PLAN WYNIKOWY I ROZKŁAD MATERIAŁU DO PRZEDMIOTU. Fizyka i astronomia klasa 2

Transkrypt

1 Numer lekcji. Temat lekcji PLAN WYNIKOWY I ROZKŁAD MATERIAŁU DO PRZEDMIOTU Fizyka i astronomia klasa 2 Wymagania Numery lekcji, numery zadań, tematyka zadań na płycie CD Podstawowe Rozszerzające Dopełniające Teoria względności (5 lekcji). 1. Teoria względności Wstęp do teorii względności i postulaty Einsteina. Dylatacja czasu. Czasoprzestrzeń potrafi wyjaśnić sens równań zwanych transformacją Galileusza, wie, w jakim zakresie prędkości można stosować transformację Galileusza, wie, że prędkość światła w próżni ma taką samą wartość we wszystkich układach odniesienia, potrafi sformułować zasadę względności Einsteina, wie, że czas nie jest wielkością absolutną. Uczeń wie: że w mechanice relatywistycznej nie obowiązuje transformacja Galileusza, czym transformacje Lorentza różnią się od transformacji Galileusza, że z transformacji Lorentza wynika transformacja Galileusza. opisać własności czasu i przestrzeni w mechanice klasycznej, przedstawić dane doświadczalne potwierdzające, że światło rozchodzi się ze skończoną prędkością, przedstawić dane doświadczalne potwierdzające, że prędkość światła jest jednakowa we wszystkich układach inercjalnych, wyjaśnić, że światło rozchodzi się ze skończoną prędkością, wyjaśnić, na czym polega dylatacja czasu. wie, dlaczego w mechanice relatywistycznej nie obowiązuje transformacja Galileusza, potrafi opisać własności czasu i przestrzeni wynikające z obu transformacji. udowodnić, że dylatacja czasu jest konsekwencją założenia o stałości prędkości światła w próżni w różnych układach odniesienia, wykazać, że zjawiska jednoczesne w jednym układzie odniesienia nie są jednoczesne w innym. zna pojęcia: zdarzenie, linia świata, oś przestrzenna, oś czasowa, potrafi zastosować te pojęcia na wykresach czasoprzestrzeni. Teoria względności czas 1.1. Co wskazuje odległy zegar, gdy obserwujesz go przez teleskop? 1.2. Czy mezon mógłby dotrzeć do powierzchni Ziemi w czasie swojego życia, gdyby nie było dylatacji czasu? 1.3. Dylatacja czasu 1.4. Planujemy wyprawę w Kosmos 1.5. Wyprawa w Kosmos

2 Lekcje Energia w teorii względności. Zasada korespondencji. zna pojęcia: energia spoczynkowa, energia relatywistyczna, pęd relatywistyczny, wie, że teoria względności nie obala mechaniki klasycznej, wie, że teoria względności jest bardziej ogólna od mechaniki klasycznej, wie, przy jakich założeniach z teorii względności wynikają prawa mechaniki klasycznej. zna postać matematyczną wyrażeń przedstawiających energię oraz pęd relatywistyczny, potrafi wyjaśnić działanie zasady odpowiedniości. wie, że w mechanice relatywistycznej obowiązuje tylko jedna postać drugiej zasady dynamiki Newtona, potrafi zastosować wyrażenia na pęd i energię do prostych obliczeń, na przykładzie teorii względności potrafi opisać jedną z możliwych dróg rozwoju nowych teorii naukowych. Teoria względności kinematyka i dynamika relatywistyczna 1.6. Pokaż za pomocą wzoru, że prędkość światła jest nieprzekraczalna 1.7. Ile masy traci Słońce w czasie jednej sekundy w wyniku promieniowania? 1.8. Ile energii drzemie w niedużym kamieniu? 1.9. Utrata masy bomby atomowej Prędkości szybkich elektronów Przyśpieszanie cząstek

