Dział podręcznika 10. Elektrostatyka L.p. Treści nauczania Treści podręcznika Temat lekcji L. godzin Uczeń: Sposoby osiągania celów 1 10.1. Ładunki elektryczne i prawo Coulomba Zjawiska elektryczne wokół nas. Ładunek elektryczny protonu i elektronu. Zasada zachowania ładunku. Elektryzowanie przez kontakt i indukcję. Zjawiska elektrostatyczne i ich zastosowanie kserograf, drukarka laserowa. Prawo Coulomba. Siły grawitacyjne i elektrostatyczne podobieństwa i różnice T.1.Elektryzowanie ciał. Zasada zachowania ładunku elektrycznego 1 1 Opisuje sposoby elektryzowania ciał przez tarcie i dotyk; wyjaśnia, że zjawisko to polega na przepływie elektronów; analizuje kierunek przepływu elektronów. Opisuje jakościowo oddziaływanie ładunków jednoimiennych i różnoimiennych. Odróżnia przewodniki od izolatorów oraz podaje przykłady obu rodzajów ciał. Stosuje zasadę zachowania ładunku elektrycznego. Posługuje się pojęciem ładunku elektrycznego jako wielokrotności ładunku elektronu (elementarnego). [Podstawa programowa, III etap edukacyjny 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5] Wyjaśnia sposoby elektryzowania ciał, stosując zasadę zachowania ładunku elektrycznego. Wskazuje przykłady elektryzowania ciał. Posługuje się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (np. popularnonaukowych, z internetu) na temat praktycznego zastosowania zjawisk elektrostatycznych. Pogadanka wstępna nawiązująca do wiadomości z gimnazjum nt. sposobu elektryzowania ciał oraz mechanizmu ujawniania ładunków elektrycznych dodatnich i ujemnych. Pokaz różnych sposobów elektryzowania ciał z użyciem elektroskopów, lasek szklanych, ebonitowych, elektroforów. Praca uczniów w grupach: a)analiza obserwowanych zjawisk, wyjaśnienie ich na podstawie prawa zachowania ładunku elektrycznego b) Przykłady zjawisk fizycznych i ich zastosowańad.2. Referaty uczniowskie lub prezentacje multimedialne nt. zjawisk elektrostatycznych i ich zastosowań np. kserograf, drukarka laserowa, filtry elektrostatyczne maturalne karty pracy
T.3.Prawo Coulomba 1 Opisuje zależność siły Coulomba od wartości ładunków naelektryzowanych ciał i od odległości między tymi ciałami. Porównuje siły oddziaływania elektrostatycznego i grawitacyjnego, wyciąga wnioski na temat tych oddziaływań, wskazuje podobieństwa i różnice. Wykorzystuje prawo Coulomba do obliczenia siły oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami punktowymi (7.1). Posługuje się stałą proporcjonalności k w prawie Coulomba i jednostką ładunku do obliczeń siły Coulomba. Rozwiązuje złożone zadania rachunkowe. Pogadanka wstępna połączona z pokazem oddziałujących ciał naelektryzowanych jednoi różnoimiennie oraz próba ustalenia, od czego zależy siła ich wzajemnego oddziaływania. Wykład podający treść prawa Coulomba połączony z dyskusją dotyczącą porównania oddziaływań elektrostatycznych i grawitacyjnych. Obliczanie sił: elektrostatycznego oddziaływania dwóch protonów i ich grawitacyjnego oddziaływania. Porównanie wyników. filmy z doświadczeniami i animacje
2 10.2.Pole elektrostatyczne: Natężenie pola elektrostatycznego. Natężenie pola wokół ładunku punktowego. Linie sił pola elektrostatycznego. Zasada składania pól elektrostatycznych. Strumień pola elektrostatycznego. Prawo Gaussa. Ładunki i pola elektrostatyczne w przewodniku. T.4.Natężenie pola elektrostatycznego. Graficzny obraz pola elektrostatycznego. 1 Posługuje się pojęciem natężenia pola elektrostatycznego (7.2). Oblicza natężenie pola centralnego pochodzącego od jednego ładunku punktowego (7.3). Pogadanka wstępna nawiązująca do pojęcia natężenia pola grawitacyjnego, pojęcia pola jednorodnego i pola centralnego. Wykład wprowadzający definicję natężenia pola elektrostatycznego oraz wyprowadzenie wzoru określającego natężenie pola wokół ładunku punktowego. Przedstawienie pola za pomocą linii sił. Dyskusja nt. pole elektrostatyczne a pole grawitacyjne: cechy wspólne i różnice T. 5. Doświadczalne badanie kształtu linii pola elektrostatycznego. 1 Obserwuje przebieg doświadczenia, wyciąga wnioski i rysuje i zapisuje wyniki obserwacji. Posługuje się pojęciem linii sił do charakterystyki pola elektrostatycznego. Charakteryzuje i rysuje pole elektrostatyczne centralne i pole jednorodne. Charakteryzuje i rysuje pole elektrostatyczne pochodzące od układu ładunków, np. dwa ładunki jednoimienne, dwa ładunki różnoimienne. Analizuje jakościowo pole pochodzące od układu ładunków (7.4). Przedstawia pole elektrostatyczne za pomocą linii pola (7. 6). Pogadanka wstępna mająca na celu zapoznanie ze sposobami badania linii pól elektrostatycznych Przebieg doświadczeń, obserwacje, opis, wnioski. Podsumowanie
