E82029_Fizyka_zr_PreprintB
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
NA DOBRY START<br />
PORADNIK<br />
NAUCZYCIELA<br />
FIZYKA<br />
1<br />
LICEUM I TECHNIKUM ● ZAKRES ROZSZERZONY
Autorzy: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne<br />
Warszawa 2019<br />
Wydanie I<br />
ISBN 978-83-02-18737-7<br />
Opracowanie redakcyjne: Anna Grochulska<br />
Redakcja techniczna: Janina Soboń<br />
Projekt graficzny: Hanna Michalska-Baran<br />
Skład i łamanie: MathMaster Studio<br />
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne Spółka Akcyjna<br />
00-807 Warszawa, Aleje Jerozolimskie 96<br />
KRS: 0000595068<br />
Tel.: 22 576 25 00<br />
Infolinia: 801 220 555<br />
www.wsip.pl<br />
Publikacja, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej<br />
zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie.<br />
Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to<br />
jedynie na użytek osobisty.<br />
Szanujmy cudzą własność i prawo.<br />
Więcej na www.legalnakultura.pl<br />
Polska Izba Książki
Spis treści<br />
SZCZEGÓŁOWY ROZKŁAD MATERIAŁU – KLASA 1 2<br />
PLAN WYNIKOWY DO DZIAŁU OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO 6<br />
PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA DO DZIAŁU OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO 8<br />
WSKAZÓWKI METODYCZNE DO DZIAŁU OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO 11<br />
SPRAWDZIAN DO DZIAŁU OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO 15<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
1<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
SZCZEGÓŁOWY ROZKŁAD MATERIAŁU<br />
KLASA 1<br />
Nr<br />
lekcji<br />
Temat<br />
1 Elementy działań na<br />
wektorach<br />
2–3 Pojęcia i wielkości<br />
fizyczne opisujące<br />
ruch, cz. I<br />
4–5 Pojęcia i wielkości<br />
fizyczne opisujące<br />
ruch, cz. II<br />
6 Ruch jednostajny<br />
prostoliniowy<br />
7–10 Ruch jednostajnie<br />
zmienny prostoliniowy.<br />
Wyznaczanie wartości<br />
przyspieszenia<br />
w ruchu jednostajnie<br />
przyspieszonym<br />
11–12 Przykłady opisu<br />
ruchów zmiennych<br />
Treści nauczania wg podstawy programowej<br />
Uczeń:<br />
Liczba<br />
godzin<br />
1. Opis ruchu postępowego 22<br />
I.5) ro<strong>zr</strong>óżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach<br />
(dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);<br />
I.5) ro<strong>zr</strong>óżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach<br />
(dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);<br />
II.2) ro<strong>zr</strong>óżnia pojęcia położenie, tor i droga;<br />
II.3) opisuje ruchy postępowe, posługując się wielkościami wektorowymi: przemieszczeniem,<br />
prędkością i przyspieszeniem wraz z ich jednostkami;<br />
II.4) opisuje ruchy prostoliniowe jednostajne i jednostajnie zmienne, posługując się zależnościami<br />
położenia, wartości prędkości i przyspieszenia oraz drogi od czasu;<br />
I.5) ro<strong>zr</strong>óżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach<br />
(dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);<br />
II.3) opisuje ruchy postępowe, posługując się wielkościami wektorowymi: przemieszczeniem,<br />
prędkością i przyspieszeniem wraz z ich jednostkami;<br />
II.4) opisuje ruchy prostoliniowe jednostajne i jednostajnie zmienne, posługując się zależnościami<br />
położenia, wartości prędkości i przyspieszenia oraz drogi od czasu;<br />
II.3) opisuje ruchy postępowe, posługując się wielkościami wektorowymi: przemieszczeniem,<br />
prędkością i przyspieszeniem wraz z ich jednostkami;<br />
II.4) opisuje ruchy prostoliniowe jednostajne i jednostajnie zmienne, posługując się zależnościami<br />
położenia, wartości prędkości i przyspieszenia oraz drogi od czasu;<br />
II.5) sporządza i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu;<br />
II.6) wyznacza położenie, wartość prędkości, wartość przyspieszenia i drogę w ruchu jednostajnym<br />
i jednostajnie zmiennym na podstawie danych zawartych w postaci tabel i wykresów;<br />
II.3) opisuje ruchy postępowe, posługując się wielkościami wektorowymi: przemieszczeniem,<br />
prędkością i przyspieszeniem wraz z ich jednostkami;<br />
II.4) opisuje ruchy prostoliniowe jednostajne i jednostajnie zmienne, posługując się zależnościami<br />
położenia, wartości prędkości i przyspieszenia oraz drogi od czasu;<br />
II.5) sporządza i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu;<br />
II.6) wyznacza położenie, wartość prędkości, wartość przyspieszenia i drogę w ruchu jednostajnym<br />
i jednostajnie zmiennym na podstawie danych zawartych w postaci tabel i wykresów;<br />
II.3) opisuje ruchy postępowe, posługując się wielkościami wektorowymi: przemieszczeniem,<br />
prędkością i przyspieszeniem wraz z ich jednostkami;<br />
II.4) opisuje ruchy prostoliniowe jednostajne i jednostajnie zmienne, posługując się zależnościami<br />
położenia, wartości prędkości i przyspieszenia oraz drogi od czasu;<br />
II.5) sporządza i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu;<br />
II.6) wyznacza położenie, wartość prędkości, wartość przyspieszenia i drogę w ruchu jednostajnym<br />
i jednostajnie zmiennym na podstawie danych zawartych w postaci tabel i wykresów;<br />
13–14 Względność ruchu II.1) opisuje ruch względem różnych układów odniesienia;<br />
II.7) opisuje ruchy złożone jako sumę ruchów prostych; analizuje rzut poziomy jako przykład<br />
ruchu dwuwymiarowego;<br />
II.19) stosuje zasadę równoważności układów inercjalnych (zasadę względności Galileusza);<br />
1<br />
2<br />
2<br />
1<br />
4<br />
2<br />
2<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
