуляция.
Тест по теме "Квантовая оптика" (10 вопросов):
✓ При переходе света в среду с n = 2 скорость уменьшается в 2 раза.
✓ Предельный угол: sin α0 = nc/nb.
✓ При переходе из воды (1,33) в скипидар (1,6) луч преломляется к нормали (правильный рисунок 3).
✓ Угол отражения равен углу падения 50°.
✓ Предмет между F и 2F рассеивающей линзы — мнимое, прямое, уменьшенное изображение.
✓ При переходе из стекла в воздух частота не изменяется, скорость увеличивается.
✓ Освещённость — отношение светового потока к площади поверхности.
✓ Изображение точки в собирающей линзе (построение).
✓ Мультимедиа проектор даёт увеличенное действительное изображение; дверной глазок — уменьшенное мнимое.
✓ Верные утверждения: свет распространяется прямолинейно в однородной среде; полное внутреннее отражение при углах больше предельного; собирающая линза даёт и мнимые, и действительные изображения.
Тест по теме "Физика атомного ядра" (10 вопросов):
✓ Постулаты Бора: атом может находиться в стационарных состояниях; при переходе между состояниями излучается или поглощается квант.
✓ В оптических квантовых генераторах используется индуцированное излучение.
✓ Ядерные силы: Fnn ≈ Fpn ≈ Fpp (зарядовой независимости).
✓ ¹⁴N: 7 — число протонов, 14 — число нуклонов (протонов и нейтронов).
✓ β-излучение — поток быстрых электронов.
✓ При α-распаде: A-4, Z-2.
✓ Дефект массы: Mа < Z·mp + N·mn.
✓ Период полураспада по графику — 100 ч.
✓ Цепная ядерная реакция — деление под действием нейтронов, образующихся в самой реакции.
✓ Замедлители нейтронов: графит и тяжёлая вода.
Тест по разделу "Механика" (рубежный) (12 вопросов):
✓ Траектория — линия, по которой движется точка.
✓ Система отсчёта включает тело отсчёта, систему координат и часы.
✓ Пассажир такси оплачивает пройденный путь.
✓ Велосипедист — материальная точка при проезде 60 км.
✓ Ускорение характеризует изменение скорости.
✓ Равноускоренное движение — ускорение постоянно по направлению и модулю.
✓ Инерция — сохранение скорости при отсутствии внешних воздействий.
✓ Первый закон Ньютона — о сохранении скорости.
✓ Вес тела — сила, с которой тело действует на опору или подвес.
✓ Сила трения направлена в противоположную сторону движения.
✓ Потенциальная энергия человека (100 кг, 2 м): Eп = mgh = 100·10·2 = 2000 Дж.
✓ Кинетическая энергия пули (2 г = 0,002 кг, 100 м/с): Eк = mv²/2 = 0,002·10000/2 = 10 Дж.
Тест по разделу "Элементы квантовой физики. Астрономия" (12 вопросов):
✓ Спектральный анализ определяет химический состав и температуру звёзд.
✓ Юпитер — самая большая планета; больше всего спутников у Юпитера.
✓ Законы Кеплера: радиус-вектор описывает равные площади за равные промежутки времени; скорость больше в перигелии.
✓ Гелиоцентрическая система отсчёта.
✓ Порядок единиц: астрономическая единица < световой год < парсек.
✓ Вторая по удалённости планета — Венера.
✓ Газовые гиганты: Сатурн, Уран.
✓ Луна — спутник.
✓ Ускорение свободного падения на Луне ≈ 1,6 м/с².
✓ Соответствие температуры объектов Солнца: ядро — 10-15 млн К; фотосфера — 6000 К; корона — 1,5-2 млн К; протуберанец — 15-25 тыс. К.
✓ Возраст Солнца — примерно 5 млрд лет.
✓ Светимость звезды в 1,5 массы Солнца: L ∼ M³·⁵; примерно в 3–5 раз (точный расчёт зависит от модели).
4. Текущий контроль (задания на систематизацию и обобщение)
Заполнение таблицы "Вклад учёных в развитие физики" — работа с информацией об учёных и их открытиях.
Работа с графиками (кейс-задачи):
✓ По графику проекции скорости определить: начальная скорость равна 0 (v₀=0), точка остановилась в момент t = 1 с, перемещение за время от 1 до 3 с равно Sx = -4 м.
✓ По графику зависимости удлинения от силы найти жёсткость жгута (k = F/x, по данным графика).
