1. Kinematyka 8 godzin

Transkrypt

1 Plan wynikowy (propozycja) część 1 1. Kinematyka 8 godzin Wymagania Treści nauczania (tematy lekcji) Cele operacyjne podstawowe ponadpodstawowe Uczeń: konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające Jak opisać ruch odróżnia wielkości wektorowe od skalarnych definiuje wektor, wymienia jego cechy stosuje pojęcie punkt materialny rysuje wektor w układzie współrzędnych wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie wektorów na składowe, mnożenie) definiuje iloczyn skalarny i iloczyn wektorowy Prędkość w ruchu prostoliniowym rozwiązuje proste zadania związane z działaniami na wektorach posługuje się układem współrzędnych do opisu ruchu definiuje wektor położenia oraz wektor przemieszczenia wyjaśnia na wybranym przykładzie, co to znaczy, że ruch jest pojęciem względnym rozróżnia wektor przemieszczenia i wektor położenia ciała; podaje przykłady posługuje się pojęciami: droga, tor, przemieszczenie w opisie ruchu określa położenie ciała traktowanego jako punkt materialny w wybranym układzie współrzędnych, posługując się wektorem położenia posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu; przelicza jednostki prędkości posługuje się pojęciami: prędkość średnia i prędkość chwilowa wyjaśnia różnicę między prędkością średnią a prędkością chwilową; wyjaśnia, kiedy te prędkości są sobie równe rozwiązuje proste zadania związane z obliczaniem prędkości średniej i chwilowej wykorzystuje związki pomiędzy położeniem a prędkością w ruchu jednostajnym do obliczania parametrów ruchu zapisuje równania ruchu odczytuje prędkość i przebytą drogę z wykresów zależności drogi, położenia i prędkości od czasu; rysuje te wykresy na podstawie opisu słownego

2 Ruch prostoliniowy zmienny rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu jednostajnego od czasu stosuje na wybranym przykładzie równanie ruchu jednostajnego prostoliniowego projektuje doświadczenie związane z ruchem jednostajnym pęcherzyka powietrza wewnątrz rury; wykonuje odpowiednie pomiary opisuje ruch ciała za pomocą tabeli i wykresu na podstawie pomiarów z bezpośredniej obserwacji lub z filmu, podając czas i współrzędną położenia znajduje doświadczalnie (za pomocą przezroczystej linijki) prostą najlepszego dopasowania do punktów na wykresie zależności (t); na tej podstawie wyznacza prędkość ciała rozwiązuje złożone zadania, korzystając z wykresów zależności parametrów ruchu od czasu rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu jednostajnie zmiennego od czasu (v(t), s(t) i a(t)) z wykresu zależności prędkości od czasu v(t) wyprowadza wzór na drogę w ruchu jednostajnie zmiennym definiuje przyspieszenie sporządza wykresy zależności prędkości od czasu v(t) dla ruchu jednostajnie przyspieszonego i jednostajnie opóźnionego (samodzielnie wykonuje poprawne wykresy: właściwie oznacza i opisuje osie, wybiera skale, oznacza niepewności punktów pomiarowych) analizuje ruch jednostajnie przyspieszony i ruch jednostajnie opóźniony rozwiązuje proste zadania związane z ruchem prostoliniowym zmiennym Wyznaczanie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym analizuje spadek swobodny i rzut pionowy w górę; opisuje te ruchy, stosując równania v(t) i s(t) ocenia orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi zawartymi w tabeli, także posługując się wykresem samodzielnie wykonuje poprawne wykresy zależności parametrów ruchu jednostajnie zmiennego od czasu (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych)