2<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Nr<br />
lekcji<br />
Temat<br />
Treści nauczania wg podstawy programowej<br />
Uczeń:<br />
Liczba<br />
godzin<br />
15–17 Opis ruchu w dwóch<br />
wymiarach, cz. I<br />
18 *Opis ruchu w dwóch<br />
wymiarach, cz. II<br />
II.7) opisuje ruchy złożone jako sumę ruchów prostych; analizuje rzut poziomy jako przykład<br />
ruchu dwuwymiarowego;<br />
II.8) opisuje ruch jednostajny po okręgu, posługując się pojęciami: okresu, częstotliwości,<br />
prędkości liniowej oraz przemieszczenia kątowego, prędkości kątowej i przyspieszenia dośrodkowego<br />
wraz z ich jednostkami;<br />
II.9) stosuje do obliczeń związki między promieniem okręgu, prędkością kątową, prędkością<br />
liniową oraz przyspieszeniem dośrodkowym;<br />
II.7) opisuje ruchy złożone jako sumę ruchów prostych; analizuje rzut poziomy jako przykład<br />
ruchu dwuwymiarowego.<br />
19–20 Rozwiązywanie zadań 2<br />
21 Powtórzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
22 Sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
23–25 Zasady dynamiki<br />
Newtona<br />
26 Siła a zmiana pędu<br />
ciała<br />
27–29 Zasada zachowania<br />
pędu dla układu ciał<br />
2. Siła jako przyczyna zmian ruchu 19<br />
II.12) wyznacza graficznie siłę wypadkową dla sił działających w dowolnych kierunkach na<br />
płaszczyźnie;<br />
II.13) stosuje zasady dynamiki do opisu zachowania się ciał;<br />
II.14) posługuje się pojęciem pędu i jego jednostką; interpretuje II zasadę dynamiki jako związek<br />
między zmianą pędu i popędem siły;<br />
II.15) wykorzystuje zasadę zachowania pędu do opisu zachowania się izolowanego układu ciał;<br />
III.1) wyznacza położenie środka masy układu ciał;<br />
30 Tarcie II.17) opisuje opory ruchu (opory ośrodka, tarcie statyczne, tarcie kinetyczne); ro<strong>zr</strong>óżnia<br />
współczynniki tarcia kinetycznego oraz tarcia statycznego; omawia rolę tarcia na wybranych<br />
przykładach;<br />
II.23) opisuje ruch ciał na równi pochyłej;<br />
31 Wyznaczanie<br />
współczynników<br />
tarcia statycznego<br />
i kinetycznego<br />
32–33 Siły w ruchu po<br />
okręgu<br />
34 Badanie ruchu jednostajnego<br />
po okręgu<br />
35–37 Opis ruchu w układach<br />
nieinercjalnych<br />
II.23) opisuje ruch ciał na równi pochyłej;<br />
II.26d) wyznacza wartość współczynnika tarcia na podstawie analizy ruchu ciała na równi;<br />
II.10) wskazuje siłę dośrodkową jako przyczynę ruchu jednostajnego po okręgu;<br />
II.11) opisuje ruch niejednostajny po okręgu;<br />
II.26c) bada związek między siłą dośrodkową a masą, prędkością liniową i promieniem w ruchu<br />
jednostajnym po okręgu;<br />
II.18) ro<strong>zr</strong>óżnia układy inercjalne i nieinercjalne; omawia różnice między opisem ruchu ciał<br />
w układach inercjalnych i nieinercjalnych; posługuje się pojęciem siły bezwładności;<br />
II.26a) demonstruje działanie siły bezwładności, m.in. na przykładzie pojazdów gwałtownie<br />
hamujących.<br />
38–39 Rozwiązywanie zadań 2<br />
40 Powtórzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
41 Sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
3<br />
1<br />
3<br />
1<br />
3<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
3<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
3<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Nr<br />
lekcji<br />
Temat<br />
42 Iloczyn skalarny<br />
dwóch wektorów<br />
Treści nauczania wg podstawy programowej<br />
Uczeń:<br />
Liczba<br />
godzin<br />
3. Praca, moc, energia mechaniczna 14<br />
I.5) ro<strong>zr</strong>óżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach<br />
(dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);<br />
43–44 Praca i moc II.20) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii<br />
potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej<br />
do obliczeń;<br />
II.22) interpretuje pole pod wykresem zależności siły od drogi i pole pod wykresem zależności<br />
mocy od czasu jako wykonaną pracę;<br />
45–46 Rodzaje energii<br />
mechanicznej<br />
47–48 Zasada zachowania<br />
energii mechanicznej<br />
II.20) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii<br />
potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej<br />
do obliczeń;<br />
II.20) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii<br />
potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej<br />
do obliczeń;<br />
49 Zderzenia ciał II.16) ro<strong>zr</strong>óżnia i analizuje zderzenia sprężyste i niesprężyste; 1<br />
50 Badanie zderzeń<br />
dwóch ciał i wyznaczenie<br />
masy jednego<br />
z nich<br />
51 Sprawność urządzeń<br />
mechanicznych<br />
II.16) ro<strong>zr</strong>óżnia i analizuje zderzenia sprężyste i niesprężyste;<br />
II.26b) bada zderzenia ciał oraz wyznacza masę lub prędkość jednego z ciał, korzystając<br />
z zasady zachowania pędu;<br />
II.21) posługuje się pojęciem sprawności urządzeń mechanicznych. 1<br />
52–53 Rozwiązywanie zadań 2<br />
54 Powtórzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
55 Sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
56 Ciśnienie hydrostatyczne.<br />
Prawo Pascala<br />
57 Prawo naczyń połączonych<br />
4. Zjawiska hydrostatyczne 8<br />
II.24) posługuje się pojęciem ciśnienia hydrostatycznego i stosuje je do obliczeń; analizuje<br />
równowagę cieczy w naczyniach połączonych;<br />
II.24) posługuje się pojęciem ciśnienia hydrostatycznego i stosuje je do obliczeń; analizuje<br />
równowagę cieczy w naczyniach połączonych;<br />
58 Prawo Archimedesa II.25) stosuje do obliczeń prawo Archimedesa i objaśnia warunki pływania ciał; 1<br />
