Fizyka Gimnazjum

Fizyka
Gimnazjum
Cele kształcenia
1. Postawa badawcza oparta na wnikliwej obserwacji zjawisk fizycznych i astronomicznych.
2. Zrozumienie kluczowej roli doświadczenia w fizyce, analiza wpływu zmiany warunków
przeprowadzenia doświadczenia na jego wynik.
3. Opanowanie logicznej struktury rozumowania fizycznego rekonstruującego związki między
różnymi zjawiskami fizycznymi z wykorzystaniem pojęć matematycznych.
4. Zrozumienie sensu praw fizycznych jako uogólnienia wyników obserwacji i doświadczeń.
5. Poznanie roli fizyki jako podstawowej nauki przyrodniczej, poznanie przykładów świadczących
o związkach fizyki z naukami pokrewnymi (chemią, biologią, medycyną i geografią).
6. Poznanie przykładów wykorzystania odkryć fizycznych w technice.
Treść kształcenia
Łącznie na działy 1-13 przeznaczono 87 godz., co oznacza pozostawienie pewnej rezerwy. Nie
przydzielono godzin odrębnie zagadnieniom przekrojowym (dział 14 w Wymaganiach)
1. Właściwości materii (6 godz.)
1.1. Mechaniczne właściwości materii w trzech stanach skupienia. Wyjaśnienie tych
właściwości na podstawie cząsteczkowej budowy materii. Dyfuzja w gazach i cieczach.
Krystaliczna struktura ciał stałych. Zmiany stanu skupienia.
1.2. Orientacyjne wiadomości o skali wielkości w mikroświecie.
1.3. Gęstość – jednostka (g/cm3 i kg/m3), przykłady, obliczenia.
2. Energia i jej przemiany – wstęp (7 godz.)
2.1. Energia jako czynnik niezbędny do życia roślin i zwierząt i do działania urządzeń
technicznych. Przykłady źródeł energii (paliwa, żywność, światło słoneczne, baterie).
Jednostka energii – dżul (wzmianka wstępna). Energia chemiczna, sprężystości,
kinetyczna, grawitacyjna (wszystkie jakościowo). Przemiany wymienionych rodzajów
energii.
2.2. Temperatura (w skali Celsjusza) jako wielkość związana z ruchem cząsteczek. Ciepło
jako forma przekazu energii. Dobre i złe przewodnictwo cieplne. Przekaz energii przez
promieniowanie.
2.3. Porównanie ilości ciepła niezbędnej do podgrzania 1 kilograma różnych substancji o 1
stopień, jego znaczenie klimatyczne. Zjawisko konwekcji i jego przyczyna. Związek
między przepływem ciepła a topnieniem lodu (zamarzaniem wody) i wrzeniem wody
(skraplaniem pary).
3. Siły i równowaga (10 godz.)
3.1. Siła jako wielkość wektorowa. Przykłady sił. Jednostka siły (wyrażona jako ciężar ciała o
odpowiedniej masie, tzn. g jako współczynnik przeliczeniowy na Ziemi). Siłomierze.
Ciężar ciał na innych planetach (lub na Księżycu) i rozróżnienie między masą a ciężarem.
Równowaga sił skierowanych wzdłuż jednej prostej lub wzdłuż jednej z dwóch prostych
prostopadłych. III zasada dynamiki (w odniesieniu do statyki).
3.2. Ciśnienie, jednostka ciśnienia, prawo Pascala. Ciśnienie w cieczy lub gazie w zależności
od głębokości (wysokości), wzór ∆p = ρgh. Ciśnienie atmosferyczne i jego pomiar. Siła
wyporu w cieczach i gazach (prawo Archimedesa).
4. Ruch jednostajny (5 godz.)
4.1. Prędkość w ruchu jednostajnym, jednostki prędkości (m/s, km/h). Wykresy x(t) i v(t) dla
ruchu jednostajnego i odcinkami jednostajnego. Przesunięcie ujemne i prędkość ujemna.
Prędkość średnia.
4.2. Siły w ruchu jednostajnym prostoliniowym, I zasada dynamiki. Bezwładność i zjawiska,
w których obserwujemy jej efekty.
5. Ruch drgający i fale (8 godz.)
5.1. Wahadło i wahadło sprężynowe. Przemiany energii w wahadłach. Wykres x(t), amplituda,
okres, częstotliwość, wzór f = 1/T.
5.2. Fale na wodzie i na napiętej strunie lub sprężynie (tylko harmoniczne). Przekazywanie
energii przez fale. Fale podłużne i poprzeczne. Amplituda i częstotliwość fali. Fale
dźwiękowe w powietrzu, ich prędkość. Związek między wysokością a częstotliwością
dźwięku oraz między jego amplitudą a głośnością lub energią fali (jakościowo).
Wytwarzanie dźwięku przez głośnik i instrumenty muzyczne. Oscylogramy różnych
dźwięków. Zapis i odtwarzanie dźwięków – rozróżnienie między zapisem analogowym a
cyfrowym.
5.3. Ultradźwięki i przykłady ich zastosowania.
6. Światło (8 godz.)
6.1. Przekazywanie energii przez światło. Prostoliniowe rozchodzenie się światła, cień i
półcień. Prawo odbicia, rozproszenie na powierzchniach chropowatych. Obraz pozorny w
zwierciadle płaskim. Zastosowanie zwierciadła wklęsłego.
6.2. Załamanie światła w wodzie i szkle (opis jakościowy). Soczewka skupiająca, jej ognisko i
ogniskowa. Powstawanie obrazów rzeczywistych w soczewce i jego zastosowania.
6.3. Rozszczepienie światła w pryzmacie, barwy. Barwy przedmiotów jako wynik
selektywnego odbicia światła białego. Laser jako źródło światła monochromatycznego.
6.4. Informacja o falowych cechach światła, o prędkości światła i rozchodzeniu się w próżni.
Inne rodzaje fal elektromagnetycznych: fale radiowe, promieniowanie podczerwone,
nadfioletowe, rentgenowskie, przykłady ich zastosowań. Przekazywanie informacji za
pośrednictwem fal radiowych, promieni podczerwonych i wiązek światła w
światłowodach.
7. Dynamika (6 godz.)
Ten paragraf został napisany w 2 wersjach (także dalej w Wymaganiach). Wybór jednej z wersji
nastąpi po recenzjach (jeśli jedna z wersji zostanie zrecenzowana negatywnie) lub według opinii
środowiska.
Wersja 1
7.1. Zasada pomiaru masy ciała poprzez oddziaływanie z ciałem o masie jednostkowej. Pęd,
jednostka pędu. Zasada zachowania pędu w jednowymiarowych zderzeniach dwóch ciał.
7.2. Siła jako przyczyna zmiany pędu. II zasada dynamiki w postaci F = ∆p/∆t. Jednostka siły
(niuton) i jej określenie na podstawie tego wzoru. III zasada dynamiki, zjawisko odrzutu.
Przykłady ruchu przyspieszonego, ich opis na podstawie II zasady dynamiki.
7.3. Mikroskopowy obraz ciśnienia gazu, zależność ciśnienia od temperatury (jakościowo).
Wersja 2
7.1. Ruch prostoliniowy przyspieszony i opóźniony. Przyspieszenie – definicja i jednostka. II
zasada dynamiki w postaci F = ma. Jednostka siły (niuton) i jej określenie na podstawie
tego wzoru. Przykłady ruchu przyspieszonego, ich opis na podstawie II zasady dynamiki.
Spadek swobodny i przyspieszenie ziemskie. III zasada dynamiki, zjawisko odrzutu.
8. Praca i energia mechaniczna (5 godz.)
2
8.1. Praca i jej obliczanie na podstawie wzoru W = Fs. Jednostka pracy. Praca jako przekaz
energii. Moc, jednostka mocy.
8.2. Energia grawitacyjna i jej obliczanie na podstawie wzoru Egraw = mgh. Ilościowy opis
przemian energii z wykorzystaniem tego wzoru. Straty energii mechanicznej wskutek
tarcia i oporu powietrza, ich związek z wydzielaniem ciepła. Zasada zachowania energii.
9. Prawo ciążenia powszechnego i ciała niebieskie (4 godz.)
9.1. Siła jako przyczyna zmiany kierunku ruchu ciał (jakościowo). Siła dośrodkowa w ruchu
po okręgu.
9.2. Przyciąganie grawitacyjne Ziemi w odniesieniu do spadania ciał ziemskich, do ruchu
Księżyca i sztucznych satelitów Ziemi. Zmniejszanie się siły grawitacji ze wzrostem
odległości (jakościowo). Uniwersalny charakter siły grawitacji, ruchy planet wokół
Słońca i księżyców wokół planet.
9.3. Słońce jako jedna z gwiazd. Galaktyki. Orientacyjne wiadomości o skali odległości w
astronomii (odległość do Księżyca, Słońca, gwiazd). Rok świetlny jako jednostka
odległości.
10. Ładunki elektryczne i ich oddziaływanie (4 godz.)
10.1. Elektryzowanie ciał przez tarcie. Informacja o budowie atomu (jądro i elektrony) i
mikroskopowy opis powstawania ładunków podczas tarcia. Dwa znaki ładunków,
przyciąganie i odpychanie ciał naładowanych (jakościowo). Elektroskop i jego działanie.
Przewodniki i izolatory, przepływ ładunku. Jednostka ładunku, ładunek elementarny,
zasada zachowania ładunku.
11. Prąd elektryczny (12 godz.)
11.1. Natężenie prądu elektrycznego, jego jednostka i związek z jednostką ładunku.
Swobodne ładunki w metalach (elektrony) i cieczach oraz gazach (jony).
11.2. Źródła prądu elektrycznego, napięcie źródła i napięcie na odbiorniku energii. Jednostka
napięcia. Pochodzenie energii ogniw chemicznych (przemiany chemiczne, opis na
poziomie ogólnym). Przemiana energii podczas ładowania akumulatora. Moc prądu
elektrycznego.
11.3. Proste obwody elektryczne, otwieranie i zamykanie obwodu, użycie amperomierza i
woltomierza. Symbole stosowane w schematach obwodów. Prawo Ohma, jednostka
oporności. <Skreślenie lub pozostawienie prawa Ohma nastąpi po recenzjach lub według
opinii środowiska. To samo dalej w Wymaganiach> Przemiana energii w opornikach.
Dodawanie natężeń prądu w obwodzie rozgałęzionym. Dodawanie napięć przy
połączeniu szeregowym źródeł lub odbiorników energii.
11.4. Połączenie odbiorników w domowej instalacji elektrycznej. Bezpieczeństwo
użytkowników urządzeń elektrycznych – rola izolacji, uziemienia, bezpieczników.
Informacja o napięciu przemiennym.
12. Magnetyzm (8 godz.)
12.1. Oddziaływanie wzajemne magnesów, bieguny. Niemożność rozdzielenia biegunów
magnesu. Magnesowanie i rozmagnesowanie żelaza, magnetyczny zapis danych. Igła
magnetyczna, kierunek jej ustawienia w pobliżu magnesu sztabkowego, kompas i
bieguny magnetyczne Ziemi. Oddziaływanie przewodników z prądem na igłę
magnetyczną, kierunek ustawienia igły w pobliżu przewodnika prostoliniowego i we
wnętrzu zwojnicy. Elektromagnes. Oddziaływanie magnesu i elektromagnesu na
prostoliniowy przewodnik z prądem jako uproszczona zasada działania silników
elektrycznych.
12.2. Wzbudzanie prądu indukcyjnego w zwojnicy – zasada działania prądnicy i
transformatora. Podwyższanie i obniżanie napięcia w transformatorze. Przemiana energii
w silnikach, prądnicach i transformatorach. Zastosowanie wysokiego napięcia do
przesyłu energii. Elektrownie cieplne, wodne i wiatrowe.
13. Jądro atomowe (4 godz.)
3
13.1. Przemiany jąder atomowych i promieniotwórczość (bez podziału na rodzaje). Przykłady
zastosowania materiałów promieniotwórczych w medycynie i technice. Rozszczepienie
jąder uranu jako źródło energii w elektrowniach jądrowych. Przemiana wodoru w hel
jako źródło energii w gwiazdach. Orientacyjne wiadomości o wielkiej energii reakcji
jądrowych.
Wymagania
1. Właściwości materii
1.1. odróżnia ciała stałe, ciecze i gazy na podstawie ich cech mechanicznych (zachowanie
kształtu, objętości).
1.2. rozróżnia materiały sprężyste, plastyczne i kruche.
1.3. wie, że właściwości mechaniczne ciał stałych wynikają z wiązań międzycząsteczkowych.
1.4. wie, że kryształy są ciałami, w których atomy są rozmieszczone w sposób regularnie się
powtarzający.
1.5. wie, że w cieczach i ciałach stałych cząsteczki bezpośrednio sąsiadują ze sobą, a w
gazach ich wzajemne odległości są (poza zderzeniami) znacznie większe.
1.6. wie, że łączenie się kropel, ich kulisty kształt i kurczenie się błonek mydlanych wynika z
oddziaływania cząsteczek cieczy.
1.7. zna pojęcie dyfuzji i potrafi wyjaśnić, dlaczego w cieczach dyfuzja zachodzi wolniej, niż
w gazach.
1.8. potrafi uszeregować według wielkości: grubość włosa, bakterie, cząsteczki i atomy, jądra
atomowe.
