FIZYKA W MEDYCYNIE. Program nauczania

Transkrypt

1 FIZYKA W MEDYCYNIE Program nauczania

2 Spis treści I. Wstęp 3 II. Wybrane zagadnienia z podstawy programowej fizyki IV etap edukacyjny, zakres rozszerzony 4-9 III. Ogólne założenia programu 10 IV. Cele edukacyjne 11 V. Treści nauczania wraz z propozycją przydziału godzin i wymaganiami edukacyjnymi VI. Szczegółowe cele kształcenia wraz z propozycją doświadczeń i projektów edukacyjnych VII. Szczegółowe cele wychowania 60 VIII. Sposoby osiągania celów kształcenia i wychowania z uwzględnieniem możliwości indywidualizacji pracy w zależności od potrzeb i możliwości uczniów oraz warunków realizacji programu IX. Opis założonych osiągnięć ucznia X. Propozycje kryteriów oceny i metod sprawdzania osiągnięć XI. Uwagi końcowe 69 Literatura 70 Załączniki

3 I. Wstęp Autorski program nauczania przedmiotu uzupełniającego Fizyka w medycynie jest przeznaczony do realizacji na IV etapie edukacyjnym w klasach z rozszerzonym programem nauczania biologii i chemii. Pozwoli on młodym ludziom spojrzeć na zagadnienia fizyczne przez pryzmat biologii, co przybliży ich do zamierzonych studiów medycznych lub przyrodniczych. Program można zrealizować w ciągu 120 godzin. Zawarte w nim treści nauczania można realizować, korzystając z podręcznika dla szkół ponadgimnazjalnych Zrozumieć fizykę wydawnictwa Nowa Era oraz publikacji, których spis zamieszczono w końcowej części opracowania. Ze względu na specyfikę przedmiotu Fizyka w medycynie i ograniczoną liczbę godzin przeznaczonych na jego realizację zrezygnowano z niektórych tematów, a dział Grawitacja połączono z działem Energia i pęd, pomijając przy tym treści realizowane w klasie pierwszej. Nauczyciel, który dysponuje większą liczbą godzin, może zrealizować dział Grawitacja w zakresie rozszerzonym. Zgodnie z obowiązującą podstawą programową nauczanie fizyki na IV etapie edukacyjnym jest kontynuacją procesu realizowanego w gimnazjum. Większość uczniów w szkołach ponadgimnazjalnych uczy się fizyki tylko w zakresie podstawowym i kończy tę naukę w klasie pierwszej. Proponowany program umożliwia kontynuowanie nauki tego przedmiotu w klasach drugiej i trzeciej. Program został przygotowany w odpowiedzi na oczekiwania uczniów, którzy pragną zdobyć wiedzę i umiejętności pozwalające na kontynuowanie nauki na kierunkach przyrodniczych i medycznych uczelni wyższych. Zawiera on propozycje treści z fizyki stanowiących rozszerzenie kursu podstawowego, wzbogaconych o elementy biofizyki i fizyki medycznej. Dołożono starań, aby zgodnie z wymaganiami ogólnymi zawartymi w podstawie programowej umożliwić uczniom zdobycie umiejętności: stosowania poznanych pojęć i praw do wyjaśniania procesów i zjawisk fizycznych, wykorzystywania i przetwarzania informacji podanych w różnych formach, budowania prostych modeli fizycznych i matematycznych do opisu zjawisk, planowania i wykonywania prostych doświadczeń oraz analizowania ich wyników. Materiał zawarty w programie to propozycja; nauczyciel może pracować zgodnie z nim, może także dokonać w nim zmian, w zależności od potrzeb. 3

4 II. Wybrane zagadnienia z podstawy programowej fizyki IV etap edukacyjny, zakres rozszerzony 1. Znajomość pojęć i praw fizyki oraz umiejętność ich wykorzystania do wyjaśniania procesów i zjawisk w przyrodzie 2. Analiza tekstów popularnonaukowych i ocena ich treści 3. Wykorzystywanie i przetwarzanie informacji zapisanych w postaci tekstu, tabel, wykresów, schematów i rysunków 4. Budowa prostych modeli fizycznych i matematycznych do opisu zjawisk 5. Planowanie i wykonywanie prostych doświadczeń oraz analiza ich wyników Treści nauczania i umiejętności wymagania szczegółowe 1. Ruch punktu materialnego 1. odróżnia wielkości wektorowe od skalarnych; wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe) 2. opisuje ruch w różnych układach odniesienia; 3. oblicza prędkości względne dla ruchów wzdłuż prostej; 4. wykorzystuje związki pomiędzy położeniem, prędkością i przyspieszeniem w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym do obliczania parametrów ruchu; 5. rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu; 6. oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego; 7. opisuje swobodny ruch ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki; 8. wyjaśnia ruch ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona; 9. stosuje trzecią zasadę dynamiki do opisu zachowania się ciał; 10. wykorzystuje zasadę zachowania pędu do obliczania prędkości ciał podczas zderzeń niesprężystych i zjawiska odrzutu; 11. wyjaśnia zachowanie się ciał pod działaniem sił bezwładności w układzie nieinercjalnym; 12. posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania mechanizmów ruchu ciał; 13. składa i rozkłada siły działające wzdłuż prostych nierównoległych; 14. oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego; 15. analizuje ruch ciał w dwóch wymiarach na przykładzie rzutu poziomego. 4

5 2. Mechanika bryły sztywnej 1. rozróżnia pojęcia punktu materialnego i bryły sztywnej; weryfikuje granice ich stosowalności; 2. rozróżnia pojęcia masy i momentu bezwładności; 3. oblicza momenty sił; 4. analizuje równowagę brył sztywnych, gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił); 5. wyznacza położenie środka masy; 6. opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe); 7. analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił; 8. stosuje zasadę zachowania momentu pędu do analizy ruchu; 9. uwzględnia w bilansie energii energię kinetyczną ruchu obrotowego. 3. Energia mechaniczna 1. oblicza pracę siły na danej drodze; 2. oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał; 3. wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu; 4. oblicza moc urządzeń, uwzględniając ich sprawność; 5. stosuje zasadę zachowania energii do opisu zderzeń sprężystych i niesprężystych. 4. Grawitacja 1. wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do obliczania siły oddziaływań grawitacyjnych między masami punktowymi i sferycznie symetrycznymi; 2. rysuje linie pola grawitacyjnego; odróżnia pole jednorodne od pola centralnego; 3. oblicza wartość i kierunek pola grawitacyjnego na zewnątrz ciała sferycznie symetrycznego; 4. wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety, a jej masą i promieniem; 5. oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej; 6. wyjaśnia znaczenie pojęć pierwsza prędkość kosmiczna i druga prędkość kosmiczna ; 7. oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi; 8. oblicza okresy obiegu planet i ich średnie odległości od gwiazdy, wykorzystując trzecie prawo Keplera dla orbit kołowych; 9. oblicza masę ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego satelity. 5

