Vyučovací předmět: FYZIKA

Transkript

1 Vyučovací předmět: FYZIKA Charakteristika vyučovacího předmětu Obsahové, časové a organizační vymezení Předmět fyzika navazuje na výuku zejména matematiky, a předmětu Svět kolem nás na prvním stupni. Fyzika se vyučuje od šestého do devátého ročníku druhého stupně v dotaci 2 hodiny týdně. Vyučování probíhá většinou ve speciální učebně fyziky a chemie. Obsahově se fyzika člení do několika oblastí, které pokrývají široké spektrum přírodních jevů. Vyučování fyziky žákům poskytuje prostředky a metody pro hlubší porozumění přírodním faktům a jejich zákonitostem, nabízí dobrodružství poznávání a chápání okolního světa. Dává jim potřebný základ pro lepší porozumění a využívání současných technologií a pomáhá jim tak lépe se orientovat v běžném životě. Hlavní důraz je kladen na praktické činnosti, realizující se formou pokusů, experimentů či měření a co nejužší propojení s podmínkami v reálném životě. Fyzika se snaží podporovat samostatné a otevřené myšlení žáků, umožňuje jim kriticky se zamýšlet nad zadanými problémy souvisejícími s přírodními jevy a vyjadřovat k nim vlastní názory. Směřuje k osvojení základních fyzikálních pojmů a odborné terminologie. V neposlední řadě vede žáky k pochopení složitosti a komplexnosti vztahů člověka a přírodního prostředí a rozvíjení environmentálního povědomí. Výchovné a vzdělávací strategie Ve fyzice se snažíme o rozvoj většiny životních kompetencí, převládajícími jsou řešení problémů, tvořivost, vyhledávání, třídění a propojování informací, používání odborné terminologie, komunikace, spolupráce, samostatné měření, experimentování a porovnávání získaných informací. K jejich dosahování volíme takové formy a metody výuky, které žákům umožňují optimální zvládnutí učiva. Jedná se o aktivizující činnosti podporující samostatnost a tvořivost realizující se formou problémového vyučování, frontální výuky s demonstračními pomůckami, skupinové a laboratorní práce s využitím pomůcek, přístrojů a měřidel, pracovních listů a odborné literatury. Výchovně vzdělávacích cílů se snažíme dosahovat i s ohledem na individuální osobnosti žáků. Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu 6. ročník Očekávané výstupy: žák rozliší na příkladech mezi pojmy těleso a látka, rozliší látky (tělesa) plynné, kapalné a pevné porovná vlastnosti pevných, kapalných a plynných látek vysvětlí na příkladech, že působení dvou těles je vždy vzájemné rozliší, zda působením síly došlo ke změně tvaru či pohybu tělesa charakterizuje gravitační sílu jako působení gravitačního pole, které je kolem každého tělesa, určí pomocí olovnice svislý směr porovná velikost gravitační síly působící na dvě různá tělesa, na těleso v různé vzdálenosti od Země chápe důležitost působení gravitačního pole Země na život na této planetě uvede přibližnou definici jednotky síly (1N), uvede násobky a díly této jednotky změří danou sílu siloměrem a zapíše výsledek rozliší částice látky (atomy, molekuly), charakterizuje pojem neustálý neuspořádaný pohyb částic a uvede jevy, které jej potvrzují porovná částicovou stavbu pevných, kapalných a plynných látek, vzájemné silové působení mezi částicemi chápe rozdíl mezi atomem, molekulou, prvkem a sloučeninou umí vyhledávat prvky v periodické soustavě prvků uvede složení atomu i druh elektrického náboje částic (protony, elektrony, neutrony) určí ze znalosti počtu částic, zda jde o neutrální atom nebo kladný či záporný iont určí na základě znalostí druhu náboje, zda se budou tělesa přitahovat, odpuzovat či na sebe nebudou působit uvede druhy magnetů a jejich magnetických pólů určí druh magnetického pólu u konkrétního