Wymagania edukacyjne dla przedmiotu uzupełniającego Fizyka w przyrodzie Klasa III F -1 godzina tygodniowo 27 h w roku szkolnym PRZYGOTOWANY NA PODSTAWIE PROGRAMU NAUCZANIA: FIZYKA W PRZYRODZIE - PROGRAM DLA SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH AUTOR: STEFAN PASZKIEWICZ Rok szkolny 2019/2020 Realizuje: mgr Stefan Paszkiewicz 1
3. Termodynamika Lp. Temat lekcji Dopuszczająca 1 Woda cud natury - napięcie powierzchniowe wymienia właściwości fizyczne wody; definiuje rozszerzalność cieplną; definiuje ciepło właściwe. Dostateczna Dobry opisuje stany skupienia wody; opisuje budowę cząsteczki wody; określa zależność gęstości wody od głębokości, temperatury i zasolenia; omawia, od czego zależy ciśnienie wody. wyjaśnia znaczenie rozszerzalności cieplnej wody w przyrodzie; wyjaśnia znaczenie ciepła właściwego wody w przyrodzie. analizuje szczególne właściwości wody i ich wpływ na życie na Ziemi; Bardzo dobry wyjaśnia rolę oceanów w kształtowaniu klimatu na Ziemi; charakteryzuje stany skupienia wody i omawia ich właściwości. analizuje zjawiska i procesy zachodzące podczas obiegu wody w przyrodzie. Uwagi 2 Przemiany stanów skupienia czyli przemiany energii w przyrodzie potrafi opisać zjawiska: topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji, resublimacji, wrzenia i skraplania w temperaturze wrzenia. potrafi opisać przemiany energii w tych zjawiskach. potrafi zdefiniować wielkości fizyczne opisujące te procesy, potrafi sporządzać i interpretować odpowiednie wykresy, problemy dotyczące przejść fazowych. 3 Woda cud natury wilgotność - rozróżnia wilgotność względną i bezwzględną. - potrafi obliczyć wilgotność względną na podstawie doświadczenia - opisuje przyczyny opadów przy zmianie temperatury powietrza. 2
4 Wyznaczenie ciepła właściwego wody odczytuje z tabeli wartości ciepła właściwego analizuje znaczenie dla przyrody, dużej wartości ciepła właściwego wody opisuje proporcjonalność ilości dostarczonego ciepła do masy ogrzewanego ciała i przyrostu jego temperatury oblicza ciepło właściwe na podstawie wzoru Q cw = m D T na podstawie proporcjonalności, definiuje ciepło właściwe substancji Q~ m Q~ DT oblicza każdą wielkość ze wzoru Q= c mdt wyjaśnia sens fizyczny pojęcia ciepła właściwego sporządza bilans cieplny dla wody i oblicza szukaną wielkość w opisuje zasadę działania wymiennika ciepła i chłodnicy opisuje zależność szybkości przekazywania ciepła od różnicy temperatur stykających się ciał 5 Podsumowanie i przedstawienie wyników projektów 3
4. Elektryczność i magnetyzm Lp. Temat lekcji Dopuszczająca 6 Elektryzowanie czyli ładunki w przyrodzie wie, że istnieją dwa rodzaje ładunków elektrycznych, wie, że ładunek elektronu jest ładunkiem elementarnym, Dostateczna Dobry wie, jak zbudowany jest rozumie pojęcie atom, przenikalności potrafi zapisać i objaśnić elektrycznej ośrodka i prawo Coulomba. stałej dielektrycznej. wie, co to jest pole jednorodne i centralne, potrafi wypowiedzieć i objaśnić zasadę zachowania ładunku, potrafi opisać i wyjaśnić sposoby elektryzowania ciał posługując się zasadą zachowania ładunku. Bardzo dobry Uwagi 7 Pioruny skąd się biorą i jak się przed nimi chronić wie, że każde ciało naelektryzowane wytwarza pole elektrostatyczne, zna definicję elektronowolta, Wie jak zachować się podczas burzy. potrafi zapisać i objaśnić wzór na energię potencjalną elektrostatyczną ładunku, wie, co to jest potencjał pola elektrostatycznego i napięcie, zna jednostkę, wie, od czego i jak zależy potencjał centralnego pola elektrostatycznego. potrafi korzystać z zasady superpozycji pól, potrafi obliczyć pracę siły pola jednorodnego i centralnego przy przesuwaniu ładunku, potrafi obliczyć energię potencjalną cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym, potrafi zapisać i objaśnić wzór ogólny na pracę wykonaną przy przesuwaniu ładunku przez siłę dowolnego pola elektrostatycznego, problemy z użyciem ilościowego opisu pola elektrostatycznego. 4