3 Grawitacja (3 lekcje). 2. Ciążenie powszechne (grawitacja) Prawo grawitacji Newtona Pole grawitacyjne potrafi sformułować prawo powszechnego ciążenia, wie, że ciało o masie 1 kg na powierzchni Ziemi jest przyciągane przez Ziemię siłą 10 N. wie, że każde ciało posiadające masę jest źródłem pola grawitacyjnego, wie, że natężenie pola grawitacyjnego jest wielkością charakteryzującą pole, potrafi sformułować definicję natężenia pola, zna pojęcia: pole centralne i pole jednorodne, potrafi zdefiniować natężenie centralnego pola grawitacyjnego w dowolnym jego punkcie, wie, że pole grawitacyjne w pobliżu Ziemi można uznać za jednorodne, zna wartość natężenia pola grawitacyjnego na powtórzyć (jakościowo) rozumowanie Newtona, które doprowadziło do odkrycia prawa grawitacji, udowodnić, że na ciało o masie 1 kg przy powierzchni Ziemi działa siła 1 N, zinterpretować prawo grawitacji, przewidzieć zmiany siły grawitacji spowodowane zmianą masy lub odległości między oddziałującymi ciałami. odróżnić natężenie pola, np. na powierzchni Ziemi, od przyspieszenia ziemskiego, sporządzić wykres zależności natężenia pola od odległości od środka masy ciała, będącego jego źródłem, np. dla Ziemi, porównać natężenia pól grawitacyjnych na powierzchni różnych planet, znając ich masy (wyrażone za pomocą wielokrotności masy Ziemi) i promienie (wyrażone za pomocą wielokrotności promienia Ziemi). odróżnić ciężar od siły grawitacji, zastosować prawo grawitacji do rozwiązywania zadań. oszacować odległość od powierzchni Ziemi, przy której wartość przyspieszenia ziemskiego różni się od 10 m/s 2 nie więcej niż o kilka procent, obliczyć wartość natężenia pola grawitacyjnego nad powierzchnią Ziemi, wyjaśnić, w jaki sposób oszacować można masę Ziemi lub innych ciał Układu Słonecznego, znając promień orbity i okres jej obiegu wokół Słońca. Grawitacja I prawo powszechnego ciążenia Odkryj prawo grawitacji Gęstość tajemniczej planety Telewizyjny satelita stacjonarny Ile ważyłbyś na Marsie? Wyprawa na Księżyc Czy ciała na biegunie są cięższe niż na równiku? Grawitacja na Jowiszu Grawitacja II Pole grawitacyjne. Energia i praca w polu grawitacyjnym Katastrofa kosmiczna Grawitacja wewnątrz planety Pociąg przyszłości Manewry rakiety w Kosmosie

4 Praca w polu grawitacyjnym, potencjał pola powierzchni Ziemi. wie, że miarą pracy w jednorodnym polu grawitacyjnym jest pole prostokąta na wykresie zależności F(h), potrafi napisać i objaśnić wyrażenie na energię potencjalną przy powierzchni Ziemi. wie, że dla planet oraz księżyców siła grawitacji jest siłą dośrodkową, potrafi objaśnić, w jakim celu ciału nadaje się pierwszą prędkość kosmiczną, potrafi wyjaśnić, w jakim celu nadaje się ciału drugą prędkość kosmiczną. wie, że miarą pracy w centralnym polu grawitacyjnym jest pole powierzchni pod krzywą na wykresie zależności F(r), potrafi napisać wyrażenie na pracę siły w centralnym polu grawitacyjnym, potrafi napisać i objaśnić wyrażenie na energię potencjalną w centralnym polu sił grawitacji, potrafi zdefiniować potencjał grawitacyjny. wyprowadzić równanie przedstawiające pierwszą prędkość kosmiczną, sformułować trzecie prawo Keplera, wyjaśnić, dlaczego satelita geostacjonarny nie może krążyć w dowolnej odległości od powierzchni Ziemi. wyjaśnić, dlaczego energia potencjalna w centralnym polu grawitacyjnym ma wartość ujemną, sporządzić wykres zależności E p (r), zinterpretować pracę w polu grawitacyjnym jako różnicę potencjałów. wyprowadzić równanie przedstawiające drugą prędkość kosmiczną, oszacować promień orbity satelity geostacjonarnego. Grawitacja III Prędkości kosmiczne Pierwsza prędkość kosmiczna Prędkość ucieczki druga prędkość kosmiczna Czarna dziura Prędkość ucieczki z Układu Słonecznego, III prędkość kosmiczna