1.9. umie obliczać gęstość ciał stałych, znając wymiary prostopadłościanu i jego masę; potrafi
też znaleźć dowolną z tych wielkości na podstawie znajomości pozostałych.
1.10 umie obliczać gęstość cieczy i ciał stałych na podstawie wyników pomiaru objętości
cylindrem miarowym (dla ciał stałych – przez zanurzenie w cieczy).
1.11. umie przeliczać gęstość podaną w g/cm3 na kg/m3 i na odwrót.
1.12. zna wartość gęstości wody.
2. Energia i jej przemiany
2.1. umie wskazać źródło energii zwierząt i roślin (ogólnie), zjawisk pogodowych, latarek,
zegarków i telefonów komórkowych, samochodów, pojazdów o napędzie elektrycznym,
zasilanych z sieci urządzeń gospodarstwa domowego.
2.2. zna jednostkę energii (dżul) i odczytuje wartość energetyczną z opakowań artykułów
spożywczych.
2.3. umie opisać przemianę energii podczas strzału z pistoletu, zjazdu wózka z wysokości lub
spadku z wysokości, wjazdu rozpędem pod górę, ruchu nakręcanej zabawki, nagrzewania
się ciał w strumieniu światła, pracy silnika spalinowego, działania ogniwa słonecznego,
nagrzewania się hamulców.
2.4. wie, że cząsteczki poruszają się szybciej w wyższej temperaturze.
2.5. wie, że ciało cieplejsze przekazuje energię chłodniejszemu poprzez zderzenia ich
cząsteczek; używa terminu „ciepło” w tym znaczeniu, nie myląc go z temperaturą.
2.6. rozumie rolę izolacji cieplnej w biologii (futro zwierząt) i budownictwie (podwójne okna,
izolacyjne materiały budowlane).
2.7. wie, dlaczego warstwa próżni i pokrycie powierzchnią lustrzaną zapewniają termosom
bardzo dobre właściwości izolacyjne.
2.8. wie, że ilość ciepła potrzebna do podgrzania ciała o danej masie o 1 stopień zależy od
rodzaju substancji.
2.9. wie, że duża wartość tego ciepła dla wody decyduje o różnicy między klimatem
kontynentalnym a morskim.
2.10. wie, że konwekcja w cieczach i gazach wynika z ich rozszerzalności cieplnej.
2.11. wie, że wzrost temperatury powoduje topnienie ciał stałych i parowanie cieczy i rozumie
związek tych zjawisk z szybszym ruchem cząsteczek.
4
2.12. wie, że w czasie topnienia lodu, zamarzania wody i wrzenia wody ciepło przepływa, a
temperatura się nie zmienia, a także potrafi wskazać kierunek przepływu ciepła w tych
zjawiskach.
2.13. rozumie, dlaczego parowanie wody obniża temperaturę powierzchni ciał.
2.14. rozumie, dlaczego w wyższej temperaturze woda paruje szybciej.
3. Siły i równowaga
3.1. zna przykłady sił (ciężkości, nacisku i reakcji podłoża, sprężystości lub napięcia nici,
parcia cieczy i gazów, wyporu, tarcia, oporu powietrza, oddziaływania magnetycznego,
oddziaływania elektrycznego) i umie je rozpoznawać w różnych praktycznych sytuacjach
z zakresu statyki.
3.2. zna III zasadę dynamiki i w praktycznych sytuacjach umie wskazać obie występujące
siły.
3.3. zna jednostkę siły (niuton) jako (w przybliżeniu) ciężar ciała o masie 100 g na Ziemi i
posługuje się wzorem Fgraw = mg.
3.4. zna zasadę działania siłomierzy sprężynowych.
3.5. rozumie, że ciężar ciała może się zmieniać (na Księżycu i planetach, w niewielkim
stopniu także na Ziemi), podczas gdy masa pozostaje stała.
3.6. zna pojęcie wektora i jego graficzne zobrazowanie jako strzałki; wie, że wektory o
różnych kierunkach nie są jednakowe.
3.7. rozumie, że efekt działania siły na dane ciało zależy od punktu jej przyłożenia.
3.8. rozwiązuje zadania, w których trzeba znaleźć jedną z równoważących się sił, mając dane
pozostałe siły (gdy wszystkie są skierowane wzdłuż jednej prostej).
3.9. rozumie, że równowagę sił skierowanych wzdłuż jednej z dwóch prostych prostopadłych
należy rozpatrywać oddzielnie dla jednej i drugiej prostej.
3.1. wie, że siła parcia gazu lub cieczy jest skierowana prostopadle do ścianki naczynia i nie
zależy od kierunku ani (przy pominięciu ciężkości) od położenia w objętości naczynia
(prawo Pascala).
3.0. zna pojęcie ciśnienia i jego jednostkę, posługuje się wzorem F = pS.
3.1. umie wskazać efekty ciśnienia atmosferycznego w życiu codziennym (przyssawki,
zasysanie cieczy rurką i przelewanie syfonem).
3.2. rozumie, że działając na tłok możemy wytworzyć w cylindrze ciśnienie wyższe albo
niższe od atmosferycznego.
3.3. rozumie pojęcie ciśnienia słupa cieczy (lub gazu), posługuje się wzorem ∆p = ρgh (także
do obliczania zmian ciśnienia atmosferycznego z wysokością).
3.4. rozumie, że ciśnienie atmosferyczne jest ciśnieniem słupa powietrza.
3.5. potrafi opisać jedną z metod pomiaru ciśnienia atmosferycznego (barometr rtęciowy,
aneroid, pomiar siły działającej na tłok strzykawki).
3.6. wie, że siła wyporu jest sumą sił parcia działających na ciało zanurzone w cieczy lub
gazie.
3.7. zna prawo Archimedesa i potrafi je stosować do odpowiedzi na pytania jakościowe
(zmiana głębokości zanurzenia statku wskutek zmiany gęstości wody, zasada lotu
balonem).
4. Ruch jednostajny
4.1. posługuje się pojęciem prędkości do opisu ruchu jednostajnego i odcinkami
jednostajnego.
4.2. umie przeliczyć prędkość podaną w m/s na km/h i na odwrót.
4.3. umie odczytać prędkość i przesunięcie z wykresów x(t) i v(t) dla ruchu jednostajnego i
odcinkami jednostajnego, potrafi wykonać te wykresy na podstawie opisu słownego,
potrafi wykonać jeden z tych wykresów na podstawie drugiego.
4.4. rozumie, co oznacza ujemny znak przesunięcia i prędkości.
5
4.5. rozumie pojęcie prędkości średniej w odniesieniu do ruchu niejednostajnego i potrafi
obliczyć jedną z trzech wielkości t, ∆x i v, gdy dane są dwie pozostałe. (Nie jest
wymagane obliczanie prędkości średniej dla ruchu odcinkami jednostajnego.)
4.6. zna I zasadę dynamiki i potrafi zgodnie z nią opisać przykłady ruchu jednostajnego.
4.7. potrafi opisać przykłady efektów bezwładności zgodnie z prawami dynamiki. Nie używa
określenia „siła bezwładności”, lub też posługuje się nim prawidłowo (siła pozorna).
5. Ruch drgający i fale
5.1. potrafi opisać przemianę energii dla wahadła i wahadła sprężynowego.
5.2. potrafi odczytać położenie równowagi, amplitudę i okres z danego wykresu x(t) dla
wahadła, potrafi naszkicować wykres według danych amplitudy i okresu. (Dyskusja fazy
nie jest wymagana.)
5.3. zna jednostkę częstotliwości i posługuje się wzorem f = 1/T.
5.4. rozumie mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego dla fal
na napiętej strunie i fal dźwiękowych w powietrzu.
5.5. wie, że fala na napiętej strunie jest falą poprzeczną, a fala dźwiękowa w powietrzu –
podłużną.
5.6. stosuje pojęcia amplitudy, okresu i częstotliwości do opisu fal (tylko dla fal
harmonicznych).
5.7. zna przybliżoną wartość prędkości fali dźwiękowej w powietrzu.
5.8. wie, że dźwięk odczuwany jako wyższy ma większą częstotliwość, a głośniejszy –
większą amplitudę.
5.9. wie, że w instrumentach muzycznych źródłem dźwięku jest drgająca struna lub drgający
słup powietrza, a w głośniku – drgająca membrana.
5.0. wie, że wykres drgań (oscylogram) może mieć różny kształt, co decyduje o barwie
dźwięku (różnicy między dźwiękami kamertonu, instrumentu muzycznego, śpiewu).
5.1. wie, że dźwięk może być zapisany na taśmie magnetycznej i płycie CD.
5.2. rozumie różnicę między zapisem analogowym a cyfrowym (zerojedynkowym).
5.3. zna zakres częstotliwości dźwięków słyszanych przez człowieka i wie, że częstotliwość
ultradźwięków jest wyższa.
5.4. zna co najmniej jedno zastosowanie ultradźwięków w technice lub medycynie i wie o ich
wykorzystaniu przez nietoperze.
6. Światło
6.1. wie, że światło i inne rodzaje promieniowania przenoszą energię.
6.2. wie, że światło w ośrodku jednorodnym rozchodzi się prostoliniowo; potrafi narysować
obszary cienia i półcienia.
6.3. zna prawo odbicia, rozróżnia odbicie od powierzchni gładkiej i odbicie od powierzchni
chropowatej.
6.4. wie, jak powstaje obraz pozorny w zwierciadle płaskim i potrafi to zilustrować
rysunkiem.
6.5. rozumie, jaką korzyść przynosi zastosowanie zwierciadła wklęsłego w reflektorze i
antenie satelitarnej.
6.6. potrafi narysować bieg promienia załamanego przy przejściu z powietrza do wody lub
szkła (porównanie tych dwóch przypadków nie jest wymagane), a także przy przejściu
odwrotnym.
6.7. potrafi narysować dalszy bieg wiązki padającej na soczewkę skupiającą równolegle do
osi, wskazać ognisko i ogniskową.
6.8. rozumie, że im bardziej płaskie powierzchnie ma soczewka, tym słabiej skupia promienie
i tym dłuższa jest jej ogniskowa.
6.9. rozpoznaje cechy obrazu rzeczywistego (odwrócenie, powiększenie lub pomniejszenie)
na danym rysunku; wie, gdzie należy umieścić ekran, a gdzie – przesłonę powodującą
równomierne zmniejszenie jasności obrazu.
6
6.0. wie o wykorzystaniu soczewki do tworzenia obrazu rzeczywistego w aparacie
fotograficznym i oku ludzkim.
6.1. wie o rozszczepieniu światła białego w pryzmacie, potrafi wykonać rysunek.
6.2. wie, jakie światło nazywamy monochromatycznym i że takie światło daje laser.
6.3. wie, że barwy przedmiotów pochodzą od selektywnego odbicia światła białego, potrafi
opisać wygląd przedmiotów w świetle monochromatycznym.
6.4. potrafi wymienić przynajmniej jedno zastosowanie laserów.
6.5. zna przybliżoną wartość prędkości światła w próżni; wie, że ruch ciał i przekaz informacji
nie mogą zachodzić z prędkością od niej większą.
6.6. wie, że światło jest falą o bardzo wielkiej częstotliwości.
6.7. wie, że światło widzialne, fale radiowe, promieniowanie podczerwone, nadfioletowe i
rentgenowskie mają podobne cechy (mogą się rozchodzić w próżni, mają taką samą
prędkość), a różnią się częstotliwością.
6.8. potrafi wymienić przynajmniej jedno zastosowanie techniczne każdego z tych rodzajów
promieniowania albo przykład ich znaczenia w medycynie lub świecie przyrody.
6.9. wie, że fale radiowe, promienie podczerwone i światło są wykorzystywane do przekazu
informacji; wie, który rodzaj fal jest wykorzystywany w telefonii komórkowej, a który w
pilotach do telewizorów.
7. Dynamika Wersja 1
7.1. wie, że masę ciała można wyznaczyć wywołując „eksplozję” (kapiszonu, ściśniętej
sprężynki) między tym ciałem a innym o znanej masie i mierząc prędkości obu ciał; umie
skorzystać ze wzoru m1/m2 = v2/v1.
7.2. zna definicję i jednostkę pędu, wie, że pęd jest wielkością wektorową.
7.3. zna warunek obowiązywania zasady zachowania pędu.
7.4. potrafi zastosować zasadę zachowania pędu do zderzenia jednowymiarowego dwóch ciał
i obliczyć jedną wielkość nieznaną, gdy pozostałe są dane (ograniczenie: w zadaniu mogą
występować nie więcej niż dwie prędkości różne od zera).
7.5. wie, że siła działająca na ciało powoduje zmianę jego pędu.
7.6. zna II zasadę dynamiki w postaci F = ∆p/∆t, zna definicję niutona opartą na tym wzorze.
7.7. potrafi opisywać przykłady ruchu przyspieszonego i opóźnionego (spadek, rozpędzanie i
hamowanie pojazdów) stosując II zasadę dynamiki, potrafi wskazać siłę powodującą
zmianę pędu.
7.8. zna możliwości zmniejszenia tarcia (smarowanie, poduszka powietrzna, toczenie zamiast
poślizgu)
7.9. potrafi opisać siłę parcia gazu na podstawie wzoru F = ∆p/∆t; potrafi objaśnić, dlaczego
w zamkniętym zbiorniku ciśnienie gazu rośnie ze wzrostem temperatury.
7.0. zna III zasadę dynamiki i stosuje ją do opisu zjawiska odrzutu (napęd samolotów, odrzut
pistoletu).