T. 6: Zasada składania pól elektrostatycznych. 1 Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe związane z superpozycją pól. Analizuje treść zadań rachunkowych. Sporządza rysunki, zaznaczając wszystkie wektory natężeń pól działające na układ punktowych ciał naelektryzowanych (zgodnie z treścią zadania) Stosuje i zapisuje wzory na natężenie pola od poszczególnych ładunków. Stosuje prawo składania wektorów do znajdowania wypadkowego natężenia pola. Wykorzystuje wiedzę z geometrii do rozwiązania zadania. 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). Omówienie zasady superpozycji pól, czyli zasady składania pól elektrostatycznych na przykładzie układu dwóch ładunków różnoimiennych (dipola elektrycznego )oraz układu ładunków rozmieszczonych np. w rogach trójkąta, kwadratu itp. Rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych związanych z superpozycją pól elektrostatycznych. maturalne karty pracy, zbiór zadań,
T.7.Pole elektrostatyczne ciała sferycznie symetrycznego. 1 Określa związek między strumieniem pola elektrostatycznego a ładunkami wytwarzającymi pole. Posługuje się prawem Gaussa do obliczeń pól elektrostatycznych. Wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego (7.5). Pogadanka wstępna mająca na celu wskazanie, że do obliczania natężenia pola ładunków punktowych stosuje się prawo Coulomba, a do obliczania natężenia pola np. naładowanej powierzchni sferycznej prawo Gaussa. Obliczanie natężenia pola ciał o symetrii kulistej, np na zewnątrz i wewnątrz naelektryzowanej powierzchni sferycznej oraz wokół nieskończonej jednorodnie naładowanej płaszczyzny. T. 8,9 Właściwości naelektryzowanych przewodników. Przewodnik w zewnętrznym polu elektrostatycznym. 2 Obserwuje przebieg doświadczenia, wyciąga wnioski. Posługuje się prawem Gaussa do wyjaśnia braku pola elektrostatycznego wewnątrz naelektryzowanego przewodnika. Opisuje wpływ pola elektrycznego na rozmieszczenie ładunków w przewodniku, wyjaśnia działanie piorunochronu i klatki Faradaya (7.12). Wyciąga wnioski z obserwacji doświadczeń oraz wie jak zachować się w obliczu wyładowań atmosferycznych, wyjaśnia jaką funkcję spełnia piorunochron i siatka metalowa tzn. siatka Faraday a Demonstracja dotycząca Doświadczeń z zastosowaniem: puszki Faraday a, młynka Franklina, naelektryzowanej kulki z ostrzem itp.
3 10.3.Energia i napięcie elektrostatyczne: Elektrostatyczna energia potencjalna. Potencjał pola, różnica potencjałów, 1eV. Potencjał pola jednorodnego. Potencjał ładunku punktowego. Powierzchnie ekwipotencjalne 4 10.4. Ruch ładunków w polu elektrostatycznym Ruch z prędkością równoległą do natężenia pola i prostopadłą do natężenia pola. Budowa i działanie oscyloskopu oraz drukarki atramentowej T: 10 Elektrostatyczna energia potencjalna. Związek natężenia pola z różnicą potencjałów T: 11,12 Ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym. 1 Wyjaśnia, na czym polega zachowawczy charakter pola elektrostatycznego. Wskazuje związek z zachowawczym charakterem pola grawitacyjnego. Objaśnia związek zmiany energii potencjalnej z pracą sił zewnętrznych w jednorodnym polu elektrostatycznym. Definiuje potencjał elektrostatyczny i różnicę potencjałów. Definiuje jednostkę potencjału i różnicy potencjałów 1 V. Definiuje 1eV. Posługuje wzorem ukazującym związek natężenia pola z różnicą potencjałów i wykorzystuje go w prostych zadaniach rachunkowych. 2 Analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym (7.11) Opisuje ruch cząstki naładowanej wprowadzonej z prędkością równoległą do natężenia pola. Wyjaśnia pojęcie akceleratora liniowego. Opisuje ruch cząstki naładowanej wprowadzonej z prędkością prostopadłą do natężenia pola. Wskazuje analogie ruchu cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym z ruchem ciała o masie m w jednorodnym polu grawitacyjnym: rzut pionowy i poziomy. Zapoznaje się z działaniem oscyloskopu oraz drukarki atramentowej (materiał nadobowiązkowy).rozwiązuje proste zadania rachunkowe. Wykład dotyczący wprowadzenia pojęć niezbędnych przy omawianiu ruchu cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym oraz przy omawianiu kondensatorów Potencjał ładunku punktowego. Praca w centralnym polu elektrostatycznym. Analogia z pracą i energią pola grawitacyjnego w celu lepszego zrozumienia zagadnienia. maturalne karty pracy, zbiór zadań, Pogadanka wstępna nawiązująca do rzutu pionowego i rzutu poziomego ciała o pewnej masie w jednorodnym polu grawitacyjnym Wykład dotyczący wprowadzenia pojęć niezbędnych przy omawianiu ruchu cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym Model oscyloskopu i drukarki atramentowej. Materiał samodzielne opracowany przez ucznia.
