Być gruntownie uczonym nie jest to jedno, co wiele rzeczy pamiętać, ale jest to zgłębić je rozumem, obejrzeć skrzętnie z uwagą ze wszystkich stron, umieć ocenić ich stopień pewności i wątpliwości. 1. Wstęp Jan Śniadecki Przedstawiamy program nauczania fizyki w gimnazjum. Przy opracowywaniu programu wzięto pod uwagę poniższe założenia. Wzbudzanie zainteresowania uczniów fizyką Zdaniem wielu uczniów fizyka jest najtrudniejszym przedmiotem w szkole. Uważamy, że opinie te wynikają między innymi z wadliwej realizacji programów nauczania, zaniedbywania lub całkowitego pomijania eksperymentów fizycznych oraz egzekwowania od uczniów znajomości wzorów i formułek, bez rozumienia zjawisk fizycznych. Z tego powodu proponujemy taką kolejność realizacji zagadnień, aby w początkowym okresie nauki przedstawić możliwie szeroki zakres ciekawych i efektownych eksperymentalnie zjawisk fizycznych, z którymi stykamy się w życiu codziennym, a które można w łatwy sposób opisać jakościowo. Ten sposób prezentacji zmienia metodę wprowadzania niektórych pojęć fizycznych proponujemy wprowadzanie ich początkowo w sposób intuicyjny, a dokładne zdefiniowanie nastąpi w późniejszym czasie. Chcemy rozbudzić zainteresowanie uczniów fizyką, ukazać im użyteczność wiedzy i przekonać, że fizyka rzeczywiście pomaga zrozumieć zjawiska zachodzące wokół nas. Samodzielne formułowanie praw fizyki na podstawie obserwacji i doświadczeń W programie zakładamy, że uczniowie będą samodzielnie formułować głównie jakościowo prawa fizyki na podstawie przeprowadzanych obserwacji i doświadczeń. Do każdego tematu proponujemy doświadczenia, które nauczyciel może wykonać w formie pokazu w szkole, i takie, które uczniowie mogą wykonać samodzielnie w grupach bądź w warunkach domowych. Dostosowanie poziomu treści nauczania do umiejętności matematycznych uczniów Matematyka jest językiem fizyki koniecznym do ilościowego opisu praw i zasad, dlatego też skorelowanie nauczania fizyki z nauczaniem matematyki w gimnazjum jest niezwykle ważne. Proponowana kolejność działów uwzględnia stopniowo rosnące umiejętności matematyczne uczniów. Na początku uczniowie wykonują obliczenia najprostsze, sprawdzają i szacują rząd wielkości spodziewanego wyniku, zapisują wyniki pomiarów i obliczeń, stosując przybliżenia i uwzględniając niepewności pomiarów. Powtarzanie i utrwalanie treści nauczania Powtarzanie treści nauczania służy utrwalaniu wiedzy i umiejętności uczniów. Tak realizowany proces nauczania jest zgodny ze znaną zasadą: Powtarzanie jest matką studiowania (Repetitio est mater studiorum). W programie przewidziane są lekcje powtórzeniowe oraz powtórzenie całości materiału po zakończeniu wszystkich działów. 2. Ogólna charakterystyka programu fizyki w gimnazjum zgodnie z Podstawą wychowania przedszkolnego i kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół (Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 27 sierpnia 2012 r.) dla przedmiotu fizyka na III etapie edukacyjnym (gimnazjum) uwzględnia: cele kształcenia wymagania ogólne, treści nauczania wymagania szczegółowe, wymagania przekrojowe, wymagania doświadczalne. Realizując program, odwołujemy się do wiedzy uczniów z innych przedmiotów szkolnych i z życia codziennego. Wskazujemy również, w jaki sposób osiągnięcia fizyki wykorzystuje się w innych naukach przyrodniczych. TREŚCI ZAWARTE W PODRĘCZNIKU CIEKAWA FIZYKA opisują zjawiska fizyczne, z którymi uczniowie spotykają się w życiu codziennym, zaznajamiają uczniów z zagadnieniami fizyki współczesnej, zapoznają uczniów z historią odkryć fizycznych, 1
ukazują piękno zjawisk fizycznych i nauki, ukazują związki fizyki z innymi naukami przyrodniczymi, ukazują rolę fizyki w rozwoju techniki, inspirują uczniów do szukania wiadomości w innych źródłach, takich jak: internet, literatura popularnonaukowa, telewizja edukacyjna, rozwijają umiejętności rozwiązywania zadań i problemów, zawierają doświadczenia z użyciem prostych i łatwo dostępnych pomocy dydaktycznych i przedmiotów codziennego użytku, umożliwiają uczniom prowadzenie samodzielnych badań, sprawiają, że uczniowie pracują w sposób twórczy, pobudzają wyobraźnię uczniów, rozwijają inteligencję uczniów, wykorzystują stopniowanie trudności zadań i ćwiczeń (część zadań jest przeznaczona dla uczniów szczególnie zainteresowanych fizyką), wyzwalają emocjonalny stosunek uczniów do nauczanego przedmiotu, podają propozycje ćwiczeń dla uczniów obdarzonych zdolnościami humanistycznymi, plastycznymi, muzycznymi i manualnymi. PORADNIKI METODYCZNE I MATERIAŁY W KLUBIE NAUCZYCIELA ZAWIERAJĄ: program nauczania, karty pracy do doświadczeń wymaganych przez podstawę, scenariusze z komentarzami metodycznymi, sprawdziany i testy, zadania na ocenę celującą, dodatkowe zadania typu egzaminacyjnego, sfilmowane doświadczenia, karty pracy do filmów, termogramy. 3. Szczegółowy opis treści nauczania 3.1. Układ treści nauczania Ciekawa fizyka. Część 1. 1. Świat fizyki 8 tematów + 1 nadobowiązkowy 2. Właściwości materii 14 tematów + 1 nadobowiązkowy Ciekawa fizyka. Część 2. Razem 1. Energia mechaniczna 6 tematów 22 tematy + 2 nadobowiązkowe 2. Ciepło jako forma przekazywania energii 5 tematów 3. Ruch i siły 9 tematów + 1 nadobowiązkowy 4. Drgania i fale mechaniczne 9 tematów + 1 nadobowiązkowy 5. Optyka geometryczna 11 tematów Razem 40 tematów + 2 nadobowiązkowe Ciekawa fizyka. Część 3. 1. Elektryczność i magnetyzm 13 tematów + 2 nadobowiązkowe 2. Fale elektromagnetyczne 4 tematy 3. Powtórzenie wiadomości 6 tematów Razem 23 tematy + 2 nadobowiązkowe 2