7. Dynamika Wersja 2
7.1. rozumie pojęcie prędkości w przypadku ruchu niejednostajnego (wystarczy rozumienie
intuicyjne, ścisła definicja prędkości chwilowej nie jest wymagana).
7.2. zna definicję przyspieszenia w odniesieniu do ruchu prostoliniowego; wie, że w ruchu
przyspieszonym wektor przyspieszenia jest skierowany w przód, a w ruchu opóźnionym
– do tyłu.
7.3. potrafi obliczać przyspieszenie ze wzoru a = ∆v/∆t, zna jednostkę przyspieszenia.
7.4. zna II zasadę dynamiki w postaci F = ma, zna definicję niutona opartą na tym wzorze,
potrafi obliczać jedną z trzech wielkości F, m i a, gdy dane są dwie pozostałe.
7.5. potrafi opisywać przykłady ruchu przyspieszonego i opóźnionego (spadek, rozpędzanie i
hamowanie pojazdów) stosując II zasadę dynamiki, potrafi wskazać siłę powodującą
przyspieszenie.
7.6. zna możliwości zmniejszenia tarcia (smarowanie, poduszka powietrzna, toczenie zamiast
poślizgu)
7
7.7. wie, że gdy można pominąć opór powietrza, wszystkie ciała spadają z jednakowym
przyspieszeniem równym g.
7.8. w przykładach, w których opór powietrza jest istotny, potrafi wskazać, które ciało spada
szybciej.
7.9. zna III zasadę dynamiki i stosuje ją do opisu zjawiska odrzutu (napęd samolotów, odrzut
pistoletu).
8. Praca i energia mechaniczna
8.1. zna wzór W = Fs, zna definicję dżula opartą na tym wzorze, potrafi obliczać jedną z
trzech wielkości W, F i s, gdy dane są dwie pozostałe.
8.2. wie, że dla zgodnych kierunków siły i przesunięcia praca jest dodatnia, dla przeciwnych –
ujemna, a dla prostopadłych – równa zeru.
8.3. wie, że wykonanie pracy jest przekazem energii.
8.4. zna wzór P = W/t, zna definicję wata opartą na tym wzorze, potrafi obliczać jedną z
trzech wielkości P, W i t, gdy dane są dwie pozostałe.
8.5. zna wzór Egraw = mgh i rozumie jego związek z definicją pracy.
8.6. potrafi opisać ilościowo przemiany energii mechanicznej i rozwiązywać zadania
rachunkowe na podstawie wzoru Egraw = mgh (np. jeśli wózek wystrzelony napiętą gumką
wjechał na pochylni na wysokość h, to jaką wysokość osiągnie ten wózek wystrzelony
dwiema takimi gumkami; jaką wysokość osiągnie wózek o dwukrotnie większej masie).
8.7. wie, że opory ruchu oraz odkształcenia plastyczne są związane z utratą energii
mechanicznej, czemu towarzyszy wydzielanie ciepła; rozumie, że zjawisko to jest
przemianą energii.
8.8. wie, że podczas odkształceń sprężystych i sprężystych odbić od nieruchomego podłoża
ciała nie ulegają ogrzaniu.
8.9. wie, że nie można skonstruować urządzenia, które naruszałoby zasadę zachowania
energii.
9. Prawo ciążenia powszechnego i ciała niebieskie
9.1. wie, że siła skierowana prostopadle do prędkości nie zmienia jej wartości, a powoduje
zmianę kierunku; w sytuacjach praktycznych potrafi opisać siłę dośrodkową (ciężarek na
sznurku, skręcający samochód).
9.2. wie, że siła grawitacji ziemskiej jest siłą powodującą zmianę kierunku ruchu (ruch po
orbicie) Księżyca i sztucznych satelitów Ziemi.
9.3. wie, że siła grawitacji działa między wszystkimi ciałami w Kosmosie; w szczególności
dostrzega wpływ siły grawitacji Słońca na planety i siły grawitacji planet na ich księżyce.
9.4. wie, że siła grawitacji maleje ze wzrostem odległości.
9.5. wie, że Słońce jest najbliższą nas gwiazdą.
9.6. zna kolejność Ziemi, Wenus i Marsa w Układzie Słonecznym.
9.7. wie, że galaktyki składają się z ogromnej liczby gwiazd; wie, że Układ Słoneczny jest
częścią galaktyki widocznej na niebie jako Droga Mleczna.
9.8. wie, że odległości w obrębie Układu Słonecznego światło przebiega w czasie rzędu od
minut do godzin, a do najbliższych gwiazd – w czasie rzędu lat; zna rok świetlny jako
jednostkę odległości.
10. Ładunki elektryczne i ich oddziaływanie
10.1. zna sposób naelektryzowania ciał przez tarcie; wie, że szkło elektryzuje się dodatnio, a
tworzywa sztuczne – ujemnie.
10.2. wie, że ciała naładowane dodatnio mają niedomiar elektronów, a naładowane ujemnie –
nadmiar elektronów.
10.3. zna jednostkę ładunku (kulomb).
10.4. wie, że ładunek w przyrodzie jest zawsze całkowitą wielokrotnością ładunku elektronu
(elementarnego).
10.5. zna przykłady przewodników i izolatorów, wie, że w doświadczeniach
elektrostatycznych ciało ludzkie i drewno zachowują się jak przewodniki.
8
10.6. potrafi opisać doświadczenia z przenoszeniem, podziałem i zobojętnieniem ładunku,
opierając się na zasadzie zachowania ładunku.
10.7. wie, że ładunki jednoimienne się odpychają, a różnoimienne przyciągają, przy czym siła
oddziaływania maleje ze wzrostem odległości.
10.8. potrafi opisać działanie elektroskopu na podstawie danego rysunku.
10.9. potrafi objaśnić efekty indukcji (odchylenie listka elektroskopu i strumienia wody po
zbliżeniu ciała naładowanego).
11. Prąd elektryczny
11.1. wie, że w metalach przepływ prądu wynika z ruchu swobodnych elektronów, a w
cieczach i gazach – z ruchu jonów.
11.2. potrafi objaśnić, dlaczego roztwór soli przewodzi lepiej od czystej wody.
11.3. potrafi objaśnić, dlaczego elektroskop rozładowuje się po zbliżeniu płomienia.
11.4. zna pojęcie natężenia prądu, jednostkę i wzór I = Q/t.
11.5. wie, że napięcie źródła (lub odbiornika) energii jest stosunkiem energii oddanej (lub
pobranej) do ładunku, który przepłynął; zna jednostkę napięcia.
11.6. potrafi obliczać jedną z trzech wielkości W, U i Q, gdy dane są dwie pozostałe.
11.7. zna wzór P = UI, potrafi obliczać jedną z tych trzech wielkości, gdy dane są dwie
pozostałe.
11.8. wie, że energia czerpana z bateryjek pochodzi z zachodzących w nich reakcji
chemicznych; wie, że ładowanie akumulatora polega na odwróceniu tych przemian.
11.9. zna kilowatogodzinę jako jednostkę energii, potrafi ją przeliczać na dżule i na odwrót.
11.0. wie, że prąd może płynąć tylko w obwodzie zamkniętym, rozumie rolę klucza (także w
obwodzie rozgałęzionym).
11.1. wie, jak umieszcza się w obwodzie amperomierz i woltomierz, potrafi je dołączyć do
obwodu danego na rysunku; wie, że przez woltomierz w zasadzie prąd nie płynie, a na
amperomierzu w zasadzie nie ma napięcia.
11.2. rozumie pojęcie oporu elektrycznego, zna prawo Ohma i jednostkę oporności <albo>
wie, że natężenie prądu płynącego przez przewód oporowy jest tym większe, im wyższe
przyłożymy napięcie.
11.3. wie, że energia pobierana przez opornik jest oddawana w postaci ciepła.
11.4. wie, że w obwodzie rozgałęzionym natężenie prądu całkowitego jest sumą natężeń w
gałęziach.
11.5. wie, że przy szeregowym połączeniu źródeł (lub odbiorników) energii ich napięcia się
dodają.
11.6. posługując się powyższymi dwiema regułami potrafi porównać natężenia prądu lub
napięcia w prostych obwodach zawierających połączenia szeregowe lub równoległe
jednakowych elementów.
11.7. zna podstawowe symbole stosowane w schematach obwodów (ogniwo, klucz, opornik,
żarówka, amperomierz, woltomierz).
11.8. wie, że w domowej instalacji elektrycznej odbiorniki łączy się równolegle.
11.9. wie, na czym polega niebezpieczeństwo krótkiego spięcia, rozumie rolę bezpieczników.
11.0. potrafi wskazać na schemacie położenie licznika energii i bezpiecznika.
11.1. rozumie niebezpieczeństwo porażenia prądem, potrafi objaśnić, jak dokonuje się
naprawy urządzeń pozostających pod napięciem.
11.2. wie, jaką rolę pełni uziemienie i dlaczego gniazdka w łazience i kuchni wyposaża się w
trzeci bolec.
11.3. wie, że napięcie w sieci domowej jest napięciem przemiennym (o zmiennym znaku).
12. Magnetyzm
12.1. wie, że magnesy stałe mają dwa bieguny, zna sens ich oznaczeń (N i S).
12.2. wie, że nie można otrzymać oddzielnych biegunów magnetycznych.
12.3. wie, że bieguny jednoimienne się odpychają, a różnoimienne – przyciągają.
12.4. wie, że magnes działa na żelazo i może powodować jego namagnesowanie.
9
12.5. wie, że namagnesowanie materiału może być sposobem zapisu muzyki lub innych
danych (twarde dyski, dyskietki, kasety, bilety z paskiem magnetycznym).
12.6. zna zastosowanie igły magnetycznej jako kompasu, wie o biegunach magnetycznych
Ziemi.
12.7. potrafi narysować kierunek igły magnetycznej w kilku punktach wokół magnesu
sztabkowego.
12.8. wie o wpływie przepływu prądu w przewodniku na igłę magnetyczną.
12.9. potrafi narysować kierunek igły magnetycznej w kilku punktach wokół przewodnika
prostoliniowego i wewnątrz zwojnicy (znajomość zwrotu igły nie jest w tych
przypadkach wymagana).
12.0. potrafi opisać rolę rdzenia w elektromagnesie.
12.1. zna schemat doświadczenia, w którym na prostoliniowy przewodnik z prądem działa siła
ze strony magnesu (lub elektromagnesu). Wymagane jest tu właściwe ustawienie
przewodnika względem magnesu i wskazanie kierunku siły, ale nie obowiązuje
znajomość jej zwrotu.
12.2. wie, że według powyższego schematu działają silniki elektryczne.
12.3. potrafi opisać schemat wzbudzania prądu w zwojnicy przez wsuwanie i wysuwanie
magnesu; wie, że jest to zasadą działania prądnic.
12.4. wie, że prąd indukcyjny można też wzbudzić zmieniając natężenie prądu płynącego
przez elektromagnes; wie, że jest to zasadą działania transformatorów.
12.5. zna budowę transformatora i jego zastosowanie do podwyższania i obniżania napięcia;
wie, że podwyższenie napięcia następuje wtedy, gdy liczba zwojów w uzwojeniu
wtórnym jest większa, niż w pierwotnym (i na odwrót).
12.6. potrafi opisać jakościowo przemianę energii w prądnicach, silnikach i transformatorach.
12.7. wie, że do przesyłu energii elektrycznej na duże odległości stosuje się wysokie napięcie.
12.8. zna źródła zasilania elektrowni (paliwa kopalne, spiętrzona woda, wiatr, paliwo
jądrowe).
13. Jądro atomowe
13.1. wie, że większość masy atomu jest zawarta w jądrze, którego ładunek jest dodatni.
13.2. wie, że w reakcjach chemicznych i zmianach stanu skupienia wewnętrzna budowa jąder
atomowych nie ulega żadnym zmianom.
13.3. wie, że istnieją atomy o jądrach ulegających samorzutnemu rozpadowi, przy czym
emitowane jest promieniowanie o dużej energii; wie, że niektóre z tych atomów
występują w przyrodzie.
13.4. potrafi wskazać przynajmniej jedno zastosowanie materiałów promieniotwórczych w
medycynie lub technice.
13.5. wie, że rozpad jąder uranu jest źródłem energii w elektrowniach jądrowych i w bombie
atomowej (opis roli neutronów nie jest wymagany).
13.6. wie, że w gwiazdach źródłem energii jest łączenie się jąder wodoru, w wyniku czego
powstają jądra helu.
13.7. wie, że energia przemian jądrowych jest wielokrotnie większa od energii reakcji
chemicznych i energii związanej ze zmianami stanu skupienia.
14. Zagadnienia przekrojowe
14.1. Przeliczanie wielokrotności i podwielokrotności (przedrostki mikro-, mili-, centy-,
hekto-, kilo-, mega-). Przeliczanie jednostek czasu (sekunda, minuta, godzina, doba).
14.2. Sprawdzanie i przeliczanie jednostek we wzorach.
14.3. Przekształcanie wzorów fizycznych. Podstawianie jednego wzoru do drugiego (nie
więcej, niż jeden raz w danym zadaniu).
14.4. Odczytywanie danych z tabeli i zapisywanie danych w postaci tabeli.
14.5. Rozpoznawanie prostej i odwrotnej proporcjonalności na podstawie danych liczbowych
lub na podstawie wzoru. Posługiwanie się prostą i odwrotną proporcjonalnością.
