docfizyka i astronomia. tom 2
download 
Reklamacja Transkrypt
fizyka i astronomia. tom 2
AUTOR: Ewa Strugała PROPOZYCJA PLANU WYNIKOWEGO DO PRZEDMIOTU Fizyka i astronomia DLA SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH – KSZTAŁCENIE W ZAKRESIE ROZSZERZONYM NA PODSTAWIE PODRĘCZNIKA „FIZYKA I ASTRONOMIA. TOM 2” MARIANA KOZIELSKIEGO WYDAWNICTWO SZKOLNE PWN ROZKŁAD GODZINOWY OPRACOWANO DLA CO NAJMNIEJ 5 GODZIN W CYKLU E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN Numer lekcji. Temat lekcji Podstawowe 2 Teoria względności (5 lekcji). Pytania i problemy s. 27-28 Lekcja 1 i 2 Uczeń: Wstęp do teorii względności – potrafi wyjaśnić sens rówi postulaty Einsteina. nań zwanych transformacją Dylatacja czasu. Galileusza, – wie, w jakim zakresie prędkości moŜna stosować transformację Galileusza, – wie, Ŝe prędkość światła w próŜni ma taką samą wartość we wszystkich układach odniesienia, – potrafi sformułować zasadę względności Einsteina, – wie, Ŝe czas nie jest wielkością absolutną. 1 Lekcja 3 Czasoprzestrzeń Uczeń wie: – Ŝe w mechanice relatywistycznej nie obowiązuje transformacja Galileusza, – czym transformacje Lorentza róŜnią się od transformacji Galileusza, – Ŝe z transformacji Lorentza wynika transformacja Galileusza. Uczeń: Lekcje 4 i 5 Energia w teorii względności. – zna pojęcia: energia spoZasada korespondencji. czynkowa, energia relatywistyczna, pęd relatywistyczny, – wie, Ŝe teoria względności nie obala mechaniki klasycznej, Strona 2 Numery lekcji, numery zadań, tematyka zadań na płycie CD Wymagania Rozszerzające 3 Dopełniające 4 5 1. Teoria względności Uczeń potrafi: Uczeń potrafi: Lekcja1 – opisać własności czasu – udowodnić, Ŝe dylatacja czasu Teoria względności – czas i przestrzeni w mechanice jest konsekwencją załoŜenia 1.1. Co wskazuje odległy zegar, gdy klasycznej, o stałości prędkości światła obserwujesz go przez teleskop? – przedstawić dane doświadw próŜni w róŜnych układach 1.2. Czy mezon mógłby dotrzeć do czalne potwierdzające, Ŝe odniesienia, powierzchni Ziemi w czasie światło rozchodzi się ze skoń- – wykazać, Ŝe zjawiska jednoczeswojego Ŝycia, gdyby nie było czoną prędkością, sne w jednym układzie odniedylatacji czasu? – przedstawić dane doświadsienia nie są jednoczesne w in- 1.3. Dylatacja czasu czalne potwierdzające, Ŝe nym. 1.4. Planujemy wyprawę w Kosmos prędkość światła jest jedna1.5. Wyprawa w Kosmos kowa we wszystkich układach inercjalnych, – wyjaśnić, Ŝe światło rozchodzi się ze skończoną prędkością, – wyjaśnić, na czym polega dylatacja czasu. Uczeń: Uczeń: – wie, dlaczego w mechanice – zna pojęcia: zdarzenie, linia relatywistycznej nie obowiąświata, oś przestrzenna, oś czazuje transformacja Galileusza, sowa, – potrafi opisać własności czasu – potrafi zastosować te pojęcia na i przestrzeni wynikające z obu wykresach czasoprzestrzeni. transformacji. Uczeń: – zna postać matematyczną wyraŜeń przedstawiających energię oraz pęd relatywistyczny, – potrafi wyjaśnić działanie zasady odpowiedniości. Uczeń: – wie, Ŝe w mechanice relatywistycznej obowiązuje tylko jedna postać drugiej zasady dynamiki Newtona, – potrafi zastosować wyraŜenia na pęd i energię do prostych obliczeń, Lekcja 2 Teoria względności – kinematyka i dynamika relatywistyczna 1.6. PokaŜ za pomocą wzoru, Ŝe prędkość światła jest nieprzekraczalna 1.7. Ile masy traci Słońce w czasie jednej sekundy w wyniku pro- E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN – – wie, Ŝe teoria względności jest bardziej ogólna od mechaniki klasycznej, wie, przy jakich załoŜeniach z teorii względności wynikają prawa mechaniki klasycznej. – na przykładzie teorii względności potrafi opisać jedną z moŜliwych dróg rozwoju nowych teorii naukowych. Strona 3 mieniowania? 1.8. Ile energii „drzemie” w nieduŜym kamieniu? 