Całość zawiera 85 tematów i dodatkowo 6 tematów nadobowiązkowych, czyli łącznie 91. W gimnazjum przewidzianych jest nie mniej niż 130 godzin fizyki w całym cyklu nauczania. W całym cyklu do dyspozycji nauczyciela pozostaje zatem co najmniej 39. Lekcje te nauczyciel powinien wykorzystać na: wykonywanie doświadczeń przez wszystkich uczniów, lekcje powtórzeniowe, sprawdzanie wiedzy i umiejętności uczniów, omawianie wyników sprawdzianów, prezentacje projektów opracowanych przez uczniów, oglądanie i omawianie filmów z doświadczeniami, wycieczki dydaktyczne. Układ treści nauczania w podręczniku Ciekawa fizyka został podzielony na trzy części, przy uwzględnieniu przydziału godzin nauczania na poszczególne klasy w układzie 1+2+1, który jest stosowany w szkołach najczęściej. Gdy układ w szkole jest inny, to układ treści nauczania można łatwo dostosować poprzez podzielenie części drugiej podręcznika na dwie części. 3.2. Wykaz tematów zawartych w programie nauczania fizyki (*gwiazdką oznaczono tematy nadobowiązkowe) Ciekawa fizyka. Część 1. Świat fizyki 1. Czym zajmuje się fizyka, czyli o śmiałości stawiania pytań 2. Pomiary w fizyce 3. Oddziaływania i ich skutki 4. Wzajemność oddziaływań. Siła jako miara oddziaływań 5. Równowaga sił. Siła wypadkowa 6. Masa i ciężar ciała 7. Ruch. Względność ruchu 8. Rodzaje energii i jej przemiany * 9. Naturalne zasoby energii. Energia alternatywna Właściwości materii 10. Budowa cząsteczkowa materii 11. Stany skupienia materii 12. Gęstość materii 13. Wyznaczanie gęstości ciał stałych 14. Wyznaczanie gęstości cieczy 15. Budowa wewnętrzna i właściwości ciał stałych 16. Budowa wewnętrzna i właściwości cieczy i gazów 17. Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych 18. Rozszerzalność temperaturowa cieczy i gazów 19. Ciśnienie 20. Ciśnienie w cieczach i w gazach 21. Prawo Pascala 22. Prawo Archimedesa 23. Zastosowanie prawa Archimedesa * 24. Aerodynamika Ciekawa fizyka. Część 2. Energia mechaniczna 1. Praca 2. Moc 3. Maszyny proste 4. Energia potencjalna grawitacji 5. Energia kinetyczna 6. Zasada zachowania energii Ciepło jako forma przekazywania energii 7. Temperatura 8. Przekazywanie energii wewnętrznej 9. Ciepło właściwe 10. Ciepło a praca. Zmiany energii wewnętrznej 11. Energia wewnętrzna i zmiany stanów skupienia Ruch i siły 12. Ruch jednostajny prostoliniowy 13. Bezwładność ciał 14. Pierwsza zasada dynamiki 15. Opory ruchu. Tarcie 16. Ruch zmienny prostoliniowy. Przyspieszenie 17. Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy 18. Druga zasada dynamiki 19. Spadanie swobodne * 20. Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy 21. Trzecia zasada dynamiki Drgania i fale mechaniczne 22. Ruch drgający 23. Drgania swobodne 3
24. Przemiany energii podczas drgań 25. Drgania wymuszone i rezonans 26. Powstawanie fal w ośrodkach materialnych * 27. Zjawiska falowe 28. Fale dźwiękowe 29. Cechy dźwięków 30. Ultradźwięki i infradźwięki 31. Instrumenty muzyczne Optyka 32. Źródła światła 33. Zaćmienia 34. Odbicie światła 35. Zwierciadła wklęsłe i wypukłe 36. Konstrukcja obrazów w zwierciadłach kulistych 37. Załamanie światła 38. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia 39. Rozszczepienie światła 40. Soczewki 41. Konstrukcja obrazów wytworzonych przez soczewki 42. Budowa i działanie oka Ciekawa fizyka. Część 3. Elektryczność i magnetyzm 1. Oddziaływania elektrostatyczne 2. Pole elektryczne 3. Zasada zachowania ładunku elektrycznego 4. Mikroskopowy model zjawisk elektrycznych 5. Natężenie prądu elektrycznego 6. Napięcie elektryczne 7. Budowa obwodów elektrycznych 8. Prawo Ohma 9. Połączenia szeregowe i równoległe w obwodach elektrycznych 10. Praca i moc prądu elektrycznego * 11. Przepływ prądu elektrycznego w cieczach, gazach i próżni 12. Oddziaływania magnetyczne 13. Oddziaływania magnetyczne wokół przewodu z prądem elektrycznym 14. Silnik elektryczny * 15. Prądnica prądu przemiennego Fale elektromagnetyczne 16. Rodzaje fal elektromagnetycznych 17. Fale radiowe i mikrofale 18. Promieniowanie podczerwone i nadfioletowe 19. Promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma Powtórzenie wiadomości zdobytych w gimnazjum na lekcjach fizyki 20. Właściwości materii 21. Ruch i siły 22. Dynamika 23. Termodynamika 24. Drgania i fale mechaniczne 25. Optyka 4. Cele kształcenia Ogólne cele kształcenia określa Podstawa programowa wychowania przedszkolnego i kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół (Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 27 sierpnia 2012 r.) dla przedmiotu fizyka na III etapie edukacyjnym (gimnazjum). W programie do cyklu Ciekawa fizyka szczególny nacisk kładziemy na realizację następujących celów nauczania fizyki: rozbudzanie zainteresowania uczniów fizyką przez rozwijanie dociekliwości poznawczej, uważną obserwację zjawisk fizycznych i poszukiwanie odpowiedzi na stawiane pytania, poznanie praw fizyki oraz posługiwanie się terminologią naukową, symbolami i wykresami, poznanie metod badawczych i technik obserwacji stosowanych w fizyce, nabycie umiejętności samodzielnego wykonywania doświadczeń i pomiarów, opracowywania, szacowania i analizowania ich wyników z uwzględnieniem niepewności pomiaru, kształtowanie umiejętności prezentowania własnych wniosków wynikających z obserwacji i eksperymentów oraz umiejętności wyjaśniania obserwowanych zjawisk fizycznych na podstawie zdobytych wiadomości, nabycie umiejętności praktycznego wykorzystywania wiedzy w życiu codziennym oraz świadomości zastosowania jej w technice i ochronie środowiska, nabycie umiejętności przestrzegania zasad bezpieczeństwa oraz troski o zdrowie i życie ludzi, dostrzeganie i rozumienie znaczenia nauki dla rozwoju cywilizacji technicznej i jej zastosowania w różnych dziedzinach działalności ludzkiej. Realizując podstawowe cele edukacyjne, kształtujemy równocześnie ważne umiejętności uczniów: obserwacji i opisywania zjawisk fizycznych, samodzielnego wykonywania prostych doświadczeń, 4
syntetycznego i analitycznego myślenia, samodzielnego poszukiwania, selekcjonowania i wykorzystywania informacji pochodzących z różnych źródeł, posługiwania się technologią informacyjną, stosowania nabytej wiedzy w praktyce, planowania doświadczeń, wykonywania pomiarów i analizowania wyników, planowania i organizowania pracy własnej oraz współpracy w zespole uczniowskim, prezentowania własnych wniosków oraz prowadzenia dyskusji. 5. Cele wychowawcze szkoły Każdy nauczyciel przedmiotu, pracując z uczniami, realizuje jednocześnie cele wychowawcze. Polega to na przekazywaniu i kształtowaniu u uczniów następujących wartości: szacunku dla każdego człowieka, jego poglądów, postaw i działania, umiejętności współpracy w zespole, szacunku dla ludzi nauki, którzy swym talentem i pracą służą dobru ludzkości, troski o ochronę przyrody i środowiska, w którym żyjemy, umiejętności kulturalnej dyskusji i polemiki, umiejętności systematycznej i rzetelnej nauki, wrażliwości na piękno przyrody i piękno nauki. Zapewne nie są to wszystkie aspekty wychowawcze, z jakimi spotykamy się w pracy nauczyciela wychowawcy. Wpływ wychowawczy nauczyciela na rozwój osobowości uczniów, zwłaszcza w gimnazjum, jest ogromny. Podsumowując, jeszcze raz podkreślamy, że celem naszego programu jest takie nauczanie, aby wiedza przyswojona przez uczniów była przez nich zrozumiana, przeanalizowana, sprawdzona, dająca dużo umiejętności użytecznych i by mogła być gruntowną podstawą do dalszej edukacji w tym kierunku. 