Numer dopuszczenia:.. PROGRAM NAUCZANIA Przedmiot: FIZYKA Szkoła: Technikum Łączności nr 14 zawód: technik informatyk technik elektronik technik teleinformatyk technik telekomunikacji Poziom: podstawowy i rozszerzony ( 270 godzin). Podstawa prawna: Ustawa z dnia 19 sierpnia 2011 r. o zmianie ustawy o systemie oświaty oraz niektórych innych ustaw, Rozporządzenie MEN w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół, Rozporządzenie MEN w sprawie ramowych planów nauczania w szkołach publicznych, Rozporządzenie MEN w sprawie dopuszczania do użytku w szkole programów wychowania przedszkolnego i programów nauczania oraz dopuszczania do użytku szkolnego podręczników, Rozporządzenie MEN zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków i sposobu oceniania, klasyfikowania i promowania uczniów i słuchaczy oraz przeprowadzania sprawdzianów i egzaminów w szkołach publicznych, Rozporządzenie MEN w sprawie zasad udzielania i organizacji pomocy psychologiczno - pedagogicznej w publicznych przedszkolach, szkołach i placówkach. CELE KSZTAŁCENIA I WYCHOWANIA CELE NAUCZANIA 1. Kształtowanie wiedzy i umiejętności ucznia z zakresu fizyki i nauk przyrodniczych poprzez: zapoznanie ucznia z podstawowymi prawami przyrody dającymi możliwość zrozumienia otaczających go zjawisk i zasad działania ważnych obiektów technicznych, a także wyzwań stojących przed dzisiejszą nauką; rozwijanie zainteresowań ucznia w zakresie fizyki i astronomii oraz innych przedmiotów matematycznoprzyrodniczych; utrwalenie umiejętności analizy związków przyczynowo-skutkowych oraz odróżniania skutku od przyczyny i związku przyczynowo-skutkowego od koincydencji; trening umiejętności samodzielnego planowania i przeprowadzenia obserwacji i pomiarów oraz starannego opracowywania i interpretacji ich wyników; utrwalenie umiejętności rozwiązywania zadań problemowych i rachunkowych;
ukazanie fizyki i astronomii jako powiązanych ze sobą nauk ukazujących miejsce ludzkości we Wszechświecie i dostarczających informacji o jego wpływie na dalsze losy naszej cywilizacji; przedstawienie uczniowi wybranych nowych odkryć naukowych i przygotowanie go do samodzielnego zdobywania wiedzy na temat aktualnych badań; przygotowanie uczniów do samodzielnej oceny nowych technologii opartych na zjawiskach promieniotwórczości i energii jądrowej; CELE WYCHOWANIA 1. Kształtowanie pozytywnych relacji ucznia z otoczeniem poprzez: wzbudzanie ciekawości świata; ukazywanie sensu troski o środowisko naturalne; wskazywanie korzyści wynikających z podejmowania pracy zespołowej; docenianie wysiłku innych; budzenie odpowiedzialności za własne bezpieczeństwo; wyrabianie nawyku dbałości o cudze mienie szkolne przyrządy, urządzenia i materiały. 2. Wzbogacanie osobowości ucznia poprzez: kształtowanie zdolności samodzielnego, logicznego myślenia; wyrabianie umiejętności wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej analizy źródeł informacji; kształtowanie umiejętności interesującego przekazywania samodzielnie zdobytej wiedzy i umiejętności prowadzenia rzeczowej dyskusji; zachęcanie do samokształcenia, dociekliwości, systematyczności; budzenie odpowiedzialności za siebie i innych oraz wyrabianie nawyku poszanowania dla powierzonego mienia; utrwalanie umiejętności związanych z samodzielną organizacją obserwacji i pomiarów CELE KSZTAŁCENIA - WYMAGANIA OGÓLNE (zawarte w podstawie programowej) ZAKRES PODSTAWOWY I. Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych wyników. II. Przeprowadzanie doświadczeń i wyciąganie wniosków z otrzymanych wyników III. Wskazywanie w otaczającej rzeczywistości przykładów zjawisk opisywanych za pomocą poznanych praw i zależności fizycznych. IV. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (w tym popularnonaukowych). =================================== ZAKRES ROZSZERZONY I. Znajomość i umiejętność wykorzystania pojęć i praw fizyki do wyjaśniania procesów i zjawisk w przyrodzie. II. Analiza tekstów popularnonaukowych i ocena ich treści. III. Wykorzystanie i przetwarzanie informacji zapisanych w postaci tekstu, tabel, wykresów, schematów i rysunków. IV. Budowa prostych modeli fizycznych i matematycznych do opisu zjawisk. V. Planowanie i wykonywanie prostych doświadczeń i analiza ich wyników. 2
TREŚCI NAUCZANIA ( ZGODNE Z PODSTAWĄ PROGRAMOWĄ ) 3
Zakres podstawowy KLASA I (30 h) Astronomia i grawitacja 15h Fizyka atomowa 6h Fizyka jądrowa 9h Technik informatyk Technik elektronik Zakres podstawowy i rozszerzony KLASA I (60 h) Astronomia i grawitacja 15h Fizyka atomowa 6h Fizyka jądrowa 9h Kinematyka 20 Ruch i siły 10 KLASA II (60 h) Ruch i siły 13 Energia mechaniczna 13 Bryła sztywna 14 Ruch drgający 14 Ośrodki ciągłe 6 KLASA III (60 h) Fale mechaniczne 14 Fizyka układów wielu cząstek. Termodynamika 19 Grawitacja 16 Elektrostatyka 11 KLASA IV (90 h) Elektrostatyka 6 Prąd elektryczny 12 Pole magnetyczne 14 Indukcja elekromagnetyczna i prąd przemienny 11 Fale elektromagnetyczne 7 Wybrane zagadnienia z optyki falowej i geometrycznej 19 Elementy szczególnej teorii względności 9 Determinizm i indeterminizm praw fizyki 12 Technik teleinformatyk oraz Technik telekomunikacji Zakres podstawowy i rozszerzony Astronomia i grawitacja 15h Fizyka atomowa 6h Fizyka jądrowa 9h Kinematyka 20 Ruch i siły 10 Ruch i siły 13 Energia mechaniczna 13 Bryła sztywna 14 Ruch drgający 14 Ośrodki ciągłe 6 KLASA I (60 h) KLASA II (60 h) 4
KLASA III (90 h) Fale mechaniczne 14 Fizyka układów wielu cząstek. Termodynamika 19 Grawitacja 16 Elektrostatyka 17 Prąd elektryczny 12 Pole magnetyczne 12 KLASA IV (60 h) Indukcja elekromagnetyczna i prąd przemienny 11 Fale elektromagnetyczne 7 Wybrane zagadnienia z optyki falowej i geometrycznej 20 Elementy szczególnej teorii względności 9 Determinizm i indeterminizm praw fizyki 13 TEMAT Liczba godzin Astronomia i grawitacja 15 1. Z daleka i z bliska 1 2. Układ Słoneczny 1 3. Księżyc towarzysz Ziemi 1 4. Gwiazdy i galaktyki 1 5. Ruch krzywoliniowy 1 6. Siła dośrodkowa 1 7. Grawitacja 1 8. Siła grawitacji jako siła dośrodkowa 1 9. Loty kosmiczne 1 10. Trzecie prawo Keplera 1 11. Ciężar i nieważkość 1 12, Rozwiązywanie prostych zadań 1 12 15. Powtórzenie, praca klasowa, poprawa pracy klasowej 3 Fizyka atomowa 6 16. Efekt fotoelektryczny 2 17. Promieniowanie ciał 1 18. Atom wodoru 1 19. Jak powstaje widmo wodoru 1 20. Kartkówka i jej poprawa 1 Fizyka jądrowa 9 20. Jądro atomowe 1 21. Promieniowanie jądrowe 1 22. Reakcje jądrowe 1 23. Czas połowicznego rozpadu 1 24. Energia jądrowa 1 25. Deficyt masy 1 26. Wszechświat 1 27 30. Powtórzenie działów 2 i 3, praca klasowa, poprawa pracy klasowej 3 5