5 10.5 Kondensatory i dielektryki Pojemność kondensatora. Kondensator płaski, kondensator kulisty. Dielektryki. Energia kondensatora. R Łączenie kondensatorów szeregowe i równoległe T. 13 Pojemność kondensatora. Kondensator płaski. 1 Opisuje pole kondensatora płaskiego, oblicza napięcie między okładkami (7.7). Posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora (7.8). Oblicza pojemność kondensatora płaskiego, znając jego cechy geometryczne (7.9). Wykład wprowadzający pojęcie pojemności i jej jednostki. Wyprowadzenie wzoru opisującego pojemność kondensatora płaskiego (lub podanie wzoru) Połączenie teorii z praktyką, np. przeprowadzenie doświadczenia mającego na celu sprawdzenie czy pojemność kondensatora zależy od jego cech geometrycznych, tzn. pola powierzchni płyt, odległości między płytami i obecności dielektryka. Rozwiązywanie prostych zadań obliczeniowych i problemowych dotyczących kondensatora połączonych z pogadanką maturalne karty pracy, zbiór zadań, T. 14 Energia naładowanego kondensatora. 1 Oblicza pracę potrzebną do naładowania kondensatora (7.10). Pogadanka wstępna dotycząca pracy związanej z przeniesieniem cząstki naładowanej w polu elektrycznym. Wyprowadzenie wzoru na pracę potrzebną do naładowania kondensatora. Dyskusja na temat, jak można magazynować energię pól elektrycznych i w jakim celu to się czyni. maturalne karty pracy, zbiór zadań,
6 I. Podsumowanie działu w celu utrwalenia i ugruntowania i wiedzy uczniów poprzez: 1) rozwiązywanie prostych zadań rachunkowych 2) rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych i zadań problemowych, 3)zadań typu maturalnego. 4) analizę tekstów popularnonaukowych, II. Sprawdzenie wiedzy 3 Powtarza i utrwala posiadaną wiedzę Systematyzuje posiadaną wiedzę i umiejętności. Poszerza nabytą wiedzę i umiejętności oraz stosuje je w nowych sytuacjach problemowych. maturalne karty pracy, zbiór zadań, Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 15 15+3=18
Dział podręcznika 11. Prąd elektryczny L.p. Treści nauczania Treści podręcznika Temat lekcji L. godzin Uczeń: Sposoby osiągania celów 1 11.1.Prąd elektryczny Natężenie prądu elektrycznego. Mikroskopowy obraz prądu, gęstość prądu. Prawo Ohma. Opór i oporność przewodnika T.1 Przepływ prądu elektrycznego w przewodnikach. 1 Opisuje przepływ prądu w przewodnikach jako ruch elektronów swobodnych Posługuje się pojęciem natężenia prądu elektrycznego Posługuje się (intuicyjnie) pojęciem napięcia elektrycznego [Podstawa programowa, III etap edukacyjny - 4.6, 4.7, 4.8] Posługuje się modelem przewodnictwa elektrycznego. Objaśnia mikroskopowy model przepływu prądu w metalach. Posługuje się pojęciami: napięcie i natężenia prądu. Posługuje się symbolami woltomierza, amperomierza, źródła napięcia, opornika służącymi do rysowania obwodów elektrycznych. Pogadanka wstępna nawiązująca do wiadomości z gimnazjum na temat przepływu prądu elektrycznego w przewodnikach. Wykład wprowadzający podstawowe wielkości fizyczne opisujące przepływ prądu: natężenie, napięcie, opór elektryczny oraz zapoznanie z przyrządami pomiarowymi: amperomierz, woltomierz, omomierz. Przyrządy pomiarowe, mierniki uniwersalne, źródła prądu stałego
T.2 Prawo Ohma (lub Prawo Ohma dla odcinka obwodu elektrycznego). Opór elektryczny. T. 3, 4 Doświadczalne badanie zależności natężenia prądu od napięcia dla opornika, żarówki, diody 2 Posługuje się pojęciem oporu elektrycznego, stosuje prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych [Podstawa programowa, III etap edukacyjny - 4.9] Ad.2 Stosuje prawo Ohma do obliczeń oporu elektrycznego Wyjaśnia od czego zależy opór elektryczny przewodnika i Posługuje się wzorem do obliczania oporu przewodnika, znającego opór właściwy i wymiary geometryczne. Wyjaśnia zależność oporu elektrycznego przewodników od temperatury. Posługuje się wzorem do obliczania oporu w zmienionej temperaturze. Stosuje poznane wzory do prostych zadań rachunkowych Posługuje się schematem elektrycznym służącym do wykonania doświadczenia. Stosuje przyrządy pomiarowe: woltomierz i amperomierz do budowy obwodu elektrycznego; prawidłowo podłącza za pomocą przewodów do połączeń przyrządy pomiarowe oraz źródło prądu i jeden z elementów: opornik, żarówkę lub diodę do obwodu. Przeprowadza pomiary natężenia prądu w zależności od przyłożonego napięcia. Sporządza tabelę z wynikami pomiarów Ad. 2 Wykład wprowadzający prawo Ohma dla odcinka obwodu. Dyskusja nt. od czego zależy opór elektryczny. Ugruntowanie wiedzy w prostych zadaniach rachunkowych. Ad. 3 Czynności przygotowawcze i organizacyjne: podział uczniów na grupy 3 4 osobowe. Podział obowiązków. Samodzielne opracowanie wyników wraz z dyskusją błędów jako praca domowa. Ad. 4 Sprawozdania uczniowskie z przeprowadzonego eksperymentu: np. referowanie i ocena staranności i dokładności przeprowadzonego eksperymentu na forum klasy. Dyskusja błędów. Wykonanie doświadczenia w kilkuosobowych grupach uczniowskich.