10
14.6. Odczytywanie danych z wykresu. Sporządzanie wykresu na podstawie wzoru lub
danych z tabeli (oznaczenie wielkości i skali na osiach). Analiza i porównywanie
wykresów liniowych.
14.7. Rozpoznawanie zależności rosnącej i malejącej na podstawie danych z tabeli lub na
podstawie wykresu. Wskazanie wielkości maksymalnej i minimalnej.
14.8. Przeczytanie ze zrozumieniem prostego tekstu opisującego przebieg doświadczenia z
zakresu objętego podstawą programową. Wyjaśnienie doświadczenia i wskazanie rodzaju
występującego w nim zjawiska. Objaśnienie roli przyrządów, opisanie rysunku (lub
fotografii). Wykonanie schematycznego rysunku na podstawie opisu.
14.9. Źródła niepewności pomiarowej, zapis z użyciem symbolu ±.
14.10. Zapisywanie wyniku pomiaru lub obliczenia fizycznego jako przybliżonego (z
dokładnością do 2 albo 3 cyfr wartościowych). Zaokrąglanie wyniku w górę i w dół.
Szkoła średnia kończąca się maturą
Cele i treść zakresu podstawowego są podzbiorem zakresu rozszerzonego. Zagadnienia poprzedzone
gwiazdką należą do zakresu rozszerzonego. Wymagania podano odrębnie dla obu zakresów.
Cele kształcenia
1. Uświadomienie, że najwyższym autorytetem w fizyce jest doświadczenie (eksperyment) –
powtarzalne i obiektywne źródło wiedzy
2. Zdobycie umiejętności opracowania wyników doświadczeń pod względem matematycznym i
graficznym
3. Zdobycie umiejętności uogólniania wyników doświadczeń i obserwacji zjawisk, a także
formułowania i weryfikacji hipotez
4. *Zdobycie umiejętności precyzyjnego wyrażania się w mowie i piśmie na tematy związane z
fizyką, unikania błędów logicznych i dostrzegania takich błędów w wypowiedziach innych osób
5. *Zapoznanie z teorią fizyczną – strukturą obejmującą całokształt wiedzy fizycznej w danej
dziedzinie, powiązaną logicznie i wyrażoną w języku matematyki
6. *Zapoznanie z teorią astronomiczną – strukturą porządkującą wyniki obserwacji i podlegającą
weryfikacji na drodze dalszych obserwacji
7. Odróżnianie praw podstawowych (zwłaszcza zasad zachowania) od reguł o ograniczonym
zakresie stosowalności
8. Poznanie modelu fizycznego – zawężonego obrazu rzeczywistości, opartego na założeniach
upraszczających. Poznanie zalet i wad wybranych modeli fizycznych
9. Zapoznanie z rozwojem fizyki i astronomii na wybranych przykładach od XVI wieku aż do
chwili obecnej
10. *Uświadomienie rewolucyjnego charakteru zmian w fizyce na początku XX wieku, zetknięcie
z paradoksalnymi aspektami fizyki współczesnej
11. Poznanie metod matematycznych i przykładów modelowania komputerowego stosowanych w
fizyce
12. Poszerzenie wiadomości o związkach fizyki z innymi naukami przyrodniczymi (chemią,
biologią, medycyną i geografią)
13. Poznanie dalszych przykładów wykorzystania odkryć fizycznych jako źródła postępu
technicznego
14. Uświadomienie co do potencjalnego niebezpieczeństwa wynikającego z rozwoju fizyki (np.
tworzenie nowych broni)
15. Ukształtowanie krytycznej postawy wobec pseudonauki i szarlatanerii
Treść kształcenia
1. Kinematyka
11
1.1. Względność ruchu, prędkość względna
1.2. *Transformacja prędkości przy zmianie układu odniesienia
1.3. Położenie, prędkość i przyspieszenie w ruchu po prostej
1.4. *Wektory położenia, przesunięcia, prędkości i przyspieszenia
1.5. Wykresy x(t), v(t) i *a(t), ich wzajemne związki
1.6. Ruch jednostajnie zmienny
1.7. *Prędkość kątowa
1.8. *Przyspieszenie w ruchu krzywoliniowym
2. *Statyka bryły sztywnej
2.1. *Jednorodność i izotropowość materii
2.2. *Moment siły, równowaga dźwigni
2.3. *Środek masy
2.4. *Maszyny proste
3. Dynamika punktu materialnego i układu punktów materialnych
3.1. *Układy inercjalne i nieinercjalne, siły bezwładności
3.2. Punkt materialny
3.3. *Zasada zachowania pędu
3.4. II zasada dynamiki (F = ma), siła wypadkowa
r
r
3.5. *IIrzasada dynamiki w postaci wektorowej i powiązanej ze zmianą pędu ( F = m a =
∆ p /∆t)
3.6. Rzut pionowy, *poziomy i *ukośny
3.7. *Spadek z uwzględnieniem oporu powietrza
3.8. *Ruch po równi pochyłej
3.9. *Tarcie statyczne i kinetyczne
3.10. *Ruch dwóch ciał wzajemnie oddziałujących
3.11. Pole grawitacyjne, *linie pola
3.12. Prawo ciążenia powszechnego, *prawa Keplera
3.13. *Siła centralna, zasada zachowania momentu pędu dla punktu materialnego i ciał
rozciągłych
4. Praca i energia mechaniczna
4.1. *Praca a maszyny proste, sprawność przetworników energii
4.2. Energia kinetyczna, *zderzenia sprężyste i *niesprężyste
4.3. Energia potencjalna sprężystości
4.4. *Energia potencjalna grawitacji (w ogólnej postaci)
4.5. *Energia kinetyczna ruchu obrotowego (jakościowo)
4.6. Przemiany energii mechanicznej
5. Termodynamika
5.1. *Ruchy Browna, fluktuacje
5.2. Temperatura bezwzględna i jej interpretacja mikroskopowa
5.3. Rozszerzalność liniowa i objętościowa
5.4. *Gaz doskonały, równanie Clapeyrona, przemiany gazowe
5.5. Energia wewnętrzna i I zasada termodynamiki
5.6. Ciepło właściwe, ciepło przemiany i bilanse ciepła
5.7. *Ciepło molowe gazów
5.8. Silniki cieplne i ich sprawność, lodówki
5.9. II zasada termodynamiki, procesy odwracalne i nieodwracalne
6. Drgania i fale mechaniczne
6.1. Ruch harmoniczny – wahadło matematyczne i wahadło sprężynowe
6.2. Drgania tłumione i wymuszone. Rezonans
12
6.3. *Oscyloskop i jego zastosowania
6.4. Fale podłużne i poprzeczne
6.5. Fale harmoniczne, długość fali
6.6. *Dźwięki proste i złożone
6.7. Zasada superpozycji fal, interferencja
6.8. Fale stojące i instrumenty muzyczne
6.9. Rozchodzenie się fal w przestrzeni. Fale płaskie i kuliste
6.10. Ugięcie fal, zasada Huygensa
6.11. Odbicie i załamanie fal
6.12. Zjawisko Dopplera
7. Elektrostatyka
7.1. Prawo Coulomba, *energia potencjalna oddziaływania elektrostatycznego
7.2. Pole elektryczne, linie pola, *wektor natężenia pola
7.3. *Potencjał elektryczny, powierzchnie ekwipotencjalne
7.4. Przewodniki w polu elektrostatycznym
7.5. *Przemiana energii cząstek naładowanych poruszających się w polu elektrycznym
7.6. *Pole kondensatora płaskiego
7.7. *Dielektryki, polaryzacja dielektryków, stała dielektryczna
7.8. *Pojemność kondensatora, energia naładowanego kondensatora
8. Prąd stały
8.1. Swobodne ładunki w gazach, cieczach i ciałach stałych
8.2. Ogniwa chemiczne (ogólnie)
8.3. Prawo Ohma jeśli nie było w gimnazjum, opór właściwy
8.4. Zależność oporu od temperatury i jej przyczyny
8.5. *Siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny źródeł prądu
8.6. *Prawa Kirchhoffa i ich zastosowanie
8.7. Praca i moc prądu
8.8. *Opór zastępczy układu oporników
9. Magnetyzm i elektromagnetyzm
9.1. Pole magnetyczne, linie pola, *wektor indukcji magnetycznej
9.2. *Siła elektrodynamiczna i jej zastosowania
9.3. Siła Lorentza i jej zastosowania
9.4. *Pole magnetyczne przewodnika prostoliniowego i zwojnicy
9.5. Ferromagnetyki i ich zastosowania
9.6. *Strumień indukcji magnetycznej
9.7. Indukcja elektromagnetyczna, *reguła Lenza, *prądy wirowe
9.8. Zastosowania zjawiska indukcji: prądnice, transformatory, *silniki indukcyjne
9.9. *Samoindukcja, współczynnik samoindukcji (indukcyjność)
9.10. *Drgania w obwodzie LC, rezonans elektromagnetyczny
9.11. *Wartości skuteczne napięcia i natężenia prądu
10. Fale elektromagnetyczne
10.1. Widmo fal elektromagnetycznych
10.2. Modulacja fal radiowych i przesyłanie informacji
10.3. Promieniowanie cieplne, efekt cieplarniany, *prawo Wiena
11. Optyka
11.1. Doświadczenie Younga, *spójność światła
11.2. Interferencja światła w cienkich warstwach
11.3. Siatka dyfrakcyjna
11.4. *Polaryzacja światła
11.5. Granice optyki geometrycznej, *zdolność rozdzielcza przyrządów optycznych
13
11.6. Załamanie światła, współczynnik załamania
11.7. Całkowite wewnętrzne odbicie, światłowody
11.8. Przechodzenie światła przez soczewki
11.9. Składanie barw
11.10. *Zjawisko Dopplera dla światła i jego rola w astronomii
12. Elementy elektroniki
12.1. Dioda i prostownik napięcia
12.2. Wzmacniacze (ogólnie), liniowość wzmacniaczy
12.3. Sprzężenie zwrotne
12.4. Tranzystor (informacja)
12.5. Technika analogowa i technika cyfrowa
13. *Elementy szczególnej teorii względności
13.1. *Stała wartość prędkości światła w próżni
13.2. *Względność jednoczesności, paradoks bliźniąt
13.3. *Wzór E = mc2 i jego interpretacja
14. Fizyka atomowa i kwanty światła
14.1. Kwant promieniowania elektromagnetycznego i stała Plancka
14.2. Zjawiska progowe towarzyszące oddziaływaniu promieniowania z materią
14.3. *Praca wyjścia elektronów z metalu a zjawisko fotoelektryczne i termoemisja
14.4. Elektronowolt jako jednostka energii
14.5. Wytwarzanie promieni rentgenowskich i ich cechy falowe, *wzór Bragga
14.6. Falowe cechy elektronów i innych cząstek, *wzór de Broglie’a
14.14.7. Poziomy energetyczne atomów, pochodzenie widm emisyjnych i absorpcyjnych
14.8. Przemiana energii w wewnętrznym zjawisku fotoelektrycznym i w diodzie świecącej
(opis uproszczony)
15. Fizyka jądrowa i cząstki elementarne
15.1. Składniki jąder atomowych. Izotopy
15.2. Energia wiązania jąder atomowych, deficyt masy
15.3. Rozpady jąder atomowych – schematy rozpadu, czas połowicznego zaniku
15.4. Promieniotwórczość naturalna, wykrywanie promieniowania, zastosowania izotopów
promieniotwórczych
15.5. *Reakcje jądrowe, zasady zachowania
15.6. Łańcuchowa reakcja rozszczepienia uranu, elektrownie jądrowe
15.7. Reakcje termojądrowe
15.8. *Antycząstki
16. Astronomia
16.1. *Aktywność Słońca
16.2. *Pomiar odległości metodą paralaksy
16.3. Hierarchiczna budowa Wszechświata
16.4. Hipoteza Wielkiego Wybuchu
Wymagania dla zakresu podstawowego
1. Kinematyka
1.1. potrafi wybrać układ odniesienia dostosowany do rozpatrywanego zjawiska
1.2. posługuje się pojęciem prędkości względnej dla ruchów wzdłuż prostej
1.3. zna definicję prędkości i przyspieszenia w odniesieniu do ruchu prostoliniowego
1.4. zna wzory na przesunięcie w ruchu jednostajnie zmiennym
3. Dynamika punktu materialnego i układu punktów materialnych
3.1. zna pojęcie punktu materialnego i granice jego stosowalności
14
3.2. potrafi opisać efekty jednoczesnego działania na ciało kilku sił
3.3. potrafi zastosować wzór F = ma w praktycznych przykładach
3.4. potrafi stosować zależności kinematyczne dotyczące ruchu jednostajnie zmiennego do
rzutu pionowego
3.5. zna prawo ciążenia powszechnego
3.6. zna pojęcie pola grawitacyjnego
3.7. wie, że ciało sferycznie symetryczne wytwarza takie pole grawitacyjne na zewnątrz
niego, jak punkt materialny; zna związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na
powierzchni planety a jej masą i promieniem
3.8. zna pojęcie pierwszej prędkości kosmicznej
3.9. potrafi opisać (jakościowo) pomiar masy ciała niebieskiego na podstawie obserwacji
ruchu jego satelity
4. Praca i energia mechaniczna
4.1. zna wzór na energię kinetyczną, zna prawo sprężystości (F = –kx), zna wzór na energię
1
sprężystości (E = kx2)
2
4.2. analizuje ilościowo przemiany energii kinetycznej, grawitacyjnej i sprężystości
5. Termodynamika
5.1. wie, że średnia energia kinetyczna cząsteczek jest proporcjonalna do temperatury w skali
Kelvina, zna związek między tą skalą a skalą Celsjusza
5.2. zna pojęcie wydłużenia względnego, posługuje się współczynnikami
rozszerzalności liniowej i objętościowej
5.3. zna pojęcie energii wewnętrznej; wie, że dla gazu energia wewnętrzna jest w przybliżeniu
sumą energii kinetycznej cząsteczek
5.4. zna I zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu w
formie ciepła