6. Osiągnięcia ucznia 6.1. Plan wynikowy Zgodnie z założeniami Podstawy programowej po zrealizowaniu wszystkich treści nauczania uczeń powinien posiadać następujące umiejętności zestawione w tabeli. 1. Czym zajmuje się fizyka, czyli o śmiałości stawiania pytań Ciekawa fizyka. Część 1. z fizyka jest nauką przyrodniczą opartą na doświadczeniach, z fizyka jest podstawą postępu technicznego. z zadawać pytania związane ze zjawiskami fizycznymi. 8.2 2. Pomiary w fizyce z na czym polega pomiar, z przy każdym pomiarze występuje niepewność pomiaru, wynikająca z ograniczonej dokładności przyrządów pomiarowych. z wykonać pomiar długości, z obliczyć średnią wyników pomiarów, z posługiwać się pojęciem niepewności pomiarowej. 8.4, 8.10 5
3. Oddziaływania i ich skutki z istnieją oddziaływania: grawitacyjne, magnetyczne, elektryczne i jądrowe, z skutki oddziaływań mogą być statyczne i dynamiczne, z skutki oddziaływań mogą być trwałe i nietrwałe. z podać przykłady sił i rozpoznać je w różnych sytuacjach praktycznych, z rozpoznawać oddziaływania grawitacyjne, elektryczne i magnetyczne, z określić skutki oddziaływań. 1.3 4. Wzajemność oddziaływań. Siła jako miara oddziaływań z oddziaływania są wzajemne, z z siła jest miarą oddziaływań. zmierzyć siłę za pomocą siłomierza. 1.3 5. Równowaga sił. Siła wypadkowa z zna warunek równoważenia się sił, z z jaką siłę nazywamy siłą wypadkową. wyznaczyć siłę wypadkową dla sił działających w tym samym kierunku. 1.3 6. Masa i ciężar ciała z masa i ciężar to dwie różne wielkości fizyczne, z ciężar ciała wynika z oddziaływania grawitacyjnego i zależy od miejsca, w którym ciało się znajduje, z jednostką podstawową masy jest kilogram (kg), z jednostką siły jest niuton (N). z stosować do obliczeń związek między masą ciała, przyspieszeniem i siłą, z posługiwać się pojęciem siły ciężkości, z zmierzyć masę ciała za pomocą wagi, z zmierzyć ciężar ciała za pomocą siłomierza, z obliczyć ciężar ciała, znając jego masę, z przeliczać jednostki masy. 1.8, 1.9 7. Ruch. Względność ruchu z na czym polega ruch, z z prędkość oblicza się ze wzoru v = s/t. wyznaczyć prędkość przemieszczania się, dokonując pomiaru odległości i czasu, z posługiwać się pojęciem prędkości do opisu ruchu, z przeliczać jednostki prędkości m/s na km/h i odwrotnie, z obliczać prędkość średnią, z odróżniać prędkość średnią od chwilowej, z odczytywać prędkość i przebytą drogę z wykresów zależności drogi od czasu i prędkości od czasu. 1.1, 8.4, 9.2 8. Rodzaje energii i jej przemiany z do wykonania pracy niezbędna jest energia, z energia występuje w różnych formach. z wykorzystać pojęcie energii mechanicznej i wymienić różne jej formy, z wymienić formy energii występujące w przyrodzie, z podać przykłady przemian energii. 2.1, 4.13 6
*9. Naturalne zasoby energii. Energia alternatywna z konieczne jest oszczędzanie energii, z pierwotnym źródłem energii na Ziemi jest energia światła słonecznego, z korzystanie z różnych form energii alternatywnej przyczynia się do ochrony środowiska Ziemi. z wyjaśnić, dlaczego należy oszczędzać energię elektryczną. 10. Budowa cząsteczkowa materii z substancje zbudowane są z cząsteczek i atomów, z wszystkie atomy i cząsteczki są w nieustannym ruchu, z cząsteczki oddziałują na siebie wzajemnie, z atom składa się z jądra atomowego i otaczających je elektronów, z jądro atomowe zawiera protony i neutrony. z analizować różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów, z wyjaśnić zjawiska dyfuzji i kontrakcji. 3.1 11. Stany skupienia materii z materia występuje w trzech podstawowych stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym, z zachodzą przemiany stanów skupienia. z analizować różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów, z opisać zjawiska: topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji. 2.9, 3.1 12. Gęstość materii z gęstość substancji oblicza się ze wzoru d = m/v, z gęstość wyrażamy w kg/m 3 i g/cm 3. z stosować do obliczeń związek między masą, gęstością i objętością (dla ciał stałych i cieczy). 3.3, 3.4, 8.4 13. Wyznaczanie gęstości ciał stałych z masę ciała mierzy się za pomocą wagi, z objętość brył regularnych oblicza się, korzystając ze wzorów matematycznych, z objętość brył nieregularnych wyznacza się z różnicy objętości cieczy, w której je zanurzamy. z wyznaczyć gęstość substancji, z której wykonano przedmiot w kształcie prostopadłościanu, za pomocą wagi i linijki, z wyznaczać gęstość ciał stałych, w przypadku brył nieregularnych, na podstawie pomiarów masy i objętości. 3.3, 3.4, 9.1 14. Wyznaczanie gęstości cieczy z masę cieczy można wyznaczyć z różnicy mas naczynia z cieczą i naczynia bez cieczy, z objętość cieczy można wyznaczyć za pomocą naczynia miarowego. z stosować do obliczeń związek między masą, gęstością i objętością cieczy i na podstawie wyników pomiarów wyznaczać gęstość cieczy. 3.3, 3.4 7
15. Budowa wewnętrzna i właściwości ciał stałych z o właściwościach ciał stałych decyduje ich budowa wewnętrzna, z w ciałach o budowie krystalicznej atomy ułożone są w sposób regularny i tworzą sieć krystaliczną. z omówić budowę kryształu na przykładzie soli kamiennej. 3.2 16. Budowa wewnętrzna i właściwości cieczy i gazów z siły spójności to siły działające między cząsteczkami tej samej substancji, z siły przylegania to siły działające między cząsteczkami różnych substancji. z opisać na wybranym przykładzie zjawisko napięcia powierzchniowego. 3.5 17. Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych z zmiana długości ciała pod wpływem ogrzewania lub oziębiania zależy od: rodzaju substancji, długości początkowej i zmiany temperatury. z analizować różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, z wyjaśnić przyczyny temperaturowej rozszerzalności ciał stałych, z podać przykłady zapobiegania negatywnym skutkom zjawiska rozszerzalności temperaturowej ciał. 3.1 18. Rozszerzalność temperaturowa cieczy i gazów z ciecze i gazy zmieniają swoją objętość pod wpływem ogrzewania lub oziębiania. z analizować różnice w budowie mikroskopowej cieczy i gazów, z wyjaśnić przyczyny temperaturowej rozszerzalności cieczy i gazów. 