Zjawisko ruchu 20 1. Podstawowe pojęcia związane z ruchem 1 2. Podział wielkości fizycznych na wielkości skalarne i wektorowe. Działania na wektorach. 1 3. Prędkość 1 4. Ruch jednostajny prostoliniowy 1 5. Doświadczalne badanie ruchu jednostajnego pęcherzyka powietrza wewnątrz rury 1 wypełnionej olejem lub wodą. 6. Ruch jednostajnie zmienny prostoliniowy 1 7. Przemieszczenie i droga w ruchu prostoliniowym jednostajnie zmiennym 2 8. Zadania obliczeniowe 1 9. Spadek swobodny i rzut pionowy w górę 1 10. Doświadczalne badanie ruchu jednostajnie przyspieszonego 1 11. Poglądy na ruch w filozofii i historii 1 12. T. Zasada względności Galileusza 2 13. Prędkość względem różnych układów odniesienia 1 14. Ruch po okręgu 1 15. Przyspieszenie w ruchu po okręgu 1 16. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Ruch i siły 23 17. Siła jako miara oddziaływań 1 18. Pierwsza i trzecia zasada dynamiki Newtona 1 19. II zasada dynamiki Newtona 20. lub Siła jako przyczyna zmian ruchu 21. Badanie II zasady dynamiki Newtona. 1 22. Tarcie statyczne i kinetyczne 1 23. Doświadczalne wyznaczanie współczynnika tarcia 2 24. Ruch z uwzględnieniem sił tarcia 3 25. Pęd ciała i druga zasada dynamiki w postaci ogólnej 1 26. Prawo zachowania pędu 2 27. Ruch ciał o zmiennej masie 1 28. Siła dośrodkowa 1 29. Moment siły 1 30. Siły bezwładności w ruchu prostoliniowym. 2 31. Siły bezwładności w ruchu po okręgu 1 32. Siła Coriolisa. 1 33. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 1 Energia mechaniczna 13 34. Praca i moc 1 35. Związek energii z pracą 1 36. Zderzenia niesprężyste ciał 1 37. Zderzenia sprężyste centralne i skośne kul 2 38. Energia potencjalna sprężystości 1 6
39. Zasada zachowania energii mechanicznej 2 40. Rozwiązywanie zadań 2 41. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Bryła sztywna 14 42. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej. Środek masy bryły sztywnej 1 43. Równowaga bryły sztywnej 1 44. Doświadczalne badanie zależności przyspieszenia kątowego od momentu siły i momentu bezwładności. 2 45. II zasada dynamiki ruchu obrotowego 1 46. I i II zasada dynamiki ruchu obrotowego w przykładach i zadaniach 3 47. Uogólniona druga zasada dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej 1 48. Zasada zachowania momentu pędu. 1 49. Energia w ruchu postępowo-obrotowym bryły sztywnej 1 50. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Ruch drgający 14 51. Ruch drgający i jego charakterystyka. Przypomnienie wiadomości z gimnazjum. 1 52. Drgania harmoniczne a ruch po okręgu 1 53. Wahadło sprężynowe 1 54. Wahadło matematyczne 2 55. Doświadczenia uczniowskie. 2 56. Energia w ruchu harmonicznym 2 57. Drgania tłumione, wymuszone i rezonansowe 2 58. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Ośrodki ciągłe 6 59. Stany skupienia materii-model ośrodka ciągłego. 1 60. Prawo Pascala, ciśnienie hydrostatyczne. Prawo Archimedesa. 1 61. Przepływ płynu idealnego. Równanie ciągłości i równanie Bernoulliego 1 62. Siła nośna. Zjawisko Magnusa Napięcie powierzchniowe i włoskowatość 1 63. Naprężenie i odkształcenie Prawo Hooke a 1 64. Stany skupienia materii-model ośrodka ciągłego. 1 7
65. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 1 Fale mechaniczne 14 66. Fale mechaniczne i ich charakterystyka. 1 67. Interferencja fal 1 68. Fale stojące 1 69. Dyfrakcja fal. Interferencja fal ugiętych na dwóch szczelinach. 1 70. Odbicie i załamanie fali 1 71. Fale dźwiękowe 2 72. Doświadczenia uczniowskie: 1 73. Właściwości i podział fal dźwiękowych ze względu na zakres częstotliwości 1 74. Efekt Dopplera i ruch ponaddźwiękowy 2 75. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Fizyka układów wielu cząstek. Termodynamika 19 76. Kinetyczno cząsteczkowa teoria budowy materii 1 77. Energia wewnętrzna i temperatura ciał 1 78. Ciepło jako przepływ energii. Przemiany fazowe 1 79. Doświadczalne wyznaczenie ciepła właściwego i ciepła topnienia danej substancji. 1 80. Transport ciepła 1 81. Pierwsza zasada termodynamiki 1 82. Gaz doskonały. Równanie gazu doskonałego i równanie Clapeyrona 1 83. Przemiana izobaryczna. Zmiana energii wewnętrznej dla przemiany 1 84. Przemiana izochoryczna Zmiana energii wewnętrznej dla przemiany 1 85. Przemiana izotermiczna 1 86. Przemiany termodynamiczne w układach współrzędnych. Praca w procesie cyklicznym. 1 87. Ciepło w przemianie izobarycznej i izochorycznej. 1 88. Silniki cieplne i druga zasada termodynamiki 1 89. Cykl pracy silnika cieplnego i sprawność silnika cieplnego 1 90. Cykl Carnota 1 8
91. Procesy odwracalne i nieodwracalne. Entropia. 1 92. Diagram fazowy wody Analiza wykresu p(t) dla wody. Punkt potrójny. 1 93. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 2 Grawitacja 16 94. Prawo powszechnego ciążenia 1 95. Prawa Keplera 2 96. Pole grawitacyjne centralne. 1 97. Pole grawitacyjne jednorodne. 1 98. Praca w polu grawitacyjnym przy powierzchni Ziemi 1 99. Praca w centralnym polu grawitacyjnym 1 100. Pierwsza prędkość kosmiczna. Ruch satelitów bez napędu. 1 101. Druga prędkość kosmiczna. Wyprowadzenie wzoru na II prędkość kosmiczną. Prędkość ucieczki 1 102. Rzut pionowy 1 103. Rzut poziomy. Analiza ruchu jako złożenie dwóch ruchów prostych. Wyprowadzenie wzoru na zasięg rzutu 104. Rzut ukośny Analiza ruchu jako złożenie dwóch ruchów prostych. Wyprowadzenie wzoru na zasięg rzutu 1 2 105. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany 3 Elektrostatyka 17 106. Elektryzowanie ciał. Zasada zachowania ładunku elektrycznego 1 107. Prawo Coulomba. Natężenie pola elektrostatycznego wokół ładunku punktowego 108. Charakterystyka pola elektrostatycznego za pomocą linii sił. Doświadczenia 1 1 109. Zasada składania pól elektrostatycznych 2 110. Prawo Gaussa 2 111. Właściwości naelektryzowanych przewodników. Przewodnik w zewnętrznym polu elektrostatycznym 112. Elektrostatyczna energia potencjalna. Związek natężenia pola z różnicą potencjałów 1 1 113. Ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu 2 9