magnetu stanoví, jaké póly magnetu se vzájemně přitahují a jaké se odpuzují vysvětlí pojem magnetické pole a určí, jak se projevuje popíše či načrtne průběh indukčních čar u daného magnetu charakterizuje magnetické pole Země uvede hlavní jednotku délky, její díly a násobky převádí jednotky délky změří danou délku délkovým měřidlem a zapíše výsledek s určením odchylky měření vyjádří výsledek měření veličiny číselnou hodnotou a jednotkou určí aritmetický průměr z naměřených hodnot dané veličiny uvede hlavní jednotku objemu, její díly a násobky převádí jednotky objemu změří objem kapalného a pevného tělesa odměrným válcem a zapíše výsledek s určením odchylky měření uvede hlavní jednotku hmotnosti, její díly a násobky 1

2 převádí jednotky hmotnosti zváží dané těleso na rovnoramenných vahách a hmotnost zapíše uvede jednotku hustoty a vyjádří hustotu při dané jednotce jinou jednotkou experimentálně určí hustotu látky ze změřené hmotnosti a objemu, - úloh vyhledává hustoty látek v tabulkách uvede hlavní jednotku času, její díly a násobky převádí jednotky času změří čas a zapíše výsledek vyjádří výsledek měření číselnou hodnotou a jednotkou popíše princip teploměru, uvede některé typy teploměrů změří teplotu i rozdíl teplot teploměrem a zapíše výsledek usoudí, zda se objem tělesa při dané změně teploty zvětší či zmenší a využije této znalosti při řešení problémů a úloh sestrojí graf závislosti teploty na čase vypočítá a vyznačí v grafu průměrnou teplotu objasní klid a pohyb tělesa jako stálost (proměnnost) jeho polohy vzhledem k jinému tělesu na konkrétním příkladu pozná, zda je těleso v klidu či v pohybu vzhledem k jinému tělesu rozezná druhy pohybů změří dráhu uraženou tělesem a zapíše výsledek uvede jednotky času a umí je převádět změří čas a zapíše výsledek experimentálně určí rychlost rovnoměrného či průměrnou rychlost nerovnoměrného pohybu ze změřené dráhy a doby používá vztahy v=s/t, s=v.t t=s/v převádí jednotky rychlosti vyjádří grafem závislost dráhy na čase při rovnoměrném pohybu a vyčte z něj hodnoty dráhy, času nebo rychlosti Látky a tělesa. Síla. -tělesa a látky; vzájemné působení těles, síla; gravitační síla, gravitační pole; měření síly; složení látek, atomy a molekuly; částicová stavba látek pevných, kapalných a plynných Elektrické vlastnosti látek: model atomu; elektrování těles; elektrické pole-ionty Magnetické vlastnosti látek: magnety přírodní a umělé; póly magnetu, magnetické pole; magnetizace látky; indukční čáry magnetického pole; magnetické pole Země Měření délky pevného tělesa: porovnání a měření; jednotky délky, délková měřidla; opakované měření délky Měření objemu tělesa: jednotky objemu; měření objemu kapalného tělesa; měření objemu pevného tělesa Měření hmotnosti tělesa: hmotnost tělesa; rovnoramenné váhy; porovnávání hmotnosti těles; jednotky hmotnosti; měření hmotnosti pevných a kapalných těles Hustota: hustota látky; výpočet hustoty látky; výpočet hmotnosti tělesa Čas: jednotky času; měření času Teplota: změna objemu kapalného a plynného tělesa při zahřívání a ochlazování; změna objemu pevných těles při zahřívání a ochlazování; teploměr, jednotky teploty; měření teploty tělesa; změna teploty vzduchu v průběhu času Pohyb tělesa: klid a pohyb tělesa; druhy pohybů; rovnoměrný a nerovnoměrný pohyb; rychlost, dráha a čas rovnoměrného pohybu; průměrná rychlost nerovnoměrného pohybu 7. ročník Očekávané výstupy: znázorní orientovanou úsečkou sílu o známé velikosti, směru, působišti, definuje (charakterizuje) gravitační sílu, používá vztah Fg = m.g při řešení úloh určí pomocí olovnice svislý směr přibližně definuje 1N, převádí jednotky síly změří danou sílu siloměrem a zapíše výsledek určí graficky i výpočtem výslednici dvou sil působících na těleso ve stejných či opačných směrech vysvětlí, kdy dochází k rovnováze sil a určí jakou velikost má v tomto případě výslednice, určí graficky výslednici dvou a více sil různého směru charakterizuje těžiště tělesa jako působiště gravitační síly a experimentálně určí těžiště tělesa, při řešení praktických úloh využívá poznatek, že poloha těžiště závisí na rozložení látky v tělese objasní podstatu prvního, druhého a třetího pohybového zákona použije znalostí pohybových zákonů při objasňování běžných situací, problémů a úloh používá vztah pro moment síly M=F. r, uvede jeho hlavní jednotku, experimentálně jej určí ze změřené síly a ramene síly vyjádří rovnováhu na páce, kladce pomocí momentu sil objasní funkci páky, kladky v praxi charakterizuje tlakovou sílu, používá vztah pro výpočet tlaku: p = F/S 2

3 na praktických příkladech uvede, jak lze zvětšit (zmenšit) tlak, uvede hlavní jednotku tlaku, její díly a násobky při výpočtech používá vztah pro výpočet síly: F = S. p využívá poznatek, že třecí síla je přímo úměrná tlakové síle, souvisí s materiálem a drsností stykových ploch na konkrétních příkladech objasní, jak můžeme třecí sílu zvětšit (zmenšit) objasní podstatu Pascalova zákona charakterizuje hydrostatický tlak a používá vztah p = h.. g při řešení problémů a úloh objasní využití Pascalova zákona v hydraulickém zařízení a popíše účinky gravitační síly na kapalinu objasní vznik vztlakové síly, určí její velikost a směr v konkrétních situacích, objasní podstatu Archimédova zákona a použije ho při řešení problémů a úloh objasní princip hustoměru změří hustotu kapaliny charakterizuje atmosférický tlak jako tlak v atmosféře vyvolaný v ní gravitační silou a objasní podstatu jeho určení pomocí Torricelliho pokusu změří atmosférický tlak aneroidem uvede, jak se mění atmosférický tlak s nadmořskou výškou z porovnání velikosti gravitační a vztlakové síly působící na těleso v kapalině či v plynu určí, zda se těleso bude potápět, vznášet nebo plovat určí ze znalosti tlaku v uzavřené nádobě a tlaku atmosférického, zda je v nádobě přetlak či podtlak charakterizuje zdroj světla (rozliší ho od tělesa, které světlo odráží) charakterizuje plošný a bodový zdroj světla rozliší různá optická prostření, uvede příklady objasní a načrtne vznik rozbíhavého a rovnoběžného svazku paprsků objasní vznik stínu objasní a načrtne vznik zatmění Slunce a Měsíce uvede vlastnosti rychlosti světla vysvětlí zákon odrazu světla aplikuje tento zákon při objasňování principu zobrazení předmětu rovinným zrcadlem Opakování učiva 6. ročníku Síla a její měření: síla a její znázornění; jednotky síly; gravitační síla a hmotnost tělesa; měření síly, siloměr; Skládání a rozkládání sil: skládání dvou sil stejného směru; skládání dvou sil opačného směru; rovnováha dvou sil; skládání různoběžných sil; těžiště tělesa-rovnovážná poloha tělesa Pohybové zákony: zákon síly; zákon setrvačnosti; zákon akce a reakce Otáčivé účinky síly: účinek síly na těleso otáčivé kolem pevné osy; páka a její užití-kladky Deformační účinky síly: tlaková síla; tlak; tlak v praxi Tření: třecí síla; třecí síly v denní i technické praxi Mechanické vlastnosti kapalin: Pascalův zákon; hydraulické zařízení; účinky gravitační síly na kapalinu, hydrostatický tlak; vztlaková síla působící na těleso v kapalině; Archimédův zákon; potápění, plování a vznášení stejnorodého tělesa v kapalině; měření hustoty Mechanické vlastnosti plynů: atmosféra Země; atmosférický tlak; měření a změny atmosférického tlaku; vztlaková síla působící na těleso v