3.1 19. Ciśnienie z ciśnienie oblicza się ze wzoru p = F/S, z posługiwać się pojęciem ciśnienia. 3.6 z jednostką ciśnienia jest paskal (Pa). 20. Ciśnienie w cieczach i w gazach z ciśnienie hydrostatyczne oblicza się ze wzoru p h = d g h, z ciśnienie hydrostatyczne zależy od gęstości cieczy i od wysokości słupa cieczy, z manometrem mierzymy ciśnienie w zbiornikach zamkniętych, z barometrem mierzymy ciśnienie atmosferyczne, z średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi 1013 hpa. z posługiwać się pojęciem ciśnienia hydrostatycznego i atmosferycznego, z przeliczać jednostki ciśnienia Pa na hpa oraz kpa i odwrotnie. 3.3, 3.6 21. Prawo Pascala z wzrost ciśnienia wywieranego na ciecz lub gaz wywołuje takie samo zwiększenie ciśnienia w całej objętości cieczy lub gazu. z formułować prawo Pascala i podać przykłady jego zastosowania (prasa hydrauliczna, hamulce hydrauliczne), z posługiwać się wzorem F1 /S 1 = F 2 /S 2. 3.7 8
22. Prawo Archimedesa z na ciało zanurzone w cieczy lub w gazie działa zwrócona do góry siła wyporu, której wartość jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało, z siła wyporu jest różnicą wskazań siłomierza, gdy ciało jest w powietrzu, i po zanurzeniu ciała w wodzie. z wykonać pomiar siły wyporu za pomocą siłomierza (dla ciała wykonanego z jednorodnej substancji o gęstości większej od gęstości wody), z posługiwać się wzorem Fw = d V g. 3.3, 9.3 23. Zastosowanie prawa Archimedesa z ciało tonie, gdy dciała > d cieczy, z ciało pływa w cieczy na dowolnej głębokości, gdy d ciała = d cieczy, z ciało pływa częściowo zanurzone w cieczy, gdy d ciała < d cieczy. z analizować i porównywać wartości sił wyporu dla ciał zanurzonych w cieczy lub w gazie, z wyjaśnić pływanie ciał na podstawie prawa Archimedesa. 3.3, 3.8, 3.9 *24. Aerodynamika z podczas ruchu ciał w cieczach i w gazach występuje opór aerodynamiczny, z różnica ciśnień powoduje powstanie zwróconej do góry siły nośnej. z wyjaśnić powstawanie siły nośnej działającej na samolot. 3.6 Ciekawa fizyka. Część 2. 1. Praca z praca jest wykonywana wtedy, gdy pod działaniem siły ciało przemieszcza się lub ulega odkształceniu, z pracę obliczamy ze wzoru W = F s, z ten wzór stosuje się tylko wtedy, gdy siła działa zgodnie z przemieszczeniem, z jednostką pracy jest dżul (J): 1 J = 1 N 1 m. z posługiwać się pojęciem pracy, z obliczać pracę na podstawie wykresu F(s), z podać przykłady, gdy działająca siła nie wykonuje pracy, z rozwiązywać zadania obliczeniowe z zastosowaniem wzoru na pracę. 2.2 2. Moc z moc jest to szybkość wykonywania pracy, z moc obliczamy ze wzoru P = W/t, z jednostką mocy jest wat (W): 1 W = 1 J/1 s. z posługiwać się pojęciem mocy, z posługiwać się wzorem na moc, z rozwiązywać zadania obliczeniowe z zastosowaniem wzorów na pracę i moc. 2.2 9
3. Maszyny proste z maszyny proste ułatwiają wykonanie pracy, z za pomocą maszyn prostych wykonujemy pracę, działając mniejszą siłą, ale na dłuższej drodze, z warunek równowagi dźwigni dwustronnej zapisujemy: r 1 F 1 = r 2 F 2, z blok nieruchomy i kołowrót działają na zasadzie dźwigni dwustronnej. z wyznaczyć masę ciała za pomocą dźwigni dwustronnej, innego ciała o znanej masie i linijki, z wyjaśnić zasadę działania dźwigni dwustronnej, bloku nieruchomego, kołowrotu, z podać przykłady zastosowania maszyn prostych, z stosować warunek równowagi dźwigni dwustronnej. 1.11, 9.4 4. Energia potencjalna grawitacji z zmiana energii potencjalnej grawitacji jest równa pracy wykonanej podczas podnoszenia ciała: E p = W, z zmianę energii potencjalnej grawitacji obliczamy ze wzoru: E p = m g h, z energię potencjalną grawitacji wyrażamy w dżulach (J). z opisywać wpływ wykonanej pracy na zmianę energii, z wykorzystywać pojęcie energii mechanicznej i wymieniać różne jej formy, z rozwiązywać zadania obliczeniowe z zastosowaniem wzoru na zmianę energii potencjalnej. 2.1, 2.3 5. Energia kinetyczna z zmiana energii kinetycznej ciała jest równa pracy wykonanej podczas rozpędzania ciała: E k = W, z energia kinetyczna zależy od masy ciała i od kwadratu jego prędkości, z energię kinetyczną obliczamy ze wzoru: E k = m v 2 /2, z jednostką energii kinetycznej jest dżul (J). z wykorzystywać pojęcie energii mechanicznej i wymieniać różne jej formy, z opisywać wpływ wykonanej pracy na zmianę energii, z posługiwać się wzorem na energię kinetyczną. 2.1, 2.3 6. Zasada zachowania energii z energia mechaniczna jest to suma energii kinetycznej i energii potencjalnej (grawitacji i sprężystości), z w układzie izolowanym ciał suma wszystkich rodzajów energii pozostaje stała, z energia może być przekazywana między ciałami lub zamieniana w inne formy energii. z posługiwać się pojęciem energii mechanicznej jako sumy energii kinetycznej i potencjalnej, z stosować zasadę zachowania energii mechanicznej, z wyjaśnić przemiany form energii mechanicznej na przykładzie skoku na batucie. 2.4, 2.5 10
7. Temperatura z jednostką temperatury w układzie SI jest kelwin (K), z średnia energia kinetyczna cząsteczek ciała jest wprost proporcjonalna do temperatury wyrażonej w skali Kelvina, z 0 C to w przybliżeniu 273 K, z zmiana temperatury wyrażonej w stopniach Celsjusza jest równa zmianie temperatury wyrażonej w skali Kelvina: T ( C) = T (K), z energia wewnętrzna ciała jest to suma wszystkich rodzajów energii jego cząsteczek. z wyjaśnić związek między energią kinetyczną cząsteczek i temperaturą, z przeliczać temperaturę wyrażoną w stopniach Celsjusza na kelwiny i odwrotnie. 2.6, 2.7 8. Przekazywanie energii wewnętrznej z energię przekazywaną między ciałami o różnej temperaturze nazywamy ciepłem, z jednostką ciepła jest dżul (J), z ciepło może być przekazywane pomiędzy ciałami na drodze przewodnictwa, konwekcji i promieniowania. z wyjaśnić przepływ ciepła w zjawisku przewodnictwa cieplnego oraz rolę izolacji cieplnej, z opisywać ruch cieczy i gazów w zjawisku konwekcji, z wymienić dobre przewodniki ciepła i izolatory. 2.8, 2.11 9. Ciepło właściwe z ciepło właściwe substancji informuje nas, ile ciepła potrzeba do zmiany temperatury ciała o masie 1 kg o 1 K, z ciepło właściwe obliczamy ze wzoru c = Q/(m T), z jednostką ciepła właściwego jest J/(kg K), z gdy ciało pobiera ciepło, to rośnie jego temperatura, z gdy ciało oddaje ciepło, to maleje jego temperatura. z wyznaczyć ciepło właściwe wody za pomocą czajnika elektrycznego lub grzałki o znanej mocy (przy założeniu braku strat ciepła), z posługiwać się pojęciem ciepła właściwego, z obliczyć ciepło właściwe na podstawie wykresu T(Q), z posługiwać się wzorem na ciepło właściwe przy rozwiązywaniu zadań. 2.10, 9.5 10. Ciepło a praca. Zmiany energii wewnętrznej z energia wewnętrzna to suma wszystkich rodzajów energii cząsteczek ciała, z energię wewnętrzną można zmienić w wyniku przepływu ciepła i w wyniku wykonanej pracy, z zmianę energii wewnętrznej obliczamy ze wzoru U = Q + W. z analizować jakościowo zmiany energii wewnętrznej spowodowane wykonaniem pracy i przepływem ciepła, z podać przykłady zamiany pracy w energię wewnętrzną ciała. 2.6 11