elektrycznym 114. Pojemność kondensatora. Kondensator płaski. 1 115. Energia kondensatora 1 116. Łączenie kondensatorów-szeregowe i równoległe 1 117. Podsumowanie działu: zadania, doświadczenia, sprawdziany 3 Prąd elektryczny 12 118. Natężenie prądu elektrycznego. R Mikroskopowy obraz przepływu prądu 1 119. Prawo Ohma. Doświadczalne badanie zależności natężenia prądu od napięcia dla opornika 2 120. Zależność oporu od parametrów geometrycznych przewodnika i od temperatury 1 121. Łączenie oporników 1 122. Praca prądu i moc prądu 1 123. Prawo Ohma dla obwodu zamkniętego 1 124. Obwody rozgałęzione prądu. Prawa Kirchhoffa 2 125. Podsumowanie działu: zadania, doświadczenia, sprawdziany 3 Pole magnetyczne 12 126. Pole magnetyczne magnesów i elektromagnesów. Przypomnienie i uzupełnienie wiadomości z gimnazjum 1 127. Indukcja magnetyczna. Siła Lorentza 1 128. Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym 1 129. Zasada działania cyklotronu i spektrometru masowego 1 130. Diamagnetyki, paramagnetyki, ferromagnetyki 1 131. Siła elektrodynamiczna 1 132. Zasada działania silnika elektrycznego 1 133. Pole magnetyczne przewodników z prądem 1 134. Podsumowanie działu: zadania, doświadczenia, sprawdziany 4 Indukcja elektromagnetyczna i prąd zmienny 11 135. Wzbudzanie prądu indukcyjnego. Reguła Lenza 2 10
136. Wytwarzanie prądu elektrycznego 1 137. Prąd zmienny 2 138. SEM indukcji wzajemnej i własnej. 1 139. Transformator. Budowa i zasada działania 1 140. Obwody RLC 1 141. Podsumowanie działu: zadania, doświadczenia, sprawdziany 3 Fale elektromagnetyczne 7 142. Prawa Maxwella 1 143. Wytwarzanie fal elektromagnetycznych 1 144. Energia i moc fali elektromagnetycznej 1 145. Widmo fal elektromagnetycznych 1 146. Prędkość światła 1 147. Podsumowanie, sprawdzian- kartkówka 2 Wybrane zagadnienia optyki falowej i geometrycznej 20 148. Różne metody wyznaczania prędkości światła 1 149. Falowe właściwości światła. Zasada Huygensa. Dyfrakcja. 1 150. Doświadczenie Younga 1 151. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej 1 152. Polaryzacja światła. Zasada działania polaryzatorów 1 153. Polaryzacja przez odbicie. Kąt Brewstera 1 154. Optyka powtórzenie z gimnazjum 1 155. Równanie zwierciadła kulistego 1 156. Prawo załamania 1 157. Całkowite wewnętrzne odbicie. Kąt graniczny 2 158. Załamanie światła 2 159. Równanie soczewki. Analiza obrazów 1 160. Oko ludzkie i wady wzroku 1 11
161. Mikroskop optyczny. Luneta 1 162. Rozszczepienie światła białego. Dyspersja 1 163. Podsumowanie działu: zadania, doświadczenia, sprawdziany 3 Elementy szczególnej teorii względności 9 164. Prędkość światła 1 165. Transformacja Lorentza 1 166. Dylatacja czasu 1 167. Kontrakcja długości 1 168. Przyrost masy przy dużych prędkościach 1 169. Paradoks bliźniąt 1 170. Podsumowanie: zadania, przykłady, sprawdziany 3 Determinizm i indeterminizm 12 171. Promieniowanie ciał. Widma emisyjne 1 172. Widma atomowe 2 173. Zastosowanie zjawiska fotoelektrycznego 2 174. Promienie Roentgena 1 175. Dualizm korpuskularno- falowy promieniowania elektromagnetycznego 1 176. Fale materii de Brogile a 1 177. Pomiar w fizyce kwantowej 1 178. Podsumowanie: zadania, doświadczenia, przykłady, sprawdziany 3 12
SPOSOBY OSIĄGANIA CELÓW KSZTAŁCENIA I WYCHOWANIA, Z UWZGLĘDNIENIEM MOŻLIWOŚCI INDYWIDUALIZACJI PRACY W ZALEŻNOŚCI OD POTRZEB I MOŻLIWOŚCI UCZNIÓW ORAZ WARUNKÓW, W JAKICH PROGRAM BĘDZIE REALIZOWANY Do osiągnięcia zaprezentowanych celów kształcenia i wychowania najbardziej przydatne są następujące procedury: Doświadczenia Doświadczenia modelowe Filmy, animacje i symulacje Obserwacje astronomiczne Rozwiązywanie zadań obliczeniowych: Gdy pracujemy z uczniami o zróżnicowanym poziomie, możemy przedstawić różne sposoby rozwiązywania zadań. Wówczas uczniowie szczególnie uzdolnieni i zainteresowani przygotują się lepiej do nauki w zakresie rozszerzonym, a pozostali opanują umiejętność rozwiązywania zadań w wystarczającym dla nich zakresie. Stopniowanie trudności; Indywidualizacja nauczania, podejmowanie działań wspomagających rozwój każdego ucznia oraz rozwój grupy jako całości, zwracanie uwagi na uczniów z dysfunkcjami, wspieranie uczniów zdolnych; wykorzystywanie urządzeń technicznych typu: kalkulator, kalkulator graficzny, komputer, oraz tablic fizycznych. OPIS ZAŁOŻONYCH OSIĄGNIĘĆ UCZNIA W poniższych tabelach: Pogrubieniem oznaczono te hasła i wymagania, które wykraczają poza podstawę programową. Nauczyciel może je realizować jedynie wtedy, gdy nie przeszkodzi to w opanowaniu przez uczniów materiału obowiązkowego. Opanowanie tych treści nie jest konieczne do kontynuowania nauki w klasach wyższych, ma na celu jedynie uzupełnienie wiedzy i umiejętności związanych z omawianym zagadnieniem z podstawy programowej. Kursywą wyróżniono hasła i wymagania realizowane na wcześniejszych etapach kształcenia, które należy utrwalić przed wprowadzeniem nowego materiału, aby umożliwić uczniowi łagodne przejście do IV etapu nauczania matematyki i zniwelować różnice. Hasła programowe Z daleka i z bliska Amatorskie obserwacje astronomiczne Układ Słoneczny Wymagania szczegółowe. Uczeń Astronomia i grawitacja porównuje rozmiary i odległości we Wszechświecie (galaktyki, gwiazdy, planety, ciała makroskopowe, organizmy, cząsteczki, atomy, jądra atomowe) posługuje się jednostką odległości rok świetlny rozwiązuje zadania związane z przedstawianiem obiektów bardzo dużych i bardzo małych w odpowiedniej skali odnajduje na niebie kilka gwiazdozbiorów i Gwiazdę Polarną wyjaśnia ruch gwiazd na niebie za pomocą ruchu obrotowego Ziemi odnajduje na niebie gwiazdy, gwiazdozbiory i planety, posługując się mapą nieba (obrotową lub komputerową) opisuje miejsce Ziemi w Układzie Słonecznym wymienia nazwy i podstawowe własności przynajmniej trzech innych planet 13
Księżyc Gwiazdy i galaktyki Ruch krzywoliniowy Siła dośrodkowa Grawitacja Siła grawitacji jako siła dośrodkowa Loty kosmiczne Trzecie prawo Keplera wie, że wokół niektórych innych planet też krążą księżyce, a wokół niektórych gwiazd planety wyjaśnia obserwowany na niebie ruch planet wśród gwiazd jako złożenie ruchów obiegowych: Ziemi i obserwowanej planety wymienia inne obiekty Układu Słonecznego: planetoidy, planety karłowate i komety opisuje budowę planet, dzieląc je na planety skaliste i gazowe olbrzymy porównuje wielkość i inne właściwości planet odszukuje i analizuje informacje na temat aktualnych poszukiwań życia poza Ziemią odróżnia pojęcia życie pozaziemskie i cywilizacja pozaziemska stosuje pojęcia teoria geocentryczna i teoria heliocentryczna wyjaśnia, dlaczego zawsze widzimy tę samą stronę Księżyca opisuje następstwo faz Księżyca opisuje warunki panujące na Księżycu wyjaśnia mechanizm powstawania faz Księżyca wyjaśnia mechanizm powstawania zaćmień Słońca i Księżyca wie, w której fazie Księżyca możemy obserwować zaćmienie Słońca, a w której Księżyca, i dlaczego nie następują one w każdej pełni i w każdym nowiu wyjaśnia, dlaczego typowy mieszkaniec Ziemi częściej obserwuje zaćmienia Księżyca niż zaćmienia Słońca wyjaśnia, na czym polega zjawisko paralaksy wie, że Słońce jest jedną z gwiazd, a Galaktyka (Droga Mleczna) jedną z