Решение задач на методы научного познания (МКТ и термодинамика):
✓ В сосуде с водой при переносе в холодильник плотность пара уменьшается, относительная влажность не изменяется, абсолютная влажность уменьшается (ответ: 232).
✓ При отсутствии расширительного бака трубы может разорвать из-за теплового расширения воды.
✓ При 360 К в жидком состоянии находятся ртуть и нафталин.
Анализ научного текста "Контактные линзы":
✓ В основе работы контактных линз лежит преломление света (изменение фокусного расстояния оптической системы глаза).
✓ Верные утверждения: корректирующая поверхность — внешняя; исправление дальнозоркости требует линзу, усиливающую фокусировку лучей.
5. Текущий контроль (лабораторные работы)
Лабораторная работа № 7 "Измерение электроёмкости конденсатора" включает:
✓ Расчёт электроёмкости плоского конденсатора.
✓ Вычисление относительной и абсолютной погрешностей косвенного измерения.
✓ Ответы на контрольные вопросы: физический смысл электроёмкости, формула ёмкости плоского конденсатора, виды конденсаторов, пропускает ли конденсатор постоянный ток (нет, кроме зарядного тока).
6. Текущий контроль (устный и письменный опрос)
Вопросы по кинематике: сравнение пути и перемещения, законы равноускоренного и равнозамедленного движения, равномерное движение по окружности, работа кривошипно-шатунного механизма.
Вопросы по электродинамике: дуговой разряд, огни святого Эльма (ионизация воздуха), носители заряда в растворе соли (ионы), сила Ампера на проводнике в магнитном поле.
Качественные задачи по термодинамике:
✓ Буферные соединения в мостах — учёт теплового расширения.
✓ Запотевание стёкол — конденсация водяных паров из выдыхаемого воздуха.
✓ Образование кристаллов соли на нити — кристаллизация.
7. Текущий контроль (расчётные задачи по оптике)
5 задач:
При повороте зеркала на угол α отражённый луч поворачивается на угол β = 2α.
Угол отклонения луча при переходе из воздуха в воду: θ = α - γ, где sin γ = sin α / n.
Кажущаяся глубина меньше истинной в n раз (при наблюдении вертикально вниз).
Для линзы с D = 4 дптр (F = 0,25 м), предмет на расстоянии d = 0,05 м: изображение мнимое, f = -0,0625 м, увеличение Γ = 1,25.
Фокусное расстояние линзы для получения изображения высотой 1 м на экране (линейное увеличение Γ = 50, f = 4 м): d = f/Γ = 0,08 м, F = 1/(1/d + 1/f) ≈ 0,078 м.
8. Рубежный контроль
Контрольные работы по разделам оцениваются по шкале: 11–12 баллов — "5"; 8–10 — "4"; 5–7 — "3"; 4 и менее — "2".
9. Промежуточная аттестация (дифференцированный зачёт)
Каждый билет содержит 2 теоретических вопроса и 2 практические задачи.
Теоретические вопросы (пример билета):
Идеальный газ. Основные положения МКТ. Уравнение состояния идеального газа (pV = nRT). МКТ объясняет макроскопические свойства через микроскопические характеристики.
Линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы (лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат). Дефекты зрения: близорукость (рассеивающие линзы), дальнозоркость (собирающие линзы). Формула линзы: 1/F = 1/d + 1/f. Увеличение: Γ = f/d.
Практические задачи:
Напряжённость поля бесконечной заряженной пластины: E = σ/(2ε₀) = σ/(2·8,85·10⁻¹²) ≈ 2·10⁴ В/м = 20 кВ/м (с учётом ε₀).
Длина второго поезда при встречном движении: относительная скорость v = 20 + 15 = 35 м/с; длина l = v·t = 35·14 = 490 м.
Критерии оценки зачёта:
✓ Теория: 3 балла — полный логичный ответ с физическими терминами и формулами; 2 балла — правильный, но с неточностями; 1 балл — фрагментарный; 0 — отсутствует.
✓ Задача: 2 балла — полное решение; 1 балл — неполное или с ошибками; 0 — неверное или отсутствует.
✓ Итог: "5" — 9–10 баллов; "4" — 7–8; "3" — 6; "2" — 5 и менее.
10. Формируемые компетенции
Освоение дисциплины направлено на формирование личностных, метапредметных и предметных результатов, обеспечивающих:
✓ Умения применять физические законы для решения профессиональных задач (расчёты электрических полей, тепловых процессов, оптических систем).