59 Zastosowanie prawa<br />
Archimedesa do<br />
wyznaczania gęstości<br />
ciał<br />
II.25) stosuje do obliczeń prawo Archimedesa i objaśnia warunki pływania ciał. 1<br />
60–61 Rozwiązywanie zadań 2<br />
62 Powtórzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
63 Sprawdzenie wiadomości i umiejętności 1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
4<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Nr<br />
lekcji<br />
Temat<br />
64 Pomiary bezpośrednie<br />
(proste). Niepewności<br />
pomiarów bezpośrednich<br />
(prostych)<br />
65–66 Niepewności pomiarów<br />
pośrednich<br />
(złożonych) i ich<br />
szacowanie.<br />
Dopasowanie<br />
prostej do wyników<br />
pomiarów<br />
Treści nauczania wg podstawy programowej<br />
Uczeń:<br />
Liczba<br />
godzin<br />
5. Niepewności pomiarowe 3<br />
I.3) prowadzi obliczenia szacunkowe i poddaje analizie otrzymany wynik;<br />
I.4) przeprowadza obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem;<br />
I.13) ro<strong>zr</strong>óżnia błędy przypadkowe i systematyczne;<br />
I.14) wyznacza średnią z kilku pomiarów jako końcowy wynik pomiaru powtarzanego;<br />
I.15) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych i złożonych; zapisuje<br />
wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności;<br />
uwzględnia niepewności przy sporządzaniu wykresów;<br />
I.16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem<br />
liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych;<br />
I.3) prowadzi obliczenia szacunkowe i poddaje analizie otrzymany wynik;<br />
I.9) dopasowuje prostą do danych przedstawionych w postaci wykresu; interpretuje nachylenie<br />
tej prostej i punkty przecięcia z osiami;<br />
I.15) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych i złożonych; zapisuje<br />
wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności;<br />
uwzględnia niepewności przy sporządzaniu wykresów.<br />
1<br />
2<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
5<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
OPIS ZAŁOŻONYCH OSIĄGNIĘĆ UCZNIA (PLAN WYNIKOWY)<br />
W tabelach dla poszczególnych klas opisujemy przewidywane osiągnięcia uczniów w ramach zakresu rozszerzonego w odniesieniu do poszczególnych treści kształcenia.<br />
Podzieliliśmy je na dwie grupy: konieczne i podstawowe oraz rozszerzające i dopełniające – z uwzględnieniem indywidualnych możliwości uczniów. Treści<br />
kształcenia zostały uzupełnione odpowiednimi numerami wymagań szczegółowych podstawy programowej.<br />
KLASA 1<br />
Nr Treści kształcenia<br />
Wymagania konieczne i podstawowe<br />
Uczeń potrafi:<br />
Wymagania rozszerzające i dopełniające<br />
Uczeń sprostał wymaganiom koniecznym<br />
i podstawowym oraz potrafi:<br />
Dział 1. Opis ruchu postępowego<br />
1 Elementy działań na wektorach<br />
(I.5)<br />
• podać przykłady wielkości fizycznych skalarnych i wektorowych,<br />
• wykonywać podstawowe działania na wektorach<br />
• obliczyć współrzędne wektora w dowolnym układzie współrzędnych,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące działań na wektorach<br />
2–5 Pojęcia i wielkości fizyczne opisujące<br />
ruch<br />
(I.5)<br />
(II.2–4)<br />
• posługiwać się pojęciami: droga, położenie, przemieszczenie,<br />
szybkość średnia i chwilowa, prędkość średnia i chwilowa, przyspieszenie<br />
średnie i chwilowe,<br />
• objaśnić, co to znaczy, że ciało porusza się po okręgu ruchem jednostajnym,<br />
• zapisać i objaśnić wzór na wartość przyspieszenia dośrodkowego<br />
• uzasadnić fakt, że prędkość chwilowa jest styczna do toru w punkcie,<br />
w którym znajduje się ciało w danej chwili,<br />
• wyjaśnić różnicę między średnią wartością prędkości i wartością<br />
prędkości średniej,<br />
• skonstruować wektor przyspieszenia w ruchu prostoliniowym przyspieszonym<br />
i opóźnionym oraz w ruchu krzywoliniowym,<br />
• wyprowadzić wzór na wartość przyspieszenia dośrodkowego,<br />
• przeprowadzić dyskusję problemu przyspieszenia w ruchach<br />
zmiennych krzywoliniowych<br />
6 Ruch jednostajny prostoliniowy<br />
(I.6–8)<br />
(II.3–6)<br />
• zapisać równanie wektorowe w postaci równania skalarnego dla<br />
ruchu wzdłuż obranej osi x,<br />
• obliczać szybkość, drogę i czas w ruchu prostoliniowym jednostajnym,<br />
• sporządzać wykresy i odczytywać z wykresów wartości poznanych<br />
wielkości fizycznych<br />
• wyprowadzić i zinterpretować wzory przedstawiające zależności od<br />
czasu współrzędnej położenia i prędkości dla ruchów jednostajnych,<br />
• sporządzać i interpretować wykresy zależności od czasu współrzędnej<br />
położenia i prędkości dla ruchów jednostajnych<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
6<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Nr Treści kształcenia<br />
Wymagania konieczne i podstawowe<br />
Uczeń potrafi:<br />
7–12 Ruch jednostajnie zmienny prostoliniowy.<br />
Wyznaczanie wartości przyspieszenia.<br />
Przykłady opisu ruchów zmiennych<br />
(I.7, I.9–16)<br />
(II.3–6)<br />
• obliczać drogę i szybkość chwilową w ruchach jednostajnie<br />
zmiennych,<br />
• porównać zwroty wektorów prędkości i przyspieszenia w ruchach<br />
jednostajnie zmiennych po linii prostej,<br />
• aktywnie uczestniczyć w wykonywaniu doświadczenia, zapisać wyniki<br />
w tabeli i sformułować wniosek z doświadczenia,<br />
• rozwiązywać proste zadania dotyczące obliczania wielkości fizycznych<br />
opisujących ruchy jednostajne i zmienne<br />
13–14 Względność ruchu<br />
(I.17, I.18, I.20)<br />
(II.1, II.7, II.19)<br />
• podać związki między współrzędnymi położenia i między prędkościami<br />
w układach inercjalnych,<br />