5.5. zna pojęcia ciepła właściwego oraz ciepła przemiany, wykorzystuje je w bilansach ciepła
5.6. zna schemat energetyczny silnika cieplnego i lodówki, potrafi wskazać kierunki
przepływu energii
5.7. zna orientacyjną wartość sprawności rzeczywistych silników cieplnych; potrafi objaśnić,
dlaczego ogrzewanie elektryczne jest droższe od gazowego
5.8. zna II zasadę termodynamiki (w sformułowaniu głoszącym niemożność skonstruowania
perpetuum mobile II rodzaju)
5.9. odróżnia zjawiska odwracalne i nieodwracalne, potrafi je rozpoznać w praktycznych
przykładach
5.10. wie, że nieodwracalność zjawisk makroskopowych wynika z uśrednienia wielkiej liczby
zjawisk mikroskopowych
6. Drgania i fale mechaniczne
6.1. wie, że ruch pod wpływem siły sprężystej (F = –kx) jest ruchem harmonicznym (o
przebiegu sinusoidalnym)
6.2. wie, że ruch wahadła matematycznego jest harmoniczny dla małych wychyleń
6.3. zna izochronizm ruchu harmonicznego
6.4. potrafi zinterpretować graficznie amplitudę i okres ruchu harmonicznego; wie, kiedy
drgania mają zgodne fazy, a kiedy – przeciwne
6.5. zna przebieg drgań tłumionych (opis jakościowy, tylko dla słabego tłumienia)
6.6. rozumie pojęcie drgań wymuszonych, rozumie zjawisko rezonansu
6.7. rozumie mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego dla fal
podłużnych i poprzecznych; potrafi objaśnić (jakościowo) zależność prędkości dźwięku
w gazie od jego gęstości i zależność prędkości fal na strunie od siły napinającej
6.8. wie, że energia (lub moc) fali jest proporcjonalna do kwadratu jej amplitudy
6.9. zna pojęcia fali harmonicznej i długości fali, zna wzór v = λ f
15
6.10. zna fale płaskie i kuliste
6.11. zna zasadę superpozycji fal, zna warunek interferencji konstruktywnej i destruktywnej
(oparty na różnicy dróg fali), zna amplitudę fali wypadkowej w obu przypadkach
6.12. potrafi naszkicować i objaśnić obraz interferencyjny dwóch fal (biegnących naprzeciw
siebie w jednym wymiarze, płaskich lub kulistych w trzech wymiarach); potrafi opisać
jego zmianę przy zmianie warunków doświadczenia (odległości źródeł lub długości fali)
6.13. rozumie pojęcie fali stojącej jako drgania własnego w zamkniętym obszarze
6.14. rozpoznaje różnicę między ruchem ośrodka w przypadku fali biegnącej a ruchem w
przypadku fali stojącej; w tym drugim przypadku potrafi wskazać węzły i strzałki oraz
oznaczyć długość fali
6.15. w przypadku jednowymiarowej fali stojącej z węzłami na obu końcach – zna wzór na
częstotliwość; wie, że w tym przypadku częstotliwości są wielokrotnościami
częstotliwości podstawowej
6.16. potrafi objaśnić, jak zwiększenie długości piszczałki, przyciśnięcie struny do progu i
zmiana siła napięcia struny wpływają na wysokość dźwięku wydawanego przez
instrumenty muzyczne
6.17. zna jednostkę natężenia fali w przestrzeni trójwymiarowej (W/m2)
6.18. wie, jak zależą natężenie i amplituda fali kulistej od odległości od źródła
6.19. zna zasadę Huygensa jako podstawę zjawiska ugięcia fal
6.20. potrafi opisać jakościowo zależność obrazu dyfrakcyjnego od rozmiarów otworu i
długości fali; w szczególności wie, że dla otworu lub przeszkody o rozmiarach znacznie
większych od długości fali efekty dyfrakcji są słabe
6.21. wie, że zjawiska odbicia i załamania fal można wyjaśnić na podstawie zasady Huygensa;
wie, że razem z prędkością zmienia się długość fali, a częstotliwość pozostaje stała
6.22. zna prawo odbicia i prawo załamania fal (Snelliusa)
6.23. rozumie przyczynę zjawiska Dopplera; wie, że zmiana częstotliwości jest tym większa,
im większa jest prędkość zbliżania (lub oddalania) źródła do obserwatora
7. Elektrostatyka
7.1. zna prawo Coulomba (ograniczenie: bez uwzględnienia stałej dielektrycznej ośrodka)
7.2. rozumie pojęcie pola elektrycznego (jakościowo), zna przebieg linii pola ładunku
punktowego, odczytuje właściwości pola elektrycznego z przebiegu linii pola
7.3. potrafi objaśnić (na elementarnym poziomie), dlaczego ładunek znajduje się z
zewnętrznej strony przewodników i skupia się na ostrzach; potrafi objaśnić działanie
piorunochronu i klatki Faradaya
8. Prąd stały
8.1. zna źródła jonizacji materii (promieniowanie, wysoka temperatura gazów)
8.2. wie o dysocjacji cząsteczek w elektrolitach, wie o chemicznych efektach przepływu prądu
(ogólnie)
8.3. zna (w ogólnym zarysie) budowę ogniw chemicznych; wie, że ich napięcie zależy od
materiału elektrod
8.4. zna prawo Ohma jeśli nie było w gimnazjum
8.5. zna związek między oporem przewodnika a jego wymiarami, zna definicję oporu
właściwego
8.6. wie, że w półprzewodnikach liczba swobodnych elektronów jest mniejsza, niż w metalach
8.7. wie, że opór metali na ogół rośnie ze wzrostem temperatury, a opór półprzewodników –
na ogół maleje; zna elementarne wyjaśnienie tych zależności
8.8. potrafi użyć wzoru na moc opornika w dowolnej postaci (P = UI = U 2/R = I 2R)
8.9. potrafi obliczać pracę prądu przepływającego przez różne elementy obwodu
8.10. zna zastosowanie opornika suwakowego (lub potencjometru) jako dzielnika napięcia
9. Magnetyzm i elektromagnetyzm
16
9.1. potrafi naszkicować przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów stałych i
przewodników z prądem (przewodnik liniowy, zwojnica); zwrot linii pola nie jest
wymagany
9.2. odczytuje właściwości pola magnetycznego z przebiegu linii pola
9.3. zna pojęcie siły Lorentza i potrafi wskazać jej kierunek
9.4. potrafi analizować tor ruchu cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym,
zna (jakościowo) zależność promienia okręgu od ładunku i prędkości ciała
9.5. wie o urządzeniach wykorzystujących ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym
(kineskop telewizyjny, cyklotron, spektrometr masowy, mikroskop elektronowy)
9.6. wie, że materiały ferromagnetyczne silnie wzmacniają pole przewodników; odróżnia
miękkie i twarde materiały magnetyczne, zna zastosowania jednych i drugich
9.7. wie, że w zjawisku indukcji elektromagnetycznej napięcie jest proporcjonalne do
szybkości zmian liczby linii pola magnetycznego objętych obwodem
9.8. rozumie przemianę energii w zjawisku indukcji
9.9. zna budowę i zasadę działania transformatora (przy założeniach odpowiadających
transformatorowi idealnemu), zna wzory na przekładnię napięcia i natężenia prądu
10. Fale elektromagnetyczne
10.1. zna podział widma fal elektromagnetycznych, zna (orientacyjnie) długości fal
poszczególnych rodzajów fal elektromagnetycznych
10.2. rozumie pojęcia fali nośnej, modulacji (na przykładzie modulacji amplitudy) i
demodulacji
10.3. rozumie, dlaczego maksymalna ilość przesyłanej informacji zależy od częstotliwości fali
nośnej; potrafi objaśnić, dlaczego światłowodami można przesyłać bardzo dużą ilość
informacji
10.4. wie, że pomiar czasu biegu sygnału radiowego od satelitów do odbiornika jest zasadą
nawigacji satelitarnej
10.5. wie, że całkowita energia wypromieniowana przez ciało rośnie wraz z jego temperaturą
6. wie, jakie fale elektromagnetyczne są wysyłane przez ciała o temperaturze pokojowej, a
jaka (orientacyjnie) temperatura jest potrzebna do emisji światła widzialnego
10.7. potrafi objaśnić przepływy energii prowadzące do efektu cieplarnianego
11. Optyka
11.1. zna schemat doświadczenia Younga, zna (jakościowo) zależność odległości prążków od
długości fali i odległości szczelin
11.2. zna przybliżoną wartość długości fali światła widzialnego, wie, jaka barwa odpowiada
granicy krótkofalowej, a jaka – długofalowej
11.3. potrafi objaśnić przyczynę powstawania prążków interferencyjnych w cienkich
warstwach
11.4. zna zasadę działania siatki dyfrakcyjnej i jej zastosowanie do badania widma światła
11.5. wie, w jakich warunkach światło można opisywać jako wiązkę promieni, zaniedbując
zjawiska falowe
11.6. zna pojęcie współczynnika załamania ośrodka (względem próżni), potrafi stosować
prawo Snelliusa do przejścia z jednego ośrodka do innego
11.7. zna zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia
11.8. zna zastosowanie światłowodów w medycynie i telekomunikacji
11.9. potrafi konstruować obrazy rzeczywiste w soczewkach
11.10. potrafi opisać rolę okularów korygujących krótko- i dalekowzroczność
11.11. wie, że odpowiednie układy soczewek tworzą lunetę i mikroskop (dokładniejsze
informacje nie są wymagane)
11.12. zna zasadę addytywnego mieszania barw i jej podstawę wynikającą z fizjologii
widzenia
12. Elementy elektroniki
17
12.1. wie, że dioda jest elementem półprzewodnikowym przewodzącym prąd w jedną stronę;
wie o zastosowaniu diody w prostownikach
12.2. zna ogólny schemat wzmacniania sygnałów (elektrycznych i innych), rozumie pojęcie
liniowości wzmacniacza
12.3. rozumie pojęcie sprzężenia zwrotnego (dodatniego i ujemnego), potrafi podać przykłady
z różnych dziedzin nauki i techniki
12.4. wie, że wzmacnianie sygnałów elektrycznych można osiągnąć przy wykorzystaniu
tranzystora – urządzenia półprzewodnikowego, w którym potencjał jednej z elektrod
steruje prądem płynącym między dwiema innymi
12.5. wie, że procesory i pamięci komputerowe są obwodami scalonymi zawierającymi
ogromną liczbę tranzystorów
12.6. odróżnia sygnały analogowe od cyfrowych; wie, że w komputerach, na płytach CD i w
telefonii komórkowej sygnały mają postać cyfrową
12.7. zna zalety techniki cyfrowej (brak zniekształceń, szerokie możliwości przekształcania
informacji)
14. Fizyka atomowa i kwanty światła
14.1. zna wzór na energię kwantu promieniowania elektromagnetycznego; potrafi objaśnić,
dlaczego wiele zjawisk (zjawisko fotoelektryczne, jonizacja materii, reakcje
fotochemiczne) jest powodowane tylko przez promieniowanie o długości fali mniejszej
od wartości progowej
14.2. zna definicję elektronowolta, wie, jakiego rzędu są typowe energie zjawisk związanych
z elektronami walencyjnymi, a jakiego rzędu są typowe energie zjawisk jądrowych
14.3. zna (w zarysie) przemianę energii w lampie rentgenowskiej, potrafi objaśnić granicę
krótkofalową widma promieni rentgenowskich i jej zależność od napięcia zasilania lampy
14.4. wie, dlaczego falowe cechy promieni rentgenowskich obserwuje się podczas ich
dyfrakcji na kryształach; wie, że obraz dyfrakcyjny pozwala wnioskować o strukturze
kryształów
14.5. zna pojęcie fali de Broglie'a i wie o jego zastosowaniu do opisu zjawisk dyfrakcji
elektronów i innych cząstek
14.6. zna pojęcie stanu energetycznego (poziomu energetycznego) atomów; wie, że elektron
w atomie zachowuje się jak fala stojąca
14.7. potrafi zastosować zasadę zachowania energii do emisji lub absorpcji kwantu
promieniowania przez atom; rozumie, dlaczego nieciągłość stanów energetycznych
prowadzi do występowania liniowego widma emisyjnego i absorpcyjnego gazów
14.8. zna zastosowanie analizy widmowej w chemii i astronomii
14.9. potrafi objaśnić, dlaczego fotoopornik i ogniwo fotoelektryczne działają tylko przy
odpowiednio małej długości fali światła; potrafi objaśnić, dlaczego zielona dioda
świecąca wymaga wyższego napięcia zasilania, niż czerwona (w obu tych przypadkach
wiadomości o pasmach i domieszkowaniu nie są wymagane)
15. Fizyka jądrowa i cząstki elementarne
15.1. potrafi porównać masę (orientacyjnie) i ładunek protonu, neutronu i elektronu
27
15.2. zna oznaczenia izotopów (np. 27
13 Al albo Al)
15.3. potrafi opisać jedną z metod rozdzielania izotopów
15.4. zna pojęcia energii wiązania jąder atomowych i deficytu masy, zna związek między nimi
15.5. wie, że w większości zjawisk fizycznych zmiana masy wynikająca ze zmiany energii
