Fizyka Kurs podstawowy z elementami kursu rozszerzonego koniecznymi do podjęcia studiów technicznych i przyrodniczych

Transkrypt

1 Fizyka Kurs podstawowy z elementami kursu rozszerzonego koniecznymi do podjęcia studiów technicznych i przyrodniczych Rozkład materiału i wymagania edukacyjne dla 1 klasy (zakres podstawowy, klasy matematyczno informatyczna, geograficzno - językowa ) do programu DKOS /04 i podręcznika "Fizyka dla szkół ponadgimnazjalnych kurs podstawowy z elementami kursu rozszerzonego koniecznymi do podjęcia studiów technicznych i przyrodniczych" pod redakcją J. Salach, wydawnictwa ZamKor, nr dopuszczenia 90/04

2 Nr lekcji 1. Wymagania edukacyjne z fizyki. 2. Wielkości skalarne i wektorowe. Układ jednostek SI. 3-5 Działania na wektorach. (dodawanie, odejmowanie, rozkład na składowe) 6. Działania na wektorach, rozwiązywanie zadao. Wymagania na poszczególne oceny temat dopuszczający dostateczny dobry b. dobry Wiadomości wstępne. Matematyczne metody w fizyce potrafi podad przykłady wielkości fizycznych skalarnych i wektorowych, potrafi wymienid cechy wektora, potrafi dodad wektory, potrafi odjąd wektor od wektora, potrafi pomnożyd i podzielid wektor przez liczbę, Wielkości charakteryzujące ruch. Szybkośd średnia i chwilowa. wie, że ruchy dzielimy na postępowe i obrotowe i potrafi objaśnid różnice mię- 9. Prędkośd średnia i chwilowa. 10. Ruch jednostajny prostoliniowy. dzy nimi, Ruchy jednostajnie zmienne prostoliniowe. wie, co nazywamy szybkością średnią i chwilową, odróżnia zmianę położenia 13. Ruchy prostoliniowe-rozwiązywanie zadao. od przebytej drogi, wie, co nazywamy prędkością średnią, 14. Ruch po okręgu. 15. Ruch po okręgu rozwiązywanie zadao. wie, że w ruchu po linii 16. Składanie ruchów. Prędkośd względna. prostej stale w tę samą 17. Kinematyka rozwiązywanie zadao. stronę wartośd przemieszczenia jest równa przebytej 18. Powtórzenie i utrwalenie wiadomości Sprawdzian wiadomości. drodze, wie, co nazywamy prędkością chwilową, potrafi zdefiniowad przyspieszenie średnie i chwi- potrafi rozłożyd wektor na składowe w dowolnych kierunkach, potrafi obliczyd współrzędne wektora w dowolnym układzie współrzędnych, potrafi zapisad równanie wektorowe w postaci (jednego, dwóch lub trzech) równao skalarnych w obranym układzie współrzędnych (jedno-, dwu-, trzywymiarowym), Kinematyka. potrafi obliczad szybkośd średnią, wie, że do opisu ruchu potrzebna jest wielkośd wektorowa prędkośd, potrafi narysowad wektor położenia ciała w układzie współrzędnych, potrafi narysowad wektor przemieszczenia ciała w układzie współrzędnych, wie, że prędkośd chwilowa jest styczna do toru w każdym punkcie, zna wyrażenia na wartośd przyspieszenia dośrodkowego. potrafi obliczad szybkośd, drogę i czas w ruchu pro- potrafi zilustrowad przykładem każdą z cech wektora, posługując się działaniami na wektorach potrafi skonstruowad wektor przyspieszenia w ruchu prostoliniowym przyspieszonym, opóźnionym i w ruchu krzywoliniowym, wie, że przyspieszenie dośrodkowe jest związane ze zmianą kierunku prędkości, potrafi wyprowadzid i zinterpretowad wzory przedstawiające zależności od czasu współrzędnej położenia i prędkości dla ruchów jednostajnych, tych zależności, potrafi objaśnid, co to zna- potrafi mnożyd wektory skalarnie i wektorowo, potrafi odczytad z wykresu cechy wielkości wektorowej potrafi wyprowadzid wzór na wartośd przyspieszenia dośrodkowego, potrafi przeprowadzid dyskusję problemu przyspieszenia w ruchach zmiennych krzywoliniowych, rozróżnia jednostki podstawowe wielkości fizycznych i ich pochodne. potrafi rozwiązywad zadania dotyczące ruchów jednostajnych i jednostajnie zmiennych. dotyczące ruchu po okręgu. dotyczące składania 2