6 5. Termodynamika 1. objaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gazu; 2. opisuje przemiany: izotermiczną, izobaryczną i izochoryczną; 3. interpretuje wykresy ilustrujące przemiany gazu doskonałego; 4. opisuje związek pomiędzy temperaturą w skali Kelwina a średnią energią kinetyczną cząsteczek; 5. stosuje pierwszą zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła; 6. oblicza zmianę energii wewnętrznej w przemianach izobarycznej i izochorycznej oraz pracę wykonaną w przemianie izobarycznej; 7. posługuje się pojęciem ciepła molowego w przemianach gazowych; 8. analizuje pierwszą zasadę termodynamiki; 9. interpretuje drugą zasadę termodynamiki; 10. analizuje cykle termodynamiczne; oblicza sprawność silników cieplnych; 11. odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; 12. analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy; 13. wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego i ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego. 6. Ruch harmoniczny i fale mechaniczne 1. analizuje ruch pod wpływem sił sprężystości; podaje przykłady takiego ruchu; 2. oblicza energię potencjalną sprężystości; 3. oblicza okres drgań ciężarka na sprężynie i wahadła matematycznego; 4. interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ruchu drgającym; 5. opisuje drgania wymuszone; 6. opisuje na wybranych przykładach zjawisko rezonansu mechanicznego; 7. opisuje przemiany energii kinetycznej i potencjalnej w ruchu drgającym; 8. stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością; 9. opisuje załamanie fali na granicy ośrodków; 10. wyjaśnia mechanizm zjawiska ugięcia fali, opierając się na zasadzie Huygensa; 11. opisuje zjawisko interferencji; wyznacza długość fali na podstawie obrazu interferencyjnego; 12. opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi; 13. opisuje efekt Dopplera w przypadku poruszającego się źródła i nieruchomego obserwatora. 6

7 7. Pole elektryczne 1. wykorzystuje prawo Coulomba do obliczania siły oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami; 2. posługuje się pojęciem natężenia pola elektrostatycznego; 3. oblicza natężenie pola centralnego pochodzącego od jednego ładunku punktowego; 4. analizuje jakościowo pole pochodzące od układu ładunków; 5. wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego; 6. przedstawia pole elektrostatyczne za pomocą linii pola; 7. opisuje pole kondensatora płaskiego, oblicza napięcie między okładkami; 8. posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora; 9. oblicza pojemność kondensatora płaskiego, znając jego cechy geometryczne; 10. oblicza pracę potrzebną do naładowania kondensatora; 11. analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym; 12. opisuje wpływ pola elektrycznego na rozmieszczenie ładunków w przewodniku; wyjaśnia działanie piorunochronu i klatki Faradaya. 8. Prąd stały 1. wyjaśnia znaczenie pojęć siły elektromotorycznej ogniwa i oporu wewnętrznego; 2. oblicza opór przewodnika, znając jego opór właściwy i wymiary geometryczne; 3. rysuje charakterystykę prądowo-napięciową opornika podlegającego prawu Ohma; 4. stosuje prawa Kirchhoffa do analizy obwodów elektrycznych; 5. oblicza opór zastępczy oporników połączonych szeregowo i połączonych równolegle; oblicza pracę prądu przepływającego przez różne elementy obwodu oraz moc wydzielaną na tych elementach; 6. opisuje wpływ temperatury na opór metali i półprzewodników. 9. Magnetyzm, indukcja magnetyczna 1. szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica); 2. oblicza wektor indukcji magnetycznej wytworzonej przez przewodniki z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica); 3. analizuje ruch cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym; 4. opisuje wpływ materiałów magnetycznych (ferromagnetyków) na pole magnetyczne; 5. opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych; 7

8 6. analizuje siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem w polu magnetycznym; 7. opisuje działanie silnika elektrycznego; 8. oblicza strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię; 9. analizuje napięcie uzyskiwane na końcach przewodnika podczas ruchu przewodnika w polu magnetycznym; 10. oblicza siłę elektromotoryczną powstającą w wyniku indukcji elektromagnetycznej; 11. stosuje regułę Lenza w celu wskazania kierunku przepływu prądu indukcyjnego; 12. opisuje budowę i zasadę działania prądnicy i transformatora; 13. opisuje prąd przemienny (natężenie, napięcie, częstotliwość, wartości skuteczne); 14. opisuje zjawisko samoindukcji; 15. opisuje działanie diody jako prostownika. 10. Fale elektromagnetyczne i optyka 1. opisuje widmo fali elektromagnetycznej; podaje przykłady wykorzystania fal w poszczególnych zakresach; 2. opisuje jedną z metod wyznaczania prędkości światła; 3. opisuje doświadczenia Younga; 4. wyznacza długość fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej; 5. opisuje zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i przy przejściu przez polaryzator; wyjaśnia mechanizm tego zjawiska; 6. wykorzystuje prawo załamania światła do wyznaczenia biegu promienia w pobliżu granicy dwóch ośrodków; 7. opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza kąt graniczny; 8. rysuje obrazy rzeczywiste i pozorne otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających; 9. stosuje równanie soczewki; wyznacza położenie i powiększenie otrzymanych obrazów. 11. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego 1. opisuje założenia kwantowego modelu światła; 2. stosuje zależność między energią fotonu a częstotliwością i długością fali do opisu zjawisk fotoelektrycznych wewnętrznego i zewnętrznego; 3. stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczania częstotliwości promieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy; 4. opisuje mechanizm powstawania promieniowania rentgenowskiego; 5. określa długość fali de Broglie a poruszającej się cząstki. 8