wielu galaktyk we Wszechświecie wie, że gwiazdy świecą własnym światłem przedstawia za pomocą rysunku zasadę wyznaczania odległości za pomocą paralaks geo- i heliocentrycznej oblicza odległość do gwiazdy (w parsekach) na podstawie jej kąta paralaksy posługuje się jednostkami: parsek, rok świetlny, jednostka astronomiczna wyjaśnia, dlaczego Galaktyka widziana jest z Ziemi w postaci smugi na nocnym niebie przedstawia na rysunku wektor prędkości w ruchu prostoliniowym i krzywoliniowym opisuje ruch po okręgu, używając pojęć: okres, częstotliwość, prędkość w ruchu po okręgu wykonuje doświadczenia wykazujące, że prędkość w ruchu krzywoliniowym skierowana jest stycznie do toru rozwiązuje proste zadania, wylicza okres, częstotliwość, prędkość w ruchu po okręgu zaznacza na rysunku kierunek i zwrot siły dośrodkowej wyjaśnia, jaka siła pełni funkcję siły dośrodkowej w różnych zjawiskach oblicza siłę dośrodkową korzystając ze wzoru na siłę dośrodkową, oblicza każdą z występujących w tym wzorze wielkości omawia zjawisko wzajemnego przyciągania się ciał za pomocą siły grawitacji opisuje, jak siła grawitacji zależy od masy ciał i ich odległości wyjaśnia, dlaczego w praktyce nie obserwujemy oddziaływań grawitacyjnych między ciałami innymi niż ciała niebieskie oblicza siłę grawitacji działającą między dwoma ciałami o danych masach i znajdujących się w różnej odległości od siebie korzystając ze wzoru na siłę grawitacji, oblicza każdą z występujących w tym wzorze wielkości opisuje doświadczenie Cavendisha wyjaśnia zależność pomiędzy siłą grawitacji i krzywoliniowym ruchem ciał niebieskich opisuje działanie siły grawitacji jako siły dośrodkowej przez analogię z siłami mechanicznymi wyjaśnia wpływ grawitacji na ruch ciał w układzie podwójnym podaje ogólne informacje na temat lotów kosmicznych wymienia przynajmniej niektóre zastosowania sztucznych satelitów omawia zasadę poruszania się sztucznego satelity po orbicie okołoziemskiej posługuje się pojęciem pierwsza prędkość kosmiczna oblicza pierwszą prędkość kosmiczną dla różnych ciał niebieskich oblicza prędkość satelity krążącego na danej wysokości przedstawia na rysunku eliptyczną orbitę planety z uwzględnieniem położenia Słońca wie, że okres obiegu planety jest jednoznacznie wyznaczony przez średnią odległość planety od Słońca stosuje pojęcie satelita geostacjonarny 14
Ciężar i nieważkość podaje III prawo Keplera wyjaśnia, w jaki sposób możliwe jest zachowanie stałego położenia satelity względem powierzchni Ziemi posługuje się III prawem Keplera w zadaniach obliczeniowych wyjaśnia, w jakich warunkach powstają przeciążenie, niedociążenie i nieważkość wyjaśnia przyczynę nieważkości w statku kosmicznym wyjaśnia zależność zmiany ciężaru i niezmienność masy podczas przeciążenia i niedociążęnia rozwiązuje zadania obliczeniowe związane z przeciążeniem i niedociążeniem w układzie odniesienia poruszającym się z przyspieszeniem skierowanym w górę lub w dół FIZYKA ATOMOWA Efekt fotoelektryczny opisuje przebieg doświadczenia, podczas którego można zaobserwować efekt fotoelektryczny ocenia na podstawie podanej pracy wyjścia dla danego metalu oraz długości fali lub barwy padającego nań promieniowania, czy zajdzie efekt fotoelektryczny posługuje się pojęciem fotonu oraz zależnością między jego energią i częstotliwością opisuje widmo fal elektromagnetycznych, szeregując rodzaje występujących w nim fal zgodnie z niesioną przez nie energią opisuje bilans energetyczny zjawiska fotoelektrycznego wyjaśnia, dlaczego założenie o falowej naturze światła nie umożliwia wyjaśnienia efektu fotoelektrycznego oblicza energię i prędkość elektronów wybitych z danego metalu przez promieniowanie o Promieniowanie ciał Atom wodoru Jak powstaje widmo wodoru Fale czy cząstki? Cząstki czy fale? Jak działa laser określonej częstotliwości wyjaśnia, że wszystkie ciała emitują promieniowanie opisuje związek pomiędzy promieniowaniem emitowanym przez dane ciało oraz jego temperaturą rozróżnia widmo ciągłe i widmo liniowe podaje przykłady ciał emitujących widma ciągłe i widma liniowe opisuje widmo wodoru odróżnia widma absorpcyjne od emisyjnych i opisuje ich różnice podaje postulaty Bohra stosuje zależność między promieniem n-tej orbity a promieniem pierwszej orbity w atomie wodoru oblicza prędkość elektronu na danej orbicie wyjaśnia, dlaczego wcześniejsze teorie nie wystarczały do opisania widma atomu wodoru wykorzystuje postulaty Bohra i zasadę zachowania energii do opisu powstawania widma wodoru oblicza energię i długość fali fotonu emitowanego podczas przejścia elektronu między określonymi orbitami oblicza końcową prędkość elektronu poruszającego się po danej orbicie po pochłonięciu fotonu o podanej energii ocenia obecną rolę teorii Bohra i podaje jej ograniczenia podaje argumenty na rzecz falowej i korpuskularnej natury światła podaje granice stosowalności obu teorii i teorię łączącą je w jedną opisuje doświadczenia, w których można zaobserwować falową naturę materii oblicza długość fali materii określonych ciał wyjaśnia, czym światło lasera różni się od światła żarówki wymienia przynajmniej niektóre zastosowania laserów wyjaśnia w przybliżeniu zjawisko emisji wymuszonej Jądro atomowe Promieniowanie jądrowe FIZYKA JĄDROWA posługuje się pojęciami: atom, pierwiastek chemiczny, jądro atomowe, izotop, liczba atomowa, liczba masowa podaje skład jądra atomowego na podstawie liczby atomowej i liczby masowej pierwiastka/izotopu wymienia cząstki, z których są zbudowane atomy wyjaśnia, dlaczego jądro atomowe się nie rozpada wyjaśnia pojęcie antymateria wymienia właściwości promieniowania alfa, beta (minus) i gamma charakteryzuje wpływ promieniowania na organizmy żywe 15
