Аннотация
Министерство образования и науки Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический унив...
21 downloads
158 Views
121KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
Аннотация
Министерство образования и науки Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический университет
Физические основы измерений Рабочая программа с заданиями на контрольную работу и методические указания по выполнению контрольной работы для студентов заочного обучения по направлению 653800 «Стандартизация, сертификация и метрология»
Методические указания к выполнению контрольного задания по дисциплине «Физические основы измерений» имеют своей целью ознакомление с рабочей программой и методические рекомендации по выполнению контрольной работы. Предлагаемые варианты охватывают сущности физических процессов и закономерностей, положенных в основу создание международных систем единиц и используемых в измерительной технике. Ключевые слова: физическая величина, неопределенность измерений, погрешность, фундаментальные физические постоянные, эталонная база, физические эффекты.
Составитель Жаргалов Б.С.
Улан-Удэ 2004 2
Модуль 1. Назначение курса
1.3. Предметные цели обучения
Направление 653800 «Стандартизация, сертификация и метрология» Дисциплина – Физические основы измерений Семестр – III Объем курса, всего часов Объем аудиторных часов Из них лекций Практических занятий СРС Контрольная работа Форма итогового контроля
102 14 10 4 88 + экз
4 семестр, Д/о 102 57 38 19 практ. 45 экзамен
3 семестр, З/о 102 16 10 6 лаб. 86 3 сем. зачет
1.2. Общая характеристика курса и целевая установка
Предусмотрено 5 уровней усвоения материала: 1 и 2 уровни: знать современное состояние техники реализации эталонов и достигаемая при этом точность, тенденции развития. Закономерности проявления физических эффектов, взаимодействие между объектами материального мира. 3 уровень: знать описание наиболее употребительных физических эффектов, их конструктивное воплощение в измерительной технике. 4 уровень: уметь применять полученные знания при выборе и проектировании средств измерений и их математических моделей. 5 уровень: модернизация и совершенствование измерительного контроля на новых физических принципах. Модуль 2. Содержание курса
Курс «Физические основы измерений» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин. Повышение требований к интенсификации экономики и улучшению качественных показателей выпускаемой продукции требует внедрения современной измерительной техники и метрологического обеспечения производства. Целью изучения дисциплины является усвоение сущности физических процессов и закономерностей положенных в основу создания международных систем единиц измерения и используемых в измерительной технике. Изучение курса основывается на знаниях таких предметов как «Общая физика», «Высшая математика», «Статистика и теория вероятности», «Химия», «Металловедение». 3
2.1. Распределение лекционного материла по темам Тема 1. Основные сведения об измерении. 1.1. Понятие об измерении. Основные элементы процесса измерения. 1.2. Классификация измерений. Обеспечение единства измерений. Тема 2. Фундаментальные физические постоянные. 2.1. Элементы современной физической картины мира. Гравитационная постоянная. Постоянные Авогадро и Больцмана, Фарадея. 2.2. Заряд и масса электрона. Скорость света. 2.3. Постоянная Планка и Ридберга. Массы покоя протона и нейтрона.
4
Тема 3. Измерение физической величины. 3.1. Количественные описания неопределенности. Измерение, анализ и оценивание неопределенности. 3.2. Погрешность и поправки. Классификация погрешностей по форме выражения, по причине возникновения, по закономерности проявления. 3.3. Представление результатов и показатели точности измерений. Классы точности средств измерений. Тема 4. Физические принципы создания современной эталонной базы. 4.1. Международная система единиц. Общие сведения об эталонах. 4.2. Реализация единицы длины. Интерферометрия, стандартная криптоновая лампа, метр-компаратор Кестера, двойной интерферометр ФибриПеро, применение лазеров. 4.3. Реализация единицы времени. Астрономические определения и реализация единицы времени средством атомной физики. 4.4. Реализация единицы массы. Сила и масса. Вес. Гравитационные и инертные массы. Количество вещества. Система атомных масс. 4.5. Реализация единицы силы электрического тока. Международные единицы напряжения, силы тока и сопротивления, единицы СИ в теории электромагнетизма. Реализация единицы тока по Рэлею и с помощью момента силы. Джозефовский контакт как стандарт напряжения, реализация производных электрических единиц. 4.6. Реализация температурной шкалы. Температурные шкалы Фаренгейта, Реомюра, Кельвина, Цельсия. Международная практическая температурная шкала. Термодинамическое определение температуры. Газотермические измерения. 4.7. Реализация единицы силы света. 5
Энергетические величины, фотометрические величины, вторичные эталоны силы света. 2.1.1. Распределение теоретического материала по часам. № п/п 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7
Название темы Основные сведения об измерении Фундаментальные физические постоянные Измерение физической величины Физические принципы создания современной эталонной базы Общие сведения об эталонах, Международная система СИ Реализация единицы длины Реализация единицы времени Реализация единицы массы Реализация единицы силы электрического тока Реализация температурной шкалы Реализация единицы силы света
Количество часов Д/о З/о 2 1 6 1 4
1
2
1
4 4 4 4
1 1 1 1
4 4 38 часов
1 1 10 часов
Распределение практических занятий по темам № п/п 1 6
Название темы Фундаментальные физические постоянные
Количество часов Д/о З/о 2
№ п/п 2
3 4
5
6
7
Название темы Определение погрешностей геометрических измерений штангенциркулем, микрометром, малым инструментальным микроскопом Показатели точности измерений. Классы точности средств измерений. Физические эффекты, используемые для преобразования механических воздействий в механические величины Физические величины, используемые для преобразования механических воздействий в немеханические величины Физические эффекты, используемые для преобразования немеханических воздействий в механические величины Физические эффекты, используемые для преобразования немеханических воздействий в немеханические величины Итого
Количество часов Д/о З/о 3 2
2
выданной преподавателем. 3.2. Контрольная работа (Таблица 1) 3.3. Распределение бюджета времени, определенного учебным планом на внеаудиторную СРС, по видам работ № п/п Содержание внеаудиторной СРС Д/о 1 Выполнение реферата 10 2 Проработка материалов лекций 10 3 Подготовка к практическим 10 занятиям 4 Выполнение контрольной работы 5 Подготовка к 1 промежуточному 2 контролю 6 Подготовка к 2 промежуточному 3 контролю 7 Подготовка к защите 6 лабораторно-практических заданий 8 Подготовка к зачету. 4 Подготовка к экзамена Всего 45
2
4
4
4
1
1
4
19
З/о 10 10 52 10 4 86
3.3. Контроль качества выполнения СРС
6
Модуль 3. Самостоятельная работа студентов 3.1. Содержание внеаудиторной СРС Для студентов дневного и заочного обучения предусмотрено выполнение реферата по одной из тем, 7
Каждое задание оценивается по 5-ти бальной системе. Итоговая оценка СРС учитывается при сдаче зачета. В целях контроля за учебной деятельностью предусмотрено 3 точки контроля: - первая – входной контроль знаний по общей физике и математике; - вторая – промежуточный контроль, проводимый после прочтения первых 4-х тем; 8
- третья – окончательный контроль – экзамен. Контролирующими материалами, используемыми при контроле знаний, являются тесты входного, промежуточного и окончательного контроля.