✓ Знания о фундаментальных физических явлениях, закономерностях, методах научного познания.
ФОС по физике носит комплексный характер и позволяет всесторонне оценить как теоретические знания (законы, понятия, явления), так и практические навыки (решение расчётных и качественных задач, работа с лабораторным оборудованием, анализ графиков и научных текстов), обеспечивая фундаментальную естественнонаучную подготовку будущих техников-технологов для профессиональной деятельности в биохимическом производстве.
✓ Тестирование: 12–13 заданий. Итог: "2" — менее 50% (0–6 баллов); "3" — 50–70% (6–9); "4" — 71–90% (9–11); "5" — 91–100% (11–13).
✓ Расчётные задачи: 5 баллов — полное решение с записью закономерностей и верным ответом; 4 балла — неполное решение; 3 балла — ошибки в закономерностях или вычислениях; 2 балла — неверное решение или отсутствие.
✓ Качественные задачи: 5 баллов — верное указание явлений, корректные рассуждения, верный ответ; 4 балла — неполное решение; 3 балла — указаны явления, но с ошибками; 2 балла — неверно или отсутствует.
✓ Рубежный контроль (контрольная работа): 11–12 баллов — "5"; 8–10 баллов — "4"; 5–7 баллов — "3"; 4 и менее — "2".
✓ Дифференцированный зачёт: 2 теоретических вопроса (по 3 балла) + 2 практические задачи (по 2 балла). Итог: "5" — 9–10 баллов; "4" — 7–8; "3" — 6; "2" — 5 и менее.
3. Текущий контроль (тестирование)
Тест по теме "Основы термодинамики" (10 вопросов):
✓ С увеличением относительной влажности разность показаний сухого и влажного термометров психрометра уменьшается.
✓ При изобарном нагревании влажного воздуха относительная влажность уменьшается, точка росы не изменяется.
✓ Относительная влажность воздуха измеряется психрометром.
✓ Динамометр покажет большую силу при отрыве от ртути (из-за большего поверхностного натяжения).
✓ Вода поднимается выше спирта в капилляре (больше коэффициент поверхностного натяжения, но плотность воды выше; сравнение высот: h = 2σ/(ρgr)).
✓ Ртуть не смачивает стекло (рисунок Б).
✓ Кристаллические тела имеют определённую температуру плавления.
✓ Стена здания испытывает деформацию сжатия.
✓ Закон Гука: σ = E·|ε|.
✓ Верные утверждения: при нагревании сосуда с водой и паром концентрация пара увеличивается; точка росы — температура насыщения; психрометр — для относительной, а не абсолютной влажности; пластические деформации не исчезают.
Тест по теме "Электрическое поле" (10 вопросов):
✓ При уменьшении расстояния между зарядами вдвое сила взаимодействия увеличивается в 4 раза (закон Кулона).
✓ Шарики имеют заряды одного знака (отталкиваются).
✓ В ядре свинца (207, 82): 82 протона, 125 нейтронов.
✓ Напряжённость поля увеличивается в 4 раза при увеличении заряда в 4 раза.
✓ Работа поля при перемещении электрона: траектория 1–2–3–1 — отрицательная работа (возврат в исходную точку).
✓ Работа электрического поля: A = qU.
✓ Потенциал — отношение потенциальной энергии заряда к величине заряда.
✓ При опускании конденсатора в керосин (ε = 2) ёмкость увеличивается в 2 раза.
✓ Энергия конденсатора уменьшается в 4 раза при уменьшении напряжения в 2 раза (W = CU²/2).
✓ Верные утверждения: напряжённость — силовая характеристика; в изолированной системе заряд сохраняется.
Тест по теме "Постоянный ток" (10 вопросов):
✓ Сопротивление провода: R = ρl/S. Если l в 4 раза больше, S в 2 раза больше → R в 2 раза больше.
✓ На схеме R1 и R2 включены последовательно.
✓ Сила тока в полной цепи: I = ℰ/(R + r).
✓ Амперметр включается последовательно, вольтметр — параллельно.
✓ ЭДС — работа сторонних сил по разделению 1 Кл заряда.
✓ Короткое замыкание: R → 0.
✓ Предохранитель включается последовательно.
✓ При параллельном включении лампы сопротивление цепи уменьшается, сила тока увеличивается.
✓ Мощность: P = I·U.
✓ В стальной проволоке выделится больше теплоты (больше удельное сопротивление).