9 12. Wymagania przekrojowe 1. przedstawia jednostki wielkości fizycznych wymienionych w podstawie programowej, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; 2. samodzielnie wykonuje poprawne wykresy (właściwe oznaczenie osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych); 3. przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem; 4. interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu; 5. dopasowuje prostą y = ax + b do wykresu i ocenia trafność tego postępowania; oblicza wartości współczynników a i b (ocena ich niepewności nie jest wymagana); 6. opisuje podstawowe zasady niepewności pomiaru 7. szacuje wartość spodziewanego wyniku, krytycznie analizuje prawdopodobieństwo otrzymanego wyniku; 8. przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego z dziedziny fizyki lub astronomii. 13. Wymagania doświadczalne Uczeń przeprowadza badania polegające na wykonaniu pomiarów, opisie i analizie wyników oraz, jeżeli to możliwe, wykonaniu i interpretacji wykresów, dotyczące: 1. ruchu prostoliniowego jednostajnego i jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym); 2. ruchu wahadła (np. wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego); 3. ciepła właściwego (np. wyznaczenie ciepła właściwego cieczy); 4. kształtu linii pól magnetycznego i elektrycznego (np. wyznaczenie pola wokół przewodu kształcie pętli, w którym płynie prąd); 5. charakterystyki prądowo-napięciowej opornika, żarówki, ewentualnie diody (np. pomiar i wykonanie wykresu zależności I(U); 6. drgań struny (np. pomiar częstotliwości podstawowej drgań struny dla różnej długości drgającej części struny); 7. dyfrakcji światła na siatce dyfrakcyjnej lub płycie CD (np. wyznaczenie gęstości ścieżek na płycie CD); 8. załamania światła (np. wyznaczenie współczynnika załamania światła z pomiaru kąta granicznego); 9. obrazów optycznych otrzymywanych za pomocą soczewek (np. wyznaczenie powiększenia obrazu i porównanie go z powiększeniem obliczonym). 9

10 III. Ogólne założenia programu 1. Na realizację programu przewidziano 120 godzin. 2. Treści zawarte w programie można realizować w ciągu jednego roku (klasa druga) lub w ciągu dwóch lat ( klasy druga i trzecia). Zważywszy na krótszy czas nauki w klasie trzeciej, korzystniejszy jest wariant pierwszy. 3. Program będzie realizowany w klasach uczących się biologii i chemii w zakresie rozszerzonym. Zapewni on uczniom zdobycie wiedzy z zakresu fizyki ze szczególnym uwzględnieniem aspektów medycznych tego przedmiotu. Przygotuje ich także do samodzielnego uzupełniania wiedzy przyrodniczej, czytania ze zrozumieniem tekstów popularnonaukowych, rozumnego i krytycznego odbioru informacji medialnych, sprawnego funkcjonowania w świecie opanowanym przez technikę oraz świadomego korzystania ze zdobyczy cywilizacji. 4. W planie wynikowym położono nacisk na operatywność zdobywanej wiedzy i umiejętność samodzielnego jej zdobywania. 5. Nauczanie zagadnień związanych z fizyką oparte jest na podstawie programowej kształcenia ogólnego fizyki, IV etap edukacyjny, zakres rozszerzony. 6. Nauczanie zagadnień z dziedziny biofizyki i medycyny opiera się na metodzie projektu. 7. Udział ucznia w projekcie nie jest obligatoryjny. 8. Każdy projekt może być realizowany przez jednego ucznia lub grupę uczniów. 9. Nauczyciel może zwiększyć liczbę projektów o tematy związane z wykorzystaniem fizyki w medycynie albo o zagadnienia czysto fizyczne. 10. Przedmiot fizyka w medycynie jest oparty na podstawie programowej kształcenia ogólnego fizyki na IV etapie edukacyjnym, zakres rozszerzony, więc powinien go uczyć nauczyciel fizyki. 11. Program zakłada: stosowanie metod wyzwalających aktywność uczniów, rozwijających ich zainteresowanie wiedzą przyrodniczą, kształtujących umiejętności uczenia się i samokontroli; stworzenie uczniom warunków do samokształcenia, w tym samodzielnego zdobywania informacji z różnych źródeł dzięki zapewnieniu możliwości korzystania z internetu i dostępu do literatury popularnonaukowej oraz czasopism; projektowanie i bezpieczne wykonywanie eksperymentów przez uczniów oraz dokonywanie obserwacji i formułowanie wniosków wynikających z przeprowadzonych doświadczeń. 10

11 IV. Cele edukacyjne Cel strategiczny Ukazanie związków fizyki z medycyną i wyposażenie uczniów w wiedzę o prawidłowościach występujących w przyrodzie i metodach ich poznawania, umożliwiającą kontynuowanie kształcenia na kierunkach medycznych, technicznych i przyrodniczych. Cele kształcenia rozbudzanie zainteresowania fizyką i medycyną, rozwijanie i pogłębianie wiedzy umożliwiającej dalsze kształcenie uczniów: ukazanie roli fizyki i medycyny w życiu człowieka; integracja wiedzy z różnych dyscyplin naukowych: fizyki, medycyny, biofizyki; pokazanie zastosowania nowoczesnych zdobyczy nauki do diagnozowania, profilaktyki i leczenia; kształtowanie umiejętności posługiwania się pojęciami fizycznymi i stosowania ich do opisu zjawisk fizycznych, z wykorzystaniem odpowiedniego aparatu matematycznego; stosowanie pojęć fizycznych do opisu procesów fizycznych i medycznych; wykorzystanie posiadanych wiadomości do rozwiązywania zadań i problemów fizycznych oraz medycznych; planowanie i wykonywanie prostych eksperymentów i doświadczeń symulowanych (wykonywanie pomiarów, analiza wyników i wyciąganie wniosków); budowanie modeli matematycznych i fizycznych do rozwiązywaniu problemów fizycznych; doskonalenie umiejętności poszukiwania, analizowania, oceniania i wykorzystywania informacji o tematyce fizycznej i medycznej pochodzących z różnych źródeł oraz zarządzania informacją; rozwijanie umiejętności sprawnego posługiwania się nowoczesnymi technologiami; aktywizowanie ucznia i indywidualizowanie pracy z uczniem dzięki stosowaniu metody projektu; rozwijanie umiejętności formułowania problemów związanych z tematem medycznym, planowania i organizowania pracy oraz przygotowywania wystąpień i prezentacji pracy; rozwijanie umiejętności rozumienia czytanego tekstu, wykorzystywania i refleksyjnego przetwarzania tekstów oraz analizy tekstów popularnonaukowych; rozwijanie umiejętności poprawnego komunikowania się w języku ojczystym, dbałości o wzbogacanie zasobu słownictwa, poprawnego posługiwania się językiem fizyki; 11