5 Pole elektrostatyczne (4 lekcji). 3. Elektrostatyka Ładunek. Prawa Coulomba. Pole elektrostatyczne Praca w polu elektrostatycznym. Potencjał. zna prawo zachowania ładunku, zna sposoby elektryzowania ciał, potrafi zapisać i objaśnić prawo Coulomba, wie, że oddziaływanie grawitacyjne między ciałami posiadającymi ładunek jest znacznie słabsze od oddziaływania elektrostatycznego między nimi. wie, że każde ciało posiadające ładunek jest źródłem pole elektrostatycznego, zna pojęcie linii pola, potrafi odróżnić pole centralne od pola jednorodnego, zna definicję natężenia pola elektrostatycznego, zna wyrażenie opisujące natężenia w dowolnym punkcie pola centralnego. potrafi objaśnić wyrażenie przedstawiające pracę w polu elektrostatycznym, wie, że cząstka naładowana w polu elektrostatycznym ma energię potencjalną, zna pojęcia: potencjał pola elektrostatycznego, napięcie, potrafi zastosować prawo zachowania ładunku do wyjaśnienia różnych sposobów elektryzowania ciał, zna pojęcia: przenikalność elektryczna, stała dielektryczna, potrafi zinterpretować wartości liczbowej stałej dielektrycznej różnych dielektryków. potrafi przedstawić graficznie zależność E(r), zna zasadę superpozycji pól, potrafi przedstawić na rysunku linie sił pola w prostych przypadkach. potrafi objaśnić wyrażenia przedstawiające energię potencjalną cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym, potrafi zdefiniować potencjał elektryczny, wie, od czego i jak zależy potencjał centralnego pola odróżnić zasadę zachowania ładunku od zasady niezmienniczości ładunku, oszacować, ile razy wartość siły oddziaływania grawitacyjnego między ciałami posiadającymi ładunek jest mniejsza od siły oddziaływania elektrostatycznego między nimi. 20 wskazać analogie pomiędzy polem grawitacyjnym i polem elektrostatycznym, zastosować zasadę superpozycji pól. przedstawić na wykresach zależność E p (r) dla ładunków punktowych, uzasadnić przebieg wykresów E p (r) dla ładunków punktowych, uzasadnić związek między natężeniem pola jednorodnego i napięciem między dwoma punktami. Ładunek elektryczny Pole elektrostatyczne Jak można łatwo zmierzyć ładunek elektryczny? Porównaj, ile razy siła elektrostatyczna jest większa od grawitacyjnej Ładunek elektryczny. Pole elektrostatyczne, natężenie i potencjał pola Jak dodają się natężenia, a jak potencjały pola? Oblicz natężenie i potencjał pola wytworzonego przez dipol

6 Pojemność elektryczna. Kondensatory potrafi objaśnić związek między natężeniem pola jednorodnego i napięciem. potrafi zdefiniować pojemność przewodnika, wie, co to jest kondensator, wie, od czego i jak zależy pojemność kondensatora płaskiego. elektrostatycznego. potrafi opisać i wyjaśnić pojemność, ładunek i napięcie układu kondensatorów połączonych szeregowo i równolegle, zna wyrażenie przedstawiające energię naładowanego kondensatora i potrafi je zastosować. potrafi rozwiązywać problemy odnoszące się do kondensatorów. Potencjał i energia pola elektrostatycznego Oblicz energię ładunków rozmieszczonych w wierzchołkach kwadratu Oblicz energię ładunków rozmieszczonych w wierzchołkach trójkąta Oblicz, jak duży ładunek może być utrzymany na kuli znajdującej się w powietrzu Wielokrotne zbieranie ładunku z kuli Praca w polu elektrostatycznym, pojemność, kondensatory Praca ładowania przewodnika Praca rozsuwania okładek kondensatora płaskiego Wszystko o kondensatorze płaskim Kondensatory, łączenie kondensatorów Jak należy łączyć kondensatory? Jak rozmieszczone są ładunki na kondensatorach połączonych ze sobą? Co się zmieni, gdy do naładowanego kondensatora dołączymy drugi? Jak zmienia się pojemność kondensatora zanurzonego do połowy w cieczy? Przestrzenne połączenie kondensatorów Nietypowe łączenie kondensatorów

