Załącznik nr 1 do Zarządzenia Rektora UR Nr 4/2012 z dnia 20.01.2012r. SYLABUS Nazwa przedmiotu Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot Pierwsza pracownia fizyczna Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Fizyki Kod przedmiotu Studia Kierunek studiów Poziom kształcenia Forma studiów Fizyka techniczna studia inżynierskie stacjonarne pierwszego stopnia Rodzaj przedmiotu podstawowy Rok i semestr studiów 1 rok- II semestr; 2 rok- III i IV semestr Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu dr Andrzej Wal (kierownik pracowni) Imię i nazwisko osoby prowadzącej (osób dr Marta Łuszczak, dr Krzysztof Kucab prowadzących) zajęcia z przedmiotu Cele zajęć z przedmiotu - Wykonywanie działań praktycznych w warunkach zbliżonych do sytuacji naturalnej. - Wykonywanie działań praktycznych w sytuacji umownej modele zjawisk fizycznych. - Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników. - Znajomość podstawowych wielkości fizycznych dotyczących mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. - Umiejętność formułowania zagadnień i problemów fizycznych w języku matematyki oraz nabycie umiejętności praktycznego posługiwania się nimi w rozwiązywaniu prostych zagadnień fizycznych. - Umiejętność stosowania właściwych wzorów i relacji do rozwiązywania problemów i obliczeń rachunkowych. Wymagania wstępne - Znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły ponadgimnazjalnej oraz wiedza zdobyta w trakcie pierwszego semestru studiów pierwszego stopnia. - Umiejętność opracowywania danych pomiarowych w zakresie określonym programem przedmiotu Wprowadzenie do metrologii. - znajomość praw i zjawisk fizycznych objętych programem kursu Podstawy fizyki.
Efekty kształcenia Wiedza: - ma podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna i rozumie metody pomiaru - FT_W12 - ma elementarną wiedzę na temat cyklu życia urządzeń - FT_W13 - zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązujące przy obsłudze laserów i wykorzystywaniu światła laserowego w różnych zastosowaniach - FT_W15 Umiejętności: - potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie- FT_U01 - potrafi wykorzystywać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne oraz eksperymentalne- FT_U02 - potrafi pracować indywidualnie i w zespole; umie oszacować czas potrzebny na realizację zleconego zadania- FT_U03 - potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania- FT_U04 - posługuje się językiem angielskim w stopniu wystarczającym do czytania ze zrozumieniem instrukcji obsługi urządzeń elektronicznych- FT_U05 - ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych- FT_U06 - potrafi dokonać analizy sygnałów stosując odpowiednie narzędzia sprzętowe - FT_U07 - potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar parametrów elektrycznych i optycznych - FT_U08 - potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących własności promieniowania laserowego- FT_U09 - potrafi zaplanować pomiary charakterystyk elektrycznych i optycznych, a także ekstrakcję podstawowych parametrów charakteryzujących materiały; potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski- FT_U10 - potrafi korzystać z kart katalogowych w celu dobrania odpowiednich komponentów projektowanego układu elektronicznego- FT_U12 - stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy- FT_U14 Kompetencje społeczne: - rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych - FT_K01 - ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania - FT_K02 - ma świadomość roli społecznej absolwenta uniwersytetu, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu - m.in. poprzez środki masowego przekazu -
informacji i opinii dotyczących osiągnięć fizyki technicznej i innych aspektów działalności inżyniera; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały - FT_K03 Forma(y) zajęć, liczba realizowanych godzin ćwiczenia laboratoryjne 45 godzin w każdym z trzech semestrów, razem 135 godzin Treści programowe Problematyka ćwiczeń laboratoryjnych: Na każde ćwiczenie przeznaczony jest czas trzech godzin. Wykaz przykładowych ćwiczeń: Mechanika: - Wyznaczanie gęstości ciał stałych o kształtach regularnych przy użyciu mierników długości i wag o różnej klasie dokładności. - Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy za pomocą piknometru. - Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy metodą Stokesa. - Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego. - Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną. - Sprawdzanie praw ruchu obrotowego za pomocą zmodyfikowanego wahadła Oberbecka. - Giroskop. - Sprawdzanie twierdzenia Steinera za pomocą wahadła fizycznego. - Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego. - Rezonans akustyczny: wyznaczanie prędkości fali dźwiękowej w powietrzu za pomocą rury Kundta. Ciepło: -Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy metodą wypływu. - Wyznaczanie napięcia powierzchniowego cieczy za pomocą wagi torsyjnej. -Wyznaczanie ciepła parowania wody. - Pomiar ciepła topnienia lodu. - Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia. Elektromagnetyzm: - Wyznaczanie ładunku kondensatora z krzywej rozładowania - Regulacja prądu i napięcia stałego. Porównywanie wskazań mierników elektrycznych o różnej klasie dokładności - Badanie układów mostkowych stałoprądowych - pomiar oporu omowego za pomocą mostka Wheatstone'a