12 V. Treści nauczania wraz z propozycją przydziału godzin i wymaganiami edukacyjnymi Ogólny rozkład materiału Liczba godzin przeznaczonych na: Dział fizyki nowe treści powtórzenie, sprawdzenie razem 1 Kinematyka Ruch i siły Energia i pęd (z elementami grawitacji) 4 Bryła sztywna Ruch harmoniczny Fale mechaniczne Ośrodki ciągłe Termodynamika Grawitacja Pole elektryczne Prąd stały Magnetyzm Indukcja elektromagnetyczna i fale elektromagnetyczne 14 Optyka Korpuskularno-falowe własności materii Całkowita liczba godzin

13 Treści nauczania. Szczegółowy rozkład materiału nauczania 1. Kinematyka (9 godzin) Temat Treści kształcenia 1, 2 Jak opisać ruch 1. Wielkości skalarne i wektorowe 2. Suma i różnica wektorów 3. Iloczyn skalarny i iloczyn wektorowy 4. Układ odniesienia, punkt materialny 5. Wektor położenia, przemieszczenia 6. Droga, tor ruchu 3 Prędkość w ruchu prostoliniowym 1. Prędkość chwilowa a prędkość średnia 2. Prędkość wypadkowa i prędkość względna 3. Ruch jednostajny prostoliniowy 4. Równanie ruchu 4, 5 Ruch prostoliniowy zmienny 1. Ruch jednostajnie zmienny 2. Wykresy v(t), s(t), a(t) 3. Równania ruchu 4. Przyspieszenie 5. Spadek swobodny 6. Analiza ruchów Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 1.1. odróżnia wielkości wektorowe od skalarnych; wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe) 1.2. opisuje ruch w różnych układach odniesienia 1.2. opisuje ruch w różnych układach odniesienia 1.3. oblicza prędkości względne ruchów wzdłuż prostej 1.4. wykorzystuje związki między położeniem, prędkością i przyspieszeniem w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym do obliczania parametrów ruchu 1.5. rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu 6 Wyznaczanie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym 1. Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego przy spadku swobodnym 2. Błędy pomiarowe doświadczenie obowiązkowe dotyczące badanie ruchu prostoliniowego jednostajnego i jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym) 1.6. oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego 7 Rzut poziomy 1. Ruch ciał w dwóch wymiarach 2. Równania ruchu 3. Parametry ruchu 8 Ruch krzywoliniowy 1. Prędkość w ruchu krzywoliniowym 2. Ruch jednostajny po okręgu 3. Wielkości opisujące ruch po okręgu analizuje ruch ciał w dwóch wymiarach na przykładzie rzutu poziomego oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego 9 Kinematyka sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 13

14 2. Ruch i siły (5 godzin) Temat Treści kształcenia Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 1 Oddziaływania 1. Pojęcie siły 2. Warunki równowagi w ruchu postępowym 3. Składanie i rozkładanie sił 2 Zasady dynamiki 1. Pierwsza zasada dynamiki 2. Ruch ciał pod wpływem stałej siły 3. Ruch ciała po równi 4. Masa bezwładna 3 Tarcie 1. Tarcie 2. Opory ruchu 3. Współczynnik tarcia 1.9. stosuje trzecią zasadę dynamiki do opisu zachowania się ciał składa i rozkłada siły działające wzdłuż prostych nierównoległych 1.6. oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego 1.7. opisuje swobodny ruch ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki 1.8. wyjaśnia mechanizm ruchu ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania mechanizmu ruchu ciał 4 Układy inercjalne i nieinercjalne 5 Siły i ruch sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1. Opis ruchu ciał w różnych układach 2. Siła bezwładności 3. Masa bezwładna Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności wyjaśnia zachowania się ciał pod działaniem sił bezwładności w układzie nieinercjalnym Samodzielna praca ucznia 3. Energia i pęd (z elementami grawitacji) (9 godzin) Temat Treści kształcenia 1 Praca i moc 1. Pojęcie pracy 2. Pojęcie mocy 3. Sprawność urządzenia 2 Energia 1. Formy energii 2. Energia kinetyczne 3. Energia potencjalna 4. Energia potencjalna sprężystości 3 Zasada zachowania energii 1. Rzut pionowy 2. Zastosowanie zasady zachowania energii mechanicznej Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 3.1. oblicza pracę siły na danej drodze 3.4. oblicza moc urządzeń, uwzględniając ich sprawność oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał;) 1.6. oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego 3.3. wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu. 14

15 4 Pęd. Zasada zachowania pędu 1. Pęd ciała 2. Popęd siły 3. Zasada zachowania pędu wykorzystuje zasadę zachowania pędu do obliczania prędkości ciał podczas zderzeń niesprężystych i zjawiska odrzutu. 5 Zderzenia sprężyste i niesprężyste 1. Analiza zderzeń 2. Zasady zachowania a zderzenia 3.5. stosuje zasadę zachowania energii do opisu zderzeń sprężystych i niesprężystych. 6 Pole grawitacyjne 1. Linie pola grawitacyjnego 2. Pole jednorodne a pole niejednorodne 3. Siła grawitacji 7 Przyspieszenie grawitacyjne 1. Definicja natężenia pola grawitacyjnego 2. Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni planety 3. Stan nieważkości, stan przeciążenia 4. Wpływ pola grawitacyjnego i sił bezwładności na organizm człowieka 8 Praca w polu grawitacyjnym 1. Energia potencjalna grawitacji 2. Potencjał pola grawitacyjnego 3. Powierzchnia ekwipotencjalna 4. Praca w polu grawitacyjnym 4.1. wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do obliczania siły oddziaływań grawitacyjnych między masami punktowymi i sferycznie symetrycznymi 4.2. rysuje linie pola grawitacyjnego, odróżnia pole jednorodne od pola centralnego 4.7. oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety a jej masą i promieniem oblicza masę ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego satelity oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej 9 Energia i pęd (z elementami grawitacji) sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 4. Bryła sztywna (7 godzin) Temat Treści kształcenia 1 Ruch bryły sztywnej 1. Środek masy 2. Moment siły 3. Warunki równowagi bryły sztywnej 4. Działanie dźwigni jednostronnej i dźwigni dwustronnej na przykładzie ciała ludzkiego 5. Działanie dźwigni jednostronnej i dwustronnej 2, 3 Ruch obrotowy bryły sztywnej 1. Druga zasada dynamiki bryły sztywnej 2. Moment bezwładności 3. Siły dośrodkowa i odśrodkowa 4. Wielkości opisujące ruch obrotowy Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 2.1. rozróżnia pojęcia punktu materialnego i bryły sztywnej; określa granice ich stosowalności; 2.4. analizuje równowagę brył sztywnych, gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie; 2.5. wyznacza położenie środka masy rozróżnia pojęcia masy i momentu bezwładności 2.3. oblicza momenty sił 2.6. opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy 2.7. analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił. 15