1.9. Utrata masy bomby atomowej 1.10. Prędkości szybkich elektronów 1.11. Przyśpieszanie cząstek E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 Grawitacja (7 lekcji). Pytania i problemy s. 57-58 3 Lekcja 1 Prawo grawitacji Newtona Uczeń: – potrafi sformułować prawo powszechnego ciąŜenia, – wie, Ŝe ciało o masie 1 kg na powierzchni Ziemi jest przyciągane przez Ziemię siłą 10 N. Lekcja 2 i 3 Pole grawitacyjne Uczeń: – wie, Ŝe kaŜde ciało posiadające masę jest źródłem pola grawitacyjnego, – wie, Ŝe natęŜenie pola grawitacyjnego jest wielkością charakteryzującą pole, – potrafi sformułować definicję natęŜenia pola, – zna pojęcia: pole centralne i pole jednorodne, – potrafi zdefiniować natęŜenie centralnego pola grawitacyjnego w dowolnym jego punkcie, – wie, Ŝe pole grawitacyjne w pobliŜu Ziemi moŜna uznać za jednorodne, – zna wartość natęŜenia pola grawitacyjnego na powierzchni Ziemi. Uczeń: Uczeń: – wie, Ŝe miarą pracy w jed- – wie, Ŝe miarą pracy norodnym polu grawitacyjw centralnym polu grawita- Lekcja 4 i 5 Praca w polu grawitacyjnym, potencjał pola Uczeń potrafi: – powtórzyć (jakościowo) rozumowanie Newtona, które doprowadziło do odkrycia prawa grawitacji, – udowodnić, Ŝe na ciało o masie 1 kg przy powierzchni Ziemi działa siła 1 N, – zinterpretować prawo grawitacji, – przewidzieć zmiany siły grawitacji spowodowane zmianą masy lub odległości między oddziałującymi ciałami. Uczeń potrafi: – odróŜnić natęŜenie pola, np. na powierzchni Ziemi, od przyspieszenia ziemskiego, – sporządzić wykres zaleŜności natęŜenia pola od odległości od środka masy ciała, będącego jego źródłem, np. dla Ziemi, – porównać natęŜenia pól grawitacyjnych na powierzchni róŜnych planet, znając ich masy (wyraŜone za pomocą wielokrotności masy Ziemi) i promienie (wyraŜone za pomocą wielokrotności promienia Ziemi). Strona 4 4 5 2. CiąŜenie powszechne (grawitacja) Uczeń potrafi: Lekcja 3 – odróŜnić cięŜar od siły grawita- Grawitacja I – prawo powszechnecji, go ciąŜenia – zastosować prawo grawitacji do 2.12. Odkryj prawo grawitacji rozwiązywania zadań. 2.13. Gęstość tajemniczej planety 2.14. Telewizyjny satelita stacjonarny 2.15. Ile waŜyłbyś na Marsie? 2.16. Wyprawa na KsięŜyc 2.17. Czy ciała na biegunie są cięŜsze niŜ na równiku? 2.18. Grawitacja na Jowiszu Uczeń potrafi: – oszacować odległość od powierzchni Ziemi, przy której wartość przyspieszenia ziemskiego róŜni się od 10 m/s2 nie więcej niŜ o kilka procent, – obliczyć wartość natęŜenia pola grawitacyjnego nad powierzchnią Ziemi, – wyjaśnić, w jaki sposób oszacować moŜna masę Ziemi lub innych ciał Układu Słonecznego, znając promień orbity i okres jej obiegu wokół Słońca. Uczeń potrafi: – wyjaśnić, dlaczego energia potencjalna w centralnym polu Lekcja 4 Grawitacja II – Pole grawitacyjne. Energia i praca w polu grawitacyjnym 2.19. Katastrofa kosmiczna 2.20. Grawitacja wewnątrz planety 2.21. „Pociąg przyszłości” 2.22. Manewry rakiety w Kosmosie E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 Lekcja 6 i 7 Prędkości kosmiczne i ruch satelitów 2 nym jest pole prostokąta na wykresie zaleŜności F(h), potrafi napisać i objaśnić wyraŜenie na energię potencjalną przy powierzchni Ziemi. 3 cyjnym jest pole powierzchni pod krzywą na wykresie za– leŜności F(r), – potrafi napisać wyraŜenie na pracę siły w centralnym polu grawitacyjnym, – potrafi napisać i objaśnić wyraŜenie na energię potencjalną w centralnym polu sił grawitacji, – potrafi zdefiniować potencjał grawitacyjny. Uczeń potrafi: Uczeń: – wie, Ŝe dla planet oraz księ- – wyprowadzić równanie przedŜyców siła grawitacji jest stawiające pierwszą prędkość kosmiczną, siłą dośrodkową, – potrafi objaśnić, w jakim – sformułować trzecie prawo celu ciału nadaje się pierwKeplera, – wyjaśnić, dlaczego satelita szą prędkość kosmiczną, – potrafi wyjaśnić, w jakim geostacjonarny nie moŜe krącelu nadaje się ciału drugą Ŝyć w dowolnej odległości od prędkość kosmiczną. powierzchni Ziemi. – – 4 grawitacyjnym ma wartość ujemną, sporządzić wykres zaleŜności Ep(r), zinterpretować pracę w polu grawitacyjnym jako róŜnicę potencjałów. Uczeń potrafi: – wyprowadzić równanie przedstawiające drugą prędkość kosmiczną, – oszacować promień orbity satelity geostacjonarnego. Strona 5 5 Lekcja 5 Grawitacja III – Prędkości kosmiczne 2.23. Pierwsza prędkość kosmiczna 2.24. Prędkość ucieczki – druga prędkość kosmiczna 2.25. Czarna dziura 2.26. Prędkość ucieczki z Układu Słonecznego, III prędkość kosmiczna E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 Pole elektrostatyczne (8 lekcji). Pytania i problemy, s. 