Недели 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
3.4. Технологическая карта работы преподавателя и студента Лекции Практические СРС занятия Выдача Сдача Тема № 1 Пр. зан. № 1 Тема № 2 Пр. зан. № 1 Тема № 2 Пр. зан. № 1 Реферат Тема № 2 Пр. зан. № 2 Тема № 3 Пр. зан. № 3 Тема № 3 Пр. зан. № 11, № 12 Тема № 1 Пр. зан. № 13, № 14 Тема № 4.2 Пр. зан. № 15, № 16 Тема № 4.2 Пр. зан. № 17, № 18 Тема № 4.3 Пр. зан. № 19, № 20 Тема № 4.3 Пр. зан. № 21, № 22 Тема № 4.4 Пр. зан. № 23, № 24 Тема № 4.4 Пр. зан. № 25, № 26 Тема № 4.5 Пр. зан. № 27, № 28 Тема № 4.5 Пр. зан. № 29, № 30 Тема № 4.6 Пр. зан. № 10 Тема № 4.6 Пр. зан. № 10 Рефер
ат 18
Тема № 4.7 Пр. зан. № 10 Зачет Защита лабораторнопрактических занятий
Сдача реферата
9
Модуль 4. Информационное обеспечение 1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.-М.: Наука, 1980 г. 2. Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения 3. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности.-М.: Наука, 1988 4. Капке Д., Кремер К. Физические основы единиц измерений.М.: Мир,1980 5. Лукьянцев В.А., Алмазова З.Ч., Бурмистрова Н.П. и др. Физические эффекты в машиностроении. Справочник. М.: Машиностроение, 1993 6. Мухтасимов Ф.Н., Федотов И.П., Зеленев Ю.П. Физические методы измерений. Ташкент, 1986. Контрольные работы по темам «Физический эффект и его применение в приборе» Содержание: общие сведения, принцип физического эффекта и теоретическое обоснование, практическое приложение. Помимо предложения вариантов студент может выбрать самостоятельно и другие темы. Объем не менее 5 листов, чертежи и схемы формата А4. 1. Тензорезисторный эффект 2. Пьезоэлектрический прямой эффект 3. Емкостный эффект 4. Эффект электромагнитного поля 5. Магнитоэлектрический эффект 6. Электростатический эффект 7. Пьезоэлектрический обратный эффект 8. Магнитострикционный эффект 10
9. Тепловое расширение тел 10. Эффект Архимеда 11. Термоупругий эффект 12. Эффект Холла 13. Термоэлектрический эффект 14. Терморезистивный эффект 15. Эффект Пельтье 16. Эффект обратного теплового преобразования 17. Электрохимический эффект 18. Эффект Доплера 19. Эффект Ааронова-Бома 20. Эффект Зеемана 21. Эффект Джозефсона 22. Эффект Мессбауэра 23. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц. 24. Измерение энергетических параметров и характеристик лазерного излучения. 25. Эффект Керра 26. Явление двойного лучепреломления. 27. Полимерные электреты. 28. Ультразвук и его применение. 29. Излучение Вавилова-Черенкова. 30. Туннельный эффект. 31. Эффект Арки. 32. Гироскопический эффект. 33. Эффект Нернета. 34. Радиометрический эффект. 35. Магнитный поверхностный эффект. 36. Эффект сильного поля. 37. Эффект Вентури. 38. эффект Ганна. 39. Эффект Штарка в водородоподобных системах. 40. Эффект Ребиндера. 11
41. Эффект Рамана. Физические эффекты с вра
12
Физические основы измерений» Рабочая программа с заданиями на контрольную работу и методические указания по выполнению контрольной работы для студентов заочного обучения по направлению 653800 «Стандартизация, сертификация и метрология»
Составитель Жаргалов Б.С.
Подписано в печать Усл. п.л. уч. изд л.
2004г. Формат 60*84 1/16 Тираж 15 экз.
Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, в
13
14