16 4 Energia potencjalna bryły sztywnej 5 Energia kinetyczna bryły sztywnej 1. Środek ciężkości 2. Energia potencjalna bryły 3. Trzy stany równowagi 4. Warunki równowagi ciała ludzkiego 5. Lokomocja człowieka 1. Energia ruchu postępowego 2. Energia ruchu obrotowego 3. Całkowita energia 2.4. analizuje równowagę brył sztywnych, gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił) uwzględnia w bilansie energii energię kinetyczną ruchu obrotowego 3.2. oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał. 6 Moment pędu 1. Moment pędu 2. Zasada zachowania momentu pędu 3. Żyroskop 2.8. stosuje zasadę zachowania momentu pędu do analizy ruchu. 7 Energia mechaniczna bryły sztywnej i grawitacja sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 5. Ruch harmoniczny (7 godzin) 1 Temat Drgania harmoniczne a ruch po okręgu Treści kształcenia 1.Wielkości opisujące ruch po okręgu 2. Ruch harmoniczny Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 6.1. analizuje ruch pod wpływem sił sprężystości, podaje przykłady takiego ruchu oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego 2 Drgania ciężarka na sprężynie 1. Analiza ruch drgającej sprężyny 2. Zależności x(t), v(t), a(t), F(x) w ruchu harmonicznym 3. Okres drgań ciężarka na sprężynie 4. Energia potencjalna sprężystości 3 Wahadło matematyczne 1. Siły w ruchu wahadła matematycznego 2. Okres drgań wahadła 4 Energia w ruchu drgającym 1. Energia kinetyczna 2. Energia potencjalna 3. Przemiany energii mechanicznej w ruchu drgającym 5 Drgania tłumione i wymuszone 1. Drgania tłumione 2. Drgania wymuszone 3. Rezonans mechaniczny 6.1. analizuje ruch pod wpływem sił sprężystości, podaje przykłady takiego ruchu 6.2. oblicza energię potencjalną sprężystości 6.3. oblicza okres drgań ciężarka na sprężynie 6.4. interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ruchu drgającym oblicza okres drgań wahadła matematycznego oblicza energię potencjalną sprężystości 6.7. opisuje przemiany energii kinetycznej i potencjalnej w ruchu drgającym. 6.4 interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ruchu drgającym; 6.5. opisuje drgania wymuszone 6.6. opisuje zjawisko rezonansu mechanicznego (na wybranych przykładach). 16

17 6 Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego 7 Ruch harmoniczny podsumowanie wiadomości i umiejętności 1. Badanie ruchu wahadła 2. Pomiary okresu i długości wahadła 3. Zależność między przyspieszeniem ziemskim, a okresem drgań i długością wahadła 4. Wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności doświadczenie obowiązkowe dotyczące ruchu wahadła (np. wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego) Samodzielna praca ucznia 6. Fale mechaniczne (8 godzin) Temat Treści kształcenia 1 Zjawisko ruchu falowego 1. Fala mechaniczna 2. Wielkości opisujące fale 3. Podział fal 4. Równanie fali 2 Odbicie i załamanie fal 1. Prawo odbicia fali mechanicznej 2. Prawo załamania fali mechanicznej 3 Interferencja i dyfrakcja fal. 1. Interferencja fal Superpozycja fal. Fale stojące 2. Dyfrakcja fal 3. Warunek wzmocnienia fali 4. Fala stojąca 5. Równanie fali stojącej 6. Zasada Huygensa 4,5 Dźwięki proste i złożone 1. Wytwarzanie dźwięku 2. Narząd głosowy człowieka 3. Prędkość dźwięku w różnych ośrodkach 4. Cechy dźwięku 5. Rezonans akustyczny 6. Rodzaje dźwięków 6 Badanie struny 1. Pomiar częstotliwości drgającej struny 2. Wyznaczanie prędkości dźwięku w metalu 3. Zasada działania instrumentów muzycznych 7 Zjawisko Dopplera 1. Wzór Dopplera 2. Zjawisko Dopplera w ultrasonografii (badanie USG) Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 6.8. stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością opisuje załamanie fali na granicy ośrodków opisuje zjawisko interferencji, wyznacza długość fali na podstawie obrazu interferencyjnego wyjaśnia mechanizm zjawiska ugięcia fali, opierając się na zasadzie Huygensa opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością opisuje zjawisko rezonansu mechanicznego (na wybranych przykładach) opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi doświadczenie obowiązkowe dotyczące drgań struny (np. pomiar częstotliwości podstawowej drgań struny przy różnej długości drgającej części struny) opisuje efekt Dopplera w przypadku poruszającego się źródła i nieruchomego obserwatora. 8 Drgania i fale sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 17