• podać związek między przyspieszeniami w układach inercjalnych,<br />
• posługiwać się tymi związkami,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące składania ruchów odbywających się<br />
w tych samych kierunkach<br />
15–18 Opis ruchu w dwóch wymiarach<br />
(I.5)<br />
(II.7–9)<br />
• posługiwać się związkami szybkości liniowej z okresem ruchu i częstotliwością,<br />
szybkości liniowej z szybkością kątową oraz miarą łukową<br />
kąta,<br />
• w celu obliczenia wskazanej wielkości fizycznej podać i przekształcić<br />
wzory na wartość przyspieszenia dośrodkowego oraz wysokość<br />
i zasięg rzutu poziomego<br />
19–22 Powtórzenie oraz sprawdzenie wiadomości i umiejętności<br />
Wymagania rozszerzające i dopełniające<br />
Uczeń sprostał wymaganiom koniecznym<br />
i podstawowym oraz potrafi:<br />
• wyprowadzić i zinterpretować wzory przedstawiające zależności<br />
od czasu: współrzędnych położenia, prędkości i przyspieszenia dla<br />
ruchów jednostajnie zmiennych po linii prostej w różnych układach<br />
odniesienia,<br />
• sporządzać wykresy tych zależności,<br />
• przeprowadzić analizę niepewności pomiarowych na podstawie<br />
wyników doświadczenia,<br />
• rozwiązywać nowe, nietypowe zadania dotyczące ruchów jednostajnych<br />
i zmiennych<br />
• wyprowadzić związki między współrzędnymi położenia i między<br />
prędkościami ciała w układach inercjalnych,<br />
• przytoczyć i objaśnić zasadę względności ruchu Galileusza, podać<br />
warunki jej stosowalności,<br />
• przedstawić odkrycia Galileusza i wyjaśnić, dlaczego nazwano go<br />
„ojcem fizyki doświadczalnej”,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące składania ruchów odbywających się<br />
w dowolnych kierunkach<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące ruchu po okręgu i rzutu poziomego,<br />
• przedstawić przykłady praktycznego wykorzystania omówionych<br />
rodzajów ruchu,<br />
• opisać rzut ukośny jako ruch, w którym nadajemy ciału prędkość<br />
skierowaną pod pewnym kątem do poziomu,<br />
• rozłożyć rzut ukośny na dwa ruchy składowe i wyprowadzić równanie<br />
toru oraz wzory na wysokość i zasięg rzutu,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące rzutu ukośnego<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
7<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA<br />
Ogólne zasady oceniania zostały określone rozporządzeniem MEN (Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 16 sierpnia 2017 r. w sprawie oceniania, klasyfikowania<br />
i promowania uczniów i słuchaczy w szkołach publicznych).<br />
Wymagania zamieszczone w propozycji przedmiotowego systemu oceniania są bardzo starannie skorelowane z podręcznikiem i zostały sformułowane zarówno<br />
w odniesieniu do treści ściśle wynikających z podstawy programowej (określonej w Rozporządzeniu Ministra Edukacji Narodowej z dnia 30 stycznia 2018 r. w sprawie<br />
podstawy programowej kształcenia ogólnego dla liceum ogólnokształcącego, technikum oraz branżowej szkoły II stopnia), jak i do treści nieobowiązkowych, poszerzających<br />
i pogłębiających materiał nauczania. Te zagadnienia są przeznaczone do realizacji na podstawie decyzji nauczyciela, w miarę możliwości i oczekiwań uczniów.<br />
KLASA 1<br />
Temat według<br />
programu<br />
Wymagania konieczne<br />
(ocena dopuszczająca)<br />
Uczeń potrafi:<br />
Wymagania podstawowe<br />
(ocena dostateczna)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższy stopień oraz potrafi:<br />
Wymagania rozszerzone<br />
(ocena dobra)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
Wymagania dopełniające<br />
(oceny bardzo dobra i celująca)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
Dział 1. Opis ruchu postępowego<br />
1. Elementy działań<br />
na wektorach<br />
• podać przykłady wielkości fizycznych<br />
skalarnych i wektorowych,<br />
• wymienić cechy wektora,<br />
• zilustrować przykładem każdą z cech<br />
wektora,<br />
• dodawać wektory,<br />
• odjąć wektor od wektora,<br />
• pomnożyć i podzielić wektor przez<br />
liczbę<br />
• rozłożyć wektor na składowe o dowolnych<br />
kierunkach<br />
• obliczyć współrzędne wektora w dowolnym<br />
układzie współrzędnych<br />
• wykorzystać w pełni wiedzę podręcznikową<br />
w zakresie działań na wektorach<br />
do rozwiązywania problemów,<br />
• rozwiązać wszystkie zadania<br />
z podręcznika dotyczące działań na<br />
wektorach,<br />
• wyszukać w różnych źródłach i zaprezentować<br />
problemy dotyczące działań<br />
na wektorach<br />
2–3. Pojęcia<br />
i wielkości fizyczne<br />
opisujące ruch,<br />
cz. I<br />
• poprawnie posługiwać się pojęciami:<br />
droga, położenie, szybkość średnia<br />
i chwilowa, przemieszczenie, prędkość<br />
średnia i chwilowa,<br />
• narysować wektor położenia ciała<br />
w układzie współrzędnych,<br />
• narysować wektor przemieszczenia<br />
ciała w układzie współrzędnych,<br />
• odróżnić zmianę położenia od<br />
przebytej drogi<br />
• podać warunki, przy których wartość<br />
przemieszczenia jest równa przebytej<br />
drodze,<br />
• wykazać, że wektor przemieszczenia<br />
nie zależy od wyboru układu współrzędnych<br />
• przeprowadzić rozumowanie prowadzące<br />
do wniosku, że prędkość<br />
chwilowa jest styczna do toru<br />
w punkcie, w którym znajduje się ciało<br />
w danej chwili,<br />
• wyjaśnić różnicę między średnią wartością<br />
prędkości i wartością prędkości<br />
średniej<br />
• wypowiadać się na temat wprowadzonych<br />
wielkości fizycznych precyzyjnym<br />
językiem fizyki,<br />
• rozwiązać zadania z podręcznika i inne,<br />
o podwyższonym stopniu trudności,<br />