92 Lekcja 1 Uczeń: Ładunek. Prawa Coulomba. – zna prawo zachowania ładunku, – zna sposoby elektryzowania ciał, – potrafi zapisać i objaśnić prawo Coulomba, – wie, Ŝe oddziaływanie grawitacyjne między ciałami posiadającymi ładunek jest znacznie słabsze od oddziaływania elektrostatycznego między nimi. Lekcja 2 Uczeń: Pole elektrostatyczne – wie, Ŝe kaŜde ciało posiadające ładunek jest źródłem pole – zna elektrostatycznego, pojęcie linii pola, – potrafi odróŜnić pole centralne od pola jednorodnego, – zna definicję natęŜenia pola elektrostatycznego, – zna wyraŜenie opisujące natęŜenia w dowolnym punkcie pola centralnego. Lekcja 3 i 4 Uczeń: Praca w polu elektrostatycz- – potrafi objaśnić wyraŜenie nym. Potencjał. przedstawiające pracę w polu elektrostatycznym, – wie, Ŝe cząstka naładowana w polu elektrostatycznym ma energię potencjalną, – zna pojęcia: potencjał pola elektrostatycznego, napięcie, – potrafi objaśnić związek między natęŜeniem pola jednorodnego i napięciem. 3 Strona 6 4 5 3. Elektrostatyka Uczeń potrafi: Uczeń: Lekcja 6 – odróŜnić zasadę zachowania – potrafi zastosować prawo Ładunek elektryczny Pole elektroładunku od zasady niezmienni- statyczne zachowania ładunku do wyja3.27. Jak moŜna łatwo zmierzyć ładuczości ładunku, śnienia róŜnych sposobów – oszacować, ile razy wartość siły nek elektryczny? elektryzowania ciał, oddziaływania grawitacyjnego 3.28. Porównaj, ile razy siła elektro– zna pojęcia: przenikalność statyczna jest większa od grawielektryczna, stała dielekmiędzy ciałami posiadającymi tacyjnej ładunek jest mniejsza od siły tryczna, oddziaływania elektrostatycz– potrafi zinterpretować wartonego między nimi. ści liczbowej stałej dielektrycznej róŜnych dielektryków. Uczeń: Uczeń potrafi: – potrafi przedstawić graficznie – wskazać analogie pomiędzy zaleŜność E(r), polem grawitacyjnym i polem – zna zasadę superpozycji pól, elektrostatycznym, – potrafi przedstawić na rysun- – zastosować zasadę superpozycji ku linie sił pola w prostych pól. przypadkach. Uczeń: – potrafi objaśnić wyraŜenia przedstawiające energię potencjalną cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym, – potrafi zdefiniować potencjał elektryczny, – wie, od czego i jak zaleŜy potencjał centralnego pola elektrostatycznego. Uczeń potrafi: – przedstawić na wykresach zaleŜność Ep(r) dla ładunków punktowych, – uzasadnić przebieg wykresów Ep(r) dla ładunków punktowych, – uzasadnić związek między natęŜeniem pola jednorodnego i napięciem między dwoma punktami. Lekcja 6 Ładunek elektryczny. Pole elektrostatyczne, natęŜenie i potencjał pola 3.29. Jak dodają się natęŜenia, a jak potencjały pola? 3.30. Oblicz natęŜenie i potencjał pola wytworzonego przez dipol Lekcja 7. Potencjał i energia pola elektrostatycznego 3.31. Oblicz energię ładunków rozmieszczonych w wierzchołkach E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 Lekcja 5 i 6 Pojemność elektryczna. Kondensatory Lekcja 7 i 8 Ruch cząstki naładowanej w polu elektrostatycznym 2 3 Strona 7 4 5 kwadratu 3.32. Oblicz energię ładunków rozmieszczonych w wierzchołkach trójkąta 3.33. Oblicz, jak duŜy ładunek moŜe być utrzymany na kuli znajdującej się w powietrzu 3.34. Wielokrotne zbieranie ładunku z kuli Uczeń: Uczeń: Uczeń: Lekcja 8 – potrafi rozwiązywać problemy Praca w polu elektrostatycznym, – potrafi zdefiniować pojem- – potrafi opisać i wyjaśnić ność przewodnika, pojemność, ładunek i napięodnoszące się do kondensatopojemność, kondensatory rów. – wie, co to jest kondensator, cie układu kondensatorów 3.35. Praca ładowania przewodnika – wie, od czego i jak zaleŜy połączonych szeregowo i 3.36. Praca rozsuwania okładek konpojemność kondensatora równolegle, densatora płaskiego płaskiego. – zna wyraŜenie przedstawiają3.37. Wszystko o kondensatorze płace energię naładowanego skim kondensatora i potrafi je zaLekcja 10 stosować. Kondensatory, łączenie kondensatorów 3.45. Jak naleŜy łączyć kondensatory? 3.46. Jak rozmieszczone są ładunki na kondensatorach połączonych ze sobą? 3.47. Co się zmieni, gdy do naładowanego kondensatora dołączymy drugi? 3.48. Jak zmienia się pojemność kondensatora zanurzonego do połowy w cieczy? 