18 7. Ośrodki ciągłe (6 godzin) Temat 1 Ogólne właściwości ciał stałych i cieczy Treści kształcenia 1. Rożne postacie materii 2. Oddziaływanie cząsteczek materii 3. Sprężystość i wytrzymałość ciał 4. Wytrzymałość tkanek 5. Prawo Hooke a Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) Powtórzenie wiadomości z gimnazjum i lekcji przyrody Badanie wytrzymałości nitki doświadczenie 2 Statyka ośrodka ciągłego 1. Ciśnienie 2. Ciśnienie hydrostatyczne 3. Wpływ ciśnienia na samopoczucie człowieka 4. Prawo Pascala 5. Gęstość 3 Przepływ płynu 1. Ciecz w ruchu 2. Prawo ciągłości 3. Prawo Torricellego (v = ) 4. Równanie Bernoulliego 5. Praca serca 6. Pomiar ciśnienia krwi 4 Prawo Archimedesa 1. Siła wyporu 2. Prawo Archimedesa 3. Pływanie ciał Powtórzenie wiadomości z gimnazjum Biologia (Zakres rozszerzony) 5.2, 5.4, 5.5 Powtórzenie wiadomości z gimnazjum Badanie prawa Archimedesa 5 Napięcie powierzchniowe i włoskowatość 6 Ośrodki ciągłe sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1. Menisk wypukły i menisk wklęsły 2. Włoskowatość naczyń 3. Napięcie powierzchniowe Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Obserwacje menisku wypukłego i wklęsłego Samodzielna praca ucznia 8. Termodynamika (11 godzin) Temat 1 Energia wewnętrzna i temperatura 2 Wpływ ciepła i temperatury na ustrój Treści kształcenia 1. Pojęcie ciepła 2. Temperatura 3. Pomiar temperatury 4. Rozszerzalność termiczna substancji 5. Prędkość cząsteczek 6. Zasada ekwipartycji energii 1. Gospodarka cieplna organizmu 2. Wymiana ciepła z otoczeniem 3. Szybkość przepływu ciepła 4. Sposoby przekazywania ciepła Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 5.4. opisuje związek między temperaturą w skali Kelwina a średnią energią kinetyczną cząsteczek; 5.8. analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii. 18

19 3 Ciepło przemiany fazowej 1. Przejścia fazowe 2. Ciepło przemiany 3. Ciepło właściwe a ciepło molowe odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego 4 Wyznaczanie ciepła właściwego 1. Bilans cieplny 2. Wyznaczanie ciepła właściwego wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego doświadczenie obowiązkowe dotyczące ciepła właściwego (np. wyznaczenie ciepła właściwego danej cieczy). 5 Model gazu doskonałego 1. Ciśnienie gazu 2. Równanie Clapeyrona 3. Gazy rzeczywiste 4. Oddychanie (wentylacja płuc) 6 Przemiany gazowe 1. Prawo Boyle a-mariotte a 2. Prawo Gay-Lussaca 3. Prawo Charlesa 4. Przemiana adiabatyczna 7 Zasady termodynamiki 1. Zasady termodynamiki 2. Procesy odwracalne i nieodwracalne 3. Cykl Carnota 4. Sprawność silnika cieplnego 8 Praca gazu 1. Wymiana ciepła w gazach 2. Wzór Mayera 3. Analiza cieplna przemian 4. Ciepło molowe 9 Właściwości pary 1. Para nasycona a para nienasycona 2. Wilgotność 3. Diagram fazowy 10 Zmiana energii wewnętrznej 1. Określanie zmian energii w różnych przemianach 2. Ciepło molowe w różnych przemianach 3. Prędkość i energia cząsteczek gazu 5.1. wyjaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gazu 5.1. wyjaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gazu 5.2. opisuje przemiany: izotermiczną, izobaryczną i izochoryczną 5.3. interpretuje wykresy ilustrujące przemiany gazu doskonałego 5.5. stosuje pierwszą zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła analizuje cykle termodynamiczne; oblicza sprawność silników cieplnych 5.8. analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii 5.9. interpretuje drugą zasadę termodynamiki posługuje się pojęciem ciepła molowego w przemianach gazowych odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy 5.6. oblicza zmianę energii wewnętrznej w przemianach izobarycznej i izochorycznej oraz pracę wykonaną w przemianie izobarycznej. 11 Termodynamika sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 19

20 9. Pole elektryczne (9 godzin) Temat Treści kształcenia 1 Prawo Coulomba 1. Rodzaje ładunków 2. Prawo Coulomba 3. Elektryzowanie ciał 4. Zasada zachowania ładunku 2, 3 Natężenie pola elektrostatycznego 1. Co to jest pole elektrostatyczne 2. Linie pola elektrostatycznego 3. Natężenie pola elektrostatycznego 4. Zasada superpozycji natężeń pól Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 7.1. wykorzystuje prawo Coulomba do obliczenia siły oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami posługuje się pojęciem natężenia pola elektrostatycznego 7.3. oblicza natężenie pola centralnego pochodzącego od jednego ładunku punktowego 7.4. analizuje jakościowo pole pochodzące od układu ładunków 7.5. wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego 7.6. przedstawia pole elektrostatyczne za pomocą linii pola doświadczenie obowiązkowe dotyczące badanie kształtu linii pola elektrycznego. 4 Przewodnik w zewnętrznym polu elektrostatycznym 1. Rozkład ładunków na powierzchni przewodnika 2. Pojemność elektryczna przewodnika 3. Polaryzacja dielektryka 5 Praca w polu elektrostatycznym 1. Praca w jednorodnym polu elektrostatycznym 2. Praca w centralnym polu elektrostatycznym 3. Energia potencjalna pola elektrostatycznego 4. Ogólny wzór na pracę w polu elektrostatycznym 5. Potencjał pola elektrostatycznego 6 Ruch cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym 1. Ruch cząstki naładowanej równolegle do linii pola 2. Ruch cząstki naładowanej z prędkością prostopadłą do linii pola 7.5. wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego opisuje wpływ pola elektrycznego na rozmieszczenie ładunków w przewodniku; wyjaśnia działanie piorunochronu i klatki Faradaya analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym 7, 8 Kondensator płaski 1. Pojemność elektryczna kondensatora płaskiego 2. Łączenie kondensatorów 3. Energia naładowanego kondensatora 7.7. opisuje pole kondensatora płaskiego, oblicza napięcie między okładkami 7.8. posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora 7.9. oblicza pojemność kondensatora płaskiego, znając jego cechy geometryczne oblicza pracę potrzebną do naładowania kondensatora. 9 Elektrostatyka sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia. 20