Reakcje jądrowe Czas połowicznego rozpadu Energia jądrowa wymienia i omawia sposoby powstawania promieniowania wymienia przynajmniej niektóre zastosowania promieniowania zna sposoby ochrony przed promieniowaniem porównuje przenikliwość znanych rodzajów promieniowania porównuje szkodliwość różnych źródeł promieniowania (znajomość jednostek dawek nie jest wymagana) opisuje zasadę działania licznika Geigera Müllera jeśli to możliwe, wykonuje pomiary za pomocą licznika Geigera Müllera odróżnia reakcje jądrowe od reakcji chemicznych opisuje rozpad alfa, beta (wiadomości o neutrinach nie są wymagane) oraz sposób powstawania promieniowania gamma opisuje reakcje jądrowe za pomocą symboli do opisu reakcji jądrowych stosuje zasadę zachowania ładunku i zasadę zachowania liczby nukleonów posługuje się pojęciami jądro stabilne i jądro niestabilne opisuje rozpad izotopu promieniotwórczego i posługuje się pojęciem czas połowicznego rozpadu szkicuje wykres opisujący rozpad promieniotwórczy wie, że istnieją izotopy o bardzo długim i bardzo krótkim czasie połowicznego rozpadu rozwiązuje zadania obliczeniowe, w których czas jest wielokrotnością czasu połowicznego rozpadu opisuje metodę datowania węglem C 14 rozwiązuje zadania obliczeniowe metodą graficzną, korzystając z wykresu przedstawiającego zmniejszanie się liczby jąder izotopu promieniotwórczego w czasie podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej opisuje mechanizm rozpadu promieniotwórczego i syntezy termojądrowej wyjaśnia, jakie reakcje zachodzą w elektrowni jądrowej, reaktorze termojądrowym, gwiazdach oraz w bombach jądrowych i termojądrowych wyjaśnia, dlaczego Słońce świeci podaje przykłady zastosowań energii jądrowej przedstawia trudności związane z kontrolowaniem fuzji termojądrowej opisuje działanie elektrowni jądrowej przytacza i ocenia argumenty za energetyką jądrową i przeciw niej Deficyt masy wyjaśnia znaczenie wzoru E = mc 2 posługuje się pojęciami: deficyt masy, energia spoczynkowa, energia wiązania oblicza energię spoczynkową ciała o danej masie oraz deficyt masy podczas reakcji o danej energii oblicza ilość energii wyzwolonej w podanych reakcjach jądrowych Życie Słońca Życie gwiazd Wszechświat Zjawisko ruchu 1. Podstawowe pojęcia związane z ruchem podaje wiek Słońca i przewidywany dalszy czas jego życia opisuje powstanie Słońca i jego dalsze losy opisuje przemiany jądrowe, które będą zachodziły w Słońcu w przyszłych etapach jego życia wyjaśnia, że każda gwiazda zmienia się w czasie swojego życia opisuje ewolucję gwiazdy w zależności od jej masy opisuje typowe obiekty powstające pod koniec życia gwiazd mało i bardzo masywnych opisuje życie gwiazd w zależności od masy opisuje przemiany jądrowe zachodzące w gwiazdach w różnych etapach ich życia wymienia podstawowe właściwości czerwonych olbrzymów, białych karłów, gwiazd neutronowych i czarnych dziur wie, że Wszechświat powstał kilkanaście miliardów lat temu w Wielkim Wybuchu i od tego czasu się rozszerza wyjaśnia, skąd pochodzi większość pierwiastków, z których zbudowana jest materia wokół nas i nasze organizmy wyjaśnia, że obiekty położone daleko oglądamy takimi, jakimi były w przeszłości wyjaśnia, że proces rozszerzania Wszechświata przyspiesza i że dziś jeszcze nie wiemy, dlaczego się tak dzieje Opisuje ruch w różnych układach odniesienia (1.2) Wskazuje przykłady ruchów względem różnych układów odniesienia. Posługuje się pojęciami: tor, droga, przemieszczenie w opisie ruchu. Rozróżnia pojęcia: droga, przemieszczenie. 16
2. Podział wielkości fizycznych na wielkości skalarne i wektorowe. Działania na wektorach. Wymienia i klasyfikuje ruchy. Definiuje wektor. Rysuje wektor w układzie współrzędnych. Rozróżnia wielkości wektorowe od skalarnych. Wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie wektorów na składowe) (1.1). Rozróżnia pojęcia: droga, przemieszczenie. Rozwiązuje proste zadania związane z działaniami na wektorach. 3. Prędkość Posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu; przelicza jednostki prędkości [III etap eduk.(1.1)]. Posługuje się pojęciami: prędkość średnia i chwilowa. Wyjaśnia różnice między prędkością średnią i chwilową oraz kiedy obie prędkości są równe. Rozwiązuje proste zadania związane z obliczaniem prędkości średniej i chwilowej. 4. Ruch jednostajny prostoliniowy Odczytuje prędkość i przebytą odległość z wykresów zależności drogi i prędkości od czasu oraz rysuje te wykresy na podstawie opisu słownego[iii etap eduk. (1.2)]. Posługuje się układem współrzędnych do opisu ruchu Stosuje związki pomiędzy położeniem, prędkością w ruchu jednostajnym do obliczania parametrów ruchu.(1.4). 5. Doświadczalne badanie ruchu jednostajnego pęcherzyka powietrza wewnątrz rury wypełnionej olejem lub wodą. Rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu (1.5) Rozwiązuje zadania rachunkowe, stosując równania ruchu. Posługuje się wykresami do rozwiązywania zadań graficznych (12.2). Projektuje doświadczenie i wykonuje pomiary związane z ruchem jednostajnym pęcherzyka powietrza wewnątrz rury. Opisuje i analizuje wyniki doświadczenia. Wylicza niepewności względne i bezwzględne. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe, stosując równania ruchu jednostajnego Szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku (12.7). Rozwiązuje złożone zadania, korzystając z wykresów zależności parametrów ruchu od czasu. 6. Ruch jednostajnie zmienny prostoliniowy Przedstawia jednostki wielkości fizycznych związanych z ruchem: drogi, przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia oraz opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi (12. 1). Rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu jednostajnie zmiennego od czasu Sporządza wykresy. zależności prędkości od czasu v(t) dla ruchu jednostajnie przyspieszonego i jednostajnie opóźnionego. Wyjaśnia dlaczego wykres v(t) jest funkcją liniową. Wykorzystuje właściwości funkcji liniowej f(x) = ax + b do interpretacji wykresów (12.5). 17
7. Przemieszczenie i droga w ruchu prostoliniowym jednostajnie zmiennym Wyprowadza wzór na drogę w ruchu jednostajnie zmiennym na podstawie wykresu zależności prędkości od czasu v(t). Rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu jednostajnie zmiennego od czasu (wykresy v(t), s(t) i a(t)). Wyjaśnia różnice między przemieszczeniem i drogą w ruchu jednostajnie zmiennym. Wykorzystuje związki pomiędzy położeniem, prędkością i przyspieszeniem w ruchu jednostajnie zmiennym do obliczania parametrów ruchu (1.4). Rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu (1.5). Rysuje wykresy v(t), s(t), a(t) dla ruchu jednostajnie zmiennego. Wykorzystuje właściwości funkcji kwadratowej f(x) = ax 2 + bx + c do interpretacji wykresów zależności drogi od czasu i zależności położenia od czasu w ruchu jednostajnie zmiennym. 8. Zadania obliczeniowe Przeprowadza analizę zadań. Stosuje równania v(t), s(t) do opisu ruchu. Rozwiązuje układy równań Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, stosując układy równań. Samodzielnie wykonuje poprawne wykresy (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych) zależności parametrów ruchu jednostajnie zmiennego od czasu Przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem (12.3). 