Strona głównaFizyka - zakres rozszerzony

Fizyka - zakres rozszerzony

PODSTAWA PROGRAMOWA PRZEDMIOTU FIZYKA
IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony

Cele kształcenia – wymagania ogólne:

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 fi zycznych i matematycznych do opisu zjawisk.
V. Planowanie i wykonywanie prostych doświadczeń i analiza ich wyników.

Treści nauczania – wymagania szczegółowe:

1. Ruch punktu materialnego. Uczeń:

  1. rozróżnia wielkości wektorowe od skalarnych; wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);
  2. opisuje ruch w różnych układach odniesienia;
  3. oblicza prędkości względne dla ruchów wzdłuż prostej;
  4. wykorzystuje związki pomiędzy położeniem, prędkością i przyspieszeniem w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym do obliczania parametrów ruchu;
  5. rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu;
  6. oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego;
  7. opisuje swobodny ruch ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki Newtona;
  8. wyjaśnia ruch ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona;
  9. stosuje trzecią zasadę dynamiki Newtona do opisu zachowania się ciał;
  10. wykorzystuje zasadę zachowania pędu do obliczania prędkości ciał podczas zderzeń niesprężystych i zjawiska odrzutu;
  11. wyjaśnia różnice między opisem ruchu ciał w układach inercjalnych i nieinercjalnych, posługuje się siłami bezwładności do opisu ruchu w układzie nieinercjalnym;
  12. posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania ruchu ciał;
  13. składa i rozkłada siły działające wzdłuż prostych nierównoległych;
  14. oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przy spieszenia dośrodkowego;
  15. analizuje ruch ciał w dwóch wymiarach na przykładzie rzutu poziomego.

2. Mechanika bryły sztywnej. Uczeń:

  1. rozróżnia pojęcia: punkt materialny, bryła sztywna, zna granice ich stosowalności;
  2. rozróżnia pojęcia: masa i moment bezwładności;
  3. oblicza momenty sił;
  4. analizuje równowagę brył sztywnych, w przypadku gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił);
  5. wyznacza położenie środka masy;
  6. opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe);
  7. analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił;
  8. stosuje zasadę zachowania momentu pędu do analizy ruchu;
  9. uwzględnia energię kinetyczną ruchu obrotowego w bilansie energii.

3. Energia mechaniczna. Uczeń:

  1. oblicza pracę siły na danej drodze;
  2. oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał w jednorodnym polu grawitacyjnym;
  3. wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu;
  4. oblicza moc urządzeń, uwzględniając ich sprawność;
  5. stosuje zasadę zachowania energii oraz zasadę zachowania pędu do opisu zderzeń sprężystych i niesprężystych.

4. Grawitacja. Uczeń:

  1. wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do obliczenia siły oddziaływań grawitacyjnych między masami punktowymi i sferycznie symetrycznymi;
  2. rysuje linie pola grawitacyjnego, rozróżnia pole jednorodne od pola centralnego;
  3. oblicza wartość i kierunek pola grawitacyjnego na zewnątrz ciała sferycznie symetrycznego;
  4. wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety a jej masą i promieniem;
  5. oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej;
  6. wyjaśnia pojęcie pierwszej i drugiej prędkości kosmicznej; oblicza ich wartości dla różnych ciał niebieskich;
  7. oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi;
  8. oblicza okresy obiegu planet i ich średnie odległości od gwiazdy, wykorzystując III prawo Keplera dla orbit kołowych;
  9. oblicza masę ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego satelity.

5. Termodynamika. Uczeń:

  1. wyjaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gazu;
  2. opisuje przemianę izotermiczną, izobaryczną i izochoryczną;
  3. interpretuje wykresy ilustrujące przemiany gazu doskonałego;
  4. opisuje związek pomiędzy temperaturą w skali Kelwina a średnią energią kinetyczną cząsteczek;
  5. stosuje pierwszą zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła;
  6. oblicza zmianę energii wewnętrznej w przemianach izobarycznej i izochorycznej oraz pracę wykonaną w przemianie izobarycznej;
  7. posługuje się pojęciem ciepła molowego w przemianach gazowych;
  8. analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii;
  9. interpretuje drugą zasadę termodynamiki;
  10. analizuje przedstawione cykle termodynamiczne, oblicza sprawność silników cieplnych w oparciu o wymieniane ciepło i wykonaną pracę;
  11. odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy;
  12. wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego.

6. Ruch harmoniczny i fale mechaniczne. Uczeń:

  1. analizuje ruch pod wpływem sił) sprężystych (harmonicznych), podaje przykłady takiego ruchu;
  2. oblicza energię potencjalną sprężystości;
  3. oblicza okres drgań ciężarka na sprężynie i wahadła matematycznego;
  4. interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ru chu drgającym;
  5. opisuje drgania wymuszone;
  6. opisuje zjawisko rezonansu mechanicznego na wybranych przykładach;
  7. stosuje zasadę zachowania energii w ruchu drgającym, opisuje przemiany energii kinetycznej i potencjalnej w tym ruchu;
  8. stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością;
  9. opisuje załamanie fali na granicy ośrodków;
  10. opisuje zjawisko interferencji, wyznacza długość fali na podstawie obrazu interferencyjnego;
  11. wyjaśnia zjawisko ugięcia fali w oparciu o zasadę Huygensa;
  12. opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi przeciwbieżnie;
  13. opisuje efekt Dopplera w przypadku poruszającego się źródła i nieruchomego obserwatora.

7. Pole elektryczne. Uczeń:

  1. wykorzystuje prawo Coulomba do obliczenia siły oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami punktowymi;
  2. posługuje się pojęciem natężenia pola elektrostatycznego;
  3. oblicza natężenie pola centralnego pochodzącego od jednego ładunku punktowego;
  4. analizuje jakościowo pole pochodzące od układu ładunków;
  5. wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego;
  6. przedstawia pole elektrostatyczne za pomocą linii pola;
  7. opisuje pole kondensatora płaskiego, oblicza napięcie między okładkami;
  8. posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora;
  9. oblicza pojemność kondensatora płaskiego, znając jego cechy geometryczne;
  10. oblicza pracę potrzebną do naładowania kondensatora;
  11. analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym;
  12. opisuje wpływ pola elektrycznego na rozmieszczenie ładunków w przewodniku, wyjaśnia działanie piorunochronu i klatki Faradaya.

8. Prąd stały. Uczeń:

  1. wyjaśnia pojęcie siły elektromotorycznej ogniwa i oporu wewnętrznego;
  2. oblicza opór przewodnika, znając jego opór właściwy i wymiary geometryczne;
  3. rysuje charakterystykę prądowo-napięciową opornika podlegającego prawu Ohma;
  4. stosuje prawa Kirchhoffa do analizy obwodów elektrycznych;
  5. oblicza opór zastępczy oporników połączonych szeregowo i równolegle;
  6. oblicza pracę wykonaną podczas przepływu prądu przez różne elementy obwodu oraz moc rozproszoną na oporze;
  7. opisuje wpływ temperatury na opór metali i półprzewodników.

9. Magnetyzm, indukcja magnetyczna. Uczeń:

  1. szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica);
  2. oblicza wektor indukcji magnetycznej wytworzonej przez przewodniki z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica);
  3. analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu magnetycznym;
  4. opisuje wpływ materiałów na pole magnetyczne;
  5. opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych;
  6. analizuje siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem w polu magnetycznym;
  7. opisuje zasadę działania silnika elektrycznego;
  8. oblicza strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię;
  9. analizuje napięcie uzyskiwane na końcach przewodnika podczas jego ruchu w polu magnetycznym;
  10. oblicza siłę elektromotoryczną powstającą w wyniku zjawiska indukcji elektromagnetycznej;
  11. stosuje regułę Lenza w celu wskazania kierunku przepływu prądu indukcyjnego;
  12. opisuje budowę i zasadę działania prądnicy i transformatora;
  13. opisuje prąd przemienny (natężenie, napięcie, częstotliwość, wartości skuteczne);
  14. opisuje zjawisko samoindukcji;
  15. opisuje działanie diody jako prostownika.

10. Fale elektromagnetyczne i optyka. Uczeń:

  1. opisuje widmo fal elektromagnetycznych i podaje źródła fal w poszczególnych zakresach z omówieniem ich zastosowań;
  2. opisuje jedną z metod wyznaczenia prędkości światła;
  3. opisuje doświadczenie Younga;
  4. wyznacza długość fali świetlnej przy użyciu siatki dyfrakcyjnej;
  5. opisuje i wyjaśnia zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i przy przejściu przez polaryzator;
  6. stosuje prawa odbicia i załamania fal do wyznaczenia biegu promieni w pobliżu granicy dwóch ośrodków;
  7. opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza kąt graniczny;
  8. rysuje i wyjaśnia konstrukcje tworzenia obrazów rzeczywistych i pozornych otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających;
  9. stosuje równanie soczewki, wyznacza położenie i powiększenie otrzymanych obrazów.

11. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego. Uczeń:

  1. opisuje założenia kwantowego modelu światła;
  2. stosuje zależność między energią fotonu a częstotliwością i długością fali do opisu zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego, wyjaśnia zasadę działania fotokomórki;
  3. stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia częstotliwości promieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy;
  4. opisuje mechanizmy powstawania promieniowania rentgenowskiego;
  5. określa długość fali de Broglie’a poruszających się cząstek.

12. Wymagania przekrojowe. Oprócz wiedzy z wybranych działów fizyki, uczeń:

  1. przedstawia jednostki wielkości fizycznych wymienionych w podstawie programowej, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi;
  2. samodzielnie wykonuje poprawne wykresy (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych);
  3. przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem;
  4. interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu;
  5. dopasowuje prostą y = ax + b do wykresu i ocenia trafność tego postępowania; oblicza wartości współczynników a i b (ocena ich niepewności nie jest wymagana);
  6. opisuje podstawowe zasady niepewności pomiaru (szacowanie niepewności pomiaru, obliczanie niepewności względnej, wskazywanie wielkości, której pomiar ma de cy dujący wkład na niepewność otrzymanego wyniku wyznaczanej wielkości fizycznej);
  7. szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku;
  8. przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularno-naukowego z dziedziny fizyki lub astronomii.

13. Wymagania doświadczalne
Uczeń przeprowadza przynajmniej połowę z przedstawionych poniżej badań polegających na wykonaniu pomiarów, opisie i analizie wyników oraz, jeżeli to możliwe, wykonaniu i interpretacji wykresów dotyczących:

  1. ruchu prostoliniowego jednostajnego i jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenie przy spieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym);
  2. ruchu wahadła (np. wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego);
  3. ciepła właściwego (np. wyznaczenie ciepła właściwego danej cieczy);
  4. kształtu linii pól magnetycznego i elektrycznego (np. wyznaczenie pola wokół przewodu w kształcie pętli, w którym płynie prąd);
  5. charakterystyki prądowo-napięciowej opornika, żarówki, ewentualnie diody (np. pomiar i wykonanie wykresu zależności I(U);
  6. drgań struny (np. pomiar częstotliwości podstawowej drgań struny dla różnej długości drgającej części struny);
  7. dyfrakcji światła na siatce dyfrakcyjnej lub płycie CD (np. wyznaczenie gęstości ścieżek na płycie CD);
  8. załamania światła (np. wyznaczenie współczynnika załamania światła z pomiaru kąta granicznego);
  9. obrazów optycznych otrzymywanych za pomocą soczewek (np. wyznaczenie po większenia obrazu i porównanie go z powiększeniem obliczonym teoretycznie).

W ramach kursu maturalnego z fizyki nauczyciel prowadzący:

  1. zadaje i sprawdza prace domowe;
  2. pracujemy na arkuszach maturalnych z poprzednich lat:
  3. wprowadzamy i rozwijamy umiejętności czytania i rozwiązywania zadań maturalnych wedle przyjętych kryteriów oceniania;
  4. liczne testy i sprawdziany ewaluacyjne mają za zadanie systematyczną kontrolę postępów ucznia, dając nam również przegląd indywidualnych predyspozycji ucznia lub grupy. Pozwala to na dopasowania toku i szybkości pracy z materiałem dydaktycznym.

Zapraszamy już dziś !