- Wyznaczanie SEM ogniwa metodą kompensacji - Poszerzanie zakresu pomiarowego mierników elektrycznych: posobnikowanie woltomierza - Poszerzanie zakresu pomiarowego mierników elektrycznych: bocznikowanie amperomierza - Sprawdzanie praw elektrolizy: wyznaczanie równoważnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faraday'a - Wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego ziemskiego za pomocą busoli stycznych - Wyznaczanie oporu wewnętrznego i czułości galwanometru - Pomiar pola magnetycznego wytworzonego przez obwody z prądem Optyka: - Soczewki: wyznaczanie odległości ogniskowych soczewek za pomocą ławy optycznej - Soczewki: pomiar promienia krzywizny soczewek - Mikroskop: cechowanie skali mikrometru okularowego i pomiar małych odległości za pomocą mikroskopu - Mikroskop: wyznaczanie współczynnika załamania za pomocą mikroskopu - Pomiar współczynnika załamania za pomocą refraktometru Abbego - Sprawdzanie praw fotometrii. Fotometr Bunsena - Cechowanie termopary metodą pomiaru prądu termoelektrycznego Zjawiska elektromagnetyczne. Prąd zmienny: - Badanie zjawiska histerezy magnetycznej ferromagnetyków - Indukcyjność własna i pojemność w obwodach prądu zmiennego - Badanie układów mostkowych zasilanych napięciem przemiennym: a) pomiar pojemności kondensatora b) pomiar współczynnika samoindukcji metodą mostkową - Pomiar mocy prądu zmiennego za pomocą watomierza - Badanie transformatora Modele budowy atomu. Badanie widm emisyjnych: - Badanie widma par rtęci za pomocą spektroskopu - Badanie dyspersji szkła pryzmatu za pomocą goniometru optycznego Kwantowe własności promieniowania: - Sprawdzanie prawa Stefana-Boltzmanna - Wyznaczanie stałej Stefana-Boltzmanna za pomocą pirometru optycznego - Badanie zjawiska fotoelektrycznego Drgania i fale: - Wyznaczanie stosunku Cp/Cv dla powietrza metodą rezonansu akustycznego - Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego - Badanie drgań tłumionych wahadła sprężynowego - Rezonans akustyczny: wyznaczanie prędkości fali dźwiękowej w powietrzu za pomocą rury Quinckego, oraz w ciałach stałych (prętach) za pomocą rury Kundta - Propagacja fal elektromagnetycznych wzdłuż przewodów- układ Lechera - Pomiar długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej
- Pierścienie Newtona - Badanie skręcenia płaszczyzny polaryzacji przez wodny roztwór cukru - Sprawdzanie związku Lorentza-Lorenza dla roztworów Suma godzin: 135 Metody dydaktyczne Sposób(y) i forma(y) zaliczenia ćwiczenia laboratoryjne wykonywanie ćwiczeń laboratoryjnych przy stanowiskach Sposób zaliczenia ćw. laboratoryjnych zaliczenie z oceną; Forma zaliczenia ćw. laboratoryjnych ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych ze sprawozdań do ćwiczeń oraz oceny z tzw. egzaminu praktycznego. Metody i kryteria oceny Ćwiczenia ocena końcowa (w każdym semestrze) jest średnią arytmetyczną ocen ze sprawozdań do wykonanych przez studenta ćwiczeń. Brana jest także pod uwagę aktywność studenta na zajęciach a także ocena z tzw. egzaminu praktycznego. Wymagania odpowiadające poszczególnym ocenom: Ocena bardzo dobra Student opanował pełny zakres wiedzy i umiejętności określony programem ćwiczeń. Sprawnie posługuje się zdobytymi wiadomościami, umie korzystać z różnych źródeł wiedzy, rozwiązuje samodzielnie zadania rachunkowe i problemowe. Wykonuje działania praktyczne w warunkach zbliżonych do sytuacji naturalnej. Ocena dobra Student opanował w dużym zakresie wiadomości i umiejętności bardziej złożone, poszerzające relacje między elementami treści. Nie opanował jednak w pełni wiadomości określonych programem ćwiczeń. Poprawnie stosuje wiadomości do rozwiązywania typowych zadań lub problemów. Ocena dostateczna Student opanował wiadomości najważniejsze z punktu widzenia przedmiotu, proste, łatwe do opanowania. Rozwiązuje typowe zadania z pomocą prowadzącego ćwiczenia, zna podstawowe twierdzenia i wzory.
Całkowity nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia założonych efektów w godzinach oraz punktach ECTS Język wykładowy Praktyki zawodowe w ramach przedmiotu Literatura Podpis koordynatora przedmiotu Aktywność ćw. laboratoryjne przygotowanie do ćwiczeń przygotowanie sprawozdań Liczba godzin/ nakład pracy studenta 135 godz. (3 15 3 godz.) 135 godz. (3 15 3 godz.) 225 godz. (3 15 5 godz.) 6 godz. (3 2godz.) udział w konsultacjach przygotowanie do egzaminu 9 godz. (3 3godz.) praktycznego udział w egzaminie praktycznym 3 godz. (3 1godz.) SUMA GODZIN 513 godz. LICZBA PUNKTÓW ECTS 18 polski nie Literatura podstawowa: 1. H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa 1999. 2. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch, Pierwsza pracownia fizyczna - przewodnik, Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995. 3. J.R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, PWN, Warszawa 1999. 4. T. Dryński, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, PWN, Warszawa 1980. 5. Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, cz. 1, PWN, Warszawa 1980. Literatura uzupełniająca: 1. R. Resnick, D. Halliday, Fizyka t. 1 i 2, PWN, Warszawa 1996. 2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki t. 1-5, PWN, Warszawa 2006. Podpis kierownika jednostki