atmosféře Země; tlak plynu v uzavřené nádobě; manometr Světelné jevy: zdroje světla, šíření světla; optické prostředí; rychlost světla; měsíční fáze, stín; zatmění Slunce, zatmění Měsíce; odraz světla; zákon odrazu světla; zobrazení rovinným zrcadlem 8. ročník Očekávané výstupy: vysvětlí zákon odrazu světla rozpozná duté a vypuklé zrcadlo, objasní pojmy: ohnisko a ohnisková vzdálenost zobrazí předmět rovinným a kulovým zrcadlem objasní lom světla ke kolmici a od kolmice rozpozná spojku a rozptylku, objasní pojmy: ohnisko, ohnisková vzdálenost vypočítá optickou mohutnost čočky zobrazí předmět tenkou čočkou (spojkou a rozptylkou) objasní princip zobrazení lupou a oční čočkou objasní krátkozrakost a dalekozrakost oka a podstatu jejich odstranění brýlemi objasní lom světla na optickém hranolu a rozklad bílého světla optickým hranolem uvede hlavní jednotku mechanické práce a výkonu, převede na dílčí a násobné jednotky použije vztah pro práce a výkon při řešení problémů a úloh objasní souvislost mezi konáním práce a pohybovou či polohovou energií tělesa užívá vztah pro polohovou energii při řešení problémů a úloh objasní, která ze sil koná práci na kladce při zvedání tělesa charakterizuje vnitřní energii tělesa jako celkovou polohovou a pohybovou energii jeho částic charakterizuje možnosti změny vnitřní energie a uvede příklady z praxe 3

4 vyhledá v tabulkách měrné tepelné kapacity vybraných látek určí přijaté nebo odevzdané teplo tělesem výpočtem uvede základní skupenské přeměny látek a využije uvedených znalostí při objasňování jevů v přírodě a každodenní praxi vyhledá teploty skupenských přeměn v tabulkách uvede hlavní faktory, na nichž závisí rychlost vypařování a teplota varu kapaliny, využije těchto poznatků při řešení problémů a úloh uvede vlastnosti, kterými se voda liší od ostatních kapalin vypočítá přijaté nebo odevzdané teplo při změně skupenství zná stavbu atomu uvede jednotku elektrického náboje, některé její díly ověří existenci elektrického pole a charakterizuje elektrickou sílu umí vysvětlit působení elektrického pole na vodič a izolant popíše elektrické pole pomocí siločar chápe analogie i odlišnosti gravitačního elektrického pole stanoví nezbytné podmínky vzniku elektrického proudu v obvodu uvede jednotku elektrického proudu, napětí a odporu zakreslí schéma elektrického obvodu a podle schématu sestaví elektrický obvod změří stejnosměrný elektrický proud a napětí objasní podstatu Ohmova zákona použije vztahy pro výpočet proudu, napětí a odporu při řešení problémů a úloh Opakování učiva předchozích ročníků Odraz světla na rozhraní dvou prostředí: odraz světla; zákon odrazu světla; zobrazení rovinným zrcadlem; zobrazení kulovými zrcadly Lom světla: čočky; parametry čoček; optické vlastnosti oka; optické přístroje; rozklad světla optickým hranolem Práce, energie: mechanická práce; práce při zvedání tělesa kladkami; výkon, účinnost; pohybová energie tělesa; polohová energie tělesa; vzájemná přeměna polohové a pohybové energie tělesa Vnitřní energie, teplo: vnitřní energie tělesa; tepelná výměna; teplo; měrná tepelná kapacita látky; tepelné záření Změny skupenství látek: tání a tuhnutí; vypařování; var; kapalnění; spalovací motory Elektrické jevy: stavba atomu; elektrování, elektrický náboj; elektrický vodič, izolant; elektrostatická indukce, polarizace izolantu; siločáry elektrického pole Elektrický proud: vedení elektrického proudu v kovech, kapalinách a plynech; měření elektrického proudu; elektrické napětí a jeho měření; zdroje elektrického napětí; Ohmův zákon, elektrický odpor 9. ročník Očekávané výstupy: při řešení konkrétních problémových úloh použije poznatek, že odpor vodiče se zvětšuje se rostoucí délkou a teplotou vodiče, zmenšuje se s rostoucím obsahem jeho průřezu a souvisí s druhem materiálu vodiče určí výsledné napětí, proud a odpor rezistorů spojených za sebou a vedle sebe objasní podstatu reostatu a použije ho k regulaci proudu v obvodu uvede a použije vztahy pro elektrickou práci a výkon při řešení problémů a úloh ověří existenci magnetického pole uvede a určí druhy magnetických. pólů u magnetu a cívky s proudem načrtne průběh indukčních čar objasní podstatu, složení a funkce stejnosměrného elektromotoru objasní podstatu elektromagnetické indukce popíše princip vzniku střídavého proudu charakterizuje periodu a kmitočet střídavého elektrického proudu a napětí určí kmitočet ze znalosti periody a naopak popíše a změří efektivní proud a napětí objasní podstatu a funkce transformátoru užije vztah mezi počtem závitů na cívkách transformátoru a napětím na nich při řešení problémů a úloh uvede příklady použití transformátoru v praxi charakterizuje vedení elektrického proudu v kovech (jako usměrněný pohyb volných elektronů), v kapalinách (jako usměrněný pohyb volných iontů), v plynech (jako usměrněný pohyb volných iontů a elektronů) a v polovodičích (jako usměrněný pohyb volných elektronů a děr) objasní podstatu PN přechodu popíše stavbu a funkci polovodičové diody zapojí diody v závěrném a propustném směru do el. obvodu popíše zdroj a šíření zvuku určí nutné podmínky pro vznik a šíření zvuku zná, na čem závisí rychlost zvuku a využije těchto poznatků při řešení problémů a úloh 4

5 charakterizuje tón, výšku tónu a hlasitost zvuku umí určit vztah mezi výškou tónu a kmitočtem popíše hluk a jeho vliv na zdraví charakterizuje odraz zvuku a objasní vznik ozvěny určí, co udává protonové číslo, nukleonové číslo vysvětlí pojem radioaktivita, řetězová reakce odliší vlastnosti různých druhů záření chápe a vysvětlí význam využití jaderné energie vysvětlí princip jaderného reaktoru zná výrobu elektrické energie a její vlivy na životní prostředí zná složení sluneční soustavy objasní střídání dne a noci otáčením Země kolem své osy a střídání ročních období obíháním Země kolem Slunce objasní pomocí poznatků o gravitačních silách pohyb planet kolem Slunce a měsíců planet kolem planet uvede rozdíly mezi hvězdou a planetou vyhledá základní charakteristiky o Slunci a jeho planetách v tabulkách Opakování učiva předchozích ročníků Elektrické jevy: závislost elektrického odporu na vlastnostech vodiče; paralelní a sériové zapojení rezistorů; reostat, dělič napětí; elektrická práce, elektrická energie-výkon a příkon elektrického proudu Elektromagnetické jevy: magnetické pole cívky s proudem; elektromagnet a jeho užití; stejnosměrný elektromotor; elektromagnetická indukce Střídavý proud: vznik střídavého proudu; parametry střídavého proudu; měření střídavého proudu a napětí; transformátory-rozvodná elektrická síť Vedení elektrického proudu: vedení elektrického proudu v kapalinách; vedení elektrického proudu v plynech; vedení elektrického proudu v polovodičích; polovodiče typu N a P; polovodičová dioda, dioda jako usměrňovač Zvukové jevy: zdroj zvuku; vznik a šíření zvuku v různých prostředích; rychlost zvuku; tón, výška tónu; hlasitost zvuku; hluk a jeho vliv na zdraví; odraz zvuku a ozvěna Jaderná energie: atom, izotop, nuklid, radionuklid; jaderné záření, radioaktivita; jaderné reakce; využití jaderného záření; jaderný reaktor; jaderná elektrárna; výroba elektrické energie a její vlivy na životní prostředí; ochrana před radioaktivním zářením Země a vesmír: sluneční soustava; pohyb těles sluneční soustavy; Slunce, Země, Měsíc 5