11. Energia wewnętrzna i zmiany stanów skupienia z topnienie/krzepnięcie ciał o budowie krystalicznej zachodzi w stałej temperaturze zwanej temperaturą topnienia/krzepnięcia, z ciepło topnienia informuje nas, ile ciepła należy dostarczyć substancji o masie 1 kg ogrzanej do temperatury topnienia, do jej całkowitego stopienia, z ciepło topnienia obliczamy ze wzoru c t = Q/m, z jednostką ciepła topnienia jest J/kg, z ciepło parowania informuje nas, ile ciepła należy dostarczyć cieczy o masie 1 kg ogrzanej do temperatury wrzenia, do jej całkowitego wyparowania, z ciepło parowania obliczamy ze wzoru c p = Q/m, z jednostką ciepła parowania jest J/kg. z opisać zjawiska topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji, z posługiwać się pojęciem ciepła właściwego, ciepła topnienia i ciepła parowania, z zastosować wzory do rozwiązywania zadań, z analizować wykres T(Q), z sporządzać wykres T(Q). 2.9, 2.10 12. Ruch jednostajny prostoliniowy z ruch, w którym prędkość ma stałą wartość, a torem ruchu jest linia prosta, nazywamy ruchem jednostajnym prostoliniowym. z odczytywać prędkość i przebytą odległość z wykresów zależności drogi i prędkości od czasu oraz rysować te wykresy na podstawie opisu słownego, z obliczyć przebytą drogę na podstawie pola pod wykresem v(t). 1.2, 8.7 13. Bezwładność ciał z masa ciała jest miarą jego bezwładności, z ciało raz wprawione w ruch, na które nie działają siły oporów, porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, czyli nie zmienia swojego stanu ruchu. z podać przykłady występowania zjawiska bezwładności. 1.4 14. Pierwsza zasada dynamiki z gdy na ciało nie działa żadna siła lub działające siły się równoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym względem przyjętego nieruchomego układu odniesienia. z opisać zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki Newtona. 1.4 12
15. Opory ruchu. Tarcie z wyróżniamy tarcie statyczne i kinetyczne, z wartość siły tarcia zależy od siły nacisku na podłoże i rodzaju powierzchni trących, z wartość tarcia kinetycznego lub maksymalnego tarcia statycznego obliczamy ze wzoru F T = f F N. z opisywać wpływ oporów ruchu na poruszające się ciała, z podać sposoby zwiększania i zmniejszania współczynnika tarcia. 1.12 16. Ruch zmienny prostoliniowy. Przyspieszenie z jeżeli wartość prędkości ciała wzrasta, to ciało porusza się ruchem przyspieszonym, z jeżeli wartość prędkości maleje, to ciało porusza się ruchem opóźnionym, z przyspieszenie obliczamy, dzieląc zmianę prędkości przez przedział czasu, w którym ta zmiana nastąpiła: a = v/ t, z jednostką przyspieszenia jest m/s2. z posługiwać się pojęciem przyspieszenia do opisu ruchu prostoliniowego jednostajnie przyspieszonego, z na podstawie wyników pomiarów narysować wykres zależności prędkości od czasu dla ruchu przyspieszonego i opóźnionego, z analizować wykresy v(t). 1.6 17. Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy z ruchem jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym nazywamy taki ruch, w którym wartość prędkości rośnie jednostajnie, a torem jest linia prosta, z prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym, gdy prędkość początkowa v 0 = 0 m/s, obliczamy ze wzoru v = a t, z drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym, gdy prędkość początkowa v 0 = 0 m/s, obliczamy ze wzoru s = a t 2 /2, z w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym z prędkością początkową v 0 = 0 m/s, w kolejnych jednakowych przedziałach czasu ciało przebywa odcinki drogi, które pozostają w proporcji takiej, jak kolejne liczby nieparzyste. z posługiwać się pojęciem przyspieszenia do opisu ruchu prostoliniowego jednostajnie przyspieszonego, z odróżniać prędkość średnią od chwilowej w ruchu niejednostajnym, z na podstawie wykresu v(t) rozpoznać rodzaj ruchu, z na podstawie wykresu v(t) obliczyć przebytą drogę i przyspieszenie, z stosować do obliczeń poznane wzory. 1.5, 1.6 13
18. Druga zasada dynamiki z siła wypadkowa jest przyczyną zmiany wektora prędkości ciała, czyli powoduje skutki dynamiczne, z przyspieszenie, jakie uzyskuje ciało pod wpływem działającej na nie stałej niezrównoważonej siły, jest wprost proporcjonalne do tej siły i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała a = F/m, z kierunek i zwrot przyspieszenia są zgodne z kierunkiem i zwrotem działającej niezrównoważonej siły, z 1 N jest to siła, która ciału o masie 1 kg nadaje przyspieszenie 1 m/s 2 : 1 N = 1 kg 1 m/s 2. z opisywać zachowanie się ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona, z stosować do obliczeń związek między masą ciała, przyspieszeniem i siłą. 1.7, 1.8 19. Spadanie swobodne z spadaniem swobodnym nazywamy ruch ciał z prędkością początkową v 0 = 0 m/s, na które działa tylko siła ciężkości, z spadanie swobodne jest to ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy z przyspieszeniem ziemskim g, z przyspieszenie ciała spadającego swobodnie nie zależy od jego masy. z stosować zasadę zachowania energii mechanicznej, z sporządzać wykres v(t) dla spadania swobodnego. 1.8, 1.12, 2.5 *20. Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy z ruchem jednostajnie opóźnionym prostoliniowym nazywamy taki ruch, w którym wartość prędkości maleje jednostajnie, a torem ruchu jest linia prosta, z drogę w ruchu jednostajnie opóźnionym prostoliniowym, gdy prędkość początkowa wynosi v 0, a prędkość końcowa wynosi 0 m/s, obliczamy ze wzoru s = v 0 t/2. z rozpoznać na wykresie v(t) ruch jednostajnie opóźniony, z obliczyć drogę na podstawie pola pod wykresem v(t), z obliczyć przyspieszenie na podstawie wykresu v(t). 1.1, 1.2 14