3.49. Przestrzenne połączenie kondensatorów 3.50. Nietypowe łączenie kondensatorów Uczeń potrafi: Lekcja 09 – opisać ruch cząstki naładowa- Ruch ładunków w polu elektrostanej w polu elektrostatycznym, tycznym. Model atomu Bohra – opisać zasadę działania i zasto- 3.38. Kulka na nitce obdarzona ładunkiem elektrycznym sowanie oscyloskopu, – obliczyć energię atomu elektro- 3.39. Siły napręŜenia nici z zawieszo- E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 3 – – 4 nu w atomie wodoru, obliczyć promień n-tej orbity w atomie wodoru wg Bohra, obliczyć energię jonizacji atomu wodoru. Strona 8 5 nymi kulkami naładowanymi elektrycznie 3.40, 3.41. Ruch elektronów w lampie oscylograficznej 3.42. Prawo Coulomba a budowa atomu 3.43. Jak rosną rozmiary atomu wraz z jego wzbudzeniem? 3.44. Minimalna energia jonizacji atomu E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 Prąd stały (8 lekcji). Pytania i problemy, s. 123-124 Uczeń: Lekcja 1 i 2 Napięcie i siła elektromoto– potrafi zdefiniować natęŜenie prądu, ryczna. NatęŜenie prądu elektryczne- – potrafi wymienić przyczynę go powstawania prądu elektrycznego, – zna pojęcie siły elektromotorycznej, – potrafi posługiwać się pierwszym prawem Kirchhoffa, – potrafi narysować schemat obwodu elektrycznego i umieścić w nim amperomierz i woltomierz, – wie, od czego zaleŜy opór opornika. Lekcja 3 i 4 Uczeń: Prawo Ohma. – zna pojęcia oporu właściEksperyment uczniowski. wego i przewodnictwa Prawo Joule’a-Lenza właściwego, – zna pojęcie pracy prądu elektrycznego, – potrafi sformułować prawo Joule’a-Lenza, – umie wyjaśnić, dlaczego Ŝarówka świeci, gdy przez jej włókno płynie prąd, – zna pojęcie mocy prądu. Lekcja 5 i 6 Obwody elektryczne. Pomiary elektryczne. Uczeń potrafi: – posłuŜyć się amperomierzem i woltomierzem, – narysować schemat obwodu, w którym przewodniki połączone są szeregowo i równolegle, 3 Uczeń potrafi: – objaśnić mikroskopowy model przepływu prądu w metalach, – odróŜnić napięcie od siły elektromotorycznej, – objaśnić prawo Ohma dla obwodu. Strona 9 4 Uczeń potrafi zastosować prawo Ohma dla obwodu. Uczeń potrafi: Uczeń potrafi: – obliczyć opór róŜnych prze– sprawdzić słuszność prawa wodników, Ohma (doświadczenie „Ohm”, – uzasadnić wyraŜenie opisująpodręcznik, s. 99), ce pracę prądu elektrycznego, – doświadczalnie sprawdzić za– zastosować pojęcie mocy do leŜność oporu przewodnika od wyjaśnienia jasności Ŝarówki temperatury (doświadczenie z włóknem wolframowym. „Rezystor”, podręcznik, s.101), – zaplanować/przeprowadzić doświadczenie sprawdzające zaleŜność oporu od temperatury. 5 4. Prąd stały Lekcja 11 NatęŜenie prądu. Napięcie. SEM. Opór. Prawo Ohma. Model gazu elektronowego 4.51. Ile elektronów przepływa przez włókno Ŝarówki? 4.52. Jak z amperomierza zrobić woltomierz? 4.53 .Jak duŜy jest prąd zwarcia? 4.54. Obwód z opornikami i kondensatorem 4.55. Obwód z kondensatorami Lekcja 12 Praca i moc prądu. Ciepło Jule’a-Lenza 4.56. Projektujemy linię przesyłającą prąd z elektrowni 4.57. Projektujemy czajnik elektryczny 4.58. Jak uzyskać największą wydajność źródła prądu? 4.59. Jakie źródło prądu powinieneś dobrać, aby uzyskać wymaganą moc? 4.60. Planujemy zainstalować generator prądu do domku letniskowego Uczeń potrafi: Uczeń potrafi: Lekcja 13 – zastosować drugie prawo – rozwiązywać problemy z zasto- Połączenia szeregowe i równoległe Kirchhoffa, sowaniem prawa Ohma oraz oporników 4.61. Jak szybko zagotuje się woda – potrafi zbudować obwód praw Kirchhoffa, elektryczny i włączyć mierni- – zaprojektować/wykonać pomiar w czajniku z grzałkami połąki. siły elektromotorycznej ogniwa. czonymi szeregowo i równolegle? E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 – 2 obliczyć opór zastępczy oporników połączonych szeregowo i równolegle. 3 Strona 10 4 5 4.62. Ile razy szybciej zagotuje się woda w czajniku po zmianie połączenia grzałek z równoległego na szeregowe? 4.63. Szeregowe łączenie przewodników 4.64. Równoległe łączenie przewodników Lekcja 14 Rozgałęzienia prądu. Prawa Kirchhoffa 4.65. Jak przedstawić układ oporników w postaci łączenia szeregowego i równoległego? 4.66. Przestrzenne rozgałęzienie obwodu w postaci sześcianu 4.67. Jak sobie radzić wtedy, gdy połączenie oporników nie daje się sprowadzić ani do równoległego, ani szeregowego? 4.68. Rozgałęzienia prądu Lekcja 7 Mikroskopowy obraz prądu elektrycznego Lekcja 8 Prąd w cieczach. Ogniwa galwaniczne i akumulatory Uczeń potrafi: Uczeń potrafi: – opisać mikroskopowy model – wyjaśnić, dlaczego podczas przepływu prądu elektryczneprzepływu prądu występuje go w metalach, nadal chaotyczny ruch elektro– wyjaśnić mechanizm nagrzenów, wania się przewodnika pod – wyjaśnić „paradoks” Ŝółwiego wpływem prądu. tempa unoszenia elektronów i błyskawicznego przenoszenia sygnału elektrycznego przy włączaniu prądu. Uczeń potrafi wyjaśnić mechaUczeń potrafi zastosować prawa nizm przewodnictwa elektryczne- Faradaya do problemów dotyczągo w cieczach. cych elektrolizy. E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 Magnetyzm (5 lekcji). Pytania i problemy, s. 175-176 Lekcja 1 i 2 Uczeń: Pole magnetyczne. – potrafi przedstawić graficzSiła Lorentza. nie linie pola magnetycznego magnesu stałego, – potrafi opisać pole magnetyczne wytworzone przez prąd płynący w prostoliniowym przewodniku, pętli kołowej i zwojnicy, – wie, Ŝe na cząstkę naładowaną poruszającą się w polu magnetycznym działa siła Lorentza, – potrafi opisać doświadczenie Oersteda. Lekcja 3 i 4 Uczeń: Przewodnik w polu magne– wie, Ŝe na przewodnik z prądem umieszczony tycznym. Przyrządy magnetyczne. w polu magnetycznym Silnik elektryczny działa siła elektrodynamiczna, – potrafi wymienić przykłady urządzeń wykorzystujących oddziaływania magnetyczne. Strona 11 3 4 Uczeń potrafi: – opisać kierunek, zwrot i wartość siły Lorentza, – zdefiniować wektor indukcji magnetycznej. Uczeń potrafi: – opisać ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym, – wyjaśnić zasadę działania i zastosowanie cyklotronu, – rozwiązywać problemy związane z ruchem cząstek naładowanych w polu magnetycznym. Uczeń potrafi: – opisać kierunek, zwrot i wartość siły elektrodynamicznej, – wyjaśnić zasadę działania takich urządzeń, jak: galwanometr, amperomierz, woltomierz i silnik na prąd stały, – opisać właściwości magnetyczne substancji. Uczeń potrafi wyjaśnić, Ŝe dwa równoległe przewodniki z prądem działają na siebie siłą. 5 6. Magnetyzm Lekcja 16 Siła Lorenza 6.75. Elektrony w polu magnetycznym 6.76. Wpływ pola magnetycznego na ruch elektronów 6.77. Wpływ pola magnetycznego ziemskiego na obraz w telewizorze Lekcja 17 Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym 6.78. Odchylanie ramki w polu magnetycznym 6.79. Ramka w polu magnetycznym – zasadniczy element silnika elektrycznego 6.80. Ruch przewodnika w polu magnetycznym 6.81. Utrzymywanie w bezruchu przewodnika w polu magnetycznym E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 3 Indukcja elektromagnetyczna (4 lekcje). Pytania i problemy, s. 196 Uczeń: Lekcja 1 i 2 Uczeń: – potrafi zdefiniować strumień Indukcja elektromagnetyczna. – zna pojęcie strumienia magnetyczny, Prawo Faradaya magnetycznego, – wie, na czym polega zjawi- – potrafi wyjaśnić, dlaczego powstaje SEM indukcji lub sko indukcji elektromagnewzbudza się prąd indukcyjny tycznej, – potrafi zinterpretować prapod wpływem zmiennego strumienia pola magnetycznewo indukcji elektromagnego, tycznej Faradaya. – wie, Ŝe reguła Lenza jest wyrazem zasady zachowania energii, – na podstawie wykresu zaleŜności Φ(t) potrafi sporządzić wykres zaleŜności ε(t) – potrafi zastosować wyraŜenie opisujące SEM indukcji Lekcja 3 i 4 Uczeń wie: Uczeń potrafi zastosować związek Samoindukcja i indukcyjność – na czym polega zjawisko siły elektromotorycznej samoinobwodów samoindukcji, dukcji z szybkością zmian natęŜe– od czego zaleŜy współnia prądu. czynnik samoindukcji zwojnicy. Strona 12 4 5 7. Indukcja elektromagnetyczna Uczeń potrafi: Lekcja 18 – obliczać strumień magnetyczny, Siła elektromotoryczna indukcji 7.82. Powstawanie SEM w wirują– w prostych przypadkach oblicym pręcie czać SEM indukcji oraz natęŜenie prądu wzbudzanego pod 7.83. Ruch przewodnika na szynach wpływem zmiennego strumienia w polu magnetycznym pola magnetycznego, 7.84. Ruch przewodnika na szynach – uzasadnić kierunek prądu innachylonych do poziomu w dukcyjnego. polu magnetycznym 7.85. Powstawanie SEM indukcji na skrzydłach samolotu 7.86. Powstawanie SEM indukcji w cewce indukcyjnej Uczeń potrafi wyznaczyć współczynnik samoindukcji solenoidu. E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 Prąd przemienny (4 lekcje). Pytania i problemy s. 265-266 lekcja 1 i 2 Obwód drgający LC. Rezonans Uczeń: – wie, co to jest obwód drgający LC, – zna prawa Maxwella, – wie, co to jest fala elektromagnetyczna, – wie, Ŝe źródłem fali elektromagnetycznej jest obwód drgający LC. Lekcja 3 i 4 Prąd przemienny Uczeń: – zna parametry prądu przemiennego z sieci miejskiej, – wie, w jakim celu stosuje się transformator. Strona 13 3 4 Uczeń: – potrafi opisać drgania w obwodzie LC, – potrafi wyjaśnić, dlaczego w obwodzie LC mogą powstawać drgania elektromagnetyczne, – zna i potrafi zastosować wzór na okres drgań własnych obwodu LC. Uczeń potrafi: – wyjaśnić zasadę działania prądnicy prądu przemiennego, – posługiwać się pojęciami napięcia i natęŜenia skutecznego, – posługiwać się pojęciami pracy i mocy prądu przemiennego, – wyjaśnić zasadę działania zastosowanie transformatora. Uczeń potrafi: – ukazać analogie między drganiami obwodu LC i drganiami mechanicznymi, – ukazać analogie między wielkościami charakteryzującymi drgania elektryczne i drgania mechaniczne, – rozwiązać problemy dotyczące drgań elektrycznych. Uczeń: – potrafi posługiwać się pojęciami oporu pojemnościowego i oporu indukcyjnego, – zna prawo Ohma dla obwodu prądu przemiennego, – potrafi opisać i wyjaśnić zasadę działania mierników i silników prądu przemiennego. 5 9. Drgania elektromagnetyczne. Prąd zmienny Lekcja 24 Prąd przemienny. Drgania elektryczne 9.111. Jak dobrać pojemność kondensatora dla dostrojenia odbiornika do odpowiedniej częstotliwości? 9.112. Zmiana zakresu długości fal w odbiorniku radiowym 9.113. Obwód drgający RLC 9.114. Dostosowanie Ŝarówki amerykańskiej do europejskiej sieci prądu przemiennego 9.115. Inny sposób dostosowania Ŝarówki amerykańskiej do europejskiej sieci prądu E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 3 Drgania i fale mechaniczne (10 lekcji). Pytania i problemy s. 240-242 Lekcja 1 i 2 Uczeń: Uczeń: Oscylator harmoniczny – wie, jakie ciało nazywamy – potrafi przedstawić na wykreoscylatorem harmoniczsach zaleŜność wychylenia, nym, prędkości i przyspieszenia od – potrafi zdefiniować wielkoczasu, ści opisujące ruch drgający – potrafi posługiwać się wyraharmoniczny, Ŝeniami opisującymi zaleŜ– wie, Ŝe ruch drgający harność wychylenia, prędkości moniczny odbywa się pod i przyspieszenia od czasu, wpływem siły proporcjo– zna wyraŜenie przedstawiająnalnej do wychylenia i ce zaleŜność siły od wychylezwróconej w stronę połoŜenia w ogólnym przypadku runia równowagi. chu drgającego harmonicznego, – zna wyraŜenia przedstawiające energię w ruchu harmonicznym. Lekcja 3 i 4 Uczeń wie: Uczeń potrafi: Wahadło matematyczne. – Ŝe wahadło matematyczne – skonstruować wahadło, które moŜna uznać za matematyczRezonans. jest wahadłem modelowym, – od czego i jak uzaleŜniony ne, jest okres drgań wahadła – wyjaśnić, kiedy wahadło wykonuje ruch harmoniczny, matematycznego. Uczeń potrafi: – przedstawić na wykresie – opisać przemiany energii związek między okresem drgań i długością wahadła, w ruchu wahadła matematycznego, – wyjaśnić, na czym polega – opisać (jakościowo) zjawizjawisko rezonansu. sko rezonansu, – przykłady zastosowania zjawiska rezonansu. Strona 14 4 5 8. Drgania i fale mechaniczne Uczeń potrafi: Lekcja 19 – zastosować wyraŜenie przedDrgania mechaniczne. stawiające siłę do obliczenia Oscylator harmoniczny okresu drgań własnych w ruchu 8.87. Prędkość cięŜarka drgającego harmonicznym, np. cięŜarka na na spręŜynie spręŜynie, 8.88. Skoczek na trampolinie 8.89. CięŜarek na drgającej desce – obliczać energię kinetyczną i energię potencjalną dla danej 8.90. Okres drgań cięŜarka na spręwartości wychylenia. Ŝynie 8.91. Drgania cieczy w U-rurce 8.92. Drgania areometru zanurzonego w cieczy 8.93. „Pociąg przyszłości” Uczeń potrafi: – zastosować wyraŜenie przedstawiające siłę do obliczenia okresu drgań własnych wahadła matematycznego, – zaplanować sposób sprawdzenia poprawności związku pomiędzy okresem drgań i długością wahadła (doświadczenie „Wahadło”, podręcznik, str.208), – rozwiązywać problemy dotyczące ruchu harmonicznego. Lekcja 20 Wahadło matematyczne i wahadło fizyczne 8.94. „Wahadło sekundowe” 8.95. Wahadło w przyśpieszającym pojeździe 8.96. Wahadło w rakiecie 8.97. Wahadło fizyczne Lekcja 21 Energia oscylatora harmonicznego. Rezonans 8.98. Kula na spręŜynie wykonująca ruch wahadłowy i obrotowy 8.99. KrąŜek obracający się na spręŜynie 8.100. Rezonans wahadła w wagonie kolejowym 8.101. Niebezpieczny rezonans wagonów kolejowych E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 Lekcja 5 Fala harmoniczna Lekcja 6 i 7 Interferencja i dyfrakcja fal. Zasada Huyghensa. Lekcja 8 Elementy akustyki 2 Uczeń: – wie, na czym polega rozchodzenie się fal mechanicznych, – wie, co to jest fala harmoniczna, – zna podstawowe wielkości słuŜące opisowi fal: długość, częstotliwość i prędkość, – zna związek między tymi wielkościami, – potrafi wymienić przykłady fali podłuŜnej i fali poprzecznej. Uczeń: – potrafi objaśnić zasadę Huyghensa, – wie, na czym polega zjawisko interferencji fal harmonicznych. Uczeń: – potrafi opisać fale akustyczne, – wie, czym charakteryzuje się widmo dźwięku, – potrafi wymienić subiektywne i obiektywne cechy dźwięku, – wie, na czym polega zjawisko Dopplera. 3 Uczeń potrafi napisać i objaśnić równanie fali harmonicznej. Uczeń potrafi: – zastosować zasadę Huyghensa do zjawiska rozchodzenia się i nakładania fal, – opisać zjawisko interferencji dwóch fal harmonicznych wysłanych przez jednakowe źródła, – scharakteryzować fale stojące. Uczeń potrafi: – wyjaśnić pojęcia: natęŜenie dźwięku, poziom natęŜenia dźwięku, próg słyszalności, próg bólu, – wyjaśnić, na czym polega zjawisko Dopplera. Strona 15 4 5 Lekcja 22 Fala harmoniczna. Fale stojące 8.102. Równanie fali, prędkość i przyśpieszenie maksymalne cząsteczek 8.103. Równanie fali, prędkość i przyśpieszenie cząsteczek w określonym miejscu i chwili 8.104. Fala stojąca w strunie 8.105. Fala stojąca w strunie Uczeń potrafi: – wyjaśnić i uzasadnić, dlaczego występuje wzmocnienie i wygaszenie interferujących fal, – uzasadnić połoŜenie węzłów i strzałek w jednowymiarowej fali stojącej, – rozwiązywać problemy dotyczące ruchu falowego. Uczeń potrafi zinterpretować zwią- Lekcja 23 zek między poziomem natęŜenia Fale akustyczne. Efekt Dopplera i natęŜeniem. 8.106. Jak ocenić zakres dźwięków wydawanych przez organy? 8.107. Jak dobrać moc głośnika? 8.108. Jak długo trwa gwizd lokomotywy będącej w ruchu? 8.109. Jakiej wysokości dźwięk słyszysz, gdy przejeŜdŜa obok ciebie motocykl? 8.110. Namiar ultrasonograficzny okrętu nieprzyjaciela E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 3 Fale elektromagnetyczne (3 lekcje). Pytania i problemy s. 279-280 Lekcja 1 Uczeń potrafi: Uczeń potrafi opisać (jakościowo) Widmo fal elektromagne– opisać widmo fal elektromechanizm powstawania fal elektycznych magnetycznych, tromagnetycznych. – scharakteryzować poszczególne obszary widma, szczególnie w pobliŜu promieniowania widzialnego. Lekcja 2 i 3 Uczeń wie: Uczeń potrafi: Promieniowanie fal elektro- – Ŝe drgający dipol jest źró– wyjaśnić, dlaczego drgający magnetycznych. dłem fali elektromagnedipol jest źródłem fal elekPodstawy łączności radiowej tycznej, tromagnetycznych, i telewizyjnej. – na czym polega rozprze– opisać zasady łączności rastrzenienie się fal elektrodiowej, magnetycznych. – opisać zasady przekazu telewizyjnego. Strona 16 4 Uczeń potrafi porównać właściwości fal z róŜnych zakresów widma. Uczeń potrafi wyjaśnić, na czym polega modulacja amplitudy i częstotliwości oraz detekcji fal. 5 E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 2 3 Optyka (9 lekcji). Pytania i problemy z optyki fizycznej s. 313-314; z optyki geometrycznej s. 339-340 Lekcja 1 Dyspersja światła. Załamanie i odbicie światła Lekcja 2 i 3 Dyfrakcja i interferencja światła. Polaryzacja Lekcja 4 i 5 Zwierciadła (opcjonalnie) Strona 17 4 5 11. Optyka fizyczna 12. Optyka geometryczna Uczeń: Uczeń potrafi zaprojektoUczeń potrafi: Lekcja 26 – potrafi sformułować prawo – zastosować prawo odbicia wać/wykonać doświadczenie w celu Odbicie i załamanie