FIZYKA(rozszerzenie) wymagania na poszczególne oceny opracowane w oparciu o: podstawę programową, program nauczania i WSO na podstawie podręcznika: Marcin Braun, Agnieszka Seweryn-Byczuk, Krzysztof Byczuk, Elżbieta Wójtowicz Zrozumieć fizykę wydawnictwo Nowa Era ( zakres rozszerzony, część 2) K (konieczne) wiadomości i umiejętności które musi opanować uczeń aby mógł kontynuować naukę fizyki, zna podstawowe pojęcia rozwiązuje najbardziej typowe problemy, z pomocą nauczyciela potrafi korzystać z podstawowych pomocy dydaktycznych. Uczeń spełniający te wymagania otrzymuje ocenę dopuszczającą. P (podstawowe) zna podstawowe treści programowe i rozumie podstawowe związki między nimi oraz posiada umiejętności odtwarzania zdobytych wiadomości i stosowania ich w typowych zadaniach lub zagadnieniach. Uczeń spełniający wymagania konieczne i podstawowe otrzymuje ocenę dostateczną R (rozszerzające) poprawnie stosuje wiadomości i umiejętności do samodzielnego rozwiązywania zadań lub problemów typowych o średnim stopniu trudności, posiada umiejętność wnioskowania i potrafi samodzielnie korzystać z podstawowych źródeł wiedzy. Uczeń spełniający wymagania konieczne, podstawowe i rozszerzające otrzymuje ocenę dobrą D (dopełniające) opanował pełny zakres wiedzy i umiejętności określonych w programie nauczania, samodzielnie dostrzega i rozumie związki między elementami treści programu nauczania oraz potrafi zastosować posiadaną wiedzę do rozwiązywania złożonych zadań i problemow. Uczeń spełniający wymagania konieczne, podstawowe, rozszerzające i dopełniające otrzymuje ocenę bardzo dobrą U (uzupełniające) posiadł wiedzę i umiejętności wykraczające poza program nauczania przedmiotu w klasie, biegle posługuje się zdobytymi wiadomościami i umiejętnościami w rozwiązywaniu teoretycznych i praktycznych problemów często także nietypowych i oryginalnych, oraz osiąga sukcesy w konkursach i olimpiadach szczebla wyższego niż szkolny. Uczeń spełniający wymagania konieczne, podstawowe, rozszerzające, dopełniające i uzupełniające otrzymuje ocenę celującą 1
Treści nauczania: 1. Ruch drgający, 2. Fale mechaniczne, 3. Termodynamika, 4. Grawitacja 2
konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające uzupełniające Ruch drgający - Opisuje ruch wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie oraz analizuje przemiany energii w tych uchach - 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 - Analizuje ruch pod wpływem sił sprężystych (harmonicznych), podaje przykłady takiego ruchu - Opisuje ruch wahadła matematycznego -Analizuje przemiany energii w ruchu wahadła matematycznego i ciężarka na sprężynie -Analizuje prawo zachowania energii oscylatora harmonicznego - Wyjaśnia, dlaczego drgania są zanikające. -Wskazuje przyczyny tłumienia drgań - 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. - Oblicza okres drgań ciężarka na sprężynie. - Oblicza okres drgań wahadła matematycznego - Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z ruchem wahadła matematycznego. -Przeprowadza dowód prawa zachowania energii posługując się wzorami na energię potencjalną i kinetyczną oscylatora harmonicznego. - Stosuje funkcję - Posługuje się właściwościami funkcji trygonometrycznych sinus i cosinus do opisu ruchu harmonicznego. - Wyprowadza wzory: x(t), v(t), a(t). - Opisuje ruch ciężarka na sprężynie - Demonstruje drgania wahadła sprężynowego. - Stosuje równanie oscylatora harmonicznego do wyznaczania okresu drgań wahadła sprężynowego. - Wskazuje, od czego zależy okres drgań wahadła matematycznego. - Analizuje błędy pomiarów, wyznacza błąd względny i bezwzględny. - Stosuje zasadę zachowania energii w ruchu drgającym, opisuje przemiany energii - Opisuje ruch ciężarka na sprężynie - Wyjaśnia budowę prostych modeli fizycznych i stosowanie matematycznych równań do opisu zjawisk. - Interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ruchu drgającym - Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z ruchem wahadła sprężynowego (szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku - Wyjaśnia, od czego zależy okres drgań wahadła matematycznego - Wyjaśnia, dlaczego wzór stosujemy dla małych wychyleń -Wykonuje projekt doświadczenia, - Oblicza w ruchu harmonicznym prędkość jako pochodną położenia względem czasu oraz przyspieszenia jako pochodną prędkości względem czasu - Wyznacza doświadczalnie przyspieszenie ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego: wykonuje pomiary i zapisuje wyniki w tabeli, opisuje i analizuje wyniki pomiarów, szacuje niepewności pomiarowe, oblicza wartość średnią przyspieszenia ziemskiego, oblicza niepewność względną, wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wkład na niepewność otrzymanej wartości przyspieszenia ziemskiego. Bada zależność kwadratu okresu drgań wahadła matematycznego od długości wahadła: wykonuje pomiary okresu drgań wahadła dla 3