9. Spadek swobodny i rzut pionowy w górę 10. Doświadczalne badanie ruchu jednostajnie przyspieszonego 11. Poglądy na ruch w filozofii i historii Analizuje spadek swobodny i rzut pionowy w górę; opisuje te ruchy, stosując równania v(t) i s(t). Oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego (1.6). Samodzielnie wykonuje projekt i doświadczenie. Wykonuje pomiary, sporządza tabele do wyników pomiaru. Samodzielnie wykonuje poprawne wykresy (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych) (12.2). Przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego dotyczącego poglądów na ruch w filozofii i historii. Prowadzi debatę lub wygłasza referat itp. na temat poglądów na ruch w filozofii i historii. 12. T. Zasada względności Galileusza 13. Prędkość względem różnych układów odniesienia Rozpoznaje prosty model fizyczny służący do opisu zjawisk fizycznych w przyrodzie. Wyjaśnia pojęcie układu inercjalnego i opis ruchu ciał w układach inercjalnych. Wykorzystuje zasadę względności Galileusza do wyjaśnienia zjawiska ruchu. Wskazuje przykłady względności ruchów. Stosuje prawo składania wektorów do obliczeń prędkości ciał względem różnych układów odniesienia. Opisuje składanie prędkości na wybranym przykładzie, np. łodzi poruszającej się po rzece itp. Wskazuje inne przykłady składania prędkości. Posługuje się układem odniesienia do opisu złożoności ruchu, opisuje ruch w różnych układach odniesienia. Oblicza prędkości względne dla ruchów wzdłuż prostej (1.3). Oblicza prędkości względne dla ruchów na płaszczyźnie. 18
Analizuje i rozwiązuje zadania, gdy obserwator opisujący ruch jest w spoczynku. Analizuje i rozwiązuje zadania, gdy obserwator opisujący ruch jest w ruchu. 14. Ruch po okręgu Opisuje ruch jednostajny po okręgu, posługując się pojęciem okresu i częstotliwości [IV etap edukacyjny poziom podstawowy (1.1)]. 15. Przyspieszenie w ruchu po okręgu 16. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany Ruch i siły 17. Siła jako miara oddziaływań Opisuje ruch jednostajny po okręgu, posługując się pojęciem promień wodzący, kąt w radianach, prędkość kątowa. Wyprowadza związek prędkości liniowej z kątową. Oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu (1.14). Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, związane z ruchem jednostajnym po okręgu, posługując się kalkulatorem. Opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego(1.14) Opisuje ruch jednostajny po okręgu i ruch jednostajnie zmienny po okręgu, wskazuje cechy wspólne i różnice. Stosuje pojęcie przyspieszenia kątowego do opisu w ruchu. jednostajnie zmiennym po okręgu. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z ruchem jednostajnym po okręgu. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z ruchem jednostajnie zmiennym po okręgu, posługując się kalkulatorem. Opisuje ruch w różnych układach odniesienia (1.2) Wskazuje przykłady ruchów względem różnych układów odniesienia. Posługuje się pojęciami: tor, droga, przemieszczenie w opisie ruchu. Rozróżnia pojęcia: droga, przemieszczenie. Wymienia i klasyfikuje ruchy. Podaje przykłady sił i rozpoznaje je w różnych sytuacjach praktycznych [III etap eduk.(1.3)]. Wskazuje skutki statyczne i dynamiczne oddziaływań. Stosuje metodę dodawania wektorów (równoległoboku lub trójkąta) do wyznaczania siły wypadkowej. Składa siły działające wzdłuż prostych nierównoległych. Rozróżnia siły wypadkową i równoważącą. Rozkłada siłę na składowe w układzie współrzędnych (x,y). 18. Pierwsza i trzecia zasada dynamiki Newtona 19. II zasada dynamiki Newtona lub Siła jako przyczyna zmian ruchu Opisuje zachowanie się ciał na podstawie pierwszej zasady dynamiki Newtona [III etap eduk.(1.4)]. Opisuje swobodny ruch ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki (1.7). Stosuje trzecią zasadę dynamiki Newtona do opisu zachowania się ciał (1.9). Wskazuje przykłady i doświadczenia ukazujące bezwładność ciał. Opisuje wzajemne oddziaływanie ciał, posługując się trzecią zasadą dynamiki Newtona. Wskazuje przykłady wzajemnego oddziaływania ciał.. Opisuje zachowanie się ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona[III etap eduk.(1. 7)] Stosuje do obliczeń związek między masą ciała, przyspieszeniem i siłą [III etap eduk.(1. 8)] Wyjaśnia ruch ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona (1. 8). Rozpoznaje skutki działania siły niezrównoważonej. Stosuje drugą zasadę dynamiki do obliczania przyspieszenia ciał. Stosuje do obliczeń związek między masą ciała, przyspieszeniem i siłą. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, stosując II zasadę dynamiki oraz kinematyczne równania ruchu, posługując się kalkulatorem. 19
Przedstawia jednostki siły i opisuje ich związek z jednostkami podstawowymi (12.1). 20. Badanie II zasady dynamiki Newtona. 21. Tarcie statyczne i kinetyczne 22. Doświadczalne wyznaczanie współczynnika tarcia 23. Ruch z uwzględnieniem sił tarcia 24. Pęd ciała i druga zasada dynamiki w postaci ogólnej 25. Prawo zachowania pędu Obserwuje przebieg doświadczenia, analizuje wyniki pomiarów, wyciąga wnioski oraz formułuje i zapisuje wyniki obserwacji. Szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku (12. 7). Posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania ruchu ciał (1. 12). Wskazuje negatywne i pozytywne skutki tarcia. Wyjaśnia (mikroskopowo) pochodzenie sił tarcia. Rozróżnia tarcie statyczne od kinetycznego. Wyjaśnia, kiedy występuje tarcie statyczne, a kiedy kinetyczne. Stosuje wzór na współczynnik tarcia statycznego i kinetycznego. Oblicza wartości współczynników tarcia. Wyjaśnia rolę sił tarcia w przyrodzie i technice. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z tarciem. Wyznacza współczynnik tarcia: planuje doświadczenie, dokonuje pomiaru siły podczas jednostajnego ciągnięcia skrzynki, przy różnej sile nacisku, sporządza tabelę z wynikami pomiarów, oblicza średnią wartość współczynnika tarcia, szacuje niepewność pomiaru, oblicza niepewność względną, wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na niepewność otrzymanego wyniku. Sporządza tabelę z wynikami pomiarów. Samodzielnie wykonuje poprawny wykres (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych) (12. 2). Dopasowuje prostą y = ax do wykresu, oblicza wartość współczynnika a.(12.5). Szacuje niepewności pomiaru, oblicza niepewność względną (12.6) Posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania ruchu ciał (1.12). Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z ruchem pod wpływem działania różnych sił. Analizuje treść zadań rachunkowych. Sporządza rysunki, zaznaczając wszystkie siły działające na ciało (zgodnie z treścią zadania). Stosuje i zapisuje zasady dynamiki Newtona z uwzględnieniem sił tarcia (zgodnie z treścią zadania). Stosuje równania ruchu do opisu danego zadania. Rozwiązuje układ równań. Rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje rząd wielkości spodziewanego wyniku i ocenia na tej podstawie wartości obliczanych wielkości fizycznych, zapisuje wynik obliczenia fizycznego jako przybliżony (z dokładnością do 2 3 liczb znaczących). Przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem (12.3). Posługuje się pojęciem pędu. Interpretuje drugą zasadę dynamiki w postaci ogólnej, posługując się pojęciem popędu siły. Posługuje się pojęciem popędu siły. Wyjaśnia, od czego zależy zmiana pędu ciała. Przewiduje wynik doświadczenia w oparciu o zasadę zachowania pędu. Wykorzystuje zasadę zachowania pędu do obliczania prędkości ciał podczas zderzeń niesprężystych i zjawiska odrzutu (1.10). 20
Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z zasadą zachowania pędu, posługując się kalkulatorem (szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku). 26. Ruch ciał o zmiennej Stosuje zasadę zachowania pędu do wyjaśnienia zjawiska odrzutu i startu masie rakiet kosmicznych. R Rozwiązuje zadania dotyczące ruchu rakiet. 27. Siła dośrodkowa Opisuje zależności między siłą dośrodkową a masą, prędkością liniową i promieniem oraz wskazuje przykłady sił pełniących rolę siły dośrodkowej [IV etap edukacyjny, poziom podstawowy(1.2)] Rozumie, że siła dośrodkowa to tylko nazwa siły. Wskazuje źródła siły dośrodkowej warunkującej ruch po okręgu. Oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu i wartość siły dośrodkowej. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z zasadą zachowania pędu, posługując się kalkulatorem (szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku). 28. Moment siły Wyjaśnia zasadę działania dźwigni dwustronnej, bloku nieruchomego, kołowrotu[[iii etap eduk.(1. 11)]. Oblicza momenty sił działające na ciało lub układ ciał (bryłę sztywną)(2.3). Analizuje równowagę brył sztywnych, w przypadku gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (2. 4). Wykorzystuje warunek równowagi momentów sił do obliczeń rachunkowych związanych z działaniem maszyn prostych. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, korzystając ze wzoru na moment siły i posługując się kalkulatorem. 29. Siły bezwładności w ruchu prostoliniowym. Rozróżnia układ inercjalny od nieinercjalnego. Wyjaśnia różnice między opisem ruchu ciał w układach inercjalnych i nie inercjalnych Stosuje siłę bezwładności do opisu ruchu ciał w nieinercjalnych układach odniesienia. (1.11)Przedstawia na rysunku kierunek i zwrot siły bezwładności, znając kierunek i zwrot przyspieszenia układu nieinercjalnego. Rozwiązuje zadania, dokonując wyboru układu odniesienia w celu opisu ruchu ciała. Posługuje się przykładowo rozwiązanym zadaniem do samodzielnego rozwiązywania innych zadań. Wskazuje różne przykłady działania sił bezwładności w ruchu prostoliniowym. 30. Siły bezwładności w ruchu po okręgu 31. Siła Coriolisa. Wyjaśnia różnice między opisem ruchu po okręgu. ciał w układach inercjalnych i nieinercjalnych. Stosuje siły bezwładności w ruchu po okręgu do opisu ruchu ciał w nieinercjalnych układach odniesienia (1.11) Posługuje się siłą odśrodkową bezwładności i przedstawia na rysunku kierunek i zwrot siły odśrodkowej, znając kierunek i zwrot przyspieszenia układu nieinercjalnego. Wskazuje urządzenia gospodarstwa domowego wykorzystujące działanie siły odśrodkowej. Znajduje informacje na temat siły odśrodkowej działającej na kosmonautów znajdujących się na orbicie stacjonarnej. R Wykorzystuje podany wzór do obliczenia siły Coriolisa. Podaje przykłady wskazujące na działanie siły Coriolisa np. podmywanie brzegu rzek, powstawanie wirów, ruchów powietrza. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, dokonując wyboru układu 21
32. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany odniesienia w celu opisu ruchu ciała i posługując się kalkulatorem. Przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego z dziedziny fizyki lub astronomii (12.8). Energia mechaniczna 33. Praca i moc Posługuje się pojęciem pracy i mocy[iii etap edukacyjny. (2.2)]. Stosując wzór na pracę wyjaśnia, kiedy siła wykonuje pracę dodatnią a kiedy ujemną. Wskazuje przykłady, kiedy praca jest równa zero. Oblicza pracę siły na danej drodze (3.1) Oblicz pracę stałej siły z wykresu zależności siły od przemieszczenia. Oblicza moc urządzeń mechanicznych, uwzględniając ich sprawność (3.4). Przedstawia jednostki pracy i mocy i opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi (12.1). Stosuje wzory na pracę i moc do prostych zadań rachunkowych. 34. Związek energii z pracą Wykorzystuje pojęcie energii mechanicznej i wymienia różne jej formy [III etap edukacyjny (2`1)]. Opisuje wpływ wykonanej pracy na zmianę energii [III etap edukacyjny 2.3)]. Posługuje się pojęciem energii mechanicznej jako sumy energii kinetycznej i potencjalnej [III etap edukacyjny (2.4)]. 35. Zderzenia niesprężyste ciał 36. Zderzenia sprężyste centralne i skośne kul 37. Energia potencjalna sprężystości Wykazuje, że praca wykonana nad ciałem przez stałą niezrównoważoną siłę jest równa przyrostowi energii kinetycznej. Wykazuje, że praca wykonana nad ciałem przez siłę, która równoważy siłę grawitacji jest równa przyrostowi energii potencjalnej ciała. Oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał w jednorodnym polu grawitacyjnym (3.2). Stosuje zasadę zachowania pędu do opisu zderzeń niesprężystych (3. 5). Wyznacza prędkości kul po zderzeniu, korzystając z podanych wzorów Wyjaśnia, dlaczego suma energii kinetycznych zderzających się kul przed zderzeniem jest większa niż po zderzeniu niesprężystym. Posługuje się pojęciem zderzeń skośnych. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe dotyczące zderzeń niesprężystych, posługując się kalkulatorem. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe dotyczące zderzeń sprężystych, posługując się kalkulatorem. Wskazuje formy energii, na jakie zamieniła się energia kinetyczna. Stosuje zasadę zachowania pędu do prostych zadań rachunkowych. Stosuje zasadę zachowania energii oraz zasadę zachowania pędu do opisu zderzeń sprężystych (3.5). Wyznacza prędkości kul po zderzeniu, korzystając z podanych wzorów. Posługuje się pojęciem zderzeń skośnych. Wykonuje doświadczenia, zderzając skośnie kulki stalowe lub monety. Powtarza wielokrotnie doświadczenia. Prowadzi obserwacje. Zapisuje wnioski. Przeprowadza badanie zderzeń skośnych kulek stalowych lub monet (wykonuje doświadczenia, opisuje i analizuje wyniki, wyciąga wnioski). Posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanego tekstu popularno-naukowego (przedstawia własnymi słowami główne tezy artykułu popularno-naukowego dotyczącego zderzeń). Przeprowadza doświadczenie związane z badaniem zależności siły od wychylenia (opisuje doświadczenie, zapisuje wyniki pomiarów w tabeli, rysuje układ współrzędnych, opisuje osie, nanosi punkty pomiarowe i niepewności pomiarowe, sporządza wykres zależności siły od wychylenia). Zapisuje wyniki pomiarów w tabeli. 22