wskazane przez nauczyciela<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
8<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Temat według<br />
programu<br />
4–5. Pojęcia<br />
i wielkości fizyczne<br />
opisujące ruch,<br />
cz. II<br />
6. Ruch jednostajny<br />
prostoliniowy<br />
7–10. Ruch jednostajnie<br />
zmienny<br />
prostoliniowy.<br />
Wyznaczanie<br />
wartości przyspieszenia<br />
w ruchu<br />
jednostajnie<br />
przyspieszonym<br />
11–12. Przykłady<br />
opisu ruchów<br />
zmiennych<br />
Wymagania konieczne<br />
(ocena dopuszczająca)<br />
Uczeń potrafi:<br />
• podać i objaśnić wzór na wartość<br />
przyspieszenia średniego,<br />
• objaśnić, co to znaczy, że ciało porusza<br />
się po okręgu ruchem jednostajnym<br />
• zdefiniować ruch prostoliniowy<br />
jednostajny,<br />
• obliczać szybkość, drogę i czas w ruchu<br />
prostoliniowym jednostajnym<br />
• podać przykłady ruchu przyspieszonego<br />
i opóźnionego,<br />
• obliczyć drogę przebytą w czasie t<br />
ruchem jednostajnie przyspieszonym<br />
i opóźnionym,<br />
• obliczać szybkość chwilową w ruchach<br />
jednostajnie przyspieszonych i opóźnionych,<br />
• aktywnie uczestniczyć w wykonywaniu<br />
doświadczenia,<br />
• sformułować wynik doświadczenia<br />
Wymagania podstawowe<br />
(ocena dostateczna)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższy stopień oraz potrafi:<br />
• posługiwać się pojęciami: przyspieszenie<br />
średnie i chwilowe,<br />
• zapisać i objaśnić wzór na wartość<br />
przyspieszenia dośrodkowego<br />
• sporządzać wykres zależności s(t)<br />
i υ(t) dla ruchu jednostajnego,<br />
• odczytywać z wykresu wielkości<br />
fizyczne,<br />
• objaśnić różnicę między wykresem zależności<br />
drogi od czasu i współrzędnej<br />
położenia od czasu<br />
• objaśnić, co to znaczy, że ciało porusza<br />
się ruchem jednostajnie przyspieszonym<br />
i jednostajnie opóźnionym po linii<br />
prostej,<br />
• porównać zwroty wektorów prędkości<br />
i przyspieszenia w ruchu po linii prostej<br />
i stwierdzić, że w przypadku ruchu<br />
przyspieszonego wektory υ → i a → mają<br />
zgodne, a w przypadku ruchu opóźnionego<br />
mają przeciwne zwroty,<br />
• wpisywać wyniki pomiarów do<br />
zaprojektowanej w podręczniku tabeli<br />
i wykonywać obliczenia<br />
• powtórzyć przeprowadzone na lekcjach<br />
rozumowania, związane z opisem<br />
ruchów zmiennych<br />
Wymagania rozszerzone<br />
(ocena dobra)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
• skonstruować wektor przyspieszenia<br />
w ruchu prostoliniowym przyspieszonym,<br />
opóźnionym i w ruchu<br />
krzywoliniowym<br />
• wyprowadzić i zinterpretować wzory<br />
przedstawiające zależności od czasu<br />
współrzędnej położenia i prędkości dla<br />
ruchów jednostajnych,<br />
• rozwiązywać typowe zadania dotyczące<br />
ruchu jednostajnego<br />
• wyprowadzić i zinterpretować wzory<br />
przedstawiające zależności od czasu:<br />
współrzędnych położenia, prędkości<br />
i przyspieszenia dla ruchów jednostajnie<br />
zmiennych po linii prostej,<br />
• sporządzać wykresy tych zależności,<br />
• rozwiązywać typowe zadania dotyczące<br />
składania ruchów,<br />
• z pomocą nauczyciela przeprowadzić<br />
analizę niepewności pomiarowych<br />
• rozwiązywać nowe, typowe zadania<br />
dotyczące ruchów zmiennych<br />
Wymagania dopełniające<br />
(oceny bardzo dobra i celująca)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
• wyprowadzić wzór na wartość przyspieszenia<br />
dośrodkowego,<br />
• przeprowadzić dyskusję problemu<br />
przyspieszenia w ruchach zmiennych<br />
krzywoliniowych<br />
• sporządzać wykresy zależności<br />
od czasu współrzędnej położenia<br />
i prędkości dla ruchów jednostajnych,<br />
• zinterpretować pole powierzchni<br />
odpowiedniej figury na wykresie υx(t)<br />
jako drogę w dowolnym ruchu<br />
• rozwiązywać nietypowe zadania<br />
dotyczące ruchów jednostajnie<br />
zmiennych,<br />
• samodzielnie przeprowadzić<br />
analizę niepewności pomiarowych<br />
i skomentować jej wynik<br />
• rozwiązywać nowe, nietypowe zadania<br />
dotyczące ruchów zmiennych<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
9<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Temat według<br />
programu<br />
13–14. Względność<br />
ruchu<br />
15–17. Opis ruchu<br />
w dwóch wymiarach,<br />
cz. I<br />
*18. Opis ruchu<br />
w dwóch wymiarach,<br />
cz. II<br />
Wymagania konieczne<br />
(ocena dopuszczająca)<br />
Uczeń potrafi:<br />
• wyjaśnić pojęcie układu odniesienia,<br />
• wyjaśnić, co to znaczy, że spoczynek<br />
i ruch są względne<br />
• opisać rzut poziomy jako ruch złożony<br />
ze spadania swobodnego i ruchu jednostajnego<br />
w kierunku poziomym,<br />
• objaśnić wzory opisujące rzut poziomy,<br />
• wyrazić szybkość liniową przez okres<br />
ruchu i częstotliwość<br />
Wymagania podstawowe<br />
(ocena dostateczna)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższy stopień oraz potrafi:<br />
• wyjaśnić, jakie układy odniesienia<br />
traktujemy jako inercjalne,<br />
• wyjaśnić pojęcie czasu absolutnego,<br />
• stosować prawa składania i rozkładania<br />
wektorów do składania ruchów<br />
• przekształcać wzory na wysokość<br />
i zasięg rzutu poziomego w celu obliczania<br />
wskazanej wielkości fizycznej,<br />
• posługiwać się pojęciem szybkości<br />
kątowej,<br />
• stosować miarę łukową kąta,<br />
• zapisać związek między szybkością<br />
liniową i kątową<br />
Wymagania rozszerzone<br />
(ocena dobra)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
• podać związki między współrzędnymi<br />
położenia ciała w układach poruszających<br />
