Document

Konkurs z fizyki i astronomii
Krajowy Punkt Kontaktowy Instytutu Fizyki Plazmy
i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie
ogłasza konkurs dla uczniów gimnazjum
i uczniów klas I i II szkól ponadgimnazjalnych
pod hasłem Fuzja jądrowa
I.
Organizatorem konkursu rejonowego jest VII LO im Dąbrowki i
Gimnazjum Dwujęzyczne w ZSO nr 10 w Poznaniu
II.
Celem konkursu jest:
- pobudzanie i rozwijanie zainteresowania problematyką energetyki jądrowej,
- rozwijanie umiejętności wyszukiwania i selekcjonowania informacji
z różnych źródeł,
- popularyzacja zagadnień związanych z wykorzystaniem nowych źródeł
energii.
III.
Konkurs jest trzyetapowy:
1. etap szkolny – przygotowują i przeprowadzają nauczyciele fizyki typując
maksymalnie trzech uczniów do etapu rejonowego z danej szkoły,
2. etap rejonowy/wojewódzki,
3. etap ogólnopolski.
IV.
Konkurs odbędzie się na dwóch poziomach:
- dla uczniów gimnazjów,
- dla uczniów klas I i II szkół ponadgimnazjalnych.
IV.
Termin i tryb zgłaszania uczniów:
Nauczyciele fizyki zgłaszają maksymalnie trzech uczniów z danej szkoły
i wysyłają zgłoszenie wg załącznika nr 1 do dnia 25 lutego 2011 r. pod adres:
ZSO nr 10 : VII LO im. Dąbrówki i Gimnazjum Dwujęzyczne
Ul. Żeromskiego 8/12
60-544 Poznań
z dopiskiem: Konkurs z fizyki „Fuzja jądrowa”
Konkurs odbędzie się 11 marca 2011 r. o godz. 12.15 .
Uczestnicy rozwiązują zadania testowe, rachunkowe i problemowe w czasie 60 min.
V.
Uczniowie, którzy zajmą I miejsce w etapie rejonowym konkursu, z każdego
poziomu są kwalifikowanie do etapu ogólnopolskiego.
VI.
Koszty przejazdu opiekunów i uczniów pokrywa jednostka delegująca.
VII.
Wykaz zagadnień - załącznik nr 2
Zał. Nr 1
Pieczęć szkoły
…. ……………………..
data
………………………………………
Nazwa szkoły/instytucji organizującej
etap rejonowy/wojewódzki
Szkoła (nazwa, adres, telefon, e-mail))…………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..
zgłasza następujących uczniów do udziału w konkursie „Fuzja jądrowa”
1. ……………………………………………...
2. ………………………………………………
3. ………………………………………………
Imię i nazwisko nauczycieli przygotowującego uczniów do konkursu:
…………………………………………
…………………………………………
……………………………….
Podpis dyrektora
Zał. Nr 2
Zakres wiadomości i umiejętności
Fizyka – gimnazjum
1. Energia.
1.1 Pojęcie energii.
1.2 Rodzaje energii.
1.3 Źródła energii i ich poszukiwania.
1.4 Odnawialne i nieodnawialne źródła energii.
2. Energia mechaniczna.
2.1 Rodzaje energii mechanicznej.
2.2 Zasada zachowania energii mechanicznej.
2.3 Przemiany energii mechanicznej.
Umiejętności:
Wykorzystanie poznanych zasad, pojęć i zależności do rozwiązywania zadań i problemów,
w tym obliczanie energii kinetycznej i potencjalnej ciężkości ciała.
3. Procesy cieplne
3.1 Energia wewnętrzna.
3.2 Zmiana energii podczas ruchu z tarciem.
3.3 Cieplny przepływ energii, sposoby cieplnego przepływu energii.
3.4 Zmiany energii wewnętrznej ciał.
3.5 Przewodniki i izolatory ciepła. Przykłady praktycznego wykorzystania.
3.6 I zasada termodynamiki.
3.7 Bilans cieplny.
3.8 Ciepła przemian fazowych.
Umiejętności:
Wykorzystanie poznanych zasad, pojęć i zależności do rozwiązywania zadań i problemów, w
tym:
- obliczanie zmiany energii ciała na podstawie jego masy i zmiany temperatury,
- wykorzystanie I zasady termodynamiki do wyjaśnienia przemian energetycznych,
- sporządzanie i interpretowanie wykresów zależności temperatury ciała od dostarczonej
energii,
- wskazywanie przykładów przemian energii mechanicznej w cieplną i odwrotnie.
4. Pole elektrostatyczne, energia elektryczna.
4.1 Ruch ładunków w polu jednorodnym i stałym w czasie.
4.2 Model przewodnictwa elektronowego w metalach.
4.3 Napięcie elektryczne, natężenie prądu.
4.4 Przepływ prądu elektrycznego.
4.5 Praca prądu elektrycznego.
Umiejętności:
Wykorzystanie poznanych zasad, pojęć i zależności do rozwiązywania zadań i problemów
związanych z energią elektryczną, w tym:
- obliczanie napięcia wykorzystując wzór U = W/q.
