PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy moduł kierunku podstawowy Rodzaj zajęć: wykład, ćwiczenia, laboratorium FIZYKA Physics Forma studiów: studia stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 2W, 1C, 1L Kod przedmiotu: IB_mp_5 Rok: I Semestr: II Liczba punktów: 5 ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C1. Poznanie i uporządkowanie praw rządzących tymi zjawiskami. C2. Zrozumienie praw w świecie nowoczesnych technologii. C3. Opanowanie przez studentów umiejętności pomiaru oraz analizy rozwiązywania zagadnień technologicznych w. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu szkoły średniej. 2. Znajomość matematyki z zakresu szkoły średniej poziom rozszerzony. 3. Umiejętności z zakresu rachunku różniczkowego i całkowego niezbędnego do zapisu praw fizycznych i wykonywania obliczeń. 4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym czasopism popularnonaukowych oraz instrukcji i dokumentacji technicznej. 5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 6. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 zna osiągnięcia i y współczesnej, EK 2 posiada wiedzę o zjawiskach fizycznych i prawach rządzących nimi, EK 3 umiejętność analizy rozwiązywania zagadnień technologicznych w, EK 4 potrafi zadania, EK 5 umie potrafi. WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 1/7

2 TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY Liczba godzin 1 W 1 Program i cel wykładu. Zalecana literatura. Wymagania stawiane studentom. Osiągnięcia i y współczesnej W 2 Równania ruchu. Ruch obrotowy. Prędkość kątowa. 1 W 3 Energia, pęd. 1 W 4 Dynamika punktów materialnych. 1 W 5 Tensor bezwładności 1 W 6 Ciała odkształcalne. Sprężystość. 1 W 7 Hydrostatyka 1 W 8 Hydrodynamika 1 W 9 Przepływ cieczy nielepkiej. Lepkość, przepływ cieczy lepkiej. 1 W 10 Ruch drgający harmoniczny, ruch tłumiony, drgania wymuszone. 1 W 11 Ruch falowy. Zależności energetyczne w ruchu falowym. Akustyka. 1 W 12 Fale elektromagnetyczne. Podstawowe właściwości światła 1 W 13 Załamanie światła. Współczynnik załamania 1 W 14 Soczewka. Powstawanie obrazu. Obraz rzeczywisty i pozorny 1 W 15 Dyfrakcja i interferencja 1 W 16 Spektroskopia. Światłowody 1 W 17 Koherencja. Wytwarzanie światła koherentnego LASER 1 W 18 Polaryzacja światła. Dwójłomność. Skręcenie płaszczyzny polaryzacji 1 W 19 Elektrostatyka ładunek elektryczny, prawo Coulomba 1 W 20 Pole elektryczne. Potencjał elektryczny 1 W 21 Prąd elektryczny 1 W 22 Przewodniki i izolatory. Półprzewodniki 1 W 23 Siły magnetyczne związane z przepływem prądu 1 W 24 Pole magnetyczne. Ruch ładunków (i przewodnika) w polu magnetycznym 1 W 25 Magnetyczne właściwości materiałów 1 W 26 Promieniowanie rentgenowskie. Tomografia rentgenowska 1 W 27 Elementy mechaniki kwantowej. Liczby kwantowe 1 W 28 Spin jądra. Tomografia jądrowego rezonansu magnetycznego 1 W 29 Budowa jądra atomowego. Promieniotwórczość. Energetyka jądrowa 1 W 30 Osiągnięcia fizyków polskich w ostatnich latach 1 Forma zajęć ćwiczenia Liczba godzin C 1 Program zajęć. Warunki zaliczenia. Podręczniki i zbiory zadań. Wielkości fizyczne, ich pomiar i jednostki. Układ SI. C 2 Równania ruchu. Ruch obrotowy. Prędkość kątowa. 1 C 3 Energia, pęd. 1 C 4 Dynamika punktów materialnych. 1 C 5 Ciała odkształcalne. Sprężystość. 1 C 6 Hydrostatyka. Hydrodynamika 1 C 7 Prędkość światła w różnych ośrodkach. 1 C 8 Załamanie światła. Współczynnik załamania 1 C 9 Soczewka. Powstawanie obrazu. Obraz rzeczywisty i pozorny 1 C 10 Elektrostatyka ładunek elektryczny, prawo Coulomba 1 C 11 Pole elektryczne. Potencjał elektryczny 1 WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 2/7