Тест по теме "Законы постоянного тока (электрический ток в средах)" (9 вопросов):
✓ В газах ток создаётся электронами, положительными и отрицательными ионами.
✓ Полупроводниковый диод пропускает ток только в одном направлении.
✓ Термоэлектронная эмиссия — вылет свободных электронов с поверхности нагретого проводника.
✓ Электролиз — выделение вещества на электродах.
✓ В первом опыте (пятивалентный элемент) — электронная проводимость; во втором (трёхвалентный) — дырочная.
✓ Удельное сопротивление полупроводников уменьшается с ростом температуры (график 2).
✓ Носители заряда в металлах — свободные электроны.
✓ Электролитическая диссоциация — создание носителей заряда в жидкостях.
✓ В донорных полупроводниках — примесная электронная проводимость.
Тест по теме "Магнитное поле. Электромагнитная индукция" (10 вопросов):
✓ Электромагнитная индукция — возникновение тока в замкнутом контуре при изменении магнитного поля.
✓ Направление индукционного тока определяется правилом Ленца.
✓ Индукционный ток возникает при увеличении или уменьшении магнитного потока.
✓ ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока.
✓ ЭДС индукции не возникает на участке 4 (где поток не меняется).
✓ Индуктивность катушки не зависит от силы тока.
✓ Уменьшить индуктивность можно, вынув железный сердечник.
✓ При увеличении силы тока в 2 раза энергия магнитного поля увеличивается в 4 раза (W = LI²/2).
✓ ЭДС индукции: ε = –ΔΦ/Δt.
✓ Для уменьшения энергии поля в 4 раза при неизменном токе нужно уменьшить индуктивность в 4 раза.
Тест по теме "Механические колебания и волны" (10 вопросов):
✓ Вынужденные колебания: качели, раскачиваемые человеком; диффузор громкоговорителя.
✓ При прохождении грузом положения равновесия скорость максимальна; груз совершает периодическое движение.
✓ Полная энергия маятника в точке D: по графику потенциальной энергии 4 Дж при максимальной кинетической энергии (Eполн = Eп макс = 4 Дж? в эталоне 8? проверка: если Eп = 4 Дж в точке D, а в точке C (амплитуда) Eп = 8 Дж, то Eполн = 8 Дж).
✓ Период пружинного маятника: T = 2π√(m/k).
✓ При уменьшении длины нити в 4 раза период уменьшается в 2 раза (T = 2π√(l/g)).
✓ Амплитуда колебаний 2 см, период 2 с, частота 0,5 Гц.
✓ Продольные волны — чередующиеся разрежения и сжатия, частицы смещаются вдоль направления распространения.
✓ В поперечной волне колебания перпендикулярны распространению.
✓ Эхо — отражение звука; эхолот — отражение звука (для определения глубины).
✓ Волны на поверхности воды — поперечные; радиоволны — поперечные.
Тест по теме "Электромагнитные волны" (10 вопросов):
✓ При увеличении ёмкости в 4 раза частота уменьшается в 2 раза (ω = 1/√(LC)).
✓ i = 0,1sin100πt: амплитуда 0,1 А; частота 50 Гц; циклическая частота 100 рад/с.
✓ Соответствие графиков: зависимость напряжения на конденсаторе от времени (гармоническая), энергии магнитного поля от тока (парабола), длины волны от частоты (гипербола).
✓ Передача энергии из первичной обмотки во вторичную осуществляется через переменное магнитное поле.
✓ Электромагнитное поле — особая форма материи, осуществляющая взаимодействие между заряженными частицами.
✓ Трансформатор 100/20 витков — понижающий; коэффициент трансформации 5.
✓ Электромагнитная волна — распространение колебаний напряжённости и индукции; распространение электромагнитного поля в пространстве.
✓ В приёмнике Попова когерер регистрирует приём волн.
✓ Процесс наложения колебаний разных частот — модуляция.
Тест по теме "Квантовая оптика" (10 вопросов):
✓ При переходе света в среду с n = 2 скорость уменьшается в 2 раза.
✓ Предельный угол: sin α0 = nc/nb.
✓ При переходе из воды (1,33) в скипидар (1,6) луч преломляется к нормали (правильный рисунок 3).
✓ Угол отражения равен углу падения 50°.
✓ Предмет между F и 2F рассеивающей линзы — мнимое, прямое, уменьшенное изображение.