7 Ruch cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym opisać ruch cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym, opisać zasadę działania i zastosowanie oscyloskopu, obliczyć energię atomu elektronu w atomie wodoru, obliczyć promień n-tej orbity w atomie wodoru wg Bohra, obliczyć energię jonizacji atomu wodoru. Ruch ładunków w polu elektrostatycznym. Model atomu Bohra Kulka na nitce obdarzona ładunkiem elektrycznym Siły naprężenia nici z zawieszonymi kulkami naładowanymi elektrycznie 3.40, Ruch elektronów w lampie oscylograficznej Prawo Coulomba a budowa atomu Jak rosną rozmiary atomu wraz z jego wzbudzeniem? Minimalna energia jonizacji atomu

8 Prąd stały (6 lekcji) 4. Prąd stały Napięcie i siła elektromotoryczna. Uczeń potrafi - zastosować prawo Ohma dla obwodu. Natężenie prądu elektrycznego Prawo Ohma. Eksperyment uczniowski. Prawo Joule a-lenza potrafi zdefiniować natężenie prądu, potrafi wymienić przyczynę powstawania prądu elektrycznego, zna pojęcie siły elektromotorycznej, potrafi posługiwać się pierwszym prawem Kirchhoffa, potrafi narysować schemat obwodu elektrycznego i umieścić w nim amperomierz i woltomierz, wie, od czego zależy opór opornika. zna pojęcia oporu właściwego i przewodnictwa właściwego, zna pojęcie pracy prądu elektrycznego, potrafi sformułować prawo Joule a-lenza, umie wyjaśnić, dlaczego żarówka świeci, gdy przez jej włókno płynie prąd, zna pojęcie mocy prądu. objaśnić mikroskopowy model przepływu prądu w metalach, odróżnić napięcie od siły elektromotorycznej, objaśnić prawo Ohma dla obwodu. obliczyć opór różnych przewodników, uzasadnić wyrażenie opisujące pracę prądu elektrycznego, zastosować pojęcie mocy do wyjaśnienia jasności żarówki z włóknem wolframowym. Obwody elektryczne. posłużyć się zastosować drugie prawo Pomiary elektryczne. amperomierzem i Kirchhoffa, woltomierzem, potrafi zbudować obwód narysować schemat obwodu, w którym przewodniki elektryczny i włączyć mierniki. sprawdzić słuszność prawa Ohma (doświadczenie Ohm, podręcznik, s. 99), doświadczalnie sprawdzić zależność oporu przewodnika od temperatury (doświadczenie Rezystor, podręcznik, s.101), zaplanować/przeprowadzić doświadczenie sprawdzające zależność oporu od temperatury. rozwiązywać problemy z zastosowaniem prawa Ohma oraz praw Kirchhoffa, zaprojektować/wykonać pomiar siły elektromotorycznej ogniwa. Natężenie prądu. Napięcie. SEM. Opór. Prawo Ohma. Model gazu elektronowego Ile elektronów przepływa przez włókno żarówki? Jak z amperomierza zrobić woltomierz? 4.53.Jak duży jest prąd zwarcia? Obwód z opornikami i kondensatorem Obwód z kondensatorami Praca i moc prądu. Ciepło Jule a-lenza Projektujemy linię przesyłającą prąd z elektrowni Projektujemy czajnik elektryczny Jak uzyskać największą wydajność źródła prądu? Jakie źródło prądu powinieneś dobrać, aby uzyskać wymaganą moc? Planujemy zainstalować generator prądu do domku letniskowego Połączenia szeregowe i równoległe oporników Jak szybko zagotuje się woda w czajniku z grzałkami połączonymi szeregowo i