3 C 12 Prąd elektryczny 1 C 13 Siły magnetyczne związane z przepływem prądu 1 C 14 Ruch przewodnika w polu magnetycznym 1 C 15 Kolokwium zaliczeniowe. Podsumowanie zajęć i wpisywanie zaliczeń 1 Forma zajęć ćwiczenia laboratoryjne Liczba godzin L1 Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, rachunek błędu 1 L2-L7 Studenci wykonują 6 wybranych ćwiczeń z poniższej listy: 12 a) PRACOWNIA MECHANIKI I CIEPŁA Wyznaczanie gęstości cieczy i ciał stałych za pomocą piknometru; wyznaczanie gęstości cieczy za pomocą wagi Mohra-Westphala; zależność okresu drgań wahadła od amplitudy; wyznaczanie przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego; wyznaczanie momentu bezwładności brył za pomocą drgań skrętnych; wyznaczanie napięcia powierzchniowego cieczy metodą odrywania; badanie zależności współczynnika lepkości cieczy od temperatury; wyznaczanie stosunku C p /C v dla powietrza metodą Clementa-Desormesa; wyznaczanie ciepła topnienia lodu; wyznaczanie ciepła parowania wody metodą kalorymetryczną; wyznaczanie sprawności cieplnej grzejnika elektrycznego. b) PRACOWNIA ELEKTRYCZNOŚCI I MAGNETYZMU Wyznaczanie oporu elektrycznego metodą mostka Wheatstone'a; charakterystyka oporów; sprawdzanie uogólnionego prawa Ohma; pomiar pojemności kondensatora metodą mostkową; wyznaczanie pojemności kondensatora metodą rozładowań; wyznaczanie współczynnika indukcji własnej L cewki; indukcja wzajemna; wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faradaya; wyznaczanie siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego ogniwa metodą kompensacji; charakterystyka prostownika; wyznaczanie charakterystyk i parametrów statycznych tranzystora; drgania relaksacyjne; wyznaczanie częstości drgań generatora przy użyciu oscyloskopu katodowego; rezonans w obwodzie prądu przemiennego; wyznaczanie szybkości wyjściowej elektronów; wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego ziemi metodą Gaussa. c) PRACOWNIA OPTYCZNA Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą spektrometru; wyznaczanie współczynnika załamania światła ciał stałych i cieczy za pomocą mikroskopu; wyznaczanie ogniskowych soczewek metodą Bessela; badanie wad soczewek; wyznaczanie stałej siatki dyfrakcyjnej za pomocą spektrometru; wyznaczanie długości fal podstawowych barw w widmie światła białego za pomocą siatki dyfrakcyjnej; wyznaczanie promienia krzywizny soczewki płasko-wypukłej metodą pierścieni Newtona; wyznaczanie stężenia cukru za pomocą polarymetru Plr-l. L8 Zaliczanie zajęć laboratoryjnych, możliwość odrobienia niewykonanego z przyczyn usprawiedliwionych ćwiczenia NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. Środki audiowizualne, prezentacje multimedialne 2. Zestawy do pokazów eksperymentów fizycznych 3. Zestawy ćwiczeń laboratoryjnych będących na wyposażeniu Instytutu Fizyki 4. Podręczniki i zbiory zadań 5 Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych 2 WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 3/7