- obliczanie wartości energii elektrycznej i koszów zużycia energii.
5. Promieniowanie jądrowe.
5.1 Model budowy atomu.
5.2 Cząstki elementarne wchodzące w skład atomu.
5.3 Izotopy, izotopy wodoru, rodzaje izotopów ( trwałe i nietrwałe), zastosowanie izotopów.
5.4 Promieniotwórczość naturalna. Promieniowanie ά, β, γ
5.5 Siły jądrowe.
5.6 Niedobór masy.
5.7 Sposoby uzyskiwania energii jądrowej.
5.8 Zastosowanie reaktorów jądrowych.
5.9 Interpretacja wzoru E = mc2.
5.10 Wady i zalety wykorzystania energii jądrowej.
5.11 Bezpieczne użytkowanie reaktorów jądrowych.
5.12 Sposoby ochrony przed promieniowaniem.
5.13 Wpływ promieniowania na organizmy żywe.
5.14 Przyrządy i urządzenia służące do wykrywania promieniowania.
5.15 Mechanizm powstawania energii emitowanej przez gwiazdy i Słońce.
5.16 Właściwe przechowywanie substancji i odpadów promieniotwórczych.
Umiejętności:
Wykorzystanie poznanych zasad, pojęć i zależności do rozwiązywania zadań i problemów
związanych z promieniowaniem jądrowym, w tym zapis reakcji promieniowania
protonowego i neutronowego.
6. Fuzja
6.1 Reakcje termojądrowe zachodzące w Słońcu i na Ziemi.
6.2 Na czym polega fuzja?
6.3 Plazma, występowanie w przyrodzie, wytwarzanie przez człowieka.
6.4 Dwa sposoby utrzymywania plazmy: magnetyczny i inercyjny.
6.5 Urządzenia plazmowe: tokamak, stellarator, badania fuzyjne: JET, ITER.
Zagadnienia nie będą wymagały znajomości liczbowej np. długości fali (wartości liczbowe
będą podane) a raczej rozumienia, oszacowania, porównania (np. która energia większa)
Materiały:
Podręczniki szkolne.
Materiały do fuzji są na stronie:
http://www.kpk.ifpilm.pl/ na pasku i pod edukacją  projekt ‘Fuzja..’(dokumenty w formie
elektronicznej po prawej stronie, prezentacje ze szkoleń)
Fizyka – szkoły ponadgimnazjalne
1. Energia - ogólnie
1.1 Sprawność przetwarzania energii w obwodach prądu stałego.
1.2 Przemiany energii elektrycznej na inne formy energii.
1.3 Pojęciami pracy i mocy.
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
Rodzaje energii: kinetycznej, potencjalnej ciężkości, potencjalnej sprężystości,
wewnętrznej.
Zasada zachowania energii mechanicznej dla ruchu prostoliniowego,
Zależność E = mc2 jako równoważność masy i energii,
Skład jąder atomowych pierwiastków i izotopów.
Własności promieniowania jądrowego i związane z nimi zagrożenia.
Zastosowania promieniowania jądrowego.
Zasada zachowania ładunku i liczby nukleonów w reakcjach i przemianach
jądrowych
Prawo rozpadu, z uwzględnieniem czasu połowicznego zaniku.
Reakcję syntezy termojądrowej i mechanizm wytwarzania energii w Słońcu.
Jądrowy niedobór masy i energia wiązania.
Reakcje rozszczepienia jąder uranu i reakcje łańcuchowe.
2. Energia elektryczna (z gimnazjum)
2.1 Ruch ładunków w polu jednorodnym.
2.2 Model przewodnictwa elektronowego w metalach
2.3 Napięcie elektrycznego, natężenie prądu.
2.4 Przepływ prądu elektrycznego
2.5 Praca prądu elektrycznego.
Umiejętności:
- obliczanie napięcia wykorzystując wzór U = W/q,
- obliczanie wartości energii elektrycznej i koszów zużycia energii,
- rozwiązywanie zadań i problemów związanych z energią elektryczną.
3.
Fale elektromagnetyczne
3.1 Podstawowa wiedza o strukturze i rozchodzeniu się fal elektromagnetycznych.
3.2 Spektrum fal elektromagnetycznych.
3.3 Zjawiska falowe.
4.
Fuzja
4.1 Zapisy reakcji termojądrowych.
4.2 Na czym polega fuzja?
4.3 Plazma, występowanie w przyrodzie, wytwarzanie przez człowieka.
4.4 Dwa sposoby utrzymywania plazmy: magnetyczny i inercyjny.
4.5 Urządzenia plazmowe: tokamak, stellarator, badania fuzyjne: JET, ITER.
Zagadnienia nie będą wymagały znajomości liczbowej np. długości fali (wartości liczbowe
będą podane) raczej rozumienia, oszacowania, porównania (np. która energia większa)
Materiały:
Podręczniki szkolne .
Materiały do fuzji są na stronie:
http://www.kpk.ifpilm.pl/ na pasku i pod edukacją  projekt ‘Fuzja..’(dokumenty w formie
elektronicznej po prawej stronie, prezentacje ze szkoleń)