3 lowe, potrafi objaśnid, co to znaczy, że ciało porusza się po okręgu ze stałą szybkością, wie, jaki ruch nazywamy prostoliniowym jednostajnym, jednostajnie zmiennym wie co to jest okres, częstotliwośd w ruchu po okręgu wie, co nazywamy szybkością kątową, stoliniowym jednostajnym, s (t) i (t) oraz odczytywad z wykresu wielkości fizyczne, potrafi obliczyd drogę przebytą w czasie t ruchem jednostajnie przyspieszonym i opóźnionym, potrafi obliczad szybkośd chwilową w ruchach jednostajnie przyspieszonych i opóźnionych, wie, że w ruchu po linii prostej w przypadku ruchu przyspieszonego wektory i a mają zgodne zwroty, a w przypadku ruchu opóźnionego mają przeciwne zwroty. potrafi wyrazid szybkośd liniową przez okres ruchu i częstotliwośd, wie, co nazywamy szybkością kątową, potrafi wyrazid szybkośd kątową przez okres ruchu i częstotliwośd, wie, jak stosowad miarę łukową kąta, potrafi zapisad związek pomiędzy szybkością liniową i kątową. wie, że jeśli ciało uczestniczy równocześnie w kilku ruchach, prędkości sumujemy. czy, że ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym i jednostajnie opóźnionym (po linii prostej), potrafi wyprowadzid i zinterpretowad wzory przedstawiające zależnośd od czasu: współrzędnych położenia, prędkości i przyspieszenia dla ruchów jednostajnie zmiennych po linii prostej, tych zależności, wie, że droga w dowolnym ruchu można obliczyd jako pole powierzchni odpowiedniej figury na wykresie x (t). potrafi zapisad różne postacie wzorów na wartośd przyspieszenia dośrodkowego. potrafi zmieniad układ odniesienia, w którym opisuje ruch. ruchów. 3

4 21. Podział oddziaływao i skutków oddziaływao Zasady dynamiki Newtona. 24. Pęd ciała. II zasada dynamiki w postaci uogólnionej. 25. Zasada zachowania pędu. 26. Siła tarcia. 27. Opis ruchu z uwzględnieniem siły tarcia. 28. Praca i moc mechaniczna. 29 Energia mechaniczna. Zasada zachowania energii mechanicznej. 30. Energia mechaniczna rozwiązywanie zadao. 31. Siły bezwładności. 32. Dynamika rozwiązywanie zadao. 33. Powtórzenie i utrwalenie wiadomości Sprawdzian wiadomości. wie, że oddziaływania dzielimy na wymagające bezpośredniego kontaktu i oddziaływania na odległośd, wie, że wszystkie oddziaływania są wzajemne, wie, że miarą oddziaływao są siły, rozumie i rozróżnia pojęcia siły tarcia statycznego i kinetycznego. rozróżnia współczynniki tarcia statycznego i kinetycznego. potrafi obliczad pracę stałej siły, potrafi obliczad moc urządzeo, wie, co nazywamy pędem ciała i pędem układu ciał, zna przyczyny występowania siły tarcia Prawo powszechnego ciążenia. Pole grawitacyjne. Ruch satelitów dookoła Ziemi. I prędkośd kosmiczna. Ruch planet dookoła Słooca. Prawa Keplera. potrafi sformułowad prawo powszechnej grawitacji, wie, co nazywamy pierwszą prędkością kosmiczną i jaka jest jej wartośd, wie, że każde ciało (posia- 41. Energia potencjalna grawitacji. dające masę) wytwarza w swoim otoczeniu pole grawitacyjne, 42. II prędkośd kosmiczna. 43. Grawitacja rozwiązywanie zadao. Dynamika wie, że o tym, co się dzieje z ciałem decyduje siła wypadkowa, wie, że warunkiem ruchu jednostajnego po okręgu jest działanie siły dośrodkowej stanowiącej wypadkową wszystkich sił działający rozróżnia układy inercjalne i nieinercjalne, ch na ciało, potrafi obliczyd energię potencjalną ciała w pobliżu Ziemi, korzystając z definicji pracy, wzór na energię kinetyczną ciała, potrafi podad przykład zasady zachowania energii. rozumie i potrafi wypowiedzied zasadę zachowania pędu potrafi objaśnid, co nazywamy układem ciał, Grawitacja potrafi podad przykłady zjawisk, do opisu których stosuje się prawo grawitacji, wie, że dla wszystkich planet Układu Słonecznego siła grawitacji słonecznej jest siłą dośrodkową zna prawa Keplera, potrafi stosowad poprawnie zasady dynamiki, wie, że pierwsza zasada dynamiki jest spełniona w układach inercjalnych, rozumie pojęcie pędu i ogólną postad II zasady dynamiki, potrafi objaśnid pojęcie środka masy, potrafi opisywad przykłady zagadnieo dynamicznych w układach nieinercjalnych (siły bezwładności). potrafi obliczad pracę siły zmiennej, wie, jakie siły nazywamy wewnętrznymi w układzie ciał, a jakie zewnętrznymi, potrafi sformułowad i objaśnid definicję energii mechanicznej układu ciał i jej rodzajów, zasadę zachowania energii. na podstawie prawa grawitacji potrafi wykazad, że w pobliżu Ziemi na każde ciało o masie 1 kg działa siła grawitacji o wartości około 10 N, potrafi uzasadnid, że satelita może tylko wtedy krążyd wokół Ziemi po orbicie w, wykorzystując zasady dynamiki, potrafi wykorzystad zasadę zachowania pędu do rozwiązywania zadao, dotyczące ruchu po okręgu, dynamiczne z uwzględnieniem siły tarcia posuwistego. potrafi wyprowadzid wzór na energię kinetyczną, potrafi wyprowadzid zasadę zachowania energii. związane ze zmianami energii mechanicznej i jej zachowaniem. potrafi opisad oddziaływanie grawitacyjne wewnątrz Ziemi potrafi wyprowadzid wzór na wartośd pierwszej prędkości kosmicznej, wie, że badania ruchu ciał niebieskich i odchyleo tego ruchu od wcześniej przewi- 4