9 Mikroskopowy obraz prądu elektrycznego Prąd w cieczach. Ogniwa galwaniczne i akumulatory połączone są szeregowo i równolegle, obliczyć opór zastępczy oporników połączonych szeregowo i równolegle. opisać mikroskopowy model przepływu prądu elektrycznego w metalach, wyjaśnić mechanizm nagrzewania się przewodnika pod wpływem prądu. - wyjaśnić mechanizm przewodnictwa elektrycznego w cieczach. wyjaśnić, dlaczego podczas przepływu prądu występuje nadal chaotyczny ruch elektronów, wyjaśnić paradoks żółwiego tempa unoszenia elektronów i błyskawicznego przenoszenia sygnału elektrycznego przy włączaniu prądu. - zastosować prawa Faradaya do problemów dotyczących elektrolizy. równolegle? Ile razy szybciej zagotuje się woda w czajniku po zmianie połączenia grzałek z równoległego na szeregowe? Szeregowe łączenie przewodników Równoległe łączenie przewodników Rozgałęzienia prądu. Prawa Kirchhoffa Jak przedstawić układ oporników w postaci łączenia szeregowego i równoległego? Przestrzenne rozgałęzienie obwodu w postaci sześcianu Jak sobie radzić wtedy, gdy połączenie oporników nie daje się sprowadzić ani do równoległego, ani szeregowego? Rozgałęzienia prądu

10 Magnetyzm (3 lekcji). 6. Magnetyzm Pole magnetyczne. Siła Lorentza. Przewodnik w polu magnetycznym. Przyrządy magnetyczne. Silnik elektryczny potrafi przedstawić graficznie linie pola magnetycznego magnesu stałego, potrafi opisać pole magnetyczne wytworzone przez prąd płynący w prostoliniowym przewodniku, pętli kołowej i zwojnicy, wie, że na cząstkę naładowaną poruszającą się w polu magnetycznym działa siła Lorentza, potrafi opisać doświadczenie Oersteda. wie, że na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła elektrodynamiczna, potrafi wymienić przykłady urządzeń wykorzystujących oddziaływania magnetyczne. opisać kierunek, zwrot i wartość siły Lorentza, zdefiniować wektor indukcji magnetycznej. opisać kierunek, zwrot i wartość siły elektrodynamicznej, wyjaśnić zasadę działania takich urządzeń, jak: galwanometr, amperomierz, woltomierz i silnik na prąd stały, opisać właściwości magnetyczne substancji. opisać ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym, Siła Lorenza wyjaśnić zasadę działania i zastosowanie cyklotronu, rozwiązywać problemy związane z ruchem cząstek naładowanych w polu magnetycznym. - wyjaśnić, że dwa równoległe przewodniki z prądem działają na siebie siłą Elektrony w polu magnetycznym Wpływ pola magnetycznego na ruch elektronów Wpływ pola magnetycznego ziemskiego na obraz w telewizorze Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym Odchylanie ramki w polu magnetycznym Ramka w polu magnetycznym zasadniczy element silnika elektrycznego Ruch przewodnika w polu magnetycznym Utrzymywanie w bezruchu przewodnika w polu magnetycznym

11 Indukcja elektromagnetyczna (3 lekcje). 7. Indukcja elektromagnetyczna Indukcja elektromagnetyczna. Prawo Faradaya Samoindukcja i indukcyjność obwodów zna pojęcie strumienia magnetycznego, wie, na czym polega zjawisko indukcji elektromagnetycznej, potrafi zinterpretować prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Uczeń wie: na czym polega zjawisko samoindukcji, od czego zależy współczynnik samoindukcji zwojnicy. potrafi zdefiniować strumień magnetyczny, potrafi wyjaśnić, dlaczego powstaje SEM indukcji lub wzbudza się prąd indukcyjny pod wpływem zmiennego strumienia pola magnetycznego, wie, że reguła Lenza jest wyrazem zasady zachowania energii, na podstawie wykresu zależności Φ(t) potrafi sporządzić wykres zależności ε(t) potrafi zastosować wyrażenie opisujące SEM indukcji - zastosować związek siły elektromotorycznej samoindukcji z szybkością zmian natężenia prądu. obliczać strumień magnetyczny, w prostych przypadkach obliczać SEM indukcji oraz natężenie prądu wzbudzanego pod wpływem zmiennego strumienia pola magnetycznego, uzasadnić kierunek prądu indukcyjnego. - wyznaczyć współczynnik samoindukcji solenoidu. Siła elektromotoryczna indukcji Powstawanie SEM w wirującym pręcie Ruch przewodnika na szynach w polu magnetycznym Ruch przewodnika na szynach nachylonych do poziomu w polu magnetycznym Powstawanie SEM indukcji na skrzydłach samolotu Powstawanie SEM indukcji w cewce indukcyjnej

12 Prąd przemienny (3 lekcje) lekcja Obwód drgający LC. Rezonans Prąd przemienny wie, co to jest obwód drgający LC, zna prawa Maxwella, wie, co to jest fala elektromagnetyczna, wie, że źródłem fali elektromagnetycznej jest obwód drgający LC zna parametry prądu przemiennego z sieci miejskiej, wie, w jakim celu stosuje się transformator. potrafi opisać drgania w obwodzie LC, potrafi wyjaśnić, dlaczego w obwodzie LC mogą powstawać drgania elektromagnetyczne, zna i potrafi zastosować wzór na okres drgań własnych obwodu LC. wyjaśnić zasadę działania prądnicy prądu przemiennego, posługiwać się pojęciami napięcia i natężenia skutecznego, posługiwać się pojęciami pracy i mocy prądu przemiennego, wyjaśnić zasadę działania zastosowanie transformatora. ukazać analogie między drganiami obwodu LC i drganiami mechanicznymi, ukazać analogie między wielkościami charakteryzującymi drgania elektryczne i drgania mechaniczne, rozwiązać problemy dotyczące drgań elektrycznych. potrafi posługiwać się pojęciami oporu pojemnościowego i oporu indukcyjnego, zna prawo Ohma dla obwodu prądu przemiennego, potrafi opisać i wyjaśnić zasadę działania mierników i silników prądu przemiennego. Drgania elektromagnetyczne. Prąd zmienny Prąd przemienny. Drgania elektryczne Jak dobrać pojemność kondensatora dla dostrojenia odbiornika do odpowiedniej częstotliwości? Zmiana zakresu długości fal w odbiorniku radiowym Obwód drgający RLC Dostosowanie żarówki amerykańskiej do europejskiej sieci prądu przemiennego Inny sposób dostosowania żarówki amerykańskiej do europejskiej sieci prądu

13 Drgania i fale mechaniczne (4 lekcji). 8. Drgania i fale mechaniczne Oscylator harmoniczny Wahadło matematyczne. Rezonans. wie, jakie ciało nazywamy oscylatorem harmonicznym, potrafi zdefiniować wielkości opisujące ruch drgający harmoniczny, wie, że ruch drgający harmoniczny odbywa się pod wpływem siły proporcjonalnej do wychylenia i zwróconej w stronę położenia równowagi. Uczeń wie: że wahadło matematyczne jest wahadłem modelowym, od czego i jak uzależniony jest okres drgań wahadła matematycznego. opisać przemiany energii w ruchu wahadła matematycznego, opisać (jakościowo) zjawisko rezonansu, przykłady zastosowania zjawiska rezonansu. potrafi przedstawić na wykresach zależność wychylenia, prędkości i przyspieszenia od czasu, potrafi posługiwać się wyrażeniami opisującymi zależność wychylenia, prędkości i przyspieszenia od czasu, zna wyrażenie przedstawiające zależność siły od wychylenia w ogólnym przypadku ruchu drgającego harmonicznego, zna wyrażenia przedstawiające energię w ruchu harmonicznym. skonstruować wahadło, które można uznać za matematyczne, wyjaśnić, kiedy wahadło wykonuje ruch harmoniczny, przedstawić na wykresie związek między okresem drgań i długością wahadła, wyjaśnić, na czym polega zjawisko rezonansu. zastosować wyrażenie przedstawiające siłę do obliczenia okresu drgań własnych w ruchu harmonicznym, np. ciężarka na sprężynie, obliczać energię kinetyczną i energię potencjalną dla danej wartości wychylenia. zastosować wyrażenie przedstawiające siłę do obliczenia okresu drgań własnych wahadła matematycznego, zaplanować sposób sprawdzenia poprawności związku pomiędzy okresem drgań i długością wahadła (doświadczenie Wahadło, podręcznik, str.208), rozwiązywać problemy dotyczące ruchu harmonicznego. Drgania mechaniczne. Oscylator harmoniczny Prędkość ciężarka drgającego na sprężynie Skoczek na trampolinie Ciężarek na drgającej desce Okres drgań ciężarka na sprężynie Drgania cieczy w U-rurce Drgania areometru zanurzonego w cieczy Pociąg przyszłości Wahadło matematyczne i wahadło fizyczne Wahadło sekundowe Wahadło w przyśpieszającym pojeździe Wahadło w rakiecie Wahadło fizyczne =20 Energia oscylatora harmonicznego. Rezonans Kula na sprężynie wykonująca ruch wahadłowy i obrotowy Krążek obracający się na sprężynie Rezonans wahadła w wagonie kolejowym Niebezpieczny rezonans wagonów kolejowych

14 Fala harmoniczna Interferencja i dyfrakcja fal. Zasada Huyghensa. Elementy akustyki wie, na czym polega rozchodzenie się fal mechanicznych, wie, co to jest fala harmoniczna, zna podstawowe wielkości służące opisowi fal: długość, częstotliwość i prędkość, zna związek między tymi wielkościami, potrafi wymienić przykłady fali podłużnej i fali poprzecznej. potrafi objaśnić zasadę Huyghensa, wie, na czym polega zjawisko interferencji fal harmonicznych. potrafi opisać fale akustyczne, wie, czym charakteryzuje się widmo dźwięku, potrafi wymienić subiektywne i obiektywne cechy dźwięku, wie, na czym polega zjawisko Dopplera. - napisać i objaśnić równanie fali harmonicznej. zastosować zasadę Huyghensa do zjawiska rozchodzenia się i nakładania fal, opisać zjawisko interferencji dwóch fal harmonicznych wysłanych przez jednakowe źródła, scharakteryzować fale stojące. wyjaśnić pojęcia: natężenie dźwięku, poziom natężenia dźwięku, próg słyszalności, próg bólu, wyjaśnić, na czym polega zjawisko Dopplera. wyjaśnić i uzasadnić, dlaczego występuje wzmocnienie i wygaszenie interferujących fal, uzasadnić położenie węzłów i strzałek w jednowymiarowej fali stojącej, rozwiązywać problemy dotyczące ruchu falowego. - zinterpretować związek między poziomem natężenia i natężeniem. Fala harmoniczna. Fale stojące Równanie fali, prędkość i przyśpieszenie maksymalne cząsteczek Równanie fali, prędkość i przyśpieszenie cząsteczek w określonym miejscu i chwili Fala stojąca w strunie Fala stojąca w strunie Fale akustyczne. Efekt Dopplera Jak ocenić zakres dźwięków wydawanych przez organy? Jak dobrać moc głośnika? Jak długo trwa gwizd lokomotywy będącej w ruchu? Jakiej wysokości dźwięk słyszysz, gdy przejeżdża obok ciebie motocykl? Namiar ultrasonograficzny okrętu nieprzyjaciela

15 Fale elektromagnetyczne (2 lekcje). Widmo fal elektromagnetycznyc opisać widmo fal elektromagnetycznych, - opisać (jakościowo) mechanizm powstawania fal - potrafi porównać właściwości fal z różnych zakresów widma. h scharakteryzować poszczególne obszary widma, szczególnie w pobliżu promieniowania elektromagnetycznych. Promieniowanie fal elektromagnetycznyc h. Podstawy łączności radiowej i telewizyjnej. widzialnego. Uczeń wie: że drgający dipol jest źródłem fali elektromagnetycznej, na czym polega rozprzestrzenienie się fal elektromagnetycznych. wyjaśnić, dlaczego drgający dipol jest źródłem fal elektromagnetycznych, opisać zasady łączności radiowej, opisać zasady przekazu telewizyjnego. Uczeń potrafi wyjaśnić, na czym polega modulacja amplitudy i częstotliwości oraz detekcji fal.

16 Optyka (4 lekcji) 11. Optyka fizyczna 12. Optyka geometryczna 1 Dyspersja światła. Załamanie i odbicie światła Dyfrakcja i interferencja światła. Polaryzacja Zwierciadła (opcjonalnie) potrafi sformułować prawo odbicia i załamania światła, potrafi zdefiniować współczynnik załamania, wie, na czym polega wewnętrzne odbicie, wie, że przy przejściu światła z jednego ośrodka do drugiego nie ulega zmianie częstotliwość (okres) fali, potrafi wyjaśnić przechodzenie światła przez pryzmat, wie na czym polega dyspersja światła. Uczeń wie: na czym polega zjawisko dyfrakcji i interferencji światła, jakie fale nazywamy falami spójnymi, na czym polega zjawisko polaryzacji światła, że polaryzacja świadczy o tym, iż fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną, co to jest widmo optyczne, do czego służy spektroskop. potrafi wymienić rodzaje zwierciadeł, zna pojęcia: ognisko, ogniskowa, promień krzywizny, oś optyczna, zastosować prawo odbicia i załamania światła w prostych zadaniach, wyjaśnić, dlaczego występuje zjawisko dyspersji światła, wyjaśnić, jak zmienia się prędkość i długość fali przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego. potrafi opisać i wyjaśnić powstawanie prążków interferencyjnych za pomocą siatki dyfrakcyjnej, potrafi wymienić sposoby polaryzowania światła, wie, w jakim celu stosuje się analizę spektralną. wie, że f =3D R/2, potrafi narysować bieg promieni w celu skonstruowania obrazów powstających w zwierciadle Uczeń potrafi zaprojektować/wykonać doświadczenie w celu wyznaczenia współczynnika załamania światła (doświadczenie Snellius, podręcznik, s.289). potrafi zastosować warunek wzmocnienia i osłabienia fali do rozwiązywania problemów, potrafi opisać zastosowanie zjawiska interferencji światła, potrafi zastosować tzw. prawo Brewstera. potrafi graficznie uzasadnić, że f =3D R/2, potrafi zastosować równanie zwierciadła. Odbicie i załamanie światła Odchylenia promienia światła w pryzmacie Całkowite wewnętrzne odbicie światła w pryzmacie Co widzi nurek, patrząc z dołu na powierzchnię wody? Dyfrakcja i interferencja światła Jak dobrać odpowiednią siatkę dyfrakcyjną? Jak obliczyć szerokość widma na ekranie utworzonego przez siatkę dyfrakcyjną? Jak obliczyć odległość między prążkami widma utworzonego przez siatkę dyfrakcyjną? Znajdź wysokość zawieszenia latarni na podstawie pomiaru długości swojego cienia Prostoliniowy bieg promieni światła. Zwierciadła Jak optymalnie dobrać rozmiary zwierciadła płaskiego?

17 Soczewki Przyrządy optyczne. Lupa, okulary, luneta, mikroskop. potrafi zdefiniować powiększenie obrazu. wymienić rodzaje soczewek, zdefiniować zdolność skupiającą soczewki, obliczyć zdolność skupiającą soczewki o danej ogniskowej, opisać od czego i jak zależy zdolność skupiająca soczewki. potrafi opisać budowę lupy, mikroskopu i lunety, wie, w jakim celu stosuje te przyrządy optyczne. płaskim i kulistym, potrafi napisać i objaśnić równanie zwierciadła kulistego. narysować bieg promieni w celu skonstruowania obrazów w soczewkach, zastosować równanie soczewki do rozwiązywania zadań, obliczać zdolność skupiającą soczewki, znając promienie sfer ograniczających i współczynniki załamania. Uczeń potrafi wyjaśnić zasadę działania lupy, mikroskopu i lunety. wyjaśnić, na czym polega korekta wzroku za pomocą okularów, opisać, od czego uzależnione jest powiększenie otrzymywane za pomocą poszczególnych przyrządów optycznych Czy potrafiłbyś określić wielkość Ziemi, mając takie dane, jakie miał Eratostenes? W jakiej odległości od twarzy należy trzymać zwierciadło wklęsłe podczas makijażu? Zależności geometryczne w zwierciadle wypukłym Połączenie zwierciadła wklęsłego z płaskim Pryzmat. Soczewka. Cz Kąt najmniejszego odchylenia światła w pryzmacie Projektujemy soczewkę szklaną Zdolność skupiająca szklanej soczewki w wodzie Układ soczewek w wodzie 30 Pryzmat. Soczewka. Cz. II Dobierz okulary dla dalekowidza Dobierz nowe okulary dla krótkowidza Projektujemy obiektyw rzutnika Wada chromatyczna soczewki