✓ При переходе из стекла в воздух частота не изменяется, скорость увеличивается.
✓ Освещённость — отношение светового потока к площади поверхности.
✓ Изображение точки в собирающей линзе (построение).
✓ Мультимедиа проектор даёт увеличенное действительное изображение; дверной глазок — уменьшенное мнимое.
✓ Верные утверждения: свет распространяется прямолинейно в однородной среде; полное внутреннее отражение при углах больше предельного; собирающая линза даёт и мнимые, и действительные изображения.
Тест по теме "Физика атомного ядра" (10 вопросов):
✓ Постулаты Бора: атом может находиться в стационарных состояниях; при переходе между состояниями излучается или поглощается квант.
✓ В оптических квантовых генераторах используется индуцированное излучение.
✓ Ядерные силы: Fnn ≈ Fpn ≈ Fpp (зарядовой независимости).
✓ ¹⁴N: 7 — число протонов, 14 — число нуклонов (протонов и нейтронов).
✓ β-излучение — поток быстрых электронов.
✓ При α-распаде: A-4, Z-2.
✓ Дефект массы: Mа < Z·mp + N·mn.
✓ Период полураспада по графику — 100 ч.
✓ Цепная ядерная реакция — деление под действием нейтронов, образующихся в самой реакции.
✓ Замедлители нейтронов: графит и тяжёлая вода.
Тест по разделу "Механика" (рубежный) (12 вопросов):
✓ Траектория — линия, по которой движется точка.
✓ Система отсчёта включает тело отсчёта, систему координат и часы.
✓ Пассажир такси оплачивает пройденный путь.
✓ Велосипедист — материальная точка при проезде 60 км.
✓ Ускорение характеризует изменение скорости.
✓ Равноускоренное движение — ускорение постоянно по направлению и модулю.
✓ Инерция — сохранение скорости при отсутствии внешних воздействий.
✓ Первый закон Ньютона — о сохранении скорости.
✓ Вес тела — сила, с которой тело действует на опору или подвес.
✓ Сила трения направлена в противоположную сторону движения.
✓ Потенциальная энергия человека (100 кг, 2 м): Eп = mgh = 100·10·2 = 2000 Дж.
✓ Кинетическая энергия пули (2 г = 0,002 кг, 100 м/с): Eк = mv²/2 = 0,002·10000/2 = 10 Дж.
Тест по разделу "Элементы квантовой физики. Астрономия" (12 вопросов):
✓ Спектральный анализ определяет химический состав и температуру звёзд.
✓ Юпитер — самая большая планета; больше всего спутников у Юпитера.
✓ Законы Кеплера: радиус-вектор описывает равные площади за равные промежутки времени; скорость больше в перигелии.
✓ Гелиоцентрическая система отсчёта.
✓ Порядок единиц: астрономическая единица < световой год < парсек.
✓ Вторая по удалённости планета — Венера.
✓ Газовые гиганты: Сатурн, Уран.
✓ Луна — спутник.
✓ Ускорение свободного падения на Луне ≈ 1,6 м/с².
✓ Соответствие температуры объектов Солнца: ядро — 10-15 млн К; фотосфера — 6000 К; корона — 1,5-2 млн К; протуберанец — 15-25 тыс. К.
✓ Возраст Солнца — примерно 5 млрд лет.
✓ Светимость звезды в 1,5 массы Солнца: L ∼ M³·⁵; примерно в 3–5 раз (точный расчёт зависит от модели).
4. Текущий контроль (задания на систематизацию и обобщение)
Заполнение таблицы "Вклад учёных в развитие физики" — работа с информацией об учёных и их открытиях.
Работа с графиками (кейс-задачи):
✓ По графику проекции скорости определить: начальная скорость равна 0 (v₀=0), точка остановилась в момент t = 1 с, перемещение за время от 1 до 3 с равно Sx = -4 м.
✓ По графику зависимости удлинения от силы найти жёсткость жгута (k = F/x, по данным графика).
Решение задач на методы научного познания (МКТ и термодинамика):
✓ В сосуде с водой при переносе в холодильник плотность пара уменьшается, относительная влажность не изменяется, абсолютная влажность уменьшается (ответ: 232).
✓ При отсутствии расширительного бака трубы может разорвать из-за теплового расширения воды.
✓ При 360 К в жидком состоянии находятся ртуть и нафталин.
Анализ научного текста "Контактные линзы":
✓ В основе работы контактных линз лежит преломление света (изменение фокусного расстояния оптической системы глаза).