8 Ruch cząstki naładowanej w polu elektrycznym wymienia urządzenia w których jest wykorzystany ruch ładunku elektrycznego. potrafi przeanalizować ruch cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym, potrafi objaśnić zasadę działania i zastosowania oscyloskopu. Potrafi opisać zasadę działania kineskopu, zna budowę cyklotronu i potrafi obliczać parametry wiązki ładunku przyspieszonego. 9 Skąd się bierze prąd? (ogniwa i indukcja elektromagnetyczna) poda pierwsze prawo poda prawo Ohma i Kirchhoffa i potrafi się potrafi się nim nim posługiwać, posługiwać, potrafi zdefiniować potrafi się posługiwać pojęcie natężenia prądu i pojęciami pracy, mocy jego jednostkę, prądu i napięcia elektrycznego. potrafi podać związki między napięciami, natężeniami i oporami w łączeniu szeregowym i równoległym odbiorników, wie, co nazywamy siłą elektromotoryczną źródła energii elektrycznej, potrafi zapisać i objaśnić prawo Ohma dla całego obwodu, wie, co wskazuje woltomierz dołączony do biegunów źródła siły elektromotorycznej, potrafi objaśnić związki pomiędzy, I, r w przypadku łączenia ogniw o jednakowych siłach elektromotorycznych i oporach wewnętrznych. problemy związane z przepływem prądu stałego w zamkniętych obwodach, 5
10 Przez co płynie prąd? wie od czego zależy opór elektryczny przewodnika, potrafi obliczać opór zastępczy w łączeniu szeregowym i równoległym, potrafi narysować schemat obwodu, w którym odbiorniki są połączone szeregowo lub równolegle, potrafi zdefiniować opór elektryczny odcinka obwodu, potrafi objaśnić mikroskopowy model przepływu prądu w metalach, potrafi stosować do rozwiązywania zadań drugie prawo Kirchhoffa, potrafi opisać możliwości wykorzystania właściwości elektrycznych ciał. 11 Technologie przyszłości półprzewodniki i ciekłe kryształy (mikroprocesor i 12 podstawy Podsumowanie elektroniki) i przedstawienie wyników projektów edukacyjnych opisuje budowę ciekłego kryształu; wymienia elementy współczesnej elektroniki. wymienia zastosowanie ciekłego kryształu oraz innych elementów współczesnej elektroniki; opisuje osiągnięcia techniczne wspomagające rozwój gospodarczy na świecie. charakteryzuje zastosowanie ciekłego kryształu w monitorach i telewizorach. wyjaśnia zasadę działania ciekłego kryształu we wskaźnikach cyfrowych. opisuje zmiany właściwości ciekłego kryształu zachodzące pod wpływem pola elektrycznego. 6
Drgania i fale Lp. Temat lekcji Dopuszczająca 13 Wahadło matematyczne i pomiar przyspieszenia ziemskiego potrafi wymienić przykłady ruchu drgającego w przyrodzie, potrafi wymienić i zdefiniować pojęcia służące do opisu ruchu drgającego, Dostateczna wie, że ruch harmoniczny odbywa się pod wpływem siły proporcjonalnej do wychylenia i zwróconej w stronę położenia równowagi. Dobry potrafi obliczyć współrzędne położenia, prędkości, przyspieszenia i siły w ruchu harmonicznym, rozkładając ruch punktu materialnego po okręgu na dwa ruchy składowe, potrafi podać przykłady praktycznego wykorzystania właściwości sprężystych ciał. Bardzo dobry potrafi wyprowadzić wzór na okres drgań w ruchu harmonicznym, problemy dotyczące ruchu harmonicznego. Uwagi 14 Energia w ruchu drgającym zjawisko rezonansu - wie na czym polega rezonans mechaniczny - wymienia pozytywne i negatywne skutki rezonansu mechanicznego. potrafi obliczać pracę i energię w ruchu harmonicznym, potrafi wyjaśnić, na czym polega zjawisko rezonansu, 15 Uczenie się i sposoby zapisu informacji wymienia różne nośniki informacji; definiuje nośnik informacji. odróżnia zapis cyfrowy od analogowego; opisuje obecnie stosowane nośniki informacji oraz te, które nie są już używane; podaje zakres stosowalności nośników informacji. wymienia wady i zalety zapisów: analogowego i cyfrowego. opisuje różnice między pamięcią flash a optycznym nośnikiem danych. analizuje fakt, że ogromna ilość informacji mieści się w pamięci przenośnej o niewielkich rozmiarach. 7
16 Śmiech, płacz i inne dźwięki definiuje źródło dźwięku. wyjaśnia, na czym polega powstawanie i rozchodzenie się dźwięków; określa zależność natężenia dźwięku od amplitudy i odległości od słuchacza. klasyfikuje fale wyjaśnia proces dźwiękowe ze względu na powstawania echa i częstotliwość i barwę; pogłosu; charakteryzuje rytm i wyjaśnia, na czym barwę śmiechu lub płaczu. polega rezonans akustyczny. wykorzystuje swoją wiedzę do wyjaśniania zjawisk akustycznych (śmiechu, płaczu i inne emocji) w życiu codziennym. 17 Pomiar szybkości dźwięku w powietrzu potrafi wyjaśnić, na czym polega rozchodzenie się fali mechanicznej, potrafi podać przykład fali poprzecznej i podłużnej, potrafi objaśnić wielkości charakteryzujące fale, potrafi opisać fale akustyczne, potrafi matematycznie opisać interferencję dwóch fal o jednakowych amplitudach i częstotliwościach, rozumie pojęcie spójności fal, potrafi objaśnić zasadę Huygensa, potrafi opisać fale stojące, potrafi zinterpretować funkcję falową dla fali płaskiej, potrafi wyprowadzić warunki wzmocnienia i wygaszania w przypadku interferencji fal harmonicznych wysyłanych przez identyczne źródła, 18 Zjawisko Dopplera i pomiar szybkości potrafi wyjaśnić, na czym polega zjawisko Dopplera, potrafi określić kiedy częstotliwość rośnie a kiedy maleje. problemy dotyczące ruchu falowego. Potrafi wyprowadzić wzory na zmianę częstotliwości dla nieruchomego obserwatora i poruszającego się źródła. 8
19 Zjawiska falowe w przyrodzie podaje przykłady występowania zjawiska załamania światła wie na czym polega zjawisko dyfrakcji i interferencji. szkicuje przejście światła przez granicę dwóch ośrodków i oznacza kąt padania i kąt załamania demonstruje doświadczalnie i wyjaśnia zjawisko dyfrakcji światła wyjaśnia pojęcie gęstości optycznej (im większa szybkość rozchodzenia się światła w ośrodku tym rzadszy ośrodek) opisuje doświadczenie Younga podaje warunki wzmocnienia i wygaszenia fal w wyniku interferencji opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia wyjaśnia budowę światłowodów opisuje ich wykorzystanie w medycynie i do przesyłania informacji stosuje wzór opisujący wzmocnienie fali 20 Podsumowanie i przedstawienie wyników projektów edukacyjnych 9
Optyka: Lp. Temat lekcji Dopuszczająca 21 Tajemnice zwierciadła potrafi objaśnić, co nazywamy zwierciadłem płaskim, potrafi objaśnić, co nazywamy zwierciadłem kulistym; wklęsłym i wypukłym, Dostateczna potrafi wymienić cechy obrazu otrzymanego w zwierciadle płaskim, potrafi objaśnić pojęcia: ognisko, ogniskowa, promień krzywizny, oś optyczna, potrafi objaśnić pojęcia: ognisko, ogniskowa, promień krzywizny, oś optyczna, Dobry potrafi wykonać konstrukcję obrazu w zwierciadle płaskim, potrafi zapisać równanie zwierciadła i prawidłowo z niego korzystać, potrafi zapisać i objaśnić wzór na powiększenie obrazu, potrafi wykonać konstrukcje obrazów w zwierciadłach kulistych i wymienić ich cechy. Bardzo dobry potrafi wymienić i omówić praktyczne zastosowania zwierciadeł, potrafi wyjaśnić, na czym polegają wady krótko- i dalekowzroczności oraz zna sposoby ich korygowania, potrafi zinterpretować przybliżony wzór na powiększenie uzyskiwane w mikroskopie. Uwagi 22 Soczewki i przyrządy optyczne. potrafi opisać rodzaje soczewek, wie, co nazywamy zdolnością skupiającą soczewki, potrafi obliczać zdolność skupiającą soczewki. wie, że do uzyskiwania dużych powiększeń służy mikroskop. potrafi objaśnić działanie oka, jako przyrządu optycznego, potrafi zapisać wzór informujący od czego zależy ogniskowa soczewki i poprawnie go zinterpretować, potrafi obliczać zdolność skupiającą układów cienkich, stykających się soczewek, potrafi sporządzać konstrukcje obrazów w soczewkach i wymienić cechy obrazu w każdym przypadku, potrafi zapisać i zinterpretować równanie soczewki, potrafi objaśnić zasadę działania lupy, potrafi wykorzystywać równanie soczewki do rozwiązywania problemów, problemy jakościowe i ilościowe, związane z praktycznym wykorzystywaniem soczewek, potrafi zinterpretować wzór na powiększenie obrazu oglądanego przez lupę, potrafi opisać budowę i zasadę działania mikroskopu jako układu obiektywu i okularu, 10
23 Światło i obraz barwy. omawia pojęcie barwy jako wrażenia wzrokowego; przedstawia barwy podstawowe i pochodne; wymienia barwy podstawowe i pochodne; opisuje widmo światła białego powstającego podczas przejścia przez pryzmat. wyjaśnia, dlaczego widzimy kolory; omawia powstawanie barw pochodnych; omawia powstawanie barw na obrazie telewizora; opisuje powstawanie obrazu na siatkówce oka; wymienia elementy światłoczułe w aparatach fotograficznych i kamerach. przedstawia zasady drukowania wielobarwnego na przykładzie systemu zapisu RGB lub CMYK. porównuje systemy zapisu barw: RGB i CMYK; opisuje systemy zapisu barw: RGB i CMYK; przedstawia schemat budowy aparatu fotograficznego. opisuje, na czym polega druk wielobarwny; opisując zjawiska występujące w środowisku, posługuje się poznanymi terminami. porównuje różne systemy zapisu barw; omawia powstawanie obrazu na materiale światłoczułym. 24 Jak powstaje tęcza i inne zjawiska optyczne zjawisko załamania i całkowitego wewnętrznego odbicia potrafi objaśnić, na czym polega zjawisko odbicia światła, potrafi objaśnić na czym polega zjawisko załamania światła, potrafi sformułować i objaśnić prawo odbicia, potrafi wyjaśnić i poprzeć przykładami zjawisko rozpraszania, potrafi zapisać i objaśnić prawo załamania światła i zdefiniować bezwzględny współczynnik załamania, potrafi objaśnić na czym polega zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia, potrafi wymienić warunki, w których zachodzi całkowite wewnętrzne odbicie. potrafi zapisać i objaśnić związek względnego współczynnika załamania światła na granicy dwóch ośrodków z bezwzględnymi współczynnikami załamania tych ośrodków, potrafi wymienić przykłady praktycznego wykorzystania zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia, potrafi opisać przejście światła przez płytkę równoległościenną, korzystając z prawa załamania, potrafi opisać przejście światła przez pryzmat, korzystając z prawa załamania. potrafi przedstawić praktyczny przykład przechodzenia światła przez płytkę równoległościenną, potrafi podać możliwości praktycznego wykorzystania odchylenia światła przez pryzmat. 11
25 Współczesna diagnostyka i medycyna czyli fale elektromagnetyczne. 26 Jak wyznaczyć długość fali świetlnej? definiuje terminy: terapia, diagnostyka bezinwazyjna; przedstawia zasady, na których oparte są współczesne metody diagnostyki obrazowej. wie, co to jest siatka dyfrakcyjna. omawia metody diagnostyczne wykorzystujące USG, EKG, KTG, EMG, rezonans magnetyczny i tomografię komputerową; omawia metody terapii bezinwazyjnej: operację laserową i naświetlanie; podaje przykłady materiałów stosowanych w implantach. potrafi wyjaśnić, na czym polegają zjawiska dyfrakcji i interferencji światła, ocenia pozytywne i negatywne skutki terapii bezinwazyjnej; opisuje wady i zalety badań rezonansem magnetycznym i tomografem komputerowym; omawia cechy materiałów, z których wykonuje się implanty. potrafi wyjaśnić obraz otrzymany na ekranie po przejściu przez siatkę dyfrakcyjną światła monochromatycznego i białego, potrafi zapisać wzór wyrażający zależność położenia prążka n- tego rzędu od długości fali i odległości między szczelinami i poprawnie go zinterpretować. opisuje zasadę działania USG, rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej; rozróżnia rodzaje implantów i porównuje je. porównuje badanie rezonansem magnetycznym i tomografem komputerowym. problemy z zastosowaniem zależności d sin n. 27 Do czego służy polaryzator? potrafi wymienić sposoby polaryzowania światła. potrafi podać przykłady praktycznego wykorzystywania zjawiska polaryzacji. potrafi objaśnić zjawisko potrafi korzystać z polaryzacji światła definicji kąta Brewstera. (jakościowo), 12