3 samodzielnie wykonuje projekt badania dotyczącego ruchu jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenia przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym); sporządza tabele wyników pomiaru przeprowadza badanie polegające na wykonaniu pomiarów, opisie i analizie wyników oraz (jeżeli to możliwe) wykonaniu i interpretacji wykresów dotyczących ruchu jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym) rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z ruchem jednostajnie zmiennym: rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, przeprowadza proste obliczenia za pomocą kalkulatora, zapisuje wynik obliczenia fizycznego jako przybliżony (z dokładnością do 2 3 cyfr znaczących), krytycznie analizuje prawdopodobieństwo otrzymanego wyniku Rzut poziomy analizuje ruch w dwóch wymiarach opisuje rzut poziomy jako dwa niezależne ruchy: spadek swobodny i ruch jednostajny w poziomie opisuje rzut poziomy, stosując równanie ruchu jednostajnego dla współrzędnej poziomej i równanie ruchu jednostajnie zmiennego dla współrzędnej pionowej pokazuje, że rzut poziomy jest złożeniem ruchu poziomego i pionowego, wykazuje doświadczalnie niezależność tych ruchów zapisuje równania ruchu i wyznacza parametry ruchu wyprowadza równanie toru ruchu rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z rzutem poziomym rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe i konstrukcyjne, dotyczące rzutu poziomego Ruch krzywoliniowy klasyfikuje ruchy ze względu na tor zakreślany przez ciało traktowane jako punkt materialny wyznacza konstrukcyjnie styczną do krzywej przedstawia graficznie wektory prędkości średniej i prędkości chwilowej

4 rozwiązuje graficznie zadania dotyczące ruchu krzywoliniowego rozwiązuje proste zadania obliczeniowe dotyczące ruchu krzywoliniowego, stosując pojęcia: prędkość średnia, prędkość chwilowa i przemieszczenie rozwiązuje złożone zadania problemowe dotyczące ruchu krzywoliniowego, stosując pojęcia prędkość średnia i prędkość chwilowa definiuje wielkości opisujące ruch po okręgu (częstotliwość, okres, prędkość kątową, prędkość liniową, przyspieszenie dośrodkowe) opisuje ruch jednostajny po okręgu, posługując się pojęciami okres i częstotliwość wyjaśnia, dlaczego w ruchu jednostajnym po okręgu występuje przyspieszenie; wyprowadza wzór określający przyspieszenie dośrodkowe wskazuje przykłady ruchów krzywoliniowych i prostoliniowych w życiu codziennym opisuje współrzędne wektora na płaszczyźnie, stosując dwuwymiarowy układ współrzędnych rozwiązuje graficznie zadania dotyczące ruchu krzywoliniowego opisuje położenie ciała za pomocą współrzędnych i y 2. Ruch i siły 5 godzin Wymagania Treści nauczania (tematy lekcji) Cele operacyjne podstawowe ponadpodstawowe Uczeń: konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające Oddziaływania Zasady dynamiki wskazuje podstawowe oddziaływania w przyrodzie wskazuje statyczne i dynamiczne skutki oddziaływań rozróżnia siły wypadkową i równoważącą składa siły działające wzdłuż prostych nierównoległych rozkłada siłę na składowe w układzie współrzędnych (, y) stosuje metodę dodawania wektorów (równoległoboku lub trójkąta) do wyznaczania siły wypadkowej opisuje zachowanie się ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki Newtona

5 wskazuje przykłady bezwładności ciał stosuje trzecią zasadę dynamiki Newtona do opisu zachowania się ciał opisuje zachowanie się ciał, wykorzystując drugą zasadę dynamiki Newtona Tarcie rozróżnia tarcie statyczne i kinetyczne opracowuje projekt pozwalający wyznaczyć współczynnik tarcia wyjaśnia (mikroskopowo) występowanie sił tarcia wyjaśnia rolę tarcia w przyrodzie rozwiązuje proste zadania dotyczące ruchu ciał z tarciem Układy inercjalne i rozróżnia układy inercjalne i nieinercjalne nieinercjalne wskazuje siły bezwładności oblicza ciężar ciała w układzie nieinercjalnym opisuje ruch ciała w różnych układach odniesienia opisuje siły w ruchu po okręgu (dośrodkową i odśrodkową) 3. Energia i pęd (z elementami grawitacji) 9 godzin Treści nauczania (tematy lekcji) Praca i moc Energia mechaniczna Cele operacyjne Uczeń: posługuje się pojęciami pracy i mocy oblicza pracę siły na danej drodze oblicza pracę stałej siły z wykresu zależności siły od przemieszczenia oblicza moc urządzeń mechanicznych, uwzględniając ich sprawność stosuje wzory na pracę i moc do rozwiązywania prostych zadań: rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku, przeprowadza proste obliczenia za pomocą kalkulatora, krytycznie analizuje prawdopodobieństwo otrzymanego wyniku wyjaśnia, kiedy siła wykonuje pracę dodatnią, a kiedy ujemną; wskazuje przykłady sytuacji, w których praca jest równa zeru wykorzystuje pojęcie energii mechanicznej; wymienia różne formy tej energii posługuje się pojęciem energii mechanicznej jako sumy energii kinetycznej i energii potencjalnej oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał w jednorodnym polu grawitacyjnym wykazuje, że praca wykonana nad ciałem przez stałą niezrównoważoną siłę jest równa przyrostowi energii kinetycznej ciała wykorzystuje pojęcie energii do obliczeń i wyprowadzania wzorów opisujących ruch ciał w polu grawitacyjnym Wymagania podstawowe ponadpodstawowe konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające

6 Zasada zachowania stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej energii mechanicznej do wyjaśniania zjawisk fizycznych wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu analizuje przemiany energii w spadku swobodnym analizuje przemiany energii ciała poruszającego się po równi pochyłej analizuje rzuty, wykorzystując zasadę zachowania energii Energia potencjalna przeprowadza doświadczenie badanie zależności sprężystości siły sprężystości od wychylenia sporządza wykres zależności siły sprężystości od wychylenia; wskazuje pole pod wykresem jako pracę potrzebną do rozciągnięcia sprężyny rozwiązuje proste zadania, stosując zasadę zachowania energii mechanicznej; oblicza energię sprężystości ciał Pęd. Zasada wyprowadza zasadę zachowania pędu z drugiej zachowania pędu zasady dynamiki wyjaśnia, od czego zależy zmiana pędu ciała interpretuje drugą zasadę dynamiki w postaci ogólnej, posługując się pojęciem popędu siły Zderzenia sprężyste stosuje zasadę zachowania pędu do opisu zderzeń i niesprężyste niesprężystych wyznacza prędkości kul po zderzeniu, korzystając z podanych wzorów stosuje zasady zachowania energii mechanicznej i zachowania pędu do opisu zderzeń sprężystych wyjaśnia, dlaczego suma energii kinetycznych zderzających się kul przed zderzeniem niesprężystym jest większa niż po zderzeniu posługuje się pojęciem zderzeń skośnych Pole grawitacyjne definiuje pole jednorodne i pole centralne wyznacza siłę grawitacji w różnych miejscach na Ziemi oblicza ciężar ciała na dowolnej planecie rozróżnia pojęcia masa ciała i ciężar ciała Przyspieszenie wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do grawitacyjne określenia natężenia pola grawitacyjnego wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety a masą tej planety oblicza przyspieszenie grawitacyjne na wybranej planecie Praca w polu posługuje się pojęciami energii potencjalnej i grawitacyjnym potencjału grawitacyjnego oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej oblicza całkowitą energię ciała na orbicie stacjonarnej rozwiązuje proste zadania dotyczące pracy w polu grawitacyjnym wyjaśnia, na czym polega zachowawczy charakter pola grawitacyjnego w ogólnym przypadku

7 4. Bryła sztywna 7 godzin Treści nauczania (tematy lekcji) Ruch bryły sztywnej Cele operacyjne Uczeń: rozróżnia pojęcia punkt materialny i bryła sztywna; analizuje równowagę brył sztywnych w przypadku, gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił) oblicza momenty sił wyznacza położenie środka masy (samodzielnie wykonuje i opisuje doświadczenie, wyciąga wnioski) opisuje działanie maszyn prostych przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego dotyczącego równowagi bryły sztywnej (na przykładzie z życia codziennego) Wymagania podstawowe ponadpodstawowe konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające Ruch obrotowy bryły sztywnej wyjaśnia działanie dźwigni jednostronnej i dźwigni dwustronnej na przykładzie ciała ludzkiego (metoda projektu) wyjaśnia działanie: dźwigni dwustronnej, bloku nieruchomego i kołowrotu oblicza momenty sił działające na ciało lub układ ciał (bryłę sztywną) wykonuje obliczenia związane z działaniem maszyn prostych, wykorzystując warunek równowagi momentów sił rozwiązuje posługując się kalkulatorem złożone zadania obliczeniowe; w obliczeniach korzysta ze wzoru na moment siły rozróżnia pojęcia masa bezwładna i moment bezwładności wyjaśnia, od czego zależy moment bezwładności bryły analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił X X wyjaśnia, kiedy bryła sztywna porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym obrotowym, a kiedy ruchem jednostajnie opóźnionym obrotowym definiuje wielkości opisujące ruch obrotowy bryły sztywnej opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe) rozwiązuje proste zadania, stosując drugą zasadę