się względem siebie ruchem<br />
jednostajnym,<br />
• podać związek między prędkościami<br />
ciała w poruszających się względem<br />
siebie układach inercjalnych,<br />
• nazwać powyższe związki transformacją<br />
Galileusza i podać warunki<br />
jej stosowalności,<br />
• podać związek między przyspieszeniami<br />
w układach inercjalnych,<br />
• zmieniać układ odniesienia i opisywać<br />
ruch z punktu widzenia obserwatorów<br />
w każdym z tych układów<br />
• obliczyć wartość prędkości chwilowej<br />
ciała rzuconego poziomo i ustalić jej<br />
kierunek,<br />
• wyprowadzić związek między szybkością<br />
liniową i kątową,<br />
• przekształcać wzór na wartość<br />
przyspieszenia dośrodkowego i zapisać<br />
różne postacie tego wzoru,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące rzutu<br />
poziomego,<br />
• rozwiązywać problemy dotyczące<br />
ruchu jednostajnego po okręgu<br />
• opisać rzut ukośny jako ruch, w którym<br />
nadajemy ciału prędkość skierowaną<br />
pod pewnym kątem do poziomu<br />
Wymagania dopełniające<br />
(oceny bardzo dobra i celująca)<br />
Uczeń sprostał wymaganiom na<br />
niższe stopnie oraz potrafi:<br />
• wyprowadzić na przykładzie związki<br />
między współrzędnymi położenia<br />
ciała w układach poruszających się<br />
względem siebie ruchem jednostajnym,<br />
• wyprowadzić związek między prędkościami<br />
ciała w poruszających się<br />
względem siebie układach inercjalnych,<br />
• przytoczyć i objaśnić zasadę<br />
względności ruchu Galileusza, podać<br />
warunki jej stosowalności,<br />
• rozwiązywać trudniejsze problemy<br />
dotyczące składania ruchów<br />
• rozwiązywać nietypowe zadania<br />
dotyczące rzutu poziomego,<br />
• zaproponować i wykonać doświadczenie<br />
pokazujące, że czas spadania<br />
ciała rzuconego poziomo z pewnej<br />
wysokości jest równy czasowi spadania<br />
swobodnego z tej wysokości,<br />
• rozwiązywać problemy dotyczące<br />
ruchu niejednostajnego po okręgu<br />
• rozłożyć rzut ukośny na dwa ruchy<br />
składowe i wyprowadzić równanie toru<br />
oraz wzory na wysokość i zasięg rzutu,<br />
• rozwiązywać zadania dotyczące rzutu<br />
ukośnego<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
10<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
WSKAZÓWKI METODYCZNE<br />
DZIAŁ 1. OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO<br />
Rozpoczynanie kursu fizyki od kinematyki jest niemałym wyzwaniem dla nauczycieli i uczniów głównie z powodu braku<br />
korelacji między programami matematyki i fizyki, niezbyt atrakcyjnych, przeładowanych wzorami treści oraz <strong>zr</strong>óżnicowanych<br />
umiejętności uczniów rozpoczynających naukę w szkole średniej. Aby umożliwić uczniom uzupełnienie niezbędnych<br />
wiadomości z matematyki, pierwszy rozdział podręcznika poświęcamy elementom działań na wektorach. Ponadto w Niezbędniku<br />
matematycznym omawiamy funkcje liniową i kwadratową oraz wprowadzamy elementy trygonometrii i definiujemy<br />
wybrane pojęcia geometryczne.<br />
1) W wymaganiach szczegółowych z fizyki zawartych w podstawie programowej dla szkoły podstawowej, w części dotyczącej<br />
kinematyki (punkt II. Ruch i siły), nie przewidziano wprowadzenia wektora prędkości, a w komentarzu napisano:<br />
„wprowadzenie na tym etapie kształcenia wektora prędkości zostało uznane za zbędne”, a następnie: „za to konsekwentnie<br />
jako wektorowe traktowane jest od początku pojęcie siły”. Jest więc bardzo prawdopodobne, że uczniowie rozpoczynający<br />
naukę w szkole średniej będą utożsamiać wektor z siłą. Wiąże się to z kłopotami pojęciowymi, ale ma także jedną<br />
zaletę – można oczekiwać, że uczniowie potrafią, mniej lub bardziej sprawnie, dodawać wektory o jednakowych kierunkach.<br />
W kinematyce ta umiejętność niestety nie wystarczy. Uczniowie powinni sprawnie odejmować wektory, muszą bowiem<br />
graficznie znajdować przemieszczenia ∆r → i zmiany prędkości ∆υ, → dodawać wektory o różnych kierunkach, mnożyć wektory<br />
przez liczbę (dodatnią lub ujemną), a także rozkładać je na składowe o zadanych kierunkach. Warto solidnie przećwiczyć<br />
odejmowanie wektorów, aby uniknąć kłopotów z graficznym znajdowaniem wektorów zmiany prędkości oraz zapobiec<br />
udzielaniu błędnych odpowiedzi na pytanie o wartość różnicy wektorów przeciwnych (typowa błędna odpowiedź<br />
brzmi: zero!).<br />
Proponujemy więc rozpoczęcie kursu fizyki od działań na wektorach oraz położenie nacisku na odróżnianie składowych<br />
wektora od jego współrzędnych i na znajdowanie długości wektorów.<br />
Uczniowie poznają wprawdzie w szkole podstawowej pojęcie współrzędnych punktu, ale na tym etapie nauczania obliczanie<br />
długości wektora za pomocą wzoru | AB| = √ (x B − x A ) 2 + (y B − y A ) 2 można polecić tylko tym bardziej zdolnym.<br />
−→<br />
Pozostali uczniowie mogą początkowo rysować wektory w kratkowanym zeszycie, rozkładać je na składowe równoległe do<br />
osi dwuwymiarowego układu współrzędnych i po prostu liczyć, ile jednostek na osi odpowiada długościom składowych<br />
wektora, a następnie stosować twierdzenie Pitagorasa (patrz zad. 2 na s. 12 w podręczniku).<br />
Bardzo ważne jest uświadomienie uczniom, że prędkość jako wektorowa wielkość fizyczna, ma nie tylko wartość (zawsze<br />
nieujemną, równą długości wektora), ale także kierunek (co będzie bardzo istotne przy omawianiu ruchu jednostajnego<br />
po okręgu) i zwrot oraz nieujemne lub ujemne współrzędne, których znak zależy od zwrotu prędkości – zgodnego lub<br />
przeciwnego do zwrotu osi układu współrzędnych wybranego do opisu ruchu.<br />