21 10. Prąd stały (8 godzin) Temat 1, 2 Mikroskopowy obraz przepływu prądu Treści kształcenia 1. Natężenie prądu elektrycznego 2. Prawo Ohma 3. Od czego zależy opór elektryczny 4. Opór elektryczny ciała ludzkiego 5. Sprawdzanie prawa Ohma Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 8.2. oblicza opór przewodnika, znając jego opór właściwy i wymiary geometryczne rysuje charakterystykę prądowonapięciową opornika podlegającego prawu Ohma doświadczenie obowiązkowe dotyczące znajdowanie charakterystyki prądowo-napięciowej żarówki. 3 Praca i moc prądu 1. Energia i działanie cieplne prądu elektrycznego 2. Zastosowanie ciepła prądu elektrycznego 3. Moc prądu elektrycznego 4 Łączenie oporników 1. Połączenie szeregowe oporników 2. Połączenie równoległe 3. Połączenie mieszane 4. Prawa Kirchhoffa 5 Teoria elektronowa przewodnictwa 1. Przewodniki, półprzewodniki, izolatory 2. Pasma energetyczne 3. Dioda 4. Zależność oporu od temperatury 8.6. oblicza pracę prądu przepływającego przez różne elementy obwodu oraz moc wydzielaną na tych elementach oblicza opór zastępczy oporników połączonych szeregowo lub równolegle 8.4. stosuje prawa Kirchhoffa do analizy obwodów elektrycznych opisuje wpływ temperatury na opór metali i półprzewodników. 6 Prawo Ohma dla obwodu zamkniętego 1. Budowa ogniwa 2. Zasada działania ogniwa 3. Łączenie ogniw 8.1. wyjaśnia znaczenie pojęcia siły elektromotorycznej ogniwa i oporu wewnętrznego 7 Elektryczne własności komórki 1. Budowa błony komórkowej 2 Budowa kondensatora 3 Przepływ prądu przez błonę komórkową 4 Przepływ prądu w ciele człowieka 5 Nośniki prądu elektrycznego 7.8. posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora. Prąd elektryczny sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia. 21

22 11. Magnetyzm (9 godzin) Temat Treści kształcenia Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 1 Właściwości magnesów 1. Pole magnetyczne, linie pola 2. Źródła pola magnetycznego 3. Wielkości opisujące pole magnetyczne 4. Diamagnetyki, paramagnetyki, ferromagnetyki 9.1. szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica) doświadczenie obowiązkowe dotyczące badanie kształtu linii pola magnetycznego. 2,3 Pole magnetyczne wokół przewodnika z prądem 4 Siła Lorentza Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym 5,6 Siła elektrodynamiczna Zasada działania silnika elektrycznego 7,8 Wpływ pole elektromagnetycznego na człowieka 9 Sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1. Pole magnetyczne wokół przewodnika prostoliniowego z prądem 2. Pole magnetyczne zwoju z prądem 3. Pole magnetyczne zwojnicy z prądem 4. Właściwości magnetyczne atomów 5. Wpływ substancji na pole magnetyczne 1. Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym 2. Reguła prawej dłoni 3. Siła Lorentza siłą dośrodkową 4. Cyklotron 1. Siła elektrodynamiczna 2. Reguła Fleminga 3. Oddziaływania przewodników z prądem elektrycznym 4. Silnik elektryczny 1. Wpływ pola elektromagnetycznego na ładunki elektryczne 2. Wpływ pole elektromagnetycznego na człowieka Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności 9.1. szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica) 9.2. oblicza wektor indukcji magnetycznej wytworzonej przez przewodniki z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica) 9.4. opisuje wpływ materiałów magnetycznych (ferromagnetyków) na pole magnetyczne opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych doświadczenie obowiązkowe dotyczące badanie kształtu linii pola magnetycznego analizuje ruch cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym 9.6. analizuje siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem w polu magnetycznym 9.7. opisuje działanie silnika elektrycznego; analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym 9.3. analizuje ruch cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym. Samodzielna praca ucznia 22

23 12. Indukcja elektromagnetyczna i fale elektromagnetyczne (9 godzin) Temat 1 Wzbudzanie prądu indukcyjnego Reguła Lenza Treści kształcenia 1. Strumień indukcji magnetycznej 2. Wzbudzanie prądu indukcyjnego 3. Prawo Faradaya 4. Reguła Lenza Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 9.8. oblicza strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię 9.9. analizuje napięcie uzyskiwane na końcach przewodnika podczas jego ruchu w polu magnetycznym oblicza siłę elektromotoryczną powstającą w wyniku indukcji elektromagnetycznej stosuje regułę Lenza w celu wskazania kierunku przepływu prądu indukcyjnego 2 Wytwarzanie prądu elektrycznego 1. Wytwarzanie prądu zmiennego 2. Budowa prądnicy 3. Napięcie chwilowe 4. Napięcie maksymalne 3 Prąd przemienny 1. Prąd stały 2. Prąd przemienny 3. Praca i moc prądu przemiennego 4. Napięcie i natężenie skuteczne 4 Prostowanie prądu zmiennego 1. Budowa diody 2. Zasada działania diody 3. Układ Graetza 5 Transformator 1. Budowa i zasada działania transformatora 2. Przekładnia transformatora 3. Sprawność transformatora 6,7 Obwód RLC 1. Zjawisko samoindukcji 2. Opór pozorny obwodu RLC 3. Elektryczny obwód drgający 4. Rezonans elektromagnetyczny 8 Fale elektromagnetyczne 1. Prawa Maxwella 2. Wytwarzanie fali elektromagnetycznej 3. Widmo fal elektromagnetycznych 4. Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na organizm człowieka opisuje budowę i zasadę działania prądnicy opisuje prąd przemienny (natężenie, napięcie, częstotliwość, wartości skuteczne) opisuje działanie diody jako prostownika opisuje budowę i zasadę działania transformatora opisuje zjawisko samoindukcji opisuje widmo fal elektromagnetycznych; podaje przykłady wykorzystania fal w poszczególnych zakresach 9 Indukcja elektromagnetyczna sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności Samodzielna praca ucznia 23