trygonometryczną (sinusα) 2 i (cosα) 2 do ilustracji energii potencjalnej i kinetycznej. - Opisuje drgania wymuszone - Opisuje zjawisko rezonansu mechanicznego na wybranych przykładach - Wskazuje przykłady rezonansu mechanicznego - Wyjaśnia jego znaczenie np. w budownictwie kinetycznej i potencjalnej w tym ruchu - Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z prawem zachowania energii. - Przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego przygotowuje przyrządów - Przeprowadza pomiary okresu drgań wahadła matematycznego. - Sporządza tabelę z wynikami pomiarów. - Oblicza wartość średnią przyspieszenia ziemskiego. - Wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na wynik mierzonej wielkości fizycznej -Analizuje błędy pomiarów, wyznacza błąd względny i bezwzględny. -Przeprowadza pomiary okresu drgań wahadła matematycznego dla różnych długości wahadła. -Sporządza tabelę z wynikami pomiarów. -Samodzielnie wykonuje poprawny wykres (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych) -Dopasowuje prostą y = ax do wykresu,.(12.5). -Wyciąga wnioski -Przeprowadza pomiary okresu drgań wahadła różnych długości wahadła, sporządza tabelę z wynikami pomiarów, wyciąga wniosek oraz wykonuje wykres zależności T 2 (l). - Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z zasadą zachowania energii (przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem 4
sprężynowego od masy ciężarka. -Przeprowadza pomiary okresu drgań wahadła sprężynowego od współczynnika sprężystości - Sporządza tabelę z wynikami pomiarów. -Wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na wynik mierzonej wielkości fizycznej -Szacuje niepewności pomiaru -Sprawdza słuszność wzoru T 2 m k - Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z ruchem harmonicznym (przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem). 5
konieczne dopełniające podstawowe rozszerzające uzupełniające Fale mechaniczne - Opisuje mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego w przypadku fal na napiętej linie i fal dźwiękowych w powietrzu. - Posługuje się pojęciami: amplitudy, okresu i częstotliwości, prędkości i długości fali do opisu fal harmonicznych -Opisuje falę poprzeczną i falę podłużną. -Wskazuje ośrodki, w których rozchodzą się te fale. - Przedstawia zasadę Huygensa. - Definiuje prawo odbicia i załamania fali. - Opisuje załamanie fali na granicy ośrodków - Odczytuje próg słyszalności i granicę bólu. - Odczytuje poziom natężenia szkodliwy dla człowieka i zagrażający uszkodzeniu słuchu. -Posługuje się pojęciami infradźwięki i ultradźwięki. - Określa zakres częstotliwości infradźwięków, dźwięków słyszalnych, ultradźwięków. Stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością - Opisuje, na czym polega polaryzacja fali poprzecznej - Wyjaśnia zjawisko ugięcia fali w oparciu o zasadę Huygensa - Opisuje mechanizm wytwarzania dźwięku w instrumentach muzycznych - Wskazuje nowoczesne zastosowania ultradźwięków. - Przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularnonaukowego. - Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe. - Opisuje efekt Dopplera w przypadku poruszającego się źródła - Definiuje energię fali. -Stosuje do opisu energii wielkość zwaną natężeniem fali. - Określa jednostkę natężenia fali - Opisuje interferencję konstruktywną i destruktywną -Wyjaśnia, co to są fale spójne. - Opisuje interferencję na dwóch szczelinach - Stosuje prawo odbicia i załamania fali do obliczeń prostych zadań. - Wymienia, od jakich wielkości fizycznych zależy wysokość i głośność dźwięku - Opisuje fale akustyczne. - Wskazuje, od czego zależy natężenie fali dźwiękowej. - Przeprowadza pomiary długości słupa powietrza, przy którym - Interpretuje matematyczny zapis równania fali 2 t 2 r x( r, t) Asin( ) T - Wyjaśnia, na czym polega superpozycja fal - Wyjaśnia powstawanie fali stojącej. - Opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi przeciwbieżnie - Wskazuje węzły w modelu fali stojącej, jako miejsca, gdzie amplituda fali wynosi zero. - Wskazuje strzałki w modelu fali stojącej, jako miejsca, gdzie amplituda fali jest największa. - Podaje odległości między sąsiednimi węzłami i strzałkami fali stojącej. -Wyjaśnia powstawanie fal stojących w strunach i słupach powietrza. -Rozpatruje interferencję na dwóch szczelinach geometrycznie. - Wyjaśnia, dlaczego wprowadza się skalę logarytmiczną do określenia poziomu natężenia. - Analizuje diagram zależności poziomu natężenia dźwięku od częstotliwości dla ucha ludzkiego. - Wyprowadza wzór na wzmocnienie interferencyjne i wygaszenie interferencyjne - Wyznacza długość fali na podstawie obrazu interferencyjnego 6
