Zespół Szkół nr 53 im. Stefanii Sempołowskiej HALINA WOŹNIAK. Fizyka i astronomia

Transkrypt

1 HALINA WOŹNIAK Fizyka i astronomia Program nauczania, rozkład materiału oraz plan wynikowy Gimnazjum klasy: 2G i 2H Wg podstawy programowej z Rozporządzenia Ministra Edukacji Narodowej z dnia 23 grudnia 2008 r. w sprawie podstawy programowej Wg programu p. Barbary Sagnowskiej autorki programu i podręcznika wydawnictwa ZamKor, Kraków Podręcznik: red. Barbara Sagnowska Świat Fizyki część 1 (ostatni rozdział) i część 2, wydawnictwo ZamKor, Kraków Warszawa, wrzesień

2 PROGRAM NAUCZANIA W ROKU SZKOLNYM 2011/2012 A. Program nauczania (W nawiasach podano numery wymagań szczegółowych, przekrojowych i doświadczalnych realizowanych w danym dziale). Nr godz. Dział fizyki Liczba Część godz. podręcznika 1 Lekcja wstępna 1 2 Test diagnostyczny z wiedzy i umiejętności z klasy Jak opisujemy ruch? (1.1, 1.2, 1.5, 1.6, , 9.2) Siły w przyrodzie (1.3, 1.4, 1.7, 1.8, 1.10, 1.12, , , 9.3) Praca, moc, energia ( , 1.11, , 9.4) Przemiany energii w zjawiskach cieplnych ( , ) Drgania i fale sprężyste ( , , 9.12, 9.13) 10 2 Razem 69 B. Szczegółowy program nauczania 1. Lekcja organizacyjna 2. Test diagnostyczny z wiedzy i umiejętności z klasy Jak opisujemy ruch? 11 godzin Liczba godz. Ruch jednostajny prostoliniowy doświadczenia (D2, D3) 2 Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1 Ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony (D5, D6) 3 Ruch prostoliniowy jednostajnie opóźniony 1 Ruch prostoliniowy jednostajnie opóźniony sprawdzian doświadczalny 1 Sprawdzian wiedzy i umiejętności teoretyczny 1 2. Siły w przyrodzie 23 godzin Liczba godz Wektor siły, wypadkowa sił współliniowych 1 Siły różnej natury, doświadczenie Oersteda (D 9) 1 Zasady dynamiki Newtona - wprowadzenie 1 Dośw.: III z. d. Newtona (D12), wyznaczenie siły nacisku i magnetycznej (D13) 2 II zasada dynamiki Newtona - zadania 3 Dośw.: Badanie wpływu siły na ruch (D14, D15) 1 Siły sprężystości i siły oporu: tarcie, opór powietrza 1 Dośw.: Wyznaczanie stałej sprężystości (D16) 1 Dośw.: Obserwacja zależności siły tarcia od powierzchni i nacisku (D17) 1 Siła tarcia i sprężystości - zadania 1 2

3 Sprawdzian wiedzy i umiejętności oraz doświadczalny 2 Prawo Pascala, siła parcia. Ciśnienie hydrostatyczne 2 Siła wyporu i jej wyznaczanie (D20, D21). Prawo Archimedesa (D19) 3 Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1 3. Praca, moc, energia 11 godzin Liczba godz Praca mechaniczna 1 Moc i sprawność 1 Energia w przyrodzie. Energia mechaniczna 2 Energia potencjalna i kinetyczna 2 Zasada zachowania energii mechanicznej 1 Dźwignia jako urządzenie ułatwiające wykonywanie pracy. Wyznaczanie masy za pomocą dźwigni dwustronnej 2 Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1 4. Przemiany energii w zjawiskach cieplnych 12 godzin Liczba godz Zmiana energii wewnętrznej przez wykonanie pracy 1 Cieplny przepływ energii. Rola izolacji cieplnej 1 Zjawisko konwekcji 1 Ciepło właściwe 2 Przemiany energii podczas topnienia. Wyznaczanie ciepła topnienia lodu 2 Przemiany energii podczas parowania i skraplania 3 Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1 5. Drgania i fale sprężyste 10 godzin Liczba godz Ruch drgający 1 Wahadło. Wyznaczanie okresu i częstotliwości drgań 3 Fala sprężysta poprzeczna i podłużna 1 Sprawdzian doświadczalny 1 Dźwięki i wielkości, które je opisują. Badanie związku częstotliwości drgań z wysokością dźwięku 1 Ultradźwięki i infradźwięki. 1 Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1 3