światła odbicia i załamania światła, wyznaczenia współczynnika zała11.119. Odchylenia promienia świai załamania światła w pro– potrafi zdefiniować współmania światła (doświadczenie Sneltła w pryzmacie stych zadaniach, czynnik załamania, 11.120. Całkowite wewnętrzne – wyjaśnić, dlaczego występuje lius”, podręcznik, s.289). – wie, na czym polega wezjawisko dyspersji światła, odbicie światła wnętrzne odbicie, w pryzmacie – wyjaśnić, jak zmienia się – wie, Ŝe przy przejściu świa11.121. Co widzi nurek, patrząc prędkość i długość fali przy tła z jednego ośrodka do przejściu z jednego ośrodka z dołu na powierzchnię wodrugiego nie ulega zmianie dy? do drugiego. częstotliwość (okres) fali, – potrafi wyjaśnić przechodzenie światła przez pryzmat, – wie na czym polega dyspersja światła. Uczeń wie: Uczeń: Uczeń potrafi: Lekcja 27 – na czym polega zjawisko – potrafi opisać i wyjaśnić po– potrafi zastosować warunek Dyfrakcja i interferencja światła wzmocnienia i osłabienia fali do 11.122. Jak dobrać odpowiednią dyfrakcji i interferencji wstawanie prąŜków interfesiatkę dyfrakcyjną? światła, rencyjnych za pomocą siatki rozwiązywania problemów, – jakie fale nazywamy falami dyfrakcyjnej, – potrafi opisać zastosowanie 11.123. Jak obliczyć szerokość zjawiska interferencji światła, widma na ekranie utworzospójnymi, – potrafi wymienić sposoby – potrafi zastosować tzw. prawo nego przez siatkę dyfrak– na czym polega zjawisko polaryzowania światła, polaryzacji światła, – wie, w jakim celu stosuje się Brewstera. cyjną? 11.124. Jak obliczyć odległość mię– Ŝe polaryzacja świadczy analizę spektralną. dzy prąŜkami widma utwoo tym, iŜ fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną, rzonego przez siatkę dyfrakcyjną? – co to jest widmo optyczne, 11.125. Znajdź wysokość zawiesze– do czego słuŜy spektroskop. nia latarni na podstawie pomiaru długości swojego cienia Uczeń: Uczeń: Uczeń: Lekcja 28 – potrafi wymienić rodzaje – wie, Ŝe f = R/2, – potrafi graficznie uzasadnić, Ŝe Prostoliniowy bieg promieni świazwierciadeł, – potrafi narysować bieg prof = R/2, tła. Zwierciadła – zna pojęcia: ognisko, ognimieni w celu skonstruowania – potrafi zastosować równanie 12.126. Jak optymalnie dobrać rozskowa, promień krzywizny, obrazów powstających zwierciadła. miary zwierciadła płaskieoś optyczna, w zwierciadle płaskim i kuligo? E. Strugała, Propozycja planu wynikowego do przedmiotu fizyka i astronomia, WSzPWN 1 – Lekcja 6 i 7 Soczewki 2 potrafi zdefiniować powiększenie obrazu. Uczeń potrafi: – wymienić rodzaje soczewek, – zdefiniować zdolność skupiającą soczewki, – obliczyć zdolność skupiającą soczewki o danej ogniskowej, – opisać od czego i jak zaleŜy zdolność skupiająca soczewki. Lekcja 8 i 9 Uczeń: Przyrządy optyczne. – potrafi opisać budowę lupy, Lupa, okulary, luneta, mikromikroskopu i lunety, skop. – wie, w jakim celu stosuje te przyrządy optyczne. – 3 stym, potrafi napisać i objaśnić równanie zwierciadła kulistego. Strona 18 4 Uczeń potrafi: – narysować bieg promieni w celu skonstruowania obrazów w soczewkach, – zastosować równanie soczewki do rozwiązywania zadań, – obliczać zdolność skupiającą soczewki, znając promienie sfer ograniczających i współczynniki załamania. Uczeń potrafi wyjaśnić zasadę Uczeń potrafi: działania lupy, mikroskopu i lune- – wyjaśnić, na czym polega koty. rekta wzroku za pomocą okularów, – opisać, od czego uzaleŜnione jest powiększenie otrzymywane za pomocą poszczególnych przyrządów optycznych. 5 12.127. Czy potrafiłbyś określić wielkość Ziemi, mając takie dane, jakie miał Eratostenes? 12.128. W jakiej odległości od twarzy naleŜy trzymać zwierciadło wklęsłe podczas makijaŜu? 12.129. ZaleŜności geometryczne w zwierciadle wypukłym 12.130. Połączenie zwierciadła wklęsłego z płaskim Lekcja 29 Pryzmat. Soczewka. Cz. 1 12.131. Kąt najmniejszego odchylenia światła w pryzmacie 12.132. Projektujemy soczewkę szklaną 12.133. Zdolność skupiająca szklanej soczewki w wodzie 12.134. Układ soczewek w wodzie Lekcja 30 Pryzmat. Soczewka. Cz. II 12.135. Dobierz okulary dla dalekowidza 12.136. Dobierz nowe okulary dla krótkowidza 12.137. Projektujemy obiektyw rzutnika 12.138. Wada chromatyczna soczewki