2) W podręczniku do klasy 1 (podobnie jak we wszystkich podręcznikach naszego autorstwa) wprowadzamy pojęcia<br />
szybkości średniej i prędkości średniej oraz szybkości chwilowej i prędkości chwilowej. Bardzo ważne jest poinformowanie<br />
uczniów, że mówiąc „prędkość”, mamy na myśli prędkość chwilową, a „wartość prędkości chwilowej” to inaczej (krócej)<br />
„szybkość”, i zwrócenie uwagi na różnicę między wartością prędkości średniej a szybkością średnią.<br />
W ruchu odbywającym się przez cały czas w tę samą stronę wartość prędkości średniej jest równa szybkości średniej,<br />
ponieważ wartość wektora przemieszczenia jest równa drodze przebytej przez ciało. Jeśli natomiast podczas ruchu następuje<br />
zmiana zwrotu prędkości (ciało „zawraca”) lub jej kierunku (ruch krzywoliniowy), wartość wektora przemieszczenia<br />
nie jest równa drodze przebytej przez ciało. Problem ten omówiono szczegółowo w podręczniku (rozdział 2, s. 19–20,<br />
przykład 2.2) i uwzględniono w zadaniu 1 na s. 21. Konsekwentne używanie wprowadzonych pojęć pozwoli uniknąć<br />
terminologicznego bałaganu.<br />
3) W szkole podstawowej uczniowie zaczynają się uczyć języka fizyki, oswajają się z pojęciami fizycznymi i zaczynają<br />
dostrzegać różnice między ich potocznym znaczeniem a znaczeniem w fizyce (np. pojęcie pracy). Jednak stwierdzenie:<br />
„językiem fizyki jest matematyka” mają szansę <strong>zr</strong>ozumieć dopiero w szkole średniej, gdy poznają definicje wielkości fizycznych,<br />
ich sens fizyczny oraz związki z innymi wielkościami fizycznymi i zależności między nimi. Ważne jest więc<br />
konsekwentne wymaganie od uczniów poprawnego odczytywania definicji wielkości fizycznych i ich sensu fizycznego.<br />
W kinematyce wprowadzamy między innymi pojęcia szybkości średniej (υ śr = s t ), prędkości średniej ( υ → śr = ∆ r<br />
→<br />
∆t ) i przyspieszenia<br />
średniego ( a → śr = ∆ υ<br />
→ ), które są zdefiniowane jako iloraz dwóch wielkości fizycznych.<br />
∆t<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
11<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Definicja wielkości fizycznej to odpowiedź na pytanie: Co to jest…? lub Co nazywamy…? W odpowiedzi podajemy wzór<br />
definiujący tę wielkość. Gdy więc pytamy ucznia np. o definicję przyspieszenia (w ruchu jednostajnie zmiennym), konsekwentnie<br />
wymagamy następującej odpowiedzi:<br />
1. Przyspieszenie jest to iloraz przyrostu prędkości i czasu, w którym ten przyrost nastąpił (albo Przyspieszenie jest to stosunek<br />
przyrostu prędkości do czasu, w którym ten przyrost nastąpił).<br />
lub<br />
2. Przyspieszeniem nazywamy iloraz przyrostu prędkości i czasu, w którym ten przyrost nastąpił (albo Przyspieszeniem nazywamy<br />
stosunek przyrostu prędkości do czasu, w którym ten przyrost nastąpił).<br />
Pytanie o sens fizyczny wielkości wyrażonej ilorazem innych wielkości fizycznych to pytanie o informację, którą uzyskujemy<br />
po wykonaniu dzielenia.<br />
O czym informuje nas przyspieszenie a → = ∆ υ<br />
→ w ruchu jednostajnie zmiennym? Jaką informację uzyskamy po wykonaniu dzielenia<br />
∆υ → przez ∆t ?<br />
∆t<br />
Oczekujemy następującej odpowiedzi:<br />
Przyspieszenie informuje, jaki przyrost prędkości nastąpił w jednostce czasu.<br />
Niestety nie dla wszystkich uczniów jest to oczywiste, więc dla ułatwienia można posłużyć się przykładem liczbowym.<br />
Załóżmy, że przyrost prędkości ∆υ → nastąpił w czasie ∆t =3s. Niech wektor ∆υ → ma wartość 6 m/s.<br />
Zapisujemy wzór wyrażający wartość przyspieszenia w postaci:<br />
a = ∆υ 6 m 2 m<br />
∆t = s<br />
3s = s<br />
1s ,<br />
z której, po porównaniu drugiego i ostatniego członu, wynika, że wartość prędkości w<strong>zr</strong>astała o 2 m/s w czasie jednej<br />
sekundy. Zatem:<br />
2 m<br />
a = s<br />
1s =2m s . 2<br />
Tak więc przyspieszenie a → = ∆ υ<br />
→ informuje, jaki przyrost prędkości nastąpił w jednostce czasu. Na pytanie: Od czego i jak<br />
∆t<br />
zależy przyspieszenie? odpowiadamy dopiero podczas omawiania dynamiki.<br />
4) Uczniowie często mają problem z interpretacją kinematycznego równania ruchu:<br />
x(t) =x 0 + υ 0x t + at2<br />
2<br />
i nie potrafią na podstawie równania odróżnić ruchu jednostajnie przyspieszonego od opóźnionego. Warto więc omówić<br />
na lekcji kilka przykładów i zwrócić uwagę na znaki odpowiednich współrzędnych i zawarte w tych znakach informacje.<br />
Przykładowo: ruchy opisane równaniami (w których wszystkie współczynniki są wyrażone w jednostkach SI):<br />
1. x(t) =10 + 2t + 4t 2 i 2. x(t) =5 − 3t − 2t 2<br />
są ruchami jednostajnie przyspieszonymi, ponieważ zwroty wektorów prędkości początkowej i przyspieszenia są w każdym<br />
z tych ruchów zgodne ze sobą, przy czym ruch 1 odbywa się zgodnie ze zwrotem osi x, a ruch 2 – przeciwnie. Natomiast<br />
ruchy, w których znaki współrzędnych prędkości początkowej i przyspieszenia są przeciwne, np.<br />
x(t) =2 − 5t + t 2 i x(t) =3 + 6t − 3t 2 ,<br />
to ruchy jednostajnie opóźnione.<br />
5) Kolejnymi ważnymi umiejętnościami, które uczniowie powinni opanować, są:<br />
• sporządzanie wykresów zależności υ x (t), a x (t), x(t) i s(t) w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym,<br />
• interpretowanie wykresów zależności υ x (t),<br />
• obliczanie drogi przebytej przez ciało w pewnym czasie i wartości przemieszczenia, które w tym czasie nastąpiło,<br />
na podstawie wykresów zależności υ x (t),<br />
• analizowanie ruchów niejednostajnie zmiennych opisanych wykresami zależności a x (t).<br />
Przykłady 4.1, 6.1–6.4 oraz zadania 2–4 na s. 35 i zadania 2–3 na s. 50 służą ćwiczeniu tych umiejętności.<br />