4 ROZKŁAD MATERIAŁU I PLAN WYNIKOWY 1. Jak opisujemy ruch? Lp Ruch jednostajny wymienia cechy charakteryzujące ruch prostoliniowy jednostaj- doświadczalnie bada ruch jednostajny prostoliniowy prostoliniony; i formułuje wniosek s~ t; 3 wy doświadczenia (D2, D3) waną przez ciało w różnych odstępach czasu; doświadczenia zgromadzonych w tabeli; na podstawie różnych wykresów st () odczytuje drogę przeby- sporządza wykres zależności st () na podstawie wyników Powtórzenie i sprawdzian (2) podaje przykłady ruchu przyspieszonego i opóźnionego; sporządza wykres zależności u () t dla ruchu jednostajnie opisuje ruch jednostajnie przyspieszony; przyspieszonego; z wykresu zależności u () t odczytuje przyrosty szybkości u- u0 przekształca wzór a = i oblicza każdą wielkość Ruch prostoliniowy jedno- podaje wzór na wartość przyspieszenia a = ; w określonych jednakowych odstępach czasu t 7 u- u z tego wzoru; 0 8 t sporządza wykres zależności at () dla ruchu jednostajnie stajnie przyspieszony (D5, D6) 9 podaje jednostki przyspieszenia; przyspieszonego; posługuje się pojęciem wartości przyspieszenia do opisu ruchu podaje interpretację fizyczna pojęcia przyspieszenia; jednostajnie przyspieszonego; podaje wartość przyspieszenia ziemskiego; Ruch prostoliniowy opisuje ruch jednostajnie opóźniony sporządza wykres zależności u () t dla ruchu jednostajnie 10 jedno- z wykresu zależności u () t odczytuje spadki szybkości w okre- opóźnionego; stajnie opóźnionślonych jednakowych odstępach czasu opisuje jakościowo ruch opóźniony; podaje wzór na wartość opóźnienia u- u0 przekształca wzór a = i oblicza każdą wielkość podaje jednostki opóźnienia t posługuje się pojęciem wartości opóźnienia do opisu ruchu jednostajnie opóźnionego; sporządza wykres zależności at () dla ruchu jednostajnie z tego wzoru; opóźnionego; podaje interpretację fizyczna pojęcia opóźnienia; 11 Sprawdzian doświadczalny (3): Badanie ruchu jednostajnie opóźnionego 12, 13 Powtórzenie i sprawdzian (4) 4

5 2. Siły w przyrodzie Lp Wektor siły, wypadkowa sił współliniowych Siły różnej natury, doświadczenie Oersteda (D9) Zasady dynamiki Newtona - wprowadzenie Dośw.: III z. d. Newtona (D12), wyznaczenie siły nacisku i magnetycznej (D13) podaje przykład dwóch sił równoważących się; oblicza wartość i określa zwrot wypadkowej dwóch sił działających na ciało wzdłuż jednej prostej o zwrotach zgodnych i przeciwnych; na prostych przykładach ciał spoczywających wskazuje siły równoważące się; wymienia różne rodzaje oddziaływania ciał; na przykładach rozpoznaje oddziaływania bezpośrednie i na odległość; wykazuje doświadczalnie, że siły wzajemnego oddziaływania mają jednakowe wartości, ten sam kierunek, przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia; analizuje zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki; rozwiązuje proste zadania z analizy sił; wykazuje doświadczalnie prawdziwość III zasady dynamiki Newtona; rysuje schemat fizyczny z uwzględnieniem bilansu sił; podaje przykład kilku sił działających wzdłuż jednej prostej i równoważących się; oblicza wartość i określa zwrot wypadkowej kilku sił działających na ciało wzdłuż jednej prostej o zwrotach zgodnych o przeciwnych na dowolnym przykładzie; wskazuje siły wzajemnego oddziaływania, rysuje je i podaje cechy tych sił; opisuje wzajemne oddziaływanie ciał posługując się trzecią zasadą dynamiki Newtona; opisuje zjawisko odrzutu; opisuje doświadczenie potwierdzające pierwszą zasadę dynamiki; na przykładzie opisuje zjawisko bezwładności; rozwiązuje zadania wymagające analizy sił, wyznaczając dowolna z nich; wyznacza na podstawie III zasady dynamiki Newtona siłę magnetyczną; korzysta z bilansu sił do obliczenia nieznanej siły; 5

6 Lp II zasada dynamiki Newtona - zadania Dośw.: Badanie wpływu siły na ruch (D14, D15) Siły sprężystości i siły oporu: tarcie, opór powietrza Dośw.: Wyznaczanie stałej sprężystości (D16) wyjaśnia pochodzenie siły nośnej i zasadę unoszenia się podaje przykłady, w których na ciała poruszające się samolotu; w powietrzu działa siła oporu powietrza; oblicza każdą z wielkości we wzorze F = ma ; podaje przykłady świadczące o tym, że wartość siły oporu powietrza podaje wymiar niutona; wzrasta wraz ze wzrostem szybkości ciała; przez porównanie wzorów F = ma i Fc = mg uzasadnia, że opisuje ruch ciała pod działaniem stałej siły wypadkowej zwróconej tak samo jak prędkość; dają ciała; współczynnik g to wartość przyspieszenia, z jakim spa- zapisuje wzorem drugą zasadę dynamiki i odczytuje ten zapis; wyjaśnia, co to znaczy, że ciało jest w stanie nieważkości; zna dynamiczne skutki działania siły na zmianę wektora prędkości; wyjaśnia, kiedy możliwy jest ruch po okręgu; sporządza rysunek z wektorem prędkości i siły równole- głej lub prostopadłej do wektora prędkości; podaje przykłady występowania sił sprężystości w otoczeniu; wyjaśnia, że w skutek rozciągania lub ściskania ciała wymienia siły działające na ciężarek wiszący na sprężynie; pojawiają się w nim siły dążące do przywrócenia początkowych wymienia niektóre sposoby zmniejszania i zwiększania tarcia; rozmiarów i kształtów, czyli siły sprężystości; podaje przykłady pożytecznych i szkodliwych skutków działania podaje przyczyny występowania sił tarcia; sił tarcia; zna wzór na siłę tarcia T = N i stosuje go w prostych opisuje doświadczenie wykazujące, że siły tarcia występujące obliczeniach; przy toczeniu mają mniejsze wartości niż przy przesuwaniu jednego ciała po drugim; wie, jak liczyć stałą sprężystości; wyznacza doświadczalnie stałą sprężystości sprężyny; wie, że siła sprężystości jest równa ciężarowi zawieszonego rysuje wykres zależności siły sprężystości od wydłużenia; ciężarka; wie, co to jest wydłużenie i potrafi je wyznaczyć; określa stałą sprężystości na podstawie wykresu T(x); 6

7 Lp Dośw.: Obserwacja zależności siły tarcia od powierzchni i nacisku (D17) Siła tarcia i sprężystości Powtórzenie i sprawdzian (5) wie od czego zależy siła tarcia; wykazuje doświadczalnie, że wartość siły tarcia kinetycznego nie zależy od pola powierzchni styku ciał prze- suwających się względem siebie, a zależy od rodzaju powierzchni ciał trących o siebie i wartości siły dociskającej te ciała do siebie; rozwiązuje proste zadania: obliczenie stałej sprężystości, siły rozwiązuje zadania wymagające przekształcania wzorów tarcia; na siłę sprężystości (F= kx) i siły tarcia (T= N); podaje przykłady parcia gazów i cieczy na ściany zbiornika; podaje przykłady wykorzystania prawa Pascala; Prawo Pascala, wykorzystuje ciężar cieczy do uzasadnienia zależności ciśnienia 29 siła parcia. Ciśnienie hydro- cieczy na dnie zbiornika od wysokości słupa cieczy; 30 statyczne opisuje praktyczne skutki występowania ciśnienia hydrostatycznego; wyznacza doświadczalnie wartość siły wyporu działającej na Siła wyporu i jej ciało zanurzone w cieczy; 31 wyznaczanie. podaje warunek pływania i tonięcia ciała zanurzonego w cieczy; 32 Prawo Archimedesa (D19, 33 rozwiązuje proste zadania określania siły wyporu oraz określania pływania ciał; D20, D21) 34 Sprawdzian doświadczalny (6): Wyznaczenie siły wyporu klocka 35 Powtórzenie i sprawdzian (7) 36 objaśnia zasadę działania podnośnika hydraulicznego i hamulca samochodowego; oblicza ciśnienie słupa cieczy na dnie cylindrycznego naczynia p=r gh ; wykorzystuje wzór na ciśnienie hydrostatyczne w zadaniach obliczeniowych; podaje wzór na wartość siły wyporu i wykorzystuje go do wykonywania obliczeń i rozwiązywania zadań; wyjaśnia pływanie i tonięcie ciał, wykorzystując I i III zasadę dynamiki; rozwiązuje zadania związane z pływaniem ciał; 7

8 3. Praca. Moc. Energia Lp podaje przykłady wykonania pracy w sensie fizycznym; podaje wymiar dżula; podaje warunki konieczne do tego, by w sensie fizycznym była podaje ograniczenia stosowalności wzoru W = Fs ; wykonywana praca; oblicza każdą z wielkości we wzorze W = Fs ; 37 Praca mechaniczna (D23) podaje jednostkę pracy (J); oblicza pracę ze wzoru W = Fs ; sporządza wykres zależności W() soraz Fs, () odczytuje i oblicza pracę na podstawie tych wykresów; wyjaśnia, co to znaczy, że urządzenia pracują z różną mocą; objaśnia sens fizyczny pojęcia mocy; podaje przykłady urządzeń pracujących z różną mocą; W oblicza każdą z wielkości ze wzoru P = ; W t oblicza moc na podstawie wzoru P = ; 38 Moc t oblicza moc na podstawie wykresu zależności Wt; () podaje jednostki mocy i przelicza je; oblicza moc użyteczną i dostarczoną ze wzoru na sprawność; podaje definicję sprawności i oblicza ją; podaje przykłady ciał posiadających energię potencjalną ciężkości oblicza energię potencjalną ciężkości ze wzoru i E = mgh i energię kinetyczną; 2 mu 39 Energia potencjalna i kine- kinetyczną ze wzoru E = ; wymienia czynności, które należy wykonać, by zmienić energię 2 40 potencjalną ciała; oblicza energię potencjalną względem dowolnie wybranego poziomu zerowego; tyczna podaje przykłady energii w przyrodzie i sposoby jej wykorzystywania; oraz sił wewnętrznych w układzie i zewnętrznych spoza wyjaśnia pojęcia układu ciał wzajemnie oddziałujących Energia 41 w przyrodzie. wyjaśnia, co to znaczy, że ciało posiada energię mechaniczną; układu; 42 Energia mechaniczna (D24) wyjaśnia i zapisuje związek ΔE = W; Zasada zachowania podaje przykłady przemiany energii potencjalnej w kinetyczną i stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej do roz- 43 energii na odwrót, posługując się zasadą zachowania energii mechawiązywania zadań obliczeniowych; mechanicznej nicznej; objaśnia i oblicza sprawność urządzenia mechanicznego; (D25) 8

9 Lp Dźwignia jako urządzenie ułatwiające wykonywanie pracy. (D26 D27) Powtórzenie i sprawdzian (8) opisuje zasadę działania dźwigni dwustronnej; podaje warunek równowagi dźwigni dwustronnej; wyznacza doświadczalnie nieznaną masę za pomocą dźwigni dwustronnej, linijki i ciała o znanej masie; opisuje zasadę działania bloku nieruchomego i kołowrotu; wyjaśnia, w jaki sposób maszyny proste ułatwiają nam wykonywanie pracy; 4. Przemiany energii w zjawiskach cieplnych Lp 48 wymienia składniki energii wewnętrznej; Zmiana energii podaje przykłady, w których na skutek wykonania pracy wzrosła energia wewnętrzna ciała; wewnętrznej przez wykonanie pracy (D29) Cieplny przepływ energii. Rola izolacji cieplnej (D30) kon- Zjawisko wekcji opisuje przepływ ciepła (energii) od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze, następujący przy zetknięciu tych ciał; podaje przykłady przewodników i izolatorów; opisuje rolę izolacji cieplnej w życiu codziennym; podaje przykłady występowania konwekcji w przyrodzie; wyjaśnia, dlaczego podczas ruchu z tarciem nie jest spełniona zasada zachowania energii mechanicznej; wyjaśnia, dlaczego przyrost temperatury ciała świadczy o wzroście jego energii wewnętrznej; wykorzystując model budowy materii, objaśnia zjawisko przewodzenia ciepła; formułuje jakościowo pierwszą zasadę termodynamiki; wyjaśnia zjawisko konwekcji; uzasadnia, dlaczego w cieczach i gazach przepływ energii odbywa się głównie przez konwekcję; opisuje znaczenie konwekcji w prawidłowym oczyszczaniu powietrza w mieszkaniach; 9

10 Lp Ciepło właściwe Przemiany energii podczas topnienia. Wyznaczanie ciepła topnienia lodu (D32) Przemiany energii podczas parowania i skraplania Powtórzenie i sprawdzian (9) opisuje proporcjonalność ilości dostarczonego ciepła do masy na podstawie proporcjonalności Q~ m, Q~ D T definiuje ogrzewanego ciała i przyrostu jego temperatury; ciepło właściwe substancji; odczytuje z tabeli wartości ciepła właściwego; oblicza każdą wielkość ze wzoru Q= cwmd T ; analizuje znaczenie dla przyrody, dużej wartości ciepła właściwego wody; wyjaśnia sens fizyczny pojęcia ciepła właściwego; sporządza bilans cieplny dla wody i oblicza szukaną Q oblicza ciepło właściwe na podstawie wzoru c w = ; wielkość; m D T opisuje zasadę działania wymiennika ciepła i chłodnicy; opisuje zjawisko topnienia (stałość temperatury, zmiany energii objaśnia, dlaczego podczas topnienia i krzepnięcia temperatura wewnętrznej topniejących ciał); pozostaje stała, mimo zmiany energii we- podaje przykład znaczenia w przyrodzie dużej wartości ciepła wnętrznej; topnienia lodu; na podstawie proporcjonalności Q~ mdefiniuje ciepło opisuje proporcjonalność ilości dostarczanego ciepła topnienia substancji; w temperaturze topnienia do masy ciała, które chcemy stopić; oblicza każdą wielkość ze wzoru Q= mct ; odczytuje z tabeli temperaturę topnienia i ciepło topnienia; wyjaśnia sens fizyczny pojęcia ciepła topnienia; doświadczalnie wyznacza ciepło topnienia lodu; analizuje (energetycznie) zjawisko parowania i wrzenia; opisuje zależność temperatury wrzenia od zewnętrznego opisuje zależność szybkości parowania od temperatury; ciśnienia; opisuje proporcjonalność ilości dostarczanego ciepła do masy na podstawie proporcjonalności Q~ m definiuje ciepło cieczy zamienianej w parę; parowania; odczytuje z tabeli temperaturę wrzenia i ciepło parowania; oblicza każdą wielkość ze wzoru Q= mc p ; podaje przykłady znaczenia w przyrodzie dużej wartości ciepła wyjaśnia sens fizyczny pojęcia ciepła parowania; parowania wody; opisuje zasadę działania chłodziarki; 10

11 5. Drgania i fale sprężyste Lp 60 Ruch drgający Wahadło. Wyznaczanie okresu i częstotliwości (D33, D34, D35) Fale sprężyste poprzeczne i podłużne (D36) wskazuje w otoczeniu przykłady ciał wykonujących ruch drgający; podaje znaczenie pojęć: położenie równowagi, wychylenie, amplituda, okres, częstotliwość; opisuje ruch wahadła i ciężarka na sprężynie oraz analizuje przemiany energii w tych ruchach; doświadczalnie wyznacza okres i częstotliwość drgań wahadła i ciężarka na sprężynie; demonstruje falę poprzeczną i podłużną; podaje różnice między tymi falami; posługuje się pojęciami długości fali, szybkości rozchodzenia się fali, kierunku rozchodzenia się fali; odczytuje amplitudę i okres z wykresu xt () dla drgającego ciała; opisuje przykłady drgań tłumionych i wymuszonych; opisuje zjawisko izochronizmu wahadła; wykorzystuje drugą zasadę dynamiki do opisu ruchu wahadła; opisuje mechanizm przekazywania drgań jednego punktu ośrodka do drugiego w przypadku fali na napiętej linie i fal dźwiękowych w powietrzu; stosuje wzory na v, f,, przekształca je do obliczeń; uzasadnia, dlaczego fale podłużne mogą się rozchodzić w ciałach stałych, cieczach i gazach, a fale poprzeczne tylko w ciałach stałych; 65 Sprawdzian doświadczalny (10): Określenie stałej sprężystości sprężyny. Wyznaczenie okresu drgań ciężarka na sprężynie i badanie izochronizmu. opisuje mechanizm wytwarzania dźwięku w instrumentach muzycznych; opisuje doświadczalne badanie związku częstotliwości drgań źródła z wysokością dźwięku; 66 wymienia, od jakich wielkości fizycznych zależy wysokość podaje cechy fali dźwiękowej (częstotliwość 16 Hz Dźwięki (D37, i głośność dźwięku; Hz, fala podłużna); D38) podaje rząd wielkości szybkości fali dźwiękowej w powietrzu; 67 Ultradźwięki i infradźwięki wyjaśnia, co nazywamy ultradźwiękami i infradźwiękami; opisuje występowanie w przyrodzie i zastosowania infradźwięków i ultradźwięków (np. w medycynie); 11

12 Lp Powtórzenie i sprawdzian (11) (jeśli ilość godzin uniemożliwi napisanie sprawdzianu przed klasyfikacją roczną, to zostanie on połączony z testem diagnostycznym na początku klasy 3) 12