24 13. Optyka (15 godzin) Temat 1. Różne metody wyznaczania prędkości światła Treści kształcenia 1. Metoda Galileusza 2. Metoda Romera 3. Metoda Michelsona-Morleya Uwagi (wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) opisuje jedną z metod wyznaczania prędkości światła 2 Dyfrakcja i interferencja światła 1. Doświadczenie Younga 2. Siatka dyfrakcyjna 3. Obraz dyfrakcyjny światła monochromatycznego i białego 3 Dyfrakcja światła na siatce dyfrakcyjnej 1. Wyznaczanie długości fali świetlnej 2. Błędy pomiarowe 4 Polaryzacja światła 1. Światło spolaryzowane i niespolaryzowane 2. Całkowita polaryzacja. Kąt Brewstera 3. Sposoby polaryzacji 5. Leczenie światłem spolaryzowanym 5 Odbicie światła 1. Prawo odbicia światła 2. Rozproszenie światła 3. Powstawanie obrazów w zwierciadłach 4. Równanie zwierciadła 6 Załamanie światła 1. Prawo załamania światła 2. Prędkość światła w różnych ośrodkach 3. Bieg promieni w płytce równoległościennej 4. Współczynnik załamania ośrodka 5. Całkowite wewnętrzne odbicie 6. Światłowody a medycyna opisuje doświadczenia Younga wyznacza długość fali świetlnej przy użyciu siatki dyfrakcyjnej doświadczenie obowiązkowe dotyczące wyznaczanie długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej opisuje zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i przy przejściu przez polaryzator; wyjaśnia jego mechanizm wykorzystuje prawo odbicia światła do wyznaczenia biegu promienia w pobliżu granicy dwóch ośrodków opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza kąt graniczny 7 Wyznaczanie współczynnika załamania szkła 1. Pomiar współczynnika załamania 2. Określenie prędkości światła w ośrodku doświadczenie obowiązkowe dotyczące wyznaczanie współczynnika załamania światła 8 Pryzmat 1. Bieg światła w pryzmacie 2. Rozszczepienie światła w pryzmacie 3. Dyspersja światła 4. Spektrometr 9 Soczewki 1. Rodzaje soczewek 2. Wzór soczewkowy 3. Zdolność skupiająca soczewki 4. Wady soczewek wykorzystuje prawo załamania światła do wyznaczenia biegu promienia w pobliżu granicy dwóch ośrodków rysuje obrazy rzeczywiste i pozorne otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających 24

25 10 Powstawanie obrazów w soczewkach 1. Konstrukcja obrazów w soczewkach 2. Równanie soczewki 3. Powiększenie soczewki 4. Układy soczewek 11 Badanie soczewki 1. Wyznaczanie ogniskowej soczewki 2. Wyznaczanie powiększenia soczewki 12 Układ optyczny oka 1. Budowa narządu wzroku 2. Akomodacja 3. Czułość oka 4. Odległość dobrego widzenia 5. Wady wzroku 13 Biofizyka procesu widzenia 1.Widzenie barw 2.Widmo światła białego 14 Mikroskop optyczny, lupa, luneta 1. Lupa 2. Budowa mikroskopu optycznego 3. Zdolność rozdzielcza 15 Optyka sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności stosuje równanie soczewki, wyznacza położenie i powiększenie otrzymanych obrazów rysuje obrazy rzeczywiste i pozorne otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających; doświadczenie obowiązkowe dotyczące wyznaczanie powiększenia obrazu otrzymanego za pomocą soczewki Biologia (zakres rozszerzony) 10.2, rysuje obrazy rzeczywiste i pozorne otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających; Samodzielna praca ucznia 14. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego (8 godzin) Temat 1 Dualizm korpuskularno-falowy światła Treści kształcenia 1. Zjawiska falowe światła 2. Zjawisko fotoelektryczne 4. Właściwości fotonu Uwagi ( wymagania z podstawy programowej fizyki w zakresie rozszerzonym) 1.1 opisuje założenia kwantowego modelu światła; stosuje zależność między energią fotonu a częstotliwością i długością fali do opisu zjawiska fotoelektrycznego wewnętrznego i zewnętrznego 2 Fale materii de Brogile a 1. Hipoteza de Broglie a 2. Doświadczenie Davissona-Germera 3. Dyfrakcja i interferencja elektronów 4. Mikroskop elektronowy 3 Atom wodoru a fale materii 1. Funkcja falowa elektronu 2. Orbitale 3. Liczby kwantowe 4 Promienie rentgenowskie 1. Wytwarzanie promieni X 2. Lampa rentgenowska budowa i zasada działania 3. Zastosowanie promieni X w medycynie 4. Absorpcja promieni X określa długość fali de Broglie a poruszającej się cząstki określa długość fali de Broglie a poruszającej się cząstki opisuje mechanizmy powstawania promieniowania rentgenowskiego 25

26 5 Emisja i absorpcja promieniowania elektromagnetycznego 1. Działanie światła na organizmy żywe 2. Zastosowanie światła w terapii 2. Zdolność emisyjna 3. Zdolność absorpcyjna 6 Fizyka promieniowania (elektromagnetycznego i jądrowego) 1. Radioterapia 2. Ochrona radiologiczna 7 Metody obrazowania mózgu 1. Obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego MRI 2. Pozytonowa tomografia emisyjna PET 3. Tomografia komputerowa CT 4. Ultrasonografia USG 8 Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego sprawdzenie wiadomości i umiejętności Sprawdzenie stopnia opanowania wiadomości i umiejętności stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia częstotliwości promieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy Samodzielna praca ucznia 26

27 VI Szczegółowe cele kształcenia wraz z propozycją doświadczeń i projektów edukacyjnych 27

28 Kinematyka (9 godzin) Cele szczegółowe wymagania Numer lekcji Temat podstawowe dopełniające rozszerzające Doświadczenia Sugerowane metody pracy, środki dydaktyczne 1, 2 Jak opisać ruch odróżnia wielkości wektorowe od skalarnych definiuje pojęcie wektora, podaje cechy wektora stosuje pojęcie punktu materialnego definiuje pojęcia iloczynu skalarnego i iloczynu wektorowego posługuje się układem współrzędnych do opisu ruchu definiuje pojęcia wektora położenia i wektora przemieszczenia wyjaśnia na wybranym przykładzie, co to znaczy, że ruch jest pojęciem względnym rozróżnia wektor przemieszczenia i wektor położenia ciała (na wybranym przykładzie) w opisie ruchu posługuje się pojęciami: droga, tor, przemieszczenie rysuje wektor w układzie współrzędnych opisuje położenie ciała traktowanego jako punkt materialny w wybranym układzie współrzędnych, posługując się wektorem położenia rozwiązuje proste zadania związane z działaniami na wektorach analizuje ruch ciał w różnych układach odniesienia Obserwacja torów ruchu Wymagania: 1.1, 1.2 Obrazowanie graficzne zrozumienia omówionych pojęć fizycznych (sugerowana praca w grupach) 28