Samodzielnie wykonuje poprawny wykres właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych (12. 2). Interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu (12.4). Dopasowuje prostą y = ax do wykresu oblicza wartość współczynnika a (12.5) w przypadku opornika lub żarówki. Rysuje charakterystykę prądowo-napięciową opornika podlegającego prawu Ohma (8. 3). Rysuje krzywą ciągłą przechodzącą przez prostokąty niepewności pomiarowych w przypadku diody użytej w doświadczeniu. Ad.4Wskazuje wielkości, których pomiar ma decydujący wpływ na wynik mierzonej wielkości fizycznej(12.6). Szacuje niepewności pomiaru, oblicza niepewność względną(12.6). Doświadczenie obowiązkowe (13.5 ) Wyznaczenie charakterystyki prądowonapięciowej opornika, żarówki, ewentualnie diody (np. pomiar i wykonanie wykresu zależności I (U) maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela
2 11.2.Łączenie oporników Oporniki w układach elektronicznych. Łączenie szeregowe, równoległe oporników T. 5,6 Łączenie oporników szeregowe i równoległe. 2 Rysuje schematy obwodów, w którym odbiorniki są połączone szeregowo i równolegle. Stosuje poznane wzory do obliczenia oporu zastępczego oporników połączonych szeregowo i równolegle. Opisuje i wyjaśnia przebieg doświadczenia (lub symulacji komputerowej), podczas którego zaobserwował różnice w połączeniu szeregowym i równoległym oporników. Stosuje nabytą wiedzę do rozwiązywania zadań problemowych. Posługuje się złożonymi schematami mieszanych połączeń oporników w celu obliczania oporu zastępczego. Posługuje się I prawem Kirchhoffa w połączeniach rozgałęzionych prądu. Rozwiązuje złożone zadania rachunkowe, posługując się napięciami, natężeniami i oporami w łączeniu szeregowym i równoległym odbiorników energii elektrycznej. Pogadanka wstępna mająca na celu wskazanie celowości i konieczności łączenia oporników w różnych układach elektronicznych. Wykład przedstawiający: a) schemat i właściwości układu oporników połączonych szeregowo. Wyprowadzenie wzoru na oporność zastępczą w tym połączeniu. b) schemat i właściwości układu oporników połączonych równolegle. I prawo Kirchhoffa. Wyprowadzenie wzoru na oporność zastępczą w tym połączeniu. Rysowanie schematów obwodów, w których są tzw. połączenia mieszane. Znajdowanie oporności zastępczej. Rozwiązywanie złożonych zadań rachunkowych.. maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela
3 11.3. Energia elektryczna, moc Praca prądu. Moc prądu 4 11.4. Źródła prądu stałego Baterie i akumulatory. Opór wewnętrzny ogniwa. Prawo Ohma dla obwodu zamkniętego T. 7 Praca prądu i moc prądu T.8 Doświadczalne wyznaczanie sprawności grzałki elektrycznej, czajnika elektrycznegometoda projektu. T: 9 Prawo Ohma dla obwodu zamkniętego T. 10 Doświadczalne sprawdzanie słuszności prawa Ohma dla obwodu zamkniętego 2 Posługuje się pojęciem pracy i mocy prądu elektrycznego; Przelicza energię elektryczną podaną w kilowatogodzinach na dżule i dżule na kilowatogodziny Wymienia formy energii, na jakie zamieniana jest energia elektryczna. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny- 4.10 4,11, 4.13] Oblicza pracę wykonaną podczas przepływu prądu przez różne elementy obwodu oraz moc rozproszoną na oporze (8.6). Stosuje poznane wzory do analizy i obliczeń złożonych zadań rachunkowych. Przygotowuje projekt badawczy i realizuje go samodzielnie w oparciu o zdobytą wiedzę na lekcji oraz inne dostępne źródła. 2 Wskazuje różne źródła napięcia. Wyjaśnia zasadę działania ogniw. Definiuje siłę elektromotoryczną ogniwa. Wskazuje różnice między SEM ogniwa a napięciem. Wskazuje energię włożoną przez źródło SEM i energię pobraną przez odbiornik energii elektrycznej. Posługuje się prawem Ohma dla obwodu zamkniętego do rozwiązywania prostych zadań rachunkowych. Posługuje się schematem elektrycznym w celu zbadania słuszności prawa Ohma dla obwodu zamkniętego. Analizuje wyniki pomiarów, wyciąga wnioski. Wyjaśnia dlaczego przy otwartym obwodzie woltomierz włączony równolegle do źródła napięcia (ogniwa) wskazuje wartość maksymalną równą SEM ogniwa. Rozwiązuje proste układy zamknięte. Pogadanka wstępna połączona z dyskusją mająca na celu przypomnienie pojęć pracy i mocy z gimnazjum. Wyprowadzenie wzorów na pracę i moc prądu elektrycznego. Zwrócenie szczególnej uwagi na różne odbiorniki prądu elektrycznego, Samodzielne opracowanie metody badawczej, wykonanie projektu i opracowanie wyników Pogadanka wstępna dotycząca prawa Ohma dla obwodu zamkniętego. Wprowadzenie siły elektromotorycznej ogniwa i oporu wewnętrznego. Wykład i demonstracja obwodu złożonego z ogniwa i oporu zewnętrznego jako odbiornika energii elektrycznej..
5 11.5 Prawa Kirchhoffa I i II Prawo Kirchhoffa T. 11,12 Obwody rozgałęzione prądu. Prawa Kirchhoffa 2 Stosuje I i II prawo Kirchhoffa do analizy obwodów elektrycznych (8.4). Posługuje się schematami elektrycznymi do rozwiązywania złożonych zadań. Przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem (12.3). Wprowadzenie obwodu rozgałęzionego zawierającego co najmniej dwa źródła SEM z ich oporami wewnętrznymi i odbiornika energii elektrycznej, czyli tzw. oporu zewnętrznego. Wprowadzenie reguł dotyczących znaków źródeł SEM i spadków napięć na oporach zewnętrznych i wewnętrznych. maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela. Podsumowanie: zadania, doświadczenia, przykłady, sprawdziany Podsumowanie działu w celu utrwalenia i ugruntowania i wiedzy uczniów poprzez: 1) rozwiązywanie prostych zadań rachunkowych, 2) rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych i zadań problemowych, 3)zadań typu maturalnego. 4) analizę tekstów popularnonaukowych. II. Sprawdzenie wiedzy 4 Powtarza i utrwala posiadaną wiedzę. Systematyzuje posiadaną wiedzę i umiejętności. Poszerza nabytą wiedzę i umiejętności oraz stosuje je w nowych sytuacjach problemowych. maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 14 12+4 =16
Dział podręcznika 12. Pole magnetyczne L.p. Treści nauczania Treści podręcznika Temat lekcji L. godzin Uczeń: Sposoby osiągania celów 1 12.1. Oddziaływania magnetyczne: Magnesy i bieguny magnetyczne. Źródła pola magnetycznego: ferromagnetyki i elektromagnesy. Pole magnetyczne, linie pola magnesów i przewodników Pole magnetyczne magnesów i elektromagnesów. Przypomnienie i uzupełnienie wiadomości z gimnazjum 1 Nazywa bieguny magnetyczne magnesów trwałych i opisuje charakter oddziaływania między nimi. Opisuje zachowanie igły magnetycznej w obecności magnesu oraz zasadę działania kompasu. Opisuje oddziaływanie magnesów na żelazo i podaje przykłady wykorzystania tego oddziaływania. Opisuje działanie przewodnika z prądem na igłę magnetyczną. Opisuje działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5] Praca w grupach badanie linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem : przewodnik liniowy, pętla, zwojnica. Wyjaśnia pojęcie: pole magnetyczne. Szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem przewodnik liniowy, pętla, zwojnica (9.1). Wymienia zastosowanie elektromagnesów.
2 12.2 Indukcja magnetyczna. Siła Lorentza: Siła działająca na ładunki będące w ruchu. Definicja Tesli. Siła Lorentza jako siła dośrodkowa. Praktyczne aspekty siły Lorentza. Spektrometr masowy. Zjawisko Halla. Cyklotron Indukcja magnetyczna. Siła Lorentza Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym 1 Posługuje się pojęciem indukcji magnetycznej. Posługuje się jednostka indukcji magnetycznej. Wyjaśnia, kiedy na cząstkę obdarzoną ładunkiem działa siła Lorentza. Wyznacza wartość indukcji magnetycznej. Definiuje jednostkę indukcji magnetycznej. Interpretuje siłę Lorentza jako siłę dośrodkową. Wyznacza okres obiegu cząstki obdarzonej ładunkiem w polu magnetycznym. 1 Analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu magnetycznym (9.3). Szkicuje tor ruchu cząstki obdarzonej ładunkiem w zależności od kąta, jaki tworzą wektor prędkości i wektor indukcji magnetycznej. Referaty i prezentacje: pola magnetyczne w przyrodzie Doświadczenie: badanie wpływu pola magnetycznego na tor ruchu cząsteczek naładowanych. Referaty: wpływ ziemskiego pola magnetycznego na życie na Ziemi; praktyczne aspekty istnienia siły Lorentza
1 Film lub opracowania samodzielne uczniów jako prezentacje: analiza śladów cząstek elementarnych w komorze mgłowej książka 3 12.3. Magnetyczne własności ciał stałych: Indukcja magnetyczna, natężenie pola magnetycznego. Podatność magnetyczna. Diamagnetyki, paramagnetyki, ferromagnetyki. Histereza namagnesowania Diamagnetyki, paramagnetyki, ferromagnetyki 1 Opisuje wpływ materiałów na pole magnetyczne (9.4). Opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych (9.5). Interpretuje wartość indukcji magnetycznej jako czynnik określający, jak silne jest pole magnetyczne. Wymienia wielkości fizyczne opisujące pole magnetyczne w próżni i w substancjach. Przedstawia mikroskopowy obraz magnetyzmu substancji. Interpretuje pojęcia: magnetyzacja i podatność magnetyczna. Stosuje klasyfikację materii i dzieli ją na magnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki oraz wymienia przykłady tych substancji. Referaty i prezentacje: Różne zachowanie się materii w zewnętrznym polu magnetycznym książka
4 12.4. Przewodnik w polu magnetycznym: Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem. Silniki elektryczne na prąd stały. Moment magnetyczny ramki. Amperomierz Siła elektrodynamiczna 1 Analizuje siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem w polu magnetycznym (9.6). Opisuje zasadę działania silnika elektrycznego (9.7). Doświadczenie: Obserwacja wpływu siły magnetycznej działającej na ramkę, w której płynie prąd elektryczny. Zasada działania silnika elektrycznego 1 Opisuje zasadę działania silnika elektrycznego (9.7). Demonstruje na modelu silnika zasadę jego działania. Opisuje funkcje, jakie pełnią poszczególne elementy silnika na prąd stały. Opisuje moment siły działającej na ramkę z prądem w polu magnetycznym. Wyjaśnia zasadę działania amperomierza lub woltomierza. Rozwiązuje złożone zadania obliczeniowe i problemowe. Opisuje pole magnetyczne wytwarzane przez przewodnik liniowy, pętlę i zwojnicę Doświadczenia: pokaz działania modelu silnika na prąd stały.
5 12.5. Pole magnetyczne wokół przewodnika z prądem elektrycznym. Pole magnetyczne przewodników z prądem 1 Opisuje pole magnetyczne wytwarzane przez przewodnik liniowy, pętlę i zwojnicę Doświadczenia: badanie pola magnetycznego wokół przewodnika liniowego, pętli i zwojnicy Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 12
Dział podręcznika 13. Indukcja elektromagnetyczna i prąd zmienny L.p. Treści nauczania Treści podręcznika Temat lekcji L. godzin Uczeń: Sposoby osiągania celów 1 13.1 Indukcja elektromagnetyczna: wzbudzanie prądu indukcyjnego, strumień pola magnetycznego. Reguła Lenza. Ramka w polu magnetycznym. Prądy wirowe Wzbudzanie prądu indukcyjnego. Reguła Lenza 2 Oblicza siłę elektromotoryczną powstającą w wyniku zjawiska indukcji elektromagnetycznej (9.10). Stosuje regułę Lenza w celu wskazania kierunku przepływu prądu indukcyjnego (9.11). Omawia warunki powstawania prądu indukcyjnego, posługując się pojęciem strumienia magnetycznego. Określa kierunek prądu indukcyjnego. Wymienia warunki występowania indukcji elektromagnetycznej. Korzysta z reguły Lenza w zadaniach problemowych. Oblicza strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię (9.8). Analizuje napięcie uzyskiwane na końcach przewodnika podczas jego ruchu w polu magnetycznym (9.9). Podaje przykłady wykorzystania zjawiska indukcji. Rozwiązuje problemy związane z indukcją elektromagnetyczną. Doświadczenie Demonstracja sposobów wzbudzania prądu indukcyjnego uczeń montuje obwód pomiarowy składający się ze zwojnicy, magnesu, przewodów i czułego miernika
2 13.2 Przemiana energii mechanicznej w elektryczną: Generator prądu 3 13.3. Prąd przemienny: Napięcie zmienne, napięcie skuteczne. Natężenie prądu sinusoidalnie przemiennego. Przesunięcie fazowe. Praca prądu zmiennego 4 13.5 Indukcja wzajemna i własna: SEM indukcji wzajemnej i własnej. Energia zgromadzona w induktorze Wytwarzanie prądu elektrycznego 1 Opisuje budowę i zasadę działania prądnicy (9.12). Wyjaśnia zasadę wytwarzania prądu elektrycznego w generatorach prądu elektrycznego. Omawia wykres zmian siły elektromotorycznej w zależności od czasu. Wyjaśnia skrót AC. Rozróżnia generatory generujące siłę elektromotoryczną. Przedstawia schematycznie zasadę działania generatora prądu elektrycznego. Prąd zmienny 2 Opisuje prąd przemienny natężenie, napięcie, częstotliwość, wartości skuteczne (9.13). Podaje warunki, jakie muszą być spełnione, aby wytworzyć prąd elektryczny przemienny. Interpretuje za pomocą wykresu pracę prądu przemiennego. Omawia domową sieć prądu przemiennego. Omawia, w jaki sposób wytwarzany jest prąd elektryczny w elektrowni cieplnej. Zna inne sposoby wytwarzania energii elektrycznej. SEM indukcji wzajemnej i własnej. 2 Opisuje zjawisko samoindukcji (9.14). Określa czynniki od których zależy maksymalna wartość SEM indukowanej w obracającej się ramce. Referaty i prezentacje uczniowskie: generator prądu elektrycznego ważny element rewolucji przemysłowej XIX wieku Doświadczenia pokazowe: działanie generatora Referaty i prezentacje uczniowskie: zastosowanie prądu przemiennego w życiu codziennym
5 13.4. Transformatory: Transformacja napięcia elektrycznego Transformator. Budowa i zasada działania 1 Opisuje budowę i zasadę działania prądnicy i transformatora (9.12). Rysuje schemat transformatora. Podaje przykłady zastosowania transformatora. Rozwiązuje złożone zadania problemowe i obliczeniowe nt. zastosowania transformatora. Referaty i prezentacje uczniowskie: transformator proste i wygodne urządzenie stosowane do zmiany napięcia Podsumowanie: zadania, doświadczenia, przykłady, sprawdziany Podsumowanie działu w celu utrwalenia i ugruntowania i wiedzy uczniów poprzez: 1) rozwiązywanie prostych zadań rachunkowych, 2) rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych i zadań problemowych, 3)zadań typu maturalnego, 4) analizę tekstów popularnonaukowych. II. Sprawdzenie wiedzy 3 Powtarza i utrwala posiadaną wiedzę Systematyzuje posiadaną wiedzę i umiejętności. Poszerza nabytą wiedzę i umiejętności oraz stosuje je w nowych sytuacjach problemowych. Podręcznik Zrozumieć fizykę Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 11 8+3=11
Dział podręcznika 15. Wybrane zagadnienia optyki falowej i geometrycznej L.p. Treści nauczania Treści podręcznika Temat lekcji L. godzin Uczeń: Sposoby osiągania celów 1 15.1 Wyznaczanie prędkości światła: Galileusz, Romer, Fizeau 2 15.2 Falowe właściwości światła: Zasada Huygensa. Dyfrakcja. Doświadczenie Younga. Siatki dyfrakcyjne. Różne metody wyznaczania prędkości światła Falowe właściwości światła. Zasada Huygensa. Dyfrakcja. Doświadczenie Younga 1 Opisuje jedną z metod wyznaczenia prędkości światła (10.2). 2 Opisuje i wyjaśnia zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i przy przejściu (10.5). Opisuje doświadczenie Younga (10.3). Podaje warunki występowania interferencji konstruktywnej i destruktywnej. Referaty: Sposoby wyznaczania prędkości Doświadczenie Demonstracja interferencji na dwóch szczelinach Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali za pomocą siatki dyfrakcyjnej 1 Wyznacza długość fali świetlnej przy użyciu siatki dyfrakcyjnej (10.4). Doświadczenie obowiązkowe (13.7) Dyfrakcja światła na siatce dyfrakcyjnej lub płycie CD (np. wyznaczenie gęstości ścieżek na płycie CD)
3 15.3 Polaryzacja światła: Filtry polaryzacyjne. Polaryzacja przez odbicie. Efekty polaryzacyjne w różnych materiałach Polaryzacja światła. Zasada działania polaryzatorów 1 Opisuje i wyjaśnia zjawisko polaryzacji światła i przy przejściu przez polaryzator (10.5). Polaryzacja przez odbicie. Kąt Brewstera 1 Opisuje i wyjaśnia zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu (10.5). Pogadanka połączona z pokazem 4 15.4 Optyka geometryczna, odbicie światła: Prawo odbicia. Prawo odbicia a optyka falowa. Zwierciadła sferyczne wklęsłe i wypukłe. Obrazy w zwierciadłach. Analiza obrazów w zwierciadle kulistym wklęsłym i wypukłym Optyka powtórzenie z gimnazjum 2 Wyjaśnia powstawanie obszarów cienia i półcienia za pomocą prostoliniowego rozchodzenia się światła w ośrodku jednorodnym. Wyjaśnia powstawanie obrazu pozornego w zwierciadle płaskim, wykorzystując prawa odbicia; opisuje zjawisko rozproszenia światła przy odbiciu od powierzchni chropowatej. Opisuje skupianie promieni w zwierciadle wklęsłym, posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej, rysuje konstrukcyjnie obrazy wytworzone przez zwierciadła wklęsłe. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 7.2, 7.3, 7.4] Sprawdzian wiedzy z gimnazjum dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań,
Bezwzględny współczynnik załamania. Prawo Snelliusa. Zasada Fermata. Prawo załamania a optyka falowa. Całkowite wewnętrzne odbicie. Światłowody. Prawo załamania 2 Opisuje (jakościowo) bieg promieni przy przejściu światła z ośrodka rzadszego do ośrodka gęstszego optycznie i odwrotnie. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 7.5] Stosuje prawa odbicia i załamania fal do wyznaczenia biegu promieni w pobliżu granicy dwóch ośrodków (10.6). Wyjaśnia zjawisko mirażu Całkowite wewnętrzne odbicie. Kąt graniczny 2 Opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza kąt graniczny (10.7). Rozwiązuje zadania związane ze zjawiskiem całkowitego wewnętrznego odbicia. Wyjaśnia działanie światłowodów. Wymienia zastosowanie światłowodów. Omawia zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia. Doświadczenie obowiązkowe (13.8) Badanie załamania światła (np. wyznaczenie współczynnika załamania światła z pomiaru kąta granicznego) dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, Pogadanka na temat działania i zastosowania światłowodów dostosowane d o podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, 6 15.6 Soczewki i przyrządy optyczne: Soczewki wklęsłe i wypukłe. Konstrukcja obrazów w soczewkach wklęsłych i wypukłych. Mikroskop optyczny. Luneta. Oko ludzkie i wady wzroku Równanie soczewki. Analiza obrazów 2 Opisuje bieg promieni przechodzących przez soczewkę skupiającą i rozpraszającą (biegnących równolegle do osi optycznej), posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 7.6] Rysuje i wyjaśnia konstrukcje tworzenia obrazów rzeczywistych i pozornych otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających (10.8). Stosuje równanie soczewki, wyznacza położenie i powiększenie otrzymanych obrazów (10.9). Powtórzenie wiadomości z gimnazjum Doświadczenie obowiązkowe (13. 9) Otrzymywanie obrazów optycznych za pomocą soczewek (np. wyznaczenie powiększenia obrazu i porównanie go z powiększeniem obliczonym teoretycznie)
Oko ludzkie i wady wzroku 1 Wyjaśnia pojęcia krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz opisuje rolę soczewek w ich korygowaniu. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 7.8] dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, 7 15.7 Dyspersja światła, kolory Widmo światła białego. Tęcza. Widzenia barwne. 8 Podsumowanie: zadania, doświadczenia, przykłady, sprawdziany Rozszczepienie światła białego. Dyspersja Podsumowanie działu w celu utrwalenia i ugruntowania i wiedzy uczniów poprzez: 1) rozwiązywanie prostych zadań rachunkowych, 2) rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych i zadań problemowych, 3)zadań typu maturalnego, 4) analizę tekstów popularnonaukowych. II. Sprawdzenie wiedzy 1 Opisuje światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jednobarwne. [Podstawa programowa, III etap edukacyjny: 7.10] 3 Powtarza i utrwala posiadaną wiedzę Systematyzuje posiadaną wiedzę i umiejętności. Poszerza nabytą wiedzę i umiejętności oraz stosuje je w nowych sytuacjach problemowych. Pokaz rozszczepienia światła dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, Podręcznik Zrozumieć fizykę 9 Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 20
L.p. Dział podręcznika Treści nauczania Treści podręcznika 1 17.1. Kwantowanie energii. Efekt fotoelektryczny : Model ciała doskonale czarnego. Zjawisko fotoelektryczne. Fotokomórka. Wzór Einsteina- Millikana Temat lekcji 17. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego L. godzin Uczeń: Promieniowanie ciał. Widma emisyjne 1 Opisuje promieniowanie ciał, rozróżnia widma ciągłe i liniowe rozrzedzonych gazów jednoatomowych, w tym wodoru. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.1] Widma atomowe 2 Interpretuje linie widmowe jako przejścia między poziomami energetycznymi atomów. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.21] Opisuje budowę atomu wodoru, stan podstawowy i stany wzbudzone. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.3] Wyjaśnia pojęcie fotonu i jego energii. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.4] Interpretuje zasadę zachowania energii przy przejściach elektronu między poziomami energetycznymi w atomie z udziałem fotonu. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.5] Sposoby osiągania celów Model ciała doskonale czarnego dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela Referaty i prezentacje: Widma atomowe a mechanika kwantowa. Spektroskopia atomowa jedno z podstawowych narzędzi badawczych w różnych dziedzinach wiedzy dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela
Zastosowanie zjawiska fotoelektrycznego 2 Opisuje efekt fotoelektryczny, wykorzystuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia energii i prędkości fotoelektronów. [Podstawa programowa, zakres podstawowy: 2.6] Dualizm korpuskularno- falowy promieniowania elektromagnetycznego Stosuje zależność między energią fotonu a częstotliwością i długością fali do opisu zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego, wyjaśnia zasadę działania fotokomórki (11.2). Zapisuje równanie energii dotyczące zjawiska fotoelektrycznego. Wyjaśnia pojęcie skwantowania energii elektronu w atomie. Stosuje równanie Einsteina w zadaniach obliczeniowych. 1 Opisuje założenia kwantowego modelu światła (11.1). Model zjawiska fotoelektrycznego dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela
3 17.3. Dualizm korpuskularnofalowy: Falowa natura materii. Hipoteza de Brogile a. Mikroskop elektronowy Fale materii de Brogile a 2 Określa długość fali de Broglie a poruszających się cząstek (11.5). Przedstawia dowody eksperymentalne istnienia fal materii i ich zastosowania. Referaty i prezentacje: Budowa i zasada działania mikroskopu elektronowego. Falowa natura materii dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, książka nauczyciela Podsumowanie: zadania, doświadczenia, przykłady, sprawdziany Podsumowanie działu w celu utrwalenia i ugruntowania i wiedzy uczniów poprzez: 1) rozwiązywanie prostych zadań rachunkowych, 2) rozwiązywanie złożonych zadań obliczeniowych i zadań problemowych, 3)zadań typu maturalnego, 4) analizę tekstów popularnonaukowych. II. Sprawdzenie wiedzy 3 Powtarza i utrwala posiadaną wiedzę Systematyzuje posiadaną wiedzę i umiejętności. Poszerza nabytą wiedzę i umiejętności oraz stosuje je w nowych sytuacjach problemowych. Podręcznik Zrozumieć fizykę dostosowane do podręcznika: maturalne karty pracy, zbiór zadań, Niezbędna liczba godzin do realizacji działu 11