4 SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena samodzielnego przygotowania się do ćwiczeń rachunkowych F2. ocena samodzielnego przygotowania się do zajęć laboratoryjnych F3. - ocena wykonania raportu końcowego z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych P1. ocena wiadomości na kolokwium zaliczeniowym P2. ocena uśredniona z przygotowania się do zajęć laboratoryjnych i za wykonane raporty końcowe z poszczególnych ćwiczeń *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do zajęć rachunkowych Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Przygotowanie raportu (sprawozdań) Przygotowanie do końcowego kolokwium zaliczeniowego 30W 15C 15L 60 godz. 5 godz. 25 godz. 7,5 godz. 7,5 godz. 5 godz. 15 godz. Suma 125 godz. LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 5 ECTS 2,6 ECTS 2 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA J. Orear: Fizyka, cz. 1 i 2, WNT, Warszawa, 1995 Cz. Bobrowski: Fizyka - krótki kurs, WNT, Warszawa, 1995 A. N. Kucenko, J. W. Rublew: Zbiór zadań z dla wyższych uczelni technicznych Szczepan Szczeniowski: Fizyka doświadczalna, tom 1-6 J. Lech: Opracowanie wyników pomiarów w pierwszej pracowni fizycznej, Wyd. Polit. Częstochow., H. Szydłowski: Pracownia fizyczna wspomagana komputerem, PWN, Warszawa, R. Penrose: Nowy umysł cesarza. O komputerach, umyśle i prawach, PWN, Warszawa, C. Suplee: Fizyka XX wieku, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. dr Andrzej Ślęzak - aslezak@wip.pcz.pl 2. dr inż. Izabela Wnuk wnukiza@gmail.com WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 4/7

5 MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK 1 zna osiągnięcia i y współczesnej EK 2 posiada wiedzę o zjawiskach fizycznych i prawach rządzących nimi EK 3 posiada umiejętność analizy rozwiązywania zagadnień technologicznych w EK 4 potrafi zadania EK 5 umie potrafi Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny K_W03 C1 W 1, 4 P1 K_W03 C1 W 1, 2, 3 F1, P1 K_W03 K_W05 K_W08 K_U03 C2 L 3, 5 F2, P2 K_W03 C1 C 4 F1, P1 K_W13 K_U03 K_U13 K_U14 K_U15 C3 L 3, 4, 5 F3,P2 WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 5/7

6 II. FORMY OCENY SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia na ocenę 2 na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 EK 1 zna osiągnięcia i y współczesnej EK 2 posiada wiedzę o zjawiskach fizycznych i prawach rządzących nimi Student nie zna osiągnięć i współczesnej Student nie zna praw rządzących nimi Student posiada powierzchowną wiedzę z zakresu osiągnięć i współczesnej Student posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu osiągnięć i współczesnej Student ma Student ma pełną fragmentaryczną wiedzę na temat wiedzę na temat praw rządzących nimi praw rządzących nimi Student posiada uporządkowaną i pogłębioną wiedzę z zakresu osiągnięć i współczesnej Student ma pełną i pogłębioną wiedzę na temat zjawisk fizycznych i praw rządzących nimi EK 3 posiada umiejętność analizy rozwiązywania zagadnień technologicznych w Student nie potrafi analizy zjawisk fizycznych i analizę niektórych częściowo w pełni analizę zjawisk fizycznych i w sposób pełny i pogłębiony analizę zjawisk fizycznych i EK 4 potrafi zadania Student nie potrafi zadania w bardzo ograniczonym zakresie zadania większość zadań rachunkowych dotyczących wszystkie zadania EK 5 umie potrafi Student nie potrafi opracowywać danych pomiarowych oraz nie potrafi uzyskanych wyników i potrafi częściowo potrafi postaci starannie przygotowanego raportu potrafi dogłębną analizę uzyskanych wyników i postaci starannie przygotowanego raportu Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 6/7

7 III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE Wszelkie informacje dla studentów przedmiotu w tym harmonogramu odbywania zajęć, warunków zaliczenia oraz konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć oraz umieszczone na tablicach informacyjnych Instytutu Fizyki Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej. WIMiI_IB_Ist_ IB_mp_5 Cykl kształcenia rozpoczynający się w roku akademickim 2013/2014 7/7