8 Energia potencjalna bryły sztywnej Energia kinetyczna bryły sztywnej dynamiki ruchu obrotowego przedstawia jednostki wielkości fizycznych związanych z mechaniką bryły sztywnej; opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi bada doświadczalnie zależność przyspieszenia kątowego od momentu siły i momentu bezwładności (wykonuje doświadczenie z wahadłem Oberbecka ilustrujące jakościowy związek prędkości kątowej z momentem siły i momentem bezwładności; opisuje i analizuje wyniki, wyciąga wnioski) rozwiązuje proste zadania z zastosowaniem drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego (rozróżnia wielkości dane i szukane; przelicza wielokrotności i podwielokrotności; szacuje wartość spodziewanego wyniku; przeprowadza proste obliczenia za pomocą kalkulatora; zapisuje wynik obliczenia jako przybliżony, z dokładnością do 2 3 cyfr znaczących; krytycznie analizuje prawdopodobieństwo otrzymanego wyniku) rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe z zastosowaniem drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego oraz kinematyczne równania ruchu obrotowego (przeprowadza złożone obliczenia za pomocą kalkulatora) posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanego tekstu popularnonaukowego (przedstawia własnymi słowami główne tezy artykułu popularnonaukowego dotyczącego ruchu postępowego i obrotowego bryły sztywnej) wyznacza doświadczalnie środek ciężkości płaskiego ciała zawieszonego na nici opisuje trzy stany równowagi odróżnia energię potencjalną ciężkości ciała traktowanego jako punkt materialny od energii potencjalnej ciężkości ciała, którego wymiarów nie można pominąć; wyznacza energię potencjalną ciężkości tego ciała oblicza energię potencjalną bryły sztywnej opisuje metodę wyznaczania środka ciężkości ciała ludzkiego opisuje mechanizm lokomocji człowieka oblicza bilans energii, uwzględniając energię kinetyczną ruchu obrotowego analizuje złożony ruch bryły sztywnej (postępowy i obrotowy) oblicza energię całkowitą toczącej się bryły (np. walca, kuli) rozwiązuje proste zadania, stosując wzory na energię w ruchu obrotowym rozwiązuje złożone zadania, stosując wzory na energię w ruchu obrotowym posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanego tekstu popularnonaukowego (przedstawia własnymi słowami główne tezy

9 Moment pędu artykułu popularnonaukowego dotyczącego energii ruchu postępowego i obrotowego bryły sztywnej) wskazuje analogię między wielkościami fizycznymi opisującymi dynamikę ruchu postępowego a wielkościami fizycznymi opisującymi dynamikę ruchu obrotowego bryły analizuje ruch bryły wokół osi obrotu z zastosowaniem zasady zachowania momentu pędu wykorzystuje uogólnioną postać drugiej zasady dynamiki ruchu postępowego do wprowadzenia (przez analogię) uogólnionej postaci drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej demonstruje na wybranym przykładzie zasadę zachowania momentu pędu podaje przykłady wykorzystania zasady zachowania momentu pędu w sporcie i urządzeniach technicznych rozwiązuje proste zadania z zastosowaniem zasady zachowania momentu pędu (rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku, krytycznie analizuje prawdopodobieństwo otrzymanego wyniku) rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe z zastosowaniem uogólnionej drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego oraz zasady zachowania momentu pędu (przeprowadza złożone obliczenia za pomocą kalkulatora)