jest niezauważalna
15.6. zna schematy rozpadów α, β– (wiadomości o neutrinach nie są wymagane) i γ
15.7. wie o przypadkowym charakterze rozpadu promieniotwórczego, potrafi naszkicować
krzywą rozpadu, rozumie pojęcie czasu połowicznego zaniku
15.8. potrafi opisać jedną z metod wykrywania promieniowania jonizującego
15.9. wie o promieniotwórczości naturalnej (ogólnie)
18
15.10. potrafi opisać przykład zastosowania sztucznych izotopów promieniotwórczych w
nauce, technice lub medycynie
15.11. wie, że w reakcjach jądrowych energia spoczynkowa może przejść w kinetyczną lub na
odwrót; potrafi to powiązać ze zmianą masy
15.12. wie, że w wyniku pochłonięcia neutronu jądro uranu 235U ulega rozszczepieniu, zna
mechanizm reakcji łańcuchowej; wie, że jest to źródłem energii w elektrowniach
jądrowych i w broni jądrowej
15.13. potrafi opisać korzyści i zagrożenia płynące z energetyki jądrowej
15.14. zna pojęcie reakcji termojądrowej; wie, że przemiana wodoru w hel jest głównym
źródłem energii gwiazd
16. Astronomia
16.1. wie o hierarchicznej budowie Wszechświata (gwiazdy, galaktyki, gromady galaktyk)
16.2. wie o oddalaniu się galaktyk, wie o Wielkim Wybuchu jako początku znanego nam
Wszechświata, zna przybliżoną wartość wieku Wszechświata
17. Zagadnienia przekrojowe
17.1. wie, że układ SI jest oparty na czterech jednostkach podstawowych (m, kg, s, A)
17.2. zna zasady wykonywania wykresów (właściwe oznaczenie osi, wybór skali)
17.3. potrafi wybrać odpowiedni dla danego problemu układ współrzędnych, rozłożyć wektor
na składowe
17.4. potrafi analizować dodawanie i odejmowanie wektorów (graficznie lub na
współrzędnych)
17.5. rozumie pojęcie chwilowej prędkości, chwilowej mocy, chwilowego natężenia prądu
17.6. na podstawie dowolnego wykresu x(t) potrafi jakościowo opisać przebieg prędkości
chwilowej v(t); podobnie potrafi jakościowo opisać przebieg P (t) i I (t)
17.7. na podstawie dowolnego wykresu Epot (x) potrafi jakościowo opisać wykres siły F (x)
17.8. wie, że niepewność sumy (lub różnicy) kilku wielkości jest sumą ich niepewności
17.9. potrafi ocenić orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli
17.10. potrafi skorzystać z zawartego w treści zadania opisu przyrządu lub doświadczenia
(mieszczącego się w zakresie poznanych zjawisk) i przetworzyć otrzymane informacje
Wymagania dla zakresu rozszerzonego
1. Kinematyka
1.1. potrafi wybrać układ odniesienia dostosowany do rozpatrywanego zjawiska
1.2. potrafi opisać ruch planet widziany z Ziemi
1.3. potrafi powiązać wykresy x(t) i y(t) z torem ruchu na płaszczyźnie x-y
1.4. posługuje się pojęciem prędkości względnej, operuje transformacją prędkości w 2
wymiarach
1.5. zna wzory na przesunięcie w ruchu jednostajnie zmiennym, potrafi je przekształcać do
dogodnej postaci
1.6. zna wektorową definicję przyspieszenia; wie, że jego składowa styczna jest związana ze
zmianami wartości prędkości, a prostopadła – ze zmianami kierunku
1.7. zna definicję prędkości kątowej i jej związki z prędkością liniową oraz z okresem ruchu
po okręgu
1.8. zna wzór na przyspieszenie dośrodkowe, potrafi posłużyć się dowolną z jego postaci (a =
v2/r = vω = ω2r)
1.9. potrafi odczytać niezbędne dane z fotografii stroboskopowej i taśmy chronografu
2. Statyka bryły sztywnej
2.1. zna przykłady materiałów jednorodnych i niejednorodnych, izotropowych i
anizotropowych
2.2. zna definicję momentu siły (jako wielkości skalarnej ze znakiem; definicja wektorowa nie
jest wymagana)
19
2.3. potrafi analizować równowagę bryły sztywnej w przypadku, gdy siły leżą w jednej
płaszczyźnie
2.4. zna pojęcie środka masy i potrafi obliczać jego położenie dla kilku punktów
materialnych; wie, że w jednorodnym polu grawitacyjnym środek masy jest środkiem
ciężkości
2.5. potrafi analizować siły działające na ciała połączone blokami nieruchomymi, ruchomymi
i wielokrążkami
2.6. potrafi analizować momenty sił działających na koła przekładni
3. Dynamika punktu materialnego i układu punktów materialnych
3.1. zna pojęcie układu inercjalnego, rozumie sens I zasady dynamiki jako postulatu istnienia
takiego układu
3.2. zna zasadę względności Galileusza
3.3. prawidłowo posługuje się siłami bezwładności (w tym siłą odśrodkową) jako
związaną z układem nieinercjalnym
3.4. zna pojęcie punktu materialnego i granice jego stosowalności
3.5. zna warunek obowiązywania zasady zachowania pędu jeśli nie było w gimnazjum
3.6. potrafi stosować zasadę zachowania pędu do zderzeń w 2 wymiarach
7. potrafi opisać efekty jednoczesnego działania na ciało kilku sił
r
r
3.8. potrafi zastosować wzór F = ∆ p /∆t w praktycznych przykładach (np. siła ciągu silnika
rakietowego, siła wywierana przez strumień cieczy uderzającej w przeszkodę)
3.9. potrafi zastosować zasadę niezależności ruchów do rzutu w jednorodnym polu
grawitacyjnym (także do ruchu cząstki naładowanej w jednorodnym polu elektrycznym),
potrafi stosować wzory na ruch jednostajny i jednostajnie zmienny do odpowiedniej
składowej
3.10. potrafi jakościowo analizować zależność prędkości i sił od czasu dla spadku z
uwzględnieniem oporu powietrza, rozumie sens prędkości granicznej
3.11. potrafi opisać siły działające na ciało na równi pochyłej bez tarcia, zna lub potrafi
wyprowadzić wzór na przyspieszenie
3.12. zna prawa tarcia (zależność siły tarcia od siły nacisku i prędkości poślizgu), zna
definicje współczynników tarcia statycznego i kinetycznego, potrafi się nimi posłużyć do
analizy problemów statycznych i dynamicznych
3.13. potrafi ułożyć i rozwiązać równania opisujące siły i przyspieszenie dwóch ciał
wzajemnie oddziałujących
3.14. zna sposób opisu pola grawitacyjnego za pośrednictwem linii pola
3.15. zna prawo ciążenia powszechnego
3.16. wie, że ciało sferycznie symetryczne wytwarza takie pole grawitacyjne na zewnątrz
niego, jak punkt materialny; zna związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na
powierzchni planety a jej masą i promieniem
3.17. potrafi wyprowadzić wzór na I prędkość kosmiczną
3.18. zna prawa Keplera (ograniczenia: tylko dla lekkiego satelity krążącego wokół
nieruchomego ciała, ponadto wymagana jest znajomość III prawa Keplera tylko dla orbit
kołowych), rozumie związek praw Keplera z prawem powszechnego ciążenia
3.19. potrafi opisać pomiar masy ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego
satelity
3.20. potrafi użyć pojęcia środka masy w zagadnieniach dynamiki (np. rzut ukośny ciała
rozciągłego); wie, że pęd ciała rozciągłego jest związany z prędkością jego środka masy
3.21. zna definicję momentu pędu punktu materialnego (jako wielkości skalarnej ze znakiem;
wzór wektorowy nie jest wymagany)
3.22. wie, że moment pędu jest zachowany podczas ruchu w polu siły centralnej, rozumie
związek tego faktu z II prawem Keplera
3.23. zna ogólną postać zasady zachowania momentu pędu i potrafi ją zastosować do
jakościowej analizy ruchu ciał rozciągłych
20
4. Praca i energia mechaniczna
4.1. potrafi obliczać pracę w przypadku dowolnych kierunków siły i przesunięcia
4.2. zna wzór na pracę momentu siły (W = M∆α)
4.3. wie, że łączna praca wszystkich sił działających na dźwignię, wielokrążek lub przekładnię
jest równa zeru
4.4. zna definicję sprawności urządzeń mechanicznych i innych (silników elektrycznych,
prądnic, baterii słonecznych itd.)
4.5. zna wzór na energię kinetyczną; wie, że w zderzeniach sprężystych energia kinetyczna
jest zachowana, a w zderzeniach niesprężystych przechodzi w energię wewnętrzną
4.6. w przypadku jednowymiarowego zderzenia sprężystego ciał o jednakowej masie potrafi
przewidzieć wynik zderzenia na podstawie zasad zachowania
1
4.7. zna prawo sprężystości (F = –kx), zna wzór na energię sprężystości (E = kx2)
2
4.8. analizuje ilościowo przemiany energii kinetycznej, grawitacyjnej i sprężystości (także dla
układu kilku ciał wzajemnie oddziałujących)
4.9. zna wzór Egraw = – Gm1m2/r, potrafi go użyć w bilansie energii (II prędkość kosmiczna)
4.10. uwzględnia jakościowo energię kinetyczną ruchu obrotowego w bilansie energii (koło
zamachowe, kolejność staczania się z równi pochyłej wózka i piłki)
4.11. potrafi obliczyć energię kinetyczną ruchu obrotowego w przypadkach, gdy wystarcza
1
wzór E = mv2 (kilka punktów materialnych, cienki pierścień obracający się wokół
2
środka)
5. Termodynamika
5.1. zna jedną z metod obserwacji ruchów Browna i ich przyczynę
5.2. wie, że ruchy cząsteczek mają charakter przypadkowy, a obserwowane prawidłowości
wynikają z uśrednienia tych ruchów; rozumie pojęcie fluktuacji (gęstości, ciśnienia,
temperatury, składu chemicznego)
5.3. wie, że średnia energia kinetyczna cząsteczek jest proporcjonalna do temperatury w skali
Kelvina, zna związek między tą skalą a skalą Celsjusza
5.4. zna pojęcie wydłużenia względnego, posługuje się współczynnikami
rozszerzalności liniowej i objętościowej
5.5. zna założenia modelu gazu doskonałego; wie, w jakich warunkach gazy rzeczywiste
stosują się do tego modelu
5.6. zna równanie Clapeyrona i równania przemian gazowych (izotermicznej, izobarycznej,
izochorycznej), potrafi użyć tych równań do rozwiązania zadań
5.7. zna wykresy przemian gazowych i potrafi przechodzić od jednych zmiennych (np. p-V )
do innych (np. p-T )
5.8. zna pojęcie energii wewnętrznej; wie, że dla gazu doskonałego energia wewnętrzna jest
sumą energii kinetycznej cząsteczek
5.9. zna I zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu w
formie ciepła; w szczególności potrafi opisać przepływ energii w przemianach gazowych
5.10. zna wzór na pracę sprężania gazu (W = –p∆V ) i jego interpretację graficzną na wykresie
p-V
5.11. rozumie, dlaczego podczas nieodwracalnego rozprężenia gazu do próżni temperatura się
nie zmienia
5.12. potrafi jakościowo opisać i wyjaśnić zmiany temperatury zachodzące podczas
przemiany adiabatycznej gazu
5.13. zna pojęcia ciepła właściwego oraz ciepła przemiany, wykorzystuje je w bilansach
ciepła
5.14. odróżnia ciepła molowe CV i Cp i potrafi objaśnić, dlaczego dla gazów CV < Cp; potrafi
objaśnić, dlaczego ciepło molowe gazów dwuatomowych jest większe, niż
jednoatomowych
21
5.15. zna schemat energetyczny silnika cieplnego i lodówki, potrafi wskazać kierunki
przepływu energii
5.16. wie, że sprawność silników cieplnych jest tym większa, im wyższa jest temperatura
grzejnicy, a niższa – chłodnicy
5.17. zna orientacyjną wartość sprawności rzeczywistych silników cieplnych; potrafi objaśnić,
dlaczego ogrzewanie elektryczne jest droższe od gazowego
5.18. zna II zasadę termodynamiki (w sformułowaniu głoszącym niemożność skonstruowania
perpetuum mobile II rodzaju)
5.19. odróżnia zjawiska odwracalne i nieodwracalne, potrafi je rozpoznać w praktycznych
przykładach
5.20. wie, że nieodwracalność zjawisk makroskopowych wynika z uśrednienia wielkiej liczby
zjawisk mikroskopowych
6. Drgania i fale mechaniczne
6.1. wie, że ruch pod wpływem siły sprężystej (F = –kx) jest ruchem harmonicznym (o
przebiegu sinusoidalnym)
6.2. wie, dlaczego ruch wahadła matematycznego jest harmoniczny dla małych wychyleń
6.3. zna wzory na okres wahadła matematycznego i wahadła sprężynowego, zna izochronizm
ruchu harmonicznego
6.4. potrafi zinterpretować wzór na zależność wychylenia od czasu w ruchu harmonicznym
(wskazać amplitudę, powiązać częstość kołową z okresem), rozumie sens przesunięcia
fazy