21. Trzecia zasada dynamiki z jeżeli jedno ciało działa siłą na drugie ciało, to również drugie ciało działa siłą na pierwsze ciało, obie siły mają taką samą wartość, ten sam kierunek, ale przeciwne zwroty, z siły te działają równocześnie i nie równoważą się, ponieważ każda z nich jest przyłożona do innego ciała, z siły te nazywamy siłami akcji i reakcji. z opisywać wzajemne oddziaływanie ciał, posługując się trzecią zasadą dynamiki Newtona. 1.10 22. Ruch drgający z ruch drgający to taki ruch, w którym ciało zmienia swoje położenie względem położenia równowagi pod wpływem siły zwróconej ku położeniu równowagi, z amplitudą drgań nazywamy maksymalne wychylenie ciała z położenia równowagi, z amplitudę drgań oznaczamy symbolem A i wyrażamy w metrach, z czas trwania jednego drgania nazywamy okresem drgań T i wyrażamy w sekundach, z częstotliwość drgań to liczba drgań w jednostce czasu, z częstotliwość obliczamy ze wzoru f = 1/T, z częstotliwość wyrażamy w hercach, 1 Hz = 1/s. z posługiwać się pojęciami: amplituda drgań, okres i częstotliwość do opisu drgań, z wskazywać położenie równowagi oraz odczytywać amplitudę i okres drgań z wykresu x(t) dla drgającego ciała, z obliczać częstotliwość na podstawie wykresu x(t). 6.2 23. Drgania swobodne z po wychyleniu z położenia równowagi ciało wykonuje drgania swobodne, z każde ciało ma własną częstotliwość drgań swobodnych, która zależy od kształtu ciała, jego wymiarów i sprężystości, z okres drgań wahadła nie zależy od amplitudy drgań, z okres drgań wahadła matematycznego nie zależy od jego masy i maleje wraz ze wzrostem jego długości. z wyznaczyć okres i częstotliwość drgań ciężarka zawieszonego na sprężynie oraz okres i częstotliwość wahadła matematycznego, z opisać ruch wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie. 6.1, 9.12 15
24. Przemiany energii podczas drgań z w czasie drgań wahadła i ciężarka zawieszonego na sprężynie zachodzą przemiany energii potencjalnej grawitacji, energii kinetycznej i energii potencjalnej sprężystości, z podczas drgań energia kinetyczna jest największa w położeniu równowagi, a energia potencjalna jest największa w położeniach maksymalnego wychylenia, z drgania gasnące to takie, których amplituda stopniowo maleje. z analizować przemiany energii w ruchach wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie, z posługiwać się pojęciem energii mechanicznej jako sumy energii kinetycznej i potencjalnej, z stosować zasadę zachowania energii mechanicznej. 2.4, 2.5, 6.1 25. Drgania wymuszone i rezonans z powtarzające się okresowo działanie siły wywołuje drgania wymuszone, z rezonans jest to zjawisko przekazywania energii drgań między ciałami, gdy częstotliwość drgań wymuszających jest równa częstotliwości drgań swobodnych ciała, z rezonans powoduje wzrost amplitudy drgań wymuszonych. z podać przykłady zjawiska rezonansu, z zademonstrować rezonans mechaniczny. 6.3 26. Powstawanie fal w ośrodkach materialnych z falą mechaniczną nazywamy rozchodzące się drgania ośrodka sprężystego, które przenoszą energię, z w czasie rozchodzenia się fali energia drgań przekazywana jest od źródła fali do kolejnych punktów ośrodka, z fale poprzeczne to fale, w których kierunek drgań ośrodka jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali, z fale podłużne to fale, w których kierunek drgań ośrodka jest zgodny z kierunkiem rozchodzenia się fali, z długość fali poprzecznej jest to odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami lub dolinami fali, z prędkość rozchodzenia się fali w ośrodku obliczamy ze wzoru v = λ f. z opisywać mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego w przypadku fali na napiętej linie, z posługiwać się pojęciami: amplituda, okres i częstotliwość, prędkość i długość fali, z stosować do obliczeń związki między tymi wielkościami: f = 1/T oraz v = λ f, z rozpoznać falę poprzeczną i falę podłużną. 6.3, 6.4. 16
*27. Zjawiska falowe z biegnące fale mechaniczne odbijają się od przeszkody, z kąt odbicia fali jest równy kątowi padania i oba kąty leżą w jednej płaszczyźnie, z podczas przechodzenia fali do ośrodka, w którym biegnie ona z inną prędkością, fala zmienia kierunek ruchu, czyli się załamuje. z rozpoznać zjawisko odbicia i załamania fal. 6.4 28. Fale dźwiękowe z drgania odbierane zmysłem słuchu nazywamy dźwiękami, z człowiek słyszy dźwięki o częstotliwości od 16 Hz do 20 000 Hz, z prędkość rozchodzenia się fal dźwiękowych w ośrodku zależy od jego sprężystości, z fale dźwiękowe w powietrzu to fale podłużne. z opisać mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego dla fal dźwiękowych w powietrzu. 6.3 29. Cechy dźwięków z wysokość, głośność i barwa to podstawowe cechy dźwięków, z wysokość dźwięku zależy od częstotliwości tonu podstawowego, z barwa dźwięku zależy od częstotliwości i amplitudy tonów dodatkowych tworzących dźwięk wraz z tonem podstawowym, z głośność dźwięku zależy od amplitudy drgań źródła dźwięku, z głośność wyrażamy w fonach, z hałas jest szkodliwy dla człowieka. z wymienić, od jakich wielkości fizycznych zależy wysokość i głośność dźwięku, z rozpoznać dźwięki wyższe i niższe. 6.6 30. Ultradźwięki i infradźwięki z ultradźwięki to drgania o częstotliwościach większych od 20 khz, z infradźwięki to drgania o częstotliwościach mniejszych od 16 Hz. z posługiwać się pojęciami infradźwięki i ultradźwięki, z podać przykłady zastosowania ultradźwięków. 6.7 31. Instrumenty muzyczne z instrumenty muzyczne dzielimy na: strunowe, dęte, perkusyjne i elektroniczne, z w głośnikach i słuchawkach źródłem dźwięku jest drgająca membrana, która zamienia drgania elektryczne na mechaniczne. z wytwarzać dźwięki o większej i mniejszej częstotliwości od danego dźwięku za pomocą dowolnego instrumentu muzycznego, z opisać mechanizm wytwarzania dźwieku w instrumentach muzycznych. 6.5, 9.13 17