5 Powtórzenie i utrwalenie wiadomości. Sprawdzian wiadomości. poprawnie wypowiada definicję natężenia pola grawitacyjnego, wie, co nazywamy drugą prędkością kosmiczną i zna jej wartośd wie, od czego zależy wartośd natężenia centralnego pola grawitacyjnego w danym punkcie, wie, że w pobliżu Ziemi pole grawitacyjne uważamy za jednorodne. wie, od czego zależy energia potencjalna ciała w polu centralnym, wie, od czego i jak zależy potencjał centralnego pola grawitacyjnego,, wie, dlaczego przyspieszenie ziemskie w różnych szerokościach geograficznych jest różne. kształcie okręgu, gdy siła grawitacji stanowi siłę dośrodkową. zależności (r), potrafi matematycznie opisad rzut pionowy w dół, potrafi podad i objaśnid wyrażenie na pracę siły centralnego pola grawitacyjnego, rozumie i poprawnie wypowiada definicję grawitacyjnej energii potencjalnej, wie, że zmiana energii potencjalnej grawitacyjnej jest równa pracy wykonanej przez siłę grawitacyjną wziętej ze znakiem minus, poprawnie sporządza i interpretuje wykres zależności p E (r), poprawnie wypowiada definicję potencjału grawitacyjnego, zależności V (r), potrafi obliczad pracę, znając różnicę potencjałów pomiędzy rozważanymi punktami, potrafi wyprowadzid i prawidłowo zinterpretowad wzór na wartośd drugiej prędkości kosmicznej. dywanego, mogą doprowadzid do odkrycia nieznanych ciał niebieskich. z użyciem ilościowego opisu pola grawitacyjnego. 5

6 47. Założenia szczególnej teorii względności. Efekty relatywistyczne. 48. Pęd i energia w fizyce relatywistycznej. 49. Szczególna teoria względności - rozwiązywanie zadao. Elementy szczególnej teorii względności. wie, że dla szybkości bliskich szybkości światła w próżni, nie można korzystad z transformacji Galileusza, wie, że szybkośd światła c jest jednakowa dla wszystkich obserwatorów niezależnie od ich ruchu oraz ruchu źródła światła, wie, że zgodnie ze szczególną teorią względności Einsteina w różnych układach odniesienia czas płynie inaczej. wie, że c jest największą, graniczną szybkością przekazywania informacji w przyrodzie, Budowa cząsteczkowa gazów i cieczy. Temperatura. Zerowa zasada termodynamiki. Energia wewnętrzna. I zasada termodynamiki. Równanie stanu gazu doskonałego. potrafi wymienid właściwości gazów, potrafi objaśnid pojęcie gazu doskonałego, potrafi wymienid właściwości cieczy. potrafi objaśnid, dlaczego skutek może wystąpid w określonym czasie po zaistnieniu przyczyny, wie, co to jest rok świetlny, potrafi uzasadnid fakt, że obserwacje astronomiczne dają nam informacje o stanie obiektów przed milionami lub miliardami lat. wie, że dla ruchu z szybkością bliską c nie obowiązuje zwykły wzór na energię kinetyczną. wie, że w układzie, w którym ciało spoczywa ma ono 2 energię E mc zwaną energią spoczynkową ciała. Fizyka cząsteczkowa i termodynamika. potrafi wyjaśnid, na czym polega zjawisko dyfuzji, ruchów Browna potrafi zdefiniowad energię wewnętrzną i ciepło, potrafi wypowiedzied i potrafi stosowad transformacje Galileusza w zadaniach. potrafi wykazad, że przy założeniu niezależności szybkości światła od układu odniesienia, czas upływający między dwoma tymi samymi zdarzeniami w różnych układach odniesienia jest różny, potrafi podad przykłady tego, że skutek może wystąpid w określonym czasie po zaistnieniu przyczyny. potrafi objaśnid związek między czasem trwania procesu w układzie własnym, a jego czasem mierzonym w układzie odniesienia, który porusza się względem poprzedniego ze stałą szybkością, bliską szybkości światła, potrafi przedstawid przykład skutków różnego upływu czasu w różnych układach odniesienia. potrafi opisad skutki działania sił międzycząsteczkowych, potrafi wyjaśnid zjawiska menisku.. wie, że znając położenie i prędkośd ciała w jednym układzie odniesienia, można obliczyd położenie i prędkośd w innym układzie i że wielkości te mają różne wartości, wie, że związki między przemieszczeniami i prędkościami w różnych układach odniesienia to transformacje Galileusza, wie, że gdy c zjawiska zachodzące równocześnie w jednym układzie odniesienia, są równoczesne także w innych układach odniesienia. dotyczące obliczania energii wiązania układów. potrafi (na przykładzie) wyprowadzid związek między czasem upływającym w dwóch różnych układach odniesienia, z których jeden porusza się ze stałą szybkością, bliską c względem drugiego układu. rozumie co to znaczy, że energia wewnętrzna jest funkcją stanu, związane z wykorzystaniem pierwszej zasady 6

7 54. Równanie stanu gazu doskonałego - rozwiązywanie zadao Przemiany gazu doskonałego Silnik cieplny. II zasada termodynamiki 59. Termodynamika rozwiązywanie zadao. 60. Entropia. Procesy odwracalne i nieodwracalne. zna związek temperatury ciała ze średnią energią kinetyczną jego cząsteczek potrafi wymienid i opisad przemiany gazowe. wie co to znaczy, że proces jest odwracalny lub nieodwracalny potrafi opisad zjawiska: topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji, resublimacji, wrzenia i skraplania w temperaturze wrzenia objaśnid zerową i pierwszą zasadę termodynamiki potrafi przeliczad temperaturę w skali Celsjusza na temperaturę w skali Kelvina i odwrotnie. rozumie i potrafi opisad założenia teorii kinetycznomolekularnej gazów, równanie stanu gazu doskonałego, równanie Clapeyrona rozumie kierunkowośd procesów w przyrodzie.. potrafi objaśnid sens fizyczny pojęcia entropii, potrafi obliczad sprawności silników cieplnych i skuteczności chłodzenia, potrafi wypowiedzied drugą zasadę termodynamiki podstawowy wzór na ciśnienie gazu, potrafi wykorzystad równanie stanu gazu doskonałego i równanie Clapeyrona do opisu przemian gazowych (izotermicznej, izobarycznej, izochorycznej, adiabatycznej), potrafi sporządzad i interpretowad wykresy, np. p(v), p(t), V (T), dla wszystkich przemian, potrafi się posługiwad pojęciami ciepła właściwego i ciepła molowego, potrafi obliczad pracę objętościową i ciepło w różnych przemianach gazu doskonałego. potrafi sporządzid wykres p(v) dla cyklu Carnota i opisad go, rozumie i potrafi objaśnid statystyczną interpretację drugiej zasady termodynamiki. potrafi zdefiniowad wielkości fizyczne opisujące te procesy, potrafi sporządzad i interpretowad odpowiednie wykresy, potrafi opisad przemiany energii w tych zjawiskach. termodynamiki, potrafi wyprowadzid wzór na ciśnienie gazu w zbiorniku zamkniętym, potrafi zastosowad pierwszą zasadę termodynamiki do opisu przemian gazowych,, wykorzystując ilościowy opis przemian gazu doskonałego. dotyczące drugiej zasady termodynamiki, potrafi na podstawie wykresów opisywad cykle przemian zachodzących w silnikach. dotyczące przejśd fazowych. 7

8 8