6.5. potrafi analizować ilościowo przemianę energii w ruchu harmonicznym, zna lub potrafi
wyprowadzić związek między amplitudą wychylenia a amplitudą prędkości
6.6. zna przebieg drgań tłumionych (opis jakościowy, tylko dla słabego tłumienia)
6.7. rozumie pojęcie drgań wymuszonych, rozumie zjawisko rezonansu, potrafi opisać krzywą
rezonansu i jej zależność od tłumienia (wymagana jest tylko znajomość przebiegu
amplitudy, nie przesunięcia fazy)
6.8. zna podstawowe zastosowania oscyloskopu, rozumie rolę wejścia X, wejścia Y i
podstawy czasu
6.9. rozumie mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego dla fal
podłużnych i poprzecznych; potrafi objaśnić (jakościowo) zależność prędkości dźwięku
w gazie od jego gęstości i zależność prędkości fal na strunie od siły napinającej
6.10. wie, że energia (lub moc) fali jest proporcjonalna do kwadratu jej amplitudy
6.11. zna pojęcia fali harmonicznej i długości fali, zna wzór v = λ f
6.12. zna fale płaskie i kuliste
6.13. potrafi porównywać fazy drgań różnych punktów ośrodka, w którym biegnie fala
harmoniczna
6.14. wie, że widmo dźwięku (amplitudy składowych harmonicznych) decyduje o jego barwie
6.15. zna zasadę superpozycji fal, zna warunek interferencji konstruktywnej i destruktywnej
(oparty na różnicy dróg fali), zna amplitudę fali wypadkowej w obu przypadkach
6.16. potrafi naszkicować i objaśnić obraz interferencyjny dwóch fal (biegnących naprzeciw
siebie w jednym wymiarze, płaskich lub kulistych w trzech wymiarach); potrafi opisać
jego zmianę przy zmianie warunków doświadczenia (odległości źródeł, fazy źródeł lub
długości fali)
6.17. rozumie pojęcie fali stojącej jako drgania własnego w zamkniętym obszarze
6.18. rozpoznaje różnicę między ruchem ośrodka w przypadku fali biegnącej a ruchem w
przypadku fali stojącej; w tym drugim przypadku potrafi wskazać węzły i strzałki oraz
oznaczyć długość fali
6.19. w przypadku jednowymiarowej fali stojącej z węzłami na obu końcach – zna lub potrafi
wyprowadzić wzór na częstotliwość; wie, że w tym przypadku częstotliwości są
wielokrotnościami częstotliwości podstawowej
22
6.20. na podstawie powyższych wzorów i zależności potrafi objaśnić, jak zwiększenie
długości piszczałki, przyciśnięcie struny do progu i zmiana siła napięcia struny wpływają
na wysokość dźwięku wydawanego przez instrumenty muzyczne
6.21. zna jednostkę natężenia fali w przestrzeni trójwymiarowej (W/m2)
6.22. wie, jak zależą natężenie i amplituda fali kulistej od odległości od źródła
6.23. zna zasadę Huygensa jako podstawę zjawiska ugięcia fal
6.24. potrafi opisać jakościowo zależność obrazu dyfrakcyjnego od rozmiarów otworu i
długości fali; w szczególności wie, że dla otworu lub przeszkody o rozmiarach znacznie
większych od długości fali efekty dyfrakcji są słabe
6.25. wie, że zjawiska odbicia i załamania fal można wyjaśnić na podstawie zasady Huygensa;
wie, że razem z prędkością zmienia się długość fali, a częstotliwość pozostaje stała
6.26. zna prawo odbicia i prawo załamania fal (Snelliusa)
6.27. rozumie przyczynę zjawiska Dopplera, zna przybliżoną postać wzoru na zmianę
częstotliwości (gdy prędkość zbliżania się źródła i obserwatora jest znacznie mniejsza od
prędkości fali), potrafi skorzystać z podanego wzoru ścisłego
7. Elektrostatyka
7.1. zna prawo Coulomba (ograniczenie: bez uwzględnienia stałej dielektrycznej ośrodka)
7.2. zna wzór na energię potencjalną oddziaływania 2 ładunków punktowych, potrafi obliczyć
tę energię dla kilku ładunków, potrafi się tym posłużyć w zadaniach z zakresu mechaniki
7.3. rozumie pojęcie pola elektrycznego, zna definicję natężenia pola elektrycznego, potrafi
obliczyć natężenie pola wytworzonego przez kilka ładunków
7.4. zna definicję potencjału elektrycznego; wie, że napięcie jest różnicą potencjałów
7.. potrafi analizować bilans energii cząstek naładowanych poruszających się w polu
elektrycznym (związek między prędkością początkową, końcową i napięciem)
7.5. odczytuje właściwości pola elektrycznego z przebiegu linii pola lub z przebiegu
powierzchni ekwipotencjalnych, zna wzór ∆V = E∆r
7.6. rozumie pojęcia gęstości powierzchniowej i gęstości objętościowej ładunku
7.7. zna (jakościowo) związek między natężeniem pola w pobliżu powierzchni przewodnika a
gęstością powierzchniową ładunku
7.8. potrafi objaśnić, dlaczego ładunek znajduje się z zewnętrznej strony przewodników i
skupia się na ostrzach; potrafi objaśnić działanie piorunochronu i klatki Faradaya
7.9. wie, że sferycznie symetryczny rozkład ładunku wytwarza takie pole elektryczne na
zewnątrz niego, jak ładunek punktowy
7.10. potrafi opisać jakościowo i ilościowo pole kondensatora płaskiego
7.11. wie, na czym polega polaryzacja dielektryków i jak ona wpływa na natężenie pola w
kondensatorze; uwzględnia stałą dielektryczną we wzorach odnoszących się do pola
jednorodnego
7.12. zna pojęcie pojemności kondensatora i wzór na pojemność kondensatora płaskiego
7.13. zna wzór na energię naładowanego kondensatora
8. Prąd stały
8.1. zna źródła jonizacji materii (promieniowanie, wysoka temperatura gazów)
8.2. rozumie mechanizm jonizacji lawinowej w gazach; wie, że zachodzi ona w odpowiednio
silnym polu elektrycznym i przy odpowiednio niskim ciśnieniu
8.3. wie o dysocjacji cząsteczek w elektrolitach, wie o chemicznych efektach przepływu prądu
(ogólnie)
8.4. zna (w ogólnym zarysie) budowę ogniw chemicznych; wie, że ich SEM zależy od
materiału elektrod
8.5. zna prawo Ohma jeśli nie było w gimnazjum
8.6. zna związek między oporem przewodnika a jego wymiarami, zna definicję oporu
właściwego
8.7. wie, że w półprzewodnikach liczba swobodnych elektronów jest mniejsza, niż w metalach
23
8.8. wie, że opór metali na ogół rośnie ze wzrostem temperatury, a opór półprzewodników –
na ogół maleje; zna elementarne wyjaśnienie tych zależności
8.9. zna charakterystykę prądowo-napięciową opornika podlegającego prawu Ohma i
elementu o zmiennym oporze
8.10. zna pojęcia siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego źródła prądu, potrafi ich użyć
do analizy obwodów elektrycznych (dotyczy także ładowania akumulatora)
8.11. zna prawa Kirchhoffa i potrafi ich użyć do analizy obwodów elektrycznych
8.12. potrafi użyć wzoru na moc opornika w dowolnej postaci (P = UI = U 2/R = I 2R)
8.13. potrafi obliczać pracę prądu przepływającego przez różne elementy obwodu
8.14. zna pojęcie oporu zastępczego, potrafi obliczyć opór zastępczy oporników połączonych
szeregowo lub równolegle
8.15. zna zastosowanie opornika suwakowego (lub potencjometru) jako dzielnika napięcia
8.16. wie, że opór amperomierza jest na ogół bardzo mały, a opór woltomierza – bardzo duży;
w prostych obwodach potrafi uwzględniać efekty wynikające z niespełnienia tych
warunków
8.17. potrafi opisać obwód, w którym kondensator się ładuje lub rozładowuje, potrafi opisać
przemianę energii
9. Magnetyzm i elektromagnetyzm
9.1. potrafi naszkicować przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów stałych i
przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica), potrafi wskazać zwrot
linii pola
9.2. odczytuje właściwości pola magnetycznego z przebiegu linii pola
9.3. zna wektor indukcji magnetycznej, zna wzory na siłę elektrodynamiczną i siłę Lorentza,
potrafi określić wartość, kierunek i zwrot tych sił
9.4. potrafi analizować siły działające w polu magnetycznym na przewodnik dowolnego
kształtu (pętla, ramka)
9.5. zna zasadę działania silnika elektrycznego, rozumie funkcję komutatora
9.6. potrafi analizować tor ruchu cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym,
zna lub potrafi wyprowadzić wzór na promień okręgu; potrafi zastosować zasadę
niezależności ruchów do ruchu wzdłuż pola i w płaszczyźnie prostopadłej
9.7. wie o urządzeniach wykorzystujących ruch cząstek naładowanych w polu magnetycznym
(kineskop telewizyjny, cyklotron, spektrometr masowy, mikroskop elektronowy)
9.8. zna wzory na indukcję magnetyczną przewodnika prostoliniowego i długiej zwojnicy
9.9. zna wzór na siłę oddziaływania przewodników prostoliniowych; wie, że na nim jest
oparta definicja ampera
9.10. wie, że materiały ferromagnetyczne silnie zwiększają wartość indukcji pola
przewodników; odróżnia miękkie i twarde materiały magnetyczne, zna zastosowania
jednych i drugich (definicja przenikalności magnetycznej, a także opis pętli histerezy nie
są wymagane)
9.11. zna definicję strumienia indukcji magnetycznej
9.12. zna wzór na siłę elektromotoryczną indukcji i korzysta z niego przy analizie zjawiska
indukcji; zna lub potrafi wyprowadzić wzór na siłę elektromotoryczną indukowaną
podczas ruchu przewodnika w polu magnetycznym (E = Blv)
9.13. rozumie przemianę energii w zjawisku indukcji; potrafi użyć reguły Lenza w celu
wskazania zwrotu prądu indukcyjnego
9.14. wie, że zmienne pole magnetyczne powoduje powstawanie wirowego pola
elektrycznego; wie, że taki jest mechanizm powstawania prądów wirowych
9.15. zna efekty prądów wirowych (hamowanie ruchu przewodnika lub magnesu, wzbudzanie
ruchu wirnika silników indukcyjnych; znajomość prądu trójfazowego nie jest wymagana)
9.16. zna zasadę działania prądnicy
9.17. zna budowę i zasadę działania transformatora (przy założeniach odpowiadających
transformatorowi idealnemu), zna wzory na przekładnię napięcia i natężenia prądu
9.18. zna zjawisko samoindukcji i definicję indukcyjności
24
9.19. wie (na poziomie jakościowym), że indukcyjność zwojnicy rośnie, jeśli zwiększyć
liczbę zwojów lub wsunąć do niej rdzeń
9.20. potrafi wykonać wykres I (t) na podstawie danego, odcinkami stałego napięcia U (t)
przyłożonego do zwojnicy bezoporowej (także odwrotnie)
9.21. rozumie (na poziomie jakościowym), dlaczego po przyłożeniu napięcia przemiennego
indukcyjność pełni rolę analogiczną do oporu
9.22. zna wzór na energię zwojnicy, w której płynie prąd
9.23. potrafi opisać przemianę energii w obwodzie LC; wie, że drgania mają przebieg
harmoniczny i zna wzór na ich częstotliwość
9.24. rozumie zasadę rezonansu elektromagnetycznego i zna schemat doświadczeń z
rezonansem szeregowym (przy szeregowo włączonym źródle napięcia przemiennego, a
także pod wpływem zewnętrznego przemiennego pola magnetycznego)
9.25. zna pojęcie wartości skutecznej napięcia lub natężenia prądu; dla harmonicznej
zależności od czasu zna związek między wartością skuteczną a amplitudą
9.26. wie, że zmienne pole elektryczne powoduje powstawanie wirowego pola
magnetycznego; wie, że (wraz z faktem symetrycznym) jest to zasadą rozchodzenia się
fal elektromagnetycznych
10. Fale elektromagnetyczne
10.1. wie, że fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi
10.2. zna podział widma fal elektromagnetycznych, zna (orientacyjnie) długości fal
poszczególnych rodzajów fal elektromagnetycznych
10.3. rozumie pojęcia fali nośnej, modulacji (na przykładzie modulacji amplitudy) i
demodulacji; wie, na czym polega dostrojenie odbiornika do danej stacji radiowej
10.4. rozumie, dlaczego maksymalna ilość przesyłanej informacji zależy od częstotliwości fali
nośnej; wie, w jakim (orientacyjnie) zakresie fal radiowych można przesyłać muzykę, a w
jakim – obraz telewizyjny; potrafi objaśnić, dlaczego światłowodami można przesyłać
bardzo dużą ilość informacji
10.5. wie, że pomiar czasu biegu sygnału radiowego od satelitów do odbiornika jest zasadą
nawigacji satelitarnej
10.6. zna (orientacyjnie) widmo fal elektromagnetycznych wysyłanych przez ciała