Wskazuje pole pod wykresem jako pracę potrzebną do rozciągnięcia sprężyny. Rozumie, że praca włożona jest równa przyrostowi energii sprężyny. Stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej. Oblicza energie sprężystości ciał. 38. Zasada zachowania energii mechanicznej 39. Rozwiązywanie zadań 40. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany Bryła sztywna 41. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej. Środek masy bryły sztywnej 42. Równowaga bryły sztywnej 43. Doświadczalne badanie zależności przyspieszenia kątowego od momentu siły i momentu bezwładności. 44. II zasada dynamiki ruchu obrotowego 45. I i II zasada dynamiki ruchu obrotowego w przykładach i zadaniach Wykorzystuje pojęcie energii mechanicznej i wymienia różne jej formy[iii etap edukacyjny (2.1)]. Stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej[ III etap edukacyjny (2.5)].Wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu (3.3). Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe, stosując zasadę zachowania energii mechanicznej, oblicza energię sprężystości ciał. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, wykorzystując zasadę zachowania energii mechanicznej i posługując się kalkulatorem Rozróżnia pojęcia: punkt materialny, bryła sztywna, zna granice ich stosowalności.(2.1) Wyznacza położenie środka masy (samodzielnie wykonuje i opisuje doświadczenie, wyciąga wnioski) (2.5) Stosuje matematyczny wzór do wyznaczania położenie środka masy bryły sztywnej. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe (szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku) Samodzielnie wykonuje, obserwuje i opisuje doświadczenie i wyciąga wnioski. Oblicza momenty sił (2.3) Analizuje równowagę brył sztywnych, w przypadku gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił) (2.4). Wskazuje i rozwiązuje przykłady, w których równowaga bryły sztywnej decyduje o bezpieczeństwie, np. stabilność łodzi, konstrukcji itp. Rozróżnia pojęcia: masa i moment bezwładności (2.2) Wyjaśnia od czego zależy moment bezwładności bryły. Definiuje wielkości fizyczne: prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe. Stosuje te wielkości fizyczne do opisu ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy(2.6) Prowadzi obserwacje, zapisuje wyniki, formułuje wnioski. Analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił (2.7) Stosuje wzór na II zasadę dynamiki ruchu obrotowego do zadań obliczeniowych. Wyjaśnia, kiedy bryła sztywna porusza się ruchem obrotowym jednostajnie przyspieszonym. Wyjaśnia, kiedy bryła sztywna porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym obrotowym Przedstawia jednostki wielkości fizycznych występujących w dziale bryła sztywna i opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi (12.1). Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe, stosując II zasadę dynamiki ruchu obrotowego (rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, przeprowadza proste obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem, zapisuje wynik jako przybliżony (z dokładnością do 2-3 liczb znaczących), krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku). Rozwiązuje złożone 23
46. Uogólniona druga zasada dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej 47. Zasada zachowania momentu pędu. 48. Energia w ruchu postępowo-obrotowym bryły sztywnej 49. Podsumowanie działu: zadania, sprawdziany Ruch drgający 50. Ruch drgający i jego charakterystyka. Przypomnienie wiadomości z gimnazjum. 51. Drgania harmoniczne a ruch po okręgu zadania obliczeniowe, stosując II zasadę dynamiki ruchu obrotowego i kinematyczne równania ruchu obrotowego. Posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy tekstu popularnonaukowego Przeprowadza złożone obliczenia przy rozwiązywaniu zadań (12.3) Wskazuje analogie pomiędzy wielkościami fizycznymi opisującymi dynamikę ruchu postępowego a wielkościami fizycznymi opisującymi dynamikę ruchu obrotowego bryły. Dokonuje zestawienia wielkości fizycznych np. siła moment siły Wykorzystuje uogólnioną postać drugiej zasady dynamiki ruchu postępowego do wprowadzenia przez analogię uogólnionej postaci drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej. Formułuje prawo zachowania momentu przez analogię do prawa zachowania pędu Stosuje zasadę zachowania momentu pędu do analizy ruchu bryły wokół osi obrotu (2.8). Wskazuje przykłady prawa zachowania momentu pędu w dyscyplinach sportowych i urządzeniach technicznych i we Wszechświecie. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe, stosując zasadę zachowania momentu pędu (rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku). Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, stosując uogólnioną II zasadę dynamiki ruchu obrotowego i zasadę zachowania momentu pędu (przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem). Uwzględnia energię kinetyczną ruchu obrotowego w bilansie energii.(2.9) Analizuje złożony ruch postępowy i obrotowy bryły. Oblicza energię całkowitą toczącej się bryły, np. walca, kuli. Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe, stosując wzory na energię w ruchu obrotowym (rozróżnia wielkości dane i szukane, przelicza wielokrotności i podwielokrotności, szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe, stosując wzory na energię w ruchu obrotowym (przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem). Posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanego tekstu popularno-naukowego. Opisuje ruch wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie oraz analizuje przemiany energii w tych ruchach[iii etap edukacyjny (6.1)] Posługuje się pojęciami amplitudy drgań, okresu, częstotliwości do opisu drgań, wskazuje położenie równowagi oraz odczytuje amplitudę i okres z wykresu x(t) dla drgającego ciała[iii etap edukacyjny (6.2)]. Posługuje się pojęciem siły do opisu ruchu harmonicznego i wskazuje że siła jest wprost proporcjonalna do wychylenia. Wyjaśnia, że drgania harmoniczne to są te drgania, które dają się opisać przez funkcje trygonometryczne. Posługuje się właściwościami funkcji trygonometrycznych sinus i cosinus do opisu ruchu harmonicznego. Wyprowadza wzory: x(t), v(t), a(t). 24