- Podaje źródła tych fal. - Opisuje efekt Dopplera i nieruchomego obserwatora. - Opisuje sytuację dla ruchu obserwatora i źródła. - Wskazuje liczne zastosowania zjawiska Dopplera np. w medycynie. słyszy rezonans drgającego kamertonu i powietrza zamkniętego w rurze :sporządza tabelę z wynikami pomiarów; oblicza wartość średnią prędkości dźwięku. wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na wynik mierzonej wielkości fizycznej (12.6); analizuje błędy pomiarów, wyznacza błąd względny i bezwzględny. - Rozwiązuje złożone zadania rachunkowe związane ze zjawiskiem Dopplera - Stosuje wzory na natężenie i poziom natężenia do obliczeń zadań rachunkowych. - Przeprowadza pomiary częstotliwości drgań struny dla różnych długości struny: Sporządza tabelę z wynikami pomiarów; Samodzielnie wykonuje poprawny wykres (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych) - Sporządza wykres spodziewanej zależności: v f 2l 2l o wykorzystując właściwości funkcji matematycznej: a y x 7
konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające uzupełniające Termodynamika - Podaje główne założenia kinetyczno--cząsteczkowej teorii budowy materii. - Opisuje zjawiska: ruchy Browna, dyfuzja, osmoza, dializa, jako dowody ruchu cząsteczek. -Opisuje zjawiska topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji - Wyjaśnia przepływ ciepła w zjawisku przewodnictwa cieplnego oraz rolę izolacji cieplnej - Wyjaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gaz - Analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii - Przedstawia ogólną zasadę działania silnika cieplnego. - Interpretuje drugą zasadę termodynamiki - Wyjaśnia związek między energią kinetyczną cząsteczek i temperaturą Opisuje energię wewnętrzną w ujęciu mikroskopowym -Posługuje się pojęciem średniej energii kinetycznej cząsteczek - Posługuje się pojęciem ciepła właściwego, ciepła topnienia i ciepła parowania - Analizuje wzór na tempo przewodnictwa cieplnego i stosuje wzór do rozwiązywania prostych zadań. - Opisuje i wyjaśnia powstawanie efektu cieplarnianego. - Wyjaśnia znaczenie globalnego efektu ocieplania atmosfery - Stosuje wprowadzone wzory do rozwiązywania prostych zadań rachunkowych - Analizuje przedstawione - Odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy ( - Wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego - Analizuje jakościowo zmiany energii wewnętrznej spowodowane wykonaniem pracy i przepływem ciepła -Stosuje pierwszą zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła - Stosuje wprowadzone wzory do rozwiązywania prostych zadań rachunkowych. - Opisuje przemianę izobaryczną - Interpretuje wykresy ilustrujące przemianę izobaryczną - Oblicza zmianę energii - Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z bilansem cieplnym. - Analizuje treść zadań rachunkowych. - Wykonuje projekt doświadczenia i przygotowuje potrzebne przyrządy i materiały. - Przeprowadza pomiary. - Sporządza tabelę z wynikami pomiarów. -Oblicza średnią wartość ciepła właściwego lub ciepła topnienia na podstawie bilansu cieplnego. -Porównuje wynik pomiaru z wartościami zamieszczonymi w tablicach fizycznych. -Wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na wynik mierzonej wielkości fizycznej Szacuje niepewności pomiaru, oblicza niepewność bezwzględną i względną - Wykorzystuje funkcje matematyczne Rozwiązuje złożone zadania rachunkowe 8
- Wyjaśnia, co to są procesy odwracalne i nieodwracalne. cykle termodynamiczne, oblicza sprawność silników cieplnych w oparciu o wymieniane ciepło i wykonaną pracę (5.10). - Wyjaśnia i opisuje cykl Otto jako przykład pracy silnika cieplnego. - Podaje wzór na sprawność silnika termodynamicznego i stosuje go do rozwiązywania zadań - Korzysta ze wzoru na sprawność idealnego silnika Carnota. - Stosuje wzór do szacowania sprawności silników rzeczywistych - Wskazuje na kierunek procesów zachodzących w przyrodzie. - Określa entropię jako stopień nieuporządkowania układu. wewnętrznej w przemianie izobarycznej oraz pracę wykonaną w przemianie izobaryczne (5.6). - Przedstawia pracę w układzie współrzędnych (p,v). Stosuje wprowadzone wzory do rozwiązywania prostych zadań rachunkowych. - Posługuje się pojęciem ciepła molowego w przemianach gazowych (5.7). - Rozróżnia ciepło molowe w przemianie izobarycznej i izochorycznej. - Wskazuje związek między tymi wielkościami. - Wyjaśnia, dlaczego ciepło molowe przy stałym ciśnieniu jest większe od ciepła molowego przy stałej objętości. -Rozwiązuje zadania, stosując wprowadzone wzory. - Odczytuje dane z diagramu fazowego dla wody i na tej podstawie wnioskuje o stanie skupienia wody i o przejściach fazowych. - Wyjaśnia znaczenie punktu potrójnego wody. y = ax, y = b, y = ax-1 do sporządzania wykresów przemian gazowych. - Przedstawia przemiany izobaryczną, izochoryczną, izotermiczną w układach : p(v), p(t),v(t). - Rozwiązuje zadania graficzne. - Interpretuje cykle termodynamiczne. - Na podstawie wykresu oblicza pracę cyklu termodynamicznego. Rozwiązuje złożone zadania graficzne i rachunkowe. 9
- Analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy. konieczne podstawowe rozszerzające dopełniające uzupełniające Grawitacja - Interpretuje zależności między wielkościami w prawie powszechnego ciążenia dla mas punktowych lub rozłącznych kul ]. - Wyjaśnia wpływ siły grawitacji Słońca na ruch planet i siły grawitacji planet na ruch ich księżyców, wskazuje siłę grawitacji jako przyczynę spadania ciał na powierzchnię Ziemi - Opisuje działanie siły grawitacji jako siły dośrodkowej - Rysuje linie pola grawitacyjnego, rozróżnia pole jednorodne od pola - Opisuje zależności między siłą dośrodkową a masą, prędkością liniową i promieniem oraz wskazuje przykłady sił pełniących rolę siły dośrodkowej - Wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do obliczenia siły oddziaływań grawitacyjnych między masami punktowymi i sferycznie symetrycznymi - Rozwiązuje proste zadania obliczeniowe związane z siłą grawitacji. - Posługuje się pojęciem natężenia pola grawitacyjnego i liniami pola - Stosuje III prawo Keplera - Oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi - Oblicza okresy obiegu planet i ich średnie odległości od gwiazdy, wykorzystując III prawo Keplera dla orbit kołowych - Oblicza masę ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego satelity - Wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety a jej masą i promieniem - Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z siłą grawitacji, siłą grawitacji, III prawem Keplera. Szacuje rząd wielkości spodziewanego wyniku i ocenia na tej podstawie, wartości obliczanych wielkości fizycznych - Opisuje pole grawitacyjne ciał o symetrii kulistej na podstawie wykresu γ(x). Odczytuje wartości wielkości fizycznych z wykresu. -Stosuje działanie siły grawitacji jako siły dośrodkowej do Oblicza wartość i kierunek pola grawitacyjnego wewnątrz ciała sferycznie symetrycznego 10
centralnego - Wyjaśnia pojęcia: przyspieszenie grawitacyjne a natężenie pola grawitacyjnego. - Posługuje się pojęciem pierwszej prędkości kosmicznej i satelity geostacjonarnego; opisuje ruch sztucznych satelitów wokół Ziemi -Wyjaśnia, na czym polega stan nieważkości, i podaje warunki jego występowania grawitacyjnego do podania charakterystyki pola centralnego. - Stosuje wzór na natężenie pola przy powierzchni Ziemi. Posługuje się pojęciem natężenia pola grawitacyjnego i liniami pola grawitacyjnego do podania charakterystyki pola jednorodnego - Posługuje się pojęciem energii potencjalnej i potencjału grawitacyjnego - Wyjaśnia pojęcie pierwszej prędkości kosmicznej; oblicza ich wartości dla różnych ciał niebieskich - Oblicza wartość i kierunek pola grawitacyjnego na zewnątrz ciała sferycznie symetrycznego (4.3). - Sporządza wykres zależności natężenia pola od odległości od środka ciała sferycznie symetrycznego. - Oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej - Wyjaśnia na czym polega zachowawczy charakter pola grawitacyjnego. - Podaje przykłady i stosuje tą właściwość przy rozwiązywaniu zadań. - Oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej - Oblicza całkowitą energię ciała na orbicie stacjonarnej - Oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi - Oblicza całkowitą energię ciała na orbicie stacjonarnej. - Stosuje prawo zachowania energii do wyprowadzenia wzoru na drugą prędkość kosmiczną. wyznaczenia I prędkości kosmiczne - Rozwiązuje złożone zdania, stosując wzory na I prędkość kosmiczną i wzory na energię potencjalną i kinetyczną - Rozwiązuje złożone zdania, stosując wzory na II prędkość kosmiczną i wzory na energię potencjalną i kinetyczną. 11
12