32. Źródła światła z w ośrodku jednorodnym światło rozchodzi się po liniach prostych, z światłem nazywamy promieniowanie odbierane zmysłem wzroku człowieka, z źródłami światła nazywamy ciała wysyłające promieniowanie świetlne, z prędkość światła w próżni wynosi około 300 000 km/s, z prędkość światła w próżni to największa prędkość w przyrodzie. z podać przybliżoną wartość prędkości światła w próżni, z wskazać prędkość światła jako maksymalną prędkość przepływu informacji, z wymienić źródła światła. 7.11 33. Zaćmienia z ciała nieprzezroczyste to takie, przez które nie przechodzi promieniowanie świetlne, z jeżeli na drodze promieni świetlnych znajduje się ciało nieprzezroczyste, to powstaje za nim obszar cienia, z całkowite zaćmienie Słońca występuje wtedy, gdy na powierzchnię Ziemi pada cień Księżyca, z zaćmienie Księżyca występuje wtedy, gdy znajdzie się on w obszarze półcienia lub cienia Ziemi. z wyjaśnić powstawanie obszarów cienia i półcienia za pomocą prostoliniowego rozchodzenia się światła w ośrodku jednorodnym. 7.2 34. Odbicie światła z kątem padania nazywamy kąt, jaki tworzy promień padający z prostą prostopadłą do powierzchni odbijającej w punkcie padania, z kątem odbicia nazywamy kąt, jaki tworzy promień odbity z prostą prostopadłą do powierzchni odbijającej w punkcie odbicia, z kąt odbicia jest równy kątowi padania, z promień padający, promień odbity i prosta prostopadła do powierzchni odbijającej w punkcie padania światła leżą w jednej płaszczyźnie, z obraz przedmiotu otrzymywany w zwierciadle płaskim jest pozorny, prosty, tej samej wielkości. z wyjaśnić powstawanie obrazu pozornego w zwierciadle płaskim, wykorzystując prawo odbicia, z opisać zjawisko rozproszenia światła od powierzchni chropowatej, z stosować prawo odbicia światła. 7.3 18
35. Zwierciadła wklęsłe i wypukle z zwierciadła, których powierzchnię odbijającą światło stanowi część powierzchni kuli, nazywamy zwierciadłami kulistymi, z zwierciadło kuliste wklęsłe to zwierciadło, którego powierzchnię odbijającą stanowi część wewnętrznej powierzchni kuli, z zwierciadło kuliste wypukłe to zwierciadło, którego powierzchnię odbijającą stanowi część zewnętrznej powierzchni kuli, z ognisko F zwierciadła wklęsłego jest to punkt, w którym skupiają się po odbiciu promienie światła padające równolegle do osi optycznej zwierciadła, z ogniskowa f zwierciadła wklęsłego jest to odległość ogniska od zwierciadła, z ogniskową f zwierciadeł kulistych obliczamy ze wzoru f = r/2. z opisać skupianie promieni światła w zwierciadle wklęsłym, posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej. 7.4 36. Konstrukcja obrazów w zwierciadłach kulistych z położenie i wielkość obrazu utworzonego przez promienie światła odbite od zwierciadła kulistego wklęsłego zależą od odległości przedmiotu od zwierciadła, z w zwierciadle kulistym wypukłym otrzymujemy zawsze obraz pozorny, pomniejszony, prosty. z wykonać konstrukcyjnie obrazy wytworzone przez zwierciadła wklęsłe, z rozróżniać obrazy rzeczywiste, pozorne, proste, odwrócone, powiększone, pomniejszone, z podać przykłady zastosowania zwierciadeł wklęsłych i wypukłych. 7.4 37. Załamanie światła z zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się światła przy przechodzeniu przez granicę dwóch ośrodków przezroczystych nazywamy załamaniem światła, z jeżeli światło przechodzi do ośrodka, w którym jego prędkość jest mniejsza, to kąt załamania jest mniejszy od kąta padania, z jeżeli światło przechodzi do ośrodka, w którym jego prędkość jest większa, to kąt załamania jest większy od kąta padania. z demonstrować zjawisko załamania światła (zmiany kąta załamania przy zmianie kąta padania światła jakościowo), z opisać (jakościowo) bieg promieni przy przejściu światła z ośrodka rzadszego optycznie do ośrodka gęstszego optycznie i odwrotnie. 7.5, 9.11 19
38. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia z kąt padania, przy którym kąt załamania β = 90, nazywamy kątem granicznym α gr, z całkowite wewnętrzne odbicie występuje na granicy dwóch ośrodków przezroczystych, gdy światło w drugim ośrodku rozchodzi się z większą prędkością niż w pierwszym i kąt padania jest większy od kąta granicznego. z opisać (jakościowo) bieg promieni światła przy przejściu z ośrodka gęstszego do ośrodka rzadszego optycznie, z podać warunki, przy których nastąpi zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia światła, z podać przykłady zastosowania zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia światła. 7.5 39. Rozszczepienie światła z światło białe jest mieszaniną barw, a światło lasera jest jednobarwne, z rozdzielenie światła białego na barwy, z których ono się składa, nazywamy rozszczepieniem światła, z po przejściu przez pryzmat najmniej odchylone od pierwotnego kierunku jest światło czerwone, a najbardziej odchylone fioletowe. z opisać zjawisko rozszczepienia światła za pomocą pryzmatu, z opisać światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jednobarwne, z podać kolejność barw w widmie światła białego po rozszczepieniu. 7.9, 7.10 40. Soczewki z soczewki dzielimy na skupiające i rozpraszające, z ogniskiem soczewki skupiającej F nazywamy punkt, w którym promienie równoległe do osi optycznej skupiają się po przejściu przez soczewkę, z ogniskowa soczewki f to odległość ogniska soczewki F od środka soczewki, z soczewka rozpraszająca ma ognisko pozorne, które tworzą przedłużenia promieni po przejściu przez soczewkę, z zdolnością skupiającą soczewki nazywamy odwrotność jej ogniskowej Z = 1/f, z jednostką zdolności skupiającej soczewki jest dioptria (D): 1 D = 1/m, z dla soczewek skupiających Z > 0, a dla soczewek rozpraszających Z < 0. z opisać bieg promieni przechodzących przez soczewkę skupiającą i rozpraszającą (biegnących równolegle do osi optycznej), posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej, z obliczać zdolność skupiającą soczewek. 7.6 20
41. Konstrukcja obrazów wytworzonych przez soczewki z obraz otrzymywany za pomocą soczewki skupiającej zależy od odległości x przedmiotu od soczewki i od jej ogniskowej f, z stosując soczewki rozpraszające, zawsze otrzymujemy obraz pozorny, prosty, pomniejszony, z powiększeniem nazywamy iloraz wysokości uzyskanego obrazu i wysokości przedmiotu. z wytwarzać za pomocą soczewki skupiającej ostry obraz przedmiotu na ekranie, odpowiednio dobierając doświadczalnie położenie soczewki i przedmiotu, z rysować konstrukcyjnie obrazy wytworzone przez soczewki, z rozróżniać obrazy rzeczywiste, pozorne, proste, odwrócone, powiększone, pomniejszone. 7.7, 9.14 42. Budowa i działanie oka z oko ludzkie jest układem optycznym, który załamuje promienie świetlne, odbiera barwny obraz i przekazuje sygnały nerwowe do mózgu, z układ optyczny oka tworzy na siatkówce obraz rzeczywisty pomniejszony i odwrócony, z akomodacja jest to zdolność przystosowania się oka do wyraźnego widzenia przedmiotów znajdujących się w różnej odległości, z odpowiednio dobrane soczewki rozpraszające korygują krótkowzroczność i poprawiają ostrość widzenia, z odpowiednio dobrane soczewki skupiające korygują dalekowzroczność i poprawiają ostrość widzenia. z wyjaśnić pojęcia krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz opisać rolę soczewek w ich korygowaniu. 7.8 21
Ciekawa fizyka. Część 3. 1. Oddziaływania elektrostatyczne z ciała naelektryzowane jednoimiennie odpychają się wzajemnie, a naelektryzowane różnoimiennie przyciągają, z elektron jest cząstką o elementarnym ładunku elektrycznym ujemnym, z proton jest cząstką o elementarnym ładunku elektrycznym dodatnim, z ciało naelektryzowane ujemnie to ciało, które ma więcej elektronów niż protonów, z ciało naelektryzowane dodatnio to ciało, które ma mniej elektronów niż protonów, z podczas elektryzowania ciał stałych przemieszczają się tylko elektrony. z opisać sposoby elektryzowania ciał przez tarcie i dotyk; wyjaśnić, że zjawisko to polega na przepływie elektronów między ciałami, z wykonać elektryzowanie ciał przez tarcie oraz zademonstrować wzajemne oddziaływanie ciał naelektryzowanych, z opisać (jakościowo) oddziaływanie ładunków jednoimiennych i różnoimiennych, z posługiwać się pojęciem ładunku elektrycznego jako wielokrotności ładunku elektronu (elementarnego). 4.1, 9.6, 4.2, 4.5 2. Pole elektryczne z pole elektryczne ma energię i może wykonać pracę, z pole elektrostatyczne to pole elektryczne wytworzone przez niezmieniające się w czasie nieruchome ładunki elektryczne. z przedstawić graficznie kształt linii pola, gdy ładunki elektryczne są jednoimienne i różnoimienne. 1.3 3. Zasada zachowania ładunku elektrycznego z w izolowanym elektrycznie układzie ciał suma ładunków elektrycznych dodatnich i ujemnych pozostaje stała, z elektryzujemy ciała przez pocieranie i przez przepływ ładunku. z stosować zasadę zachowania ładunku elektrycznego. 4.4 4. Mikroskopowy model zjawisk elektrycznych z ze względu na przewodnictwo elektryczne ciała stałe dzielimy na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. z analizować kierunek przepływu elektronów, z odróżnić przewodniki od izolatorów oraz podać ich przykłady. 4.1, 4.3 22
5. Natężenie prądu elektrycznego z ukierunkowany ruch elektronów swobodnych w przewodzie nazywamy prądem elektrycznym, z jednostką natężenia prądu elektrycznego jest amper (A), z jeżeli w przewodniku płynie prąd o natężeniu 1 A, to w czasie 1 s nastąpi przemieszczenie ładunku elektrycznego 1 C przez poprzeczny przekrój tego przewodnika, z q = I t oraz 1 C = 1 A 1 s. z opisać przepływ prądu w przewodnikach jako ruch elektronów swobodnych, z posługiwać się pojęciem natężenia prądu elektrycznego. 4.6, 4.7 6. Napięcie elektryczne z im większe napięcie (U) między dwoma punktami pola, tym większą pracę może wykonać to pole, z U = W/q, z jednostkę napięcia elektrycznego jest wolt (V): 1 V = 1 J/1 C. z posługiwać się (intuicyjnie) pojęciem napięcia elektrycznego. 4.8 7. Budowa obwodów elektrycznych z prąd elektryczny płynie w obwodzie zamkniętym. z budować proste obwody elektryczne i rysować ich schematy, z budować prosty obwód elektryczny według zadanego schematu, z rozpoznawać symbole elementów obwodu elektrycznego: ogniwo, opornik, żarówka, wyłącznik, woltomierz, amperomierz. 4.12, 9.7 8. Prawo Ohma z natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia elektrycznego między jego końcami: I = U/R, z jednostką oporu elektrycznego jest om (Ω): 1 Ω = 1 V/1 A, z opór elektryczny przewodu zależy od jego długości i pola powierzchni przekroju poprzecznego oraz rodzaju materiału, z jakiego jest wykonany. z posługiwać się pojęciem oporu elektrycznego, z stosować prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych, z wyznaczyć opór elektryczny opornika lub żarówki za pomocą woltomierza i amperomierza. 4.9, 9.8 9. Połączenia szeregowe i równoległe w obwodach elektrycznych z jeżeli łączymy szeregowo odbiorniki energii elektrycznej, to całkowity opór elektryczny rośnie, a jeżeli łączymy równolegle całkowity opór elektryczny maleje. z budować proste obwody elektryczne i rysować ich schematy, z stosować prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych. 4.12, 4.9 23
10. Praca i moc prądu elektrycznego z w czasie przepływu prądu elektrycznego energia elektryczna zostaje przekształcona w inne formy energii, z praca prądu elektrycznego jest wprost proporcjonalna do napięcia i natężenia prądu oraz czasu jego przepływu W = U I t, z szybkość przekształcania energii elektrycznej w inne formy energii nazywamy mocą elektryczną P = U I. z posługiwać się pojęciem pracy i mocy prądu elektrycznego, z przeliczać energię elektryczną podaną w kilowatogodzinach na dżule i odwrotnie, z wymieniać formy energii, w jakie przekształca się energia elektryczna, z wyznaczać moc żarówki zasilanej z baterii za pomocą woltomierza i amperomierza. 4.10, 4.11, 4.13, 9.9 *11. Przepływ prądu elektrycznego w cieczach, w gazach i w próżni z zna zasady bezpiecznego korzystania z urządzeń elektrycznych. 4.13 12. Oddziaływania magnetyczne z każdy magnes ma dwa bieguny: N i S, z bieguny jednoimienne odpychają się, a bieguny różnoimienne się przyciągają, z igła magnetyczna (występująca m.in. w kompasie) jest magnesem, z żelazo (stal) jest ferromagnetykiem i magnesuje się w obecności magnesu. z nazwać bieguny magnetyczne magnesów trwałych, opisać oddziaływania między nimi, z opisać zachowanie igły magnetycznej w obecności magnesu oraz zasadę działania kompasu, z opisać oddziaływanie magnesu na żelazo (stal) i podać przykłady wykorzystania tego oddziaływania. 5.1, 5.2, 5.3 13. Oddziaływania magnetyczne wokół przewodu z prądem elektrycznym z wokół przewodu z prądem elektrycznym powstaje pole magnetyczne, z elektromagnes to zwojnica z rdzeniem ferromagnetycznym. z opisać działanie przewodnika z prądem elektrycznym na igłę magnetyczną, z demonstrować działanie prądu płynącego w przewodzie na igłę magnetyczną (zmiany kierunku wychylenia igły przy zmianie kierunku przepływu prądu, zależność wychylenia igły od pierwotnego jej ułożenia względem przewodu), z opisać działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie. 5.4, 9.10, 5.5 24