✓ Верные утверждения: корректирующая поверхность — внешняя; исправление дальнозоркости требует линзу, усиливающую фокусировку лучей.
5. Текущий контроль (лабораторные работы)
Лабораторная работа № 7 "Измерение электроёмкости конденсатора" включает:
✓ Расчёт электроёмкости плоского конденсатора.
✓ Вычисление относительной и абсолютной погрешностей косвенного измерения.
✓ Ответы на контрольные вопросы: физический смысл электроёмкости, формула ёмкости плоского конденсатора, виды конденсаторов, пропускает ли конденсатор постоянный ток (нет, кроме зарядного тока).
6. Текущий контроль (устный и письменный опрос)
Вопросы по кинематике: сравнение пути и перемещения, законы равноускоренного и равнозамедленного движения, равномерное движение по окружности, работа кривошипно-шатунного механизма.
Вопросы по электродинамике: дуговой разряд, огни святого Эльма (ионизация воздуха), носители заряда в растворе соли (ионы), сила Ампера на проводнике в магнитном поле.
Качественные задачи по термодинамике:
✓ Буферные соединения в мостах — учёт теплового расширения.
✓ Запотевание стёкол — конденсация водяных паров из выдыхаемого воздуха.
✓ Образование кристаллов соли на нити — кристаллизация.
7. Текущий контроль (расчётные задачи по оптике)
5 задач:
При повороте зеркала на угол α отражённый луч поворачивается на угол β = 2α.
Угол отклонения луча при переходе из воздуха в воду: θ = α - γ, где sin γ = sin α / n.
Кажущаяся глубина меньше истинной в n раз (при наблюдении вертикально вниз).
Для линзы с D = 4 дптр (F = 0,25 м), предмет на расстоянии d = 0,05 м: изображение мнимое, f = -0,0625 м, увеличение Γ = 1,25.
Фокусное расстояние линзы для получения изображения высотой 1 м на экране (линейное увеличение Γ = 50, f = 4 м): d = f/Γ = 0,08 м, F = 1/(1/d + 1/f) ≈ 0,078 м.
8. Рубежный контроль
Контрольные работы по разделам оцениваются по шкале: 11–12 баллов — "5"; 8–10 — "4"; 5–7 — "3"; 4 и менее — "2".
9. Промежуточная аттестация (дифференцированный зачёт)
Каждый билет содержит 2 теоретических вопроса и 2 практические задачи.
Теоретические вопросы (пример билета):
Идеальный газ. Основные положения МКТ. Уравнение состояния идеального газа (pV = nRT). МКТ объясняет макроскопические свойства через микроскопические характеристики.
Линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы (лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат). Дефекты зрения: близорукость (рассеивающие линзы), дальнозоркость (собирающие линзы). Формула линзы: 1/F = 1/d + 1/f. Увеличение: Γ = f/d.
Практические задачи:
Напряжённость поля бесконечной заряженной пластины: E = σ/(2ε₀) = σ/(2·8,85·10⁻¹²) ≈ 2·10⁴ В/м = 20 кВ/м (с учётом ε₀).
Длина второго поезда при встречном движении: относительная скорость v = 20 + 15 = 35 м/с; длина l = v·t = 35·14 = 490 м.
Критерии оценки зачёта:
✓ Теория: 3 балла — полный логичный ответ с физическими терминами и формулами; 2 балла — правильный, но с неточностями; 1 балл — фрагментарный; 0 — отсутствует.
✓ Задача: 2 балла — полное решение; 1 балл — неполное или с ошибками; 0 — неверное или отсутствует.
✓ Итог: "5" — 9–10 баллов; "4" — 7–8; "3" — 6; "2" — 5 и менее.
10. Формируемые компетенции
Освоение дисциплины направлено на формирование личностных, метапредметных и предметных результатов, обеспечивающих:
✓ Умения применять физические законы для решения профессиональных задач (расчёты электрических полей, тепловых процессов, оптических систем).
✓ Знания о фундаментальных физических явлениях, закономерностях, методах научного познания.
ФОС по физике носит комплексный характер и позволяет всесторонне оценить как теоретические знания (законы, понятия, явления), так и практические навыки (решение расчётных и качественных задач, работа с лабораторным оборудованием, анализ графиков и научных текстов), обеспечивая фундаментальную естественнонаучную подготовку будущих техников-технологов для профессиональной деятельности в биохимическом производстве.
✅