Uwaga: Przed przystąpieniem do omawiania zależności υ x (t), a x (t), x(t) i s(t) w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym<br />
oraz przed sporządzaniem wykresów powinno się skorzystać z Niezbędnika matematycznego i wprowadzić pojęcie<br />
funkcji, omówić właściwości funkcji liniowej i kwadratowej oraz rozwiązać przykładowe zadania.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
12<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
6) W rozdziale 7 omówiono zagadnienia dotyczące względności ruchu. Uczniowie powinni już wiedzieć, że ruch opisujemy<br />
zawsze względem wybranego układu odniesienia. Jednak zazwyczaj w zadaniach nie podaje się, względem jakiego<br />
układu odniesienia porusza się ciało (np. w zadaniu, w którym obliczamy drogę przebytą w czasie t przez pociąg jadący<br />
z szybkością średnią υ). Trzeba uzmysłowić uczniom, że inercjalnym układem odniesienia jest w takich przypadkach<br />
Ziemia, którą umownie uważamy za nieruchomą, i zaznaczyć, że tak można postępować tylko wtedy, gdy ruch obrotowy<br />
Ziemi nie ma wpływu na omawiane zjawiska. W dziale 1 mówimy o inercjalnych układach odniesienia. Nazywamy tak<br />
układy spoczywające względem „nieruchomej” Ziemi lub poruszające się względem niej prostoliniowym ruchem jednostajnym.<br />
Pierwszą zasadę dynamiki jako postulat istnienia układów inercjalnym uczniowie poznają w dziale 2.<br />
Zasadniczym celem lekcji poświęconych względności ruchu jest wyprowadzenie (na podstawie przykładu 7.1) związków:<br />
• x → = x →′ + ut → – między położeniami x → i x →′ w układach odniesienia poruszających się względem siebie prostoliniowym ruchem<br />
jednostajnym z prędkością u,<br />
→<br />
• ∆x → = ∆x →′ + u∆t → – między przemieszczeniami w tych układach,<br />
• υ → = υ →′ + u → – między prędkościami υ → (względem układu nieruchomego), υ →′ (względem układu ruchomego) i prędkością<br />
→<br />
u układu ruchomego względem nieruchomego<br />
i wykazanie, że przyspieszenia ciała w obu rozważanych układach są jednakowe:<br />
• a → = a →′ .<br />
Zapisany wektorowo związek między υ → i υ →′ uczniowie powinni samodzielnie zapisać w postaci skalarnej:<br />
• υ = υ ′ + u, jeśli zwroty υ → i u → są zgodne,<br />
• υ = υ ′ − u, jeśli zwroty υ → i u → są przeciwne i u < υ, lub<br />
• υ = u − υ, jeśli zwroty υ → i u → są przeciwne i u > υ.<br />
Stosowanie powyższych związków można przećwiczyć na lekcji podczas rozwiązywania zadań znajdujących się w podręczniku<br />
na s. 57.<br />
Zgodnie z wymaganiami podstawy programowej należy zapoznać uczniów z zasadą względności Galileusza. Realizacja<br />
tego tematu jest nie tylko okazją do przedyskutowania przebiegu różnych zjawisk w układach inercjalnych poruszających<br />
się względem Ziemi z niewielkimi prędkościami, ale także do przedstawienia osiągnięć Galileusza jako ojca fizyki<br />
doświadczalnej oraz do rozmowy o zakresie stosowalności teorii fizycznych. Elementy szczególnej teorii względności,<br />
a zwłaszcza założenie dotyczące maksymalnej szybkości przekazu informacji w przyrodzie (równej szybkości światła<br />
w próżni) i konsekwencje tego założenia, będą omawiane dopiero w klasie 4. Jednak w każdym zespole uczniów mogą<br />
się znaleźć czytelnicy literatury popularnonaukowej lub entuzjaści science fiction (posiadający wiele wiadomości z pozaszkolnych<br />
źródeł), dla których względność czasu jest oczywista. Takich uczniów można zachęcić do przygotowania<br />
prezentacji i podzielenia się wiedzą na forum klasy. Warto też na lekcji wspomnieć, że zjawiska równoczesne w jednym<br />
inercjalnym układzie odniesienia nie są równoczesne w innym układzie inercjalnym, jeśli układy te poruszają się względem<br />
siebie z szybkością porównywalną z szybkością światła, a związki znane jako transformacja Galileusza są szczególnym<br />
przypadkiem innej transformacji – transformacji Lorentza. Wzmianka na ten temat znajduje się w podręczniku, w tekście<br />
zatytułowanym Wiedzieć więcej (s. 55). Na zajęciach dodatkowych dla uzdolnionych uczniów zainteresowanych fizyką<br />
i wyróżniających się sprawnością rachunkową można już w klasie pierwszej poświęcić więcej czasu zagadnieniom związanym<br />
z STW, zapisać wzory transformacji Lorentza i ich postać dla υ ≪ c.<br />
7) W rozdziale 8 omawiamy kolejno rzut poziomy i ruch po okręgu oraz w rozdziale 9 – rzut ukośny (nadobowiązkowo).<br />
Rozważanie rzutu poziomego oraz rzutu ukośnego jako ruchów złożonych nie powinno sprawiać uczniom większych<br />
trudności, jeśli opanowali zapisywanie kinematycznych równań ruchu, uzupełnili wiadomości na temat funkcji kwadratowej<br />
i funkcji trygonometrycznych kąta ostrego (zawarte w Niezbędniku matematycznym) oraz potrafią konstruować<br />
prędkość chwilową i obliczać jej wartość w dowolnej chwili ruchu krzywoliniowego. Ruch po fragmencie paraboli (przy<br />
pominięciu sił oporu) jest ruchem niejednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem wypadkowym g, → które w każdym<br />
punkcie toru jest sumą dwóch składowych – stycznej i prostopadłej do toru. Wartości tych składowych są odpowiednio<br />
równe:<br />
a s =<br />
g 2 t<br />
√<br />
υ<br />
2<br />
0<br />
+ g 2 t 2 i a n =<br />
gυ 0<br />
√<br />
υ<br />
2<br />
0<br />
+ g 2 t 2 .<br />
Wzory te wyprowadzamy w dziale 2, w przykładzie 14.5.<br />
Natomiast w dziale 3 pokazujemy wyprowadzenie wzoru na maksymalną wysokość w rzucie ukośnym jako przykład<br />
zastosowania zasady zachowania energii mechanicznej.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
13<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
8) Wprowadzanie nowych pojęć (lub powtarzanie poznanych wcześniej) podczas lekcji dotyczących ruchