Zagadnienia maturalne z Fizyki

Zakres materiału wymagany na ustnym egzaminie dojrzałości
Fizyka z astronomią
Kinematyka punktu materialnego.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Wielkości opisujące ruch; układ odniesienia, położenie, tor ruchu, droga, prędkość i przyspieszenie.
Interpretacja graficzna zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu.
Opis ruchu prostoliniowego jednostajnego.
Opis ruchu prostoliniowego jednostajnie zmiennego.
Prędkość średnia i sposoby jej obliczania.
Składanie ruchów, prędkość względna.
Opis ruchu jednostajnego po okręgu.
Prędkość i przyspieszenie w ruchu krzywoliniowym.
Dynamika punktu materialnego.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Zasady dynamiki Newtona. Rodzaje sił. Siła ciężkości. Siła tarcia. Siła oporu ośrodka.
Siły bezwładności. Układ inercjalny i nieinercjalny.
Dynamika ruchu po okręgu.
Składanie sił. Rozkład siły na składowe.
Ciało na równi pochyłej.
Pęd i popęd siły. Ogólna postać II zasady dynamiki.
Zasada zachowania pędu.
Praca, moc i energia mechaniczna.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Praca mechaniczna.
Energia kinetyczna.
Energia potencjalna ciężkości.
Zasada zachowania energii.
Zastosowanie zasady zachowania energii i pędu.
Zderzenia sprężyste i niesprężyste.
Ruch ciała w jednorodnym polu grawitacyjnym.
1.
2.
3.
4.
5.
Swobodny spadek.
Rzut pionowy w górę.
Rzut pionowy w dół z wysokości H.
Rzut poziomy.
Rzut ukośny.
Kinematyka i dynamika ruchu obrotowego ciała sztywnego - MF.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Ruch obrotowy ciała sztywnego.
Prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe.
Związki między wielkościami liniowymi i kątowymi.
Moment siły.
Moment bezwładności. Twierdzenie Steinera.
Zasady dynamiki ruchu obrotowego.
Zasada zachowania momentu pędu.
Energia kinetyczna ruchu obrotowego.
Praca w ruchu obrotowym.
Ośrodki ciągłe.
1.
2.
3.
4.
5.
Własności sprężyste cieczy i ciał stałych.
Ciśnienie hydrostatyczne i parcie hydrostatyczne.
Prawo Archimedesa i prawo Pascala. Warunki pływania ciał.
Siły sprężystości. Prawo Hooke'a dla odkształcenia długości.
Rozszerzalność termiczna ciał stałych i cieczy.
Termodynamika.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Temperatura jako miara energii kinetycznej układu.
Gaz doskonały i jego własności.
Ciepło, energia wewnętrzna i ciepło właściwe.
Parametry stanu gazu i związki między nimi, równanie Ciapeyrona.
Równanie stanu gazu doskonałego.
Przemiany gazowe (izotermiczna, izobaryczna, izotermiczna i adiabatyczna) i ich interpretacja
geometryczna.
I zasada termodynamiki i jej zastosowanie do przemian gazowych.
II zasada termodynamiki.
Zasada działania silnika cieplnego na przykładzie silnika Carnota. Sprawność silnika cieplnego.
Pole grawitacyjne.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Prawo powszechnego ciążenia.
Pole grawitacyjne i jego natężenie. Pole punktowej masy.
Zasada superpozycji wektorów natężeń pól.
Pole jednorodnej kuli.
Pole grawitacyjne Ziemi. Ciężar ciała a szerokość geograficzna.
Praca w polu centralnym i jednorodnym.
Energia potencjalna ciała w centralnym polu grawitacyjnym.
Potencjał grawitacyjny.
I i II prędkość kosmiczna.
Przeciążenie i nieważkość.
Ruch satelity. Satelita geostacjonarny.
Prawa Keplera ruchu planet.
Pole elektrostatyczne.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Sposoby elektryzowania ciał.
Zasada zachowania ładunku.
Prawo Coulomba.
Natężenie pola elektrycznego.
Pole centralne ładunku punktowego. Jednorodne pole elektryczne. Pole dipola.
Zjawisko indukcji elektrycznej.
Wektor indukcji elektrycznej.
Prawo Gaussa i jego zastosowania. Pole naładowanej jednorodnie płaszczyzny i sfery - MF.
Praca w polu centralnym i jednorodnym.
Potencjał elektryczny. Powierzchnie ekwipotencjalne.
Kondensator i jego pojemność. Pojemność układu kondensatorów.
Własności elektryczne ciał. Dielektryk w polu elektrycznym.
Ruch ładunku w polu elektrycznym.
Prąd elektryczny stały.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Natężenie prądu.
Prąd w ujęciu mikroskopowym, gęstość prądu.
Prawo Ohma.
Opór elektryczny przewodnika. Zależność oporu od temperatury.
Łączenie oporów.
Przepływ prądu w cieczach. Prawa elektrolizy Faradaya
Źródło prądu, siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny.
Obwód prądu, prawa Kirchhoffa.
Łączenie źródeł.
Praca i moc prądu.
Pole magnetyczne.
1.
2.
3.
4.
Wektor indukcji magnetycznej.
Działanie pola magnetycznego na ładunek elektryczny, szczególne przypadki ruchu.
Strumień indukcji magnetycznej.
Działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem, wykorzystanie siły elektrodynamicznej.
5.
6.
7.
Pole magnetyczne przewodnika z prądem, prawo Ampere'a, pole przewodnika prostoliniowego, kołowego i
zwojnicy.
Wzajemne oddziaływanie przewodników z prądem.
Własności magnetyczne materii, charakterystyka dia-, para- i ferromagnetyków. Krzywa namagnesowania.
Indukcja elektromagnetyczna. Prąd przemienny.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Zjawisko indukcji elektromagnetycznej.
Prawo Faraday'a, sposoby wzbudzania prądu indukcyjnego. Reguła Lenza.
Samoindukcja, indukcyjność.
Zasada działania prądnicy prądu przemiennego.
Własności prądu przemiennego.
Praca i moc prądu przemiennego, wartości skuteczne napięcia i natężenia.
Zasada działania transformatora i induktora.
Obwody drgające szeregowe RL, RC i RLC, rola indukcyjności i pojemności.
Rezonans elektromagnetyczny.
Fale elektromagnetyczne i ich podział.
Drgania i fale mechaniczne.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Ruch harmoniczny, zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu.
Równanie różniczkowe ruchu harmonicznego.
Energia ruchu harmonicznego.
Drgania swobodne i wymuszone, rezonans mechaniczny.
Drgania tłumione.
Wahadło matematyczne.
Wahadło fizyczne - MF.
Rozchodzenie się fal mechanicznych, zasada Huyghensa.
Rodzaje fal.
Prawo załamania i odbicia.
Dyfrakcja i interferencja, warunki wzmocnienia i wygaszenia fal.
Warunki powstawania fali stojącej i jej opis.
Fale akustyczne. Krzywa słyszalności ucha ludzkiego.
Poziom natężenia dźwięku.
Podział wrażeń słuchowych i ich charakterystyka.
Prędkość dźwięku w różnych ośrodkach.
Powstawanie fal stojących w strunie i w słupie powietrza.
Zjawiska towarzyszące rozchodzeniu się fal akustycznych, echo, pogłos.
Zjawisko Dopplera.
Wytwarzanie i własności ultradźwięków.
Optyka geometryczna.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Prawo odbicia.
Powstawanie obrazów w zwierciadle płaskim i sferycznym (wklęsłym i wypukłym).
Równanie zwierciadła.
Wady zwierciadeł.
Prawo załamania światła. Bezwzględny i względny współczynnik załamania.
Całkowite wewnętrzne odbicie. Kąt graniczny.
Pryzmat, przybliżone równanie.
Powstawanie obrazów w soczewkach, równanie soczewki,
Zdolność zbierająca soczewki i układów soczewek.
Powiększenie liniowe i kątowe.
Proste przyrządy optyczne, lupa, mikroskop.
Oko jako przyrząd optyczny.
Fotometria.
1.
2.
Podstawowe wielkości fotometryczne: strumień świetlny, światłość i natężenie oświetlenia.
Zasada fotometru.
Optyka falowa.
1.
2.
3.
4.
5.
Światło jako fala elektromagnetyczna.
Doświadczenie Younga.
Dyfrakcja i interferencja światła.
Siatka dyfrakcyjna i jej zastosowanie do pomiaru długości fali.
Polaryzacja światła.
Elementy fizyki relatywistycznej.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Transformacja Galileusza.
Założenia teorii względności.
Transformacja Lorentza położenia, i prędkości.
Dylatacja czasu i kontrakcja długości.
Pojęcie jednoczesności zdarzeń.
Relatywistyczne ujęcie energii. Energia spoczynkowa.
Elementy fizyki kwantowej.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kwantowa natura promieniowania.
Własności fotonu.
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.
Promieniowanie ciała doskonale czarnego, prawa Wiena, Kirchhoffa i Stefana - Boltzmanna.
Zjawisko Comptona.
Atom wodoru. Postulaty Bohra. Widmo atomu a poziomy energetyczne.
Promieniowanie Roentgena, wytwarzanie, własności i wykorzystanie.
Fale materii. Dualizm korpuskularno - falowy.
Elementy fizyki ciała stałego - MF.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Budowa wewnętrzna ciała stałego.
Rodzaje sieci krystalicznych.
Model pasmowy przewodnika i izolatora.
Półprzewodniki samoistne i domieszkowe.
Dioda i tranzystor - zasada działania i zastosowanie.
Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne.
Fizyka jądra atomowego.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Doświadczenie Rutherforda.
Budowa jądra atomowego, liczba masowa i atomowa, własności nukleonów.
Izotopy.
Energia wiązania. Niedobór masy.
Prawo rozpadu promieniotwórczego, stała rozpadu i okres połowicznego zaniku.
Własności promieniowania alfa, beta i gamma.
Reakcje jądrowe: rozszczepienie, fotorozpad i synteza.
Budowa i działanie reaktora jądrowego, kontrolowana reakcja łańcuchowa.
Zasady zachowania w reakcjach jądrowych.
Obowiązkowe doświadczenia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Wyznaczanie przyspieszenia ciała w ruchu jednostajnie zmiennym.
Badanie zależności przyspieszenia ciała od działającej na nie siły.
Badanie zależności przyspieszenia ciała od masy tego ciała.
Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego w swobodnym spadku.
Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego i kinematycznego.
Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy na podstawie prawa Archimedesa.
Wyznaczanie ciepła właściwego ciała stałego.
Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy.
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu.
Wyznaczanie ciepła skraplania pary wodnej.
Sprawdzanie słuszności prawa Boyle'a-Mariotte'a.
Omów doświadczenia przedstawiające sposoby elektryzowania ciał. Wyjaśnij zachodzące zjawiska.
Wyznaczanie oporu elektrycznego przewodnika.
Wyznaczanie siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego ogniwa.
Wyznaczanie sprawności grzejnika elektrycznego.
Prawo Ohma dla odcinka obwodu.
Sprawdzenie słuszności praw Kirchhoffa
Wyznaczanie stałej grawitacji - omówienie sposobów wyznaczania.
Wyznaczanie prędkości głosu w powietrzu na podstawie rezonansu akustycznego.
Wyznaczanie prędkości dźwięku w ciałach stałych za pomocą rury Kundla.
Zestaw przyrządy i omów tok postępowania przy badaniu zależności okresu drgań własnych obciążnika na
sprężynie od masy obciążnika.
Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego.
Wyznaczanie momentu bezwładności bryły obrotowej, takiej jak np. koło, walec, kula - MF.
Badanie właściwości i wyznaczanie przekładni transformatora.
Sposoby wzbudzania prądu indukcyjnego.
Wyznaczanie indukcyjności zwojnicy.
Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej.
Wyznaczanie współczynnika załamania światła.
Wyznaczanie ogniskowej soczewki skupiającej i rozpraszającej.
Badanie zjawiska polaryzacji światła.