pozostające w określonej temperaturze, zna prawo Wiena, wie, że na jego podstawie
wyznacza się temperaturę powierzchniową gwiazd
10.7. wie, że całkowita energia wypromieniowana przez ciało rośnie wraz z jego temperaturą
10.8. wie, jakie fale elektromagnetyczne są wysyłane przez ciała o temperaturze pokojowej, a
jaka (orientacyjnie) temperatura jest potrzebna do emisji światła widzialnego
10.9. potrafi objaśnić przepływy energii prowadzące do efektu cieplarnianego
11. Optyka
11.1. zna schemat doświadczenia Younga, zna wzór wiążący odległość prążków na ekranie z
długością fali
11.2. rozumie pojęcie spójności światła; wie, że laser jest źródłem światła spójnego i
monochromatycznego
11.3. zna przybliżoną wartość długości fali światła widzialnego, wie, jaka barwa odpowiada
granicy krótkofalowej, a jaka – długofalowej
11.4. potrafi objaśnić przyczynę powstawania prążków interferencyjnych w cienkich
warstwach
11.5. zna zasadę działania siatki dyfrakcyjnej i jej zastosowanie do badania widma światła,
zna wzór siatkowy (dla prostopadłego kierunku padania światła na siatkę)
11.6. potrafi opisać i wyjaśnić przechodzenie światła przez dwa polaryzatory, przy zgodnym i
prostopadłym ich ustawieniu; jakościowo potrafi opisać przypadek innego kąta
11.7. wie, że światło odbite od ośrodka przezroczystego jest całkowicie spolaryzowane przy
pewnym szczególnym kącie odbicia
11.8. zna zastosowania zjawiska polaryzacji światła (m.in. kino trójwymiarowe)
25
11.9. wie, w jakich warunkach światło można opisywać jako wiązkę promieni, zaniedbując
zjawiska falowe
11.10. zna pojęcie współczynnika załamania ośrodka (względem próżni), potrafi stosować
prawo Snelliusa do przejścia z jednego ośrodka do innego
11.11. zna zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wzór na kąt graniczny
11.12. zna zastosowanie światłowodów w medycynie i telekomunikacji
11.13. potrafi konstruować obrazy rzeczywiste i pozorne w soczewkach (także
rozpraszających); wzór soczewkowy nie jest wymagany
11.14. potrafi opisać rolę okularów korygujących krótko- i dalekowzroczność
11.15. wie, że odpowiednie układy soczewek tworzą lunetę i mikroskop (dokładniejsze
informacje nie są wymagane)
11.16. wie, że falowe cechy światła nakładają ograniczenie na zdolność rozdzielczą
przyrządów optycznych; wie, że zdolność rozdzielcza mikroskopu jest w przybliżeniu
równa długości fali
11.17. zna zasadę addytywnego mieszania barw i jej podstawę wynikającą z fizjologii
widzenia
11.18. wie, że zjawisko Dopplera dla światła dostarcza cennych wiadomości w astronomii
(układy podwójne gwiazd, planeta krążąca wokół gwiazdy)
12. Elementy elektroniki
12.1. wie, że dioda jest elementem półprzewodnikowym przewodzącym prąd w jedną stronę,
zna schemat prostowania jednopołówkowego
12.2. zna ogólny schemat wzmacniania sygnałów (elektrycznych i innych), rozumie pojęcie
liniowości wzmacniacza
12.3. rozumie pojęcie sprzężenia zwrotnego (dodatniego i ujemnego), potrafi podać przykłady
z różnych dziedzin nauki i techniki
12.4. wie, że wzmacnianie sygnałów elektrycznych można osiągnąć przy wykorzystaniu
tranzystora – urządzenia półprzewodnikowego, w którym potencjał jednej z elektrod
steruje prądem płynącym między dwiema innymi
12.5. wie, że procesory i pamięci komputerowe są obwodami scalonymi zawierającymi
ogromną liczbę tranzystorów
12.6. odróżnia sygnały analogowe od cyfrowych; wie, że w komputerach, na płytach CD i w
telefonii komórkowej sygnały mają postać cyfrową
12.7. zna zalety techniki cyfrowej (brak zniekształceń, szerokie możliwości przekształcania
informacji)
13. Elementy szczególnej teorii względności
13.1. wie, że fundamentem szczególnej teorii względności jest niezależność prędkości światła
w próżni od układu odniesienia; wie, że fakt ten został potwierdzony doświadczalnie
13.2. wie, że jednoczesność zdarzeń jest względna; wie o dylatacji czasu (jakościowo) i
paradoksie bliźniąt
13.3. wie, że wzory mechaniki (energia kinetyczna, pęd, II zasada dynamiki)
wymagają modyfikacji dla prędkości porównywalnych z prędkością światła
13.4. zna wzór E = mc2 i wie, że w większości zjawisk fizycznych zmiana masy wynikająca
ze zmiany energii jest niezauważalna
14. Fizyka atomowa i kwanty światła
14.1. zna wzór na energię kwantu promieniowania elektromagnetycznego; potrafi objaśnić,
dlaczego wiele zjawisk (zjawisko fotoelektryczne, jonizacja materii, reakcje
fotochemiczne) jest powodowane tylko przez promieniowanie o długości fali mniejszej
od wartości progowej
14.2. zna pojęcie pracy wyjścia elektronów z metalu, potrafi objaśnić zjawisko termoemisji
14.3. zna definicję elektronowolta; wie, jakiego rzędu są typowe energie zjawisk związanych
z elektronami walencyjnymi, a jakiego rzędu są typowe energie zjawisk jądrowych
26
14.4. zna (w zarysie) przemianę energii w lampie rentgenowskiej, potrafi objaśnić granicę
krótkofalową widma promieni rentgenowskich i jej zależność od napięcia zasilania lampy
14.5. wie, dlaczego falowe cechy promieni rentgenowskich obserwuje się podczas ich
dyfrakcji na kryształach; rozumie sens wzoru Bragga; wie, że obraz dyfrakcyjny pozwala
wnioskować o strukturze kryształów
14.6. zna wzór na długość fali de Broglie'a i wie o jego zastosowaniu do opisu zjawisk
dyfrakcji elektronów i innych cząstek; potrafi opisać zależność kąta dyfrakcji cząstek
ugiętych na materiale polikrystalicznym od energii kinetycznej lub masy cząstek
14.7. zna pojęcie stanu energetycznego (poziomu energetycznego) atomów; wie, że elektron
w atomie zachowuje się jak fala stojąca, a stany energetyczne odpowiadają możliwym
częstotliwościom tej fali
14.8. potrafi zastosować zasadę zachowania energii do emisji lub absorpcji kwantu
promieniowania przez atom; rozumie, dlaczego nieciągłość stanów energetycznych
prowadzi do występowania liniowego widma emisyjnego i absorpcyjnego gazów
14.9. zna zastosowanie analizy widmowej w chemii i astronomii; wie o liniach Fraunhofera i
o przesunięciu linii widmowych odległych galaktyk ku czerwieni
14.10. potrafi objaśnić, dlaczego fotoopornik i ogniwo fotoelektryczne działają tylko przy
odpowiednio małej długości fali światła; potrafi objaśnić, dlaczego zielona dioda
świecąca wymaga wyższego napięcia zasilania, niż czerwona (w obu tych przypadkach
wiadomości o pasmach i domieszkowaniu nie są wymagane)
15. Fizyka jądrowa i cząstki elementarne
15.1. potrafi porównać masę (orientacyjnie) i ładunek protonu, neutronu i elektronu
27
15.2. zna oznaczenia izotopów (np. 27
13 Al albo Al)
15.3. potrafi opisać jedną z metod rozdzielania izotopów
15.4. zna pojęcia energii wiązania jąder atomowych i deficytu masy, zna związek między nimi
15.5. zna schematy rozpadów α, β–, β+ (wiadomości o neutrinach nie są wymagane) i γ
15.6. zna różnicę między przenikliwością promieni α, β– i γ, wie o skończonym zasięgu
dwóch pierwszych w materii
15.7. wie o przypadkowym charakterze rozpadu promieniotwórczego, potrafi naszkicować
krzywą rozpadu, rozumie pojęcie czasu połowicznego zaniku
15.8. potrafi opisać jedną z metod wykrywania promieniowania jonizującego
15.9. wie o promieniotwórczości naturalnej (co najmniej o uranie 238U i – ogólnie – o
produktach jego rozpadu)
15.10. potrafi opisać przykłady zastosowania sztucznych izotopów promieniotwórczych w
nauce, technice lub medycynie
15.11. potrafi opisać zasadę datowania radiowęglowego (14C) albo uranowo-ołowiową metodę
datowania wieku skał
15.12. potrafi zastosować zasadę zachowania liczby nukleonów i zasadę zachowania ładunku
do reakcji jądrowych
15.13. wie, że w reakcjach jądrowych energia spoczynkowa może przejść w kinetyczną lub na
odwrót; potrafi to powiązać ze zmianą masy
15.14. wie, że w wyniku pochłonięcia neutronu jądro uranu 235U ulega rozszczepieniu, zna
mechanizm reakcji łańcuchowej; wie, że jest to źródłem energii w elektrowniach
jądrowych i w broni jądrowej
15.15. potrafi opisać korzyści i zagrożenia płynące z energetyki jądrowej
15.16. zna pojęcie reakcji termojądrowej; wie, że przemiana wodoru w hel jest głównym
źródłem energii gwiazd
15.17. zna pojęcie antycząstek (na przykładzie elektronów i pozytonów); rozumie, na czym
polega anihilacja
16. Astronomia
16.1. wie o wpływie aktywności Słońca na Ziemię (zorze polarne, zakłócenia łączności
radiowej)
27
16.2. zna zasadę pomiaru odległości do Księżyca i Marsa opartą na paralaksie i zasadę
pomiaru odległości do najbliższych gwiazd opartą na paralaksie rocznej
16.3. wie o hierarchicznej budowie Wszechświata (gwiazdy, galaktyki, gromady galaktyk)
16.4. wie o oddalaniu się galaktyk, wie o Wielkim Wybuchu jako początku znanego nam
Wszechświata, zna przybliżoną wartość wieku Wszechświata
17. Zagadnienia przekrojowe
17.1. zna zasady wykonywania wykresów (właściwe oznaczenie osi, wybór skali, oznaczenie
niepewności punktów pomiarowych)
17.2. rozumie zasadę użycia skali logarytmicznej na wykresach
17.3. potrafi wybrać odpowiedni dla danego problemu układ współrzędnych, rozłożyć wektor
na składowe
17.4. potrafi analizować dodawanie i odejmowanie wektorów (graficznie lub na
współrzędnych), w tym celu posługuje się kalkulatorem z funkcjami trygonometrycznymi
lub tablicami; potrafi wyznaczyć kierunek wektora (kąt) na podstawie jego
współrzędnych
17.5. rozumie pojęcie chwilowej prędkości, chwilowego przyspieszenia, chwilowej mocy,
chwilowego natężenia prądu
17.6. na podstawie dowolnego wykresu x(t) potrafi jakościowo opisać przebieg prędkości
chwilowej v(t); podobnie potrafi jakościowo opisać przebieg a(t), P (t) i I (t)
17.7. na podstawie dowolnego wykresu Epot (x) potrafi jakościowo opisać wykres siły F (x)
17.8. zna interpretację pola pod wykresem funkcji v(t) jako przesunięcia (także dla ujemnych
wartości v); podobnie w odniesieniu do pola pod wykresem funkcji a(t), P (t), I (t) i F (x)
17.9. dla odcinkami liniowego wykresu v(t), a(t), P (t), I (t) i F (x) potrafi obliczyć opisane
wyżej pole
17.10. potrafi obliczyć średnią wartość prędkości na podstawie odcinkami liniowego wykresu
prędkości chwilowej v(t), podobnie dla odcinkami liniowego wykresu P (t), I (t) i F (x)
17.11. potrafi posłużyć się definicją lub wzorem nie wymienionym w powyższych
wymaganiach, jeśli zostaną one objaśnione w treści zadania, a dotyczą poznanych
zjawisk
17.12. wie, że układ SI jest oparty na czterech jednostkach podstawowych (m, kg, s, A)
17.13. potrafi ocenić, czy wzór (wcześniej nieznany) spełnia zgodność wymiarów
17.14. wie, że niepewność sumy (lub różnicy) kilku wielkości jest sumą ich niepewności
17.15. zna pojęcie niepewności względnej; wie, że przy mnożeniu i dzieleniu niepewności
względne się dodają
17.16. potrafi ocenić orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli
17.17. potrafi sprawdzić, czy zależność między dwiema wielkościami danymi w tabeli jest w
granicach niepewności liniowa (także: wprost proporcjonalna, odwrotnie proporcjonalna)
17.18. po dopasowaniu prostej y = ax + b do wykresu potrafi obliczyć wartości
współczynników a i b (ocena ich niepewności nie jest wymagana)
17.19. rozumie zasadę cechowania przyrządu pomiarowego, potrafi skorygować wskazania
przyrządu na podstawie porównania z przyrządem wzorcowym lub na podstawie pomiaru
wielkości skądinąd znanych
17.20. potrafi skorzystać z zawartego w treści zadania opisu przyrządu lub doświadczenia
(mieszczącego się w zakresie poznanych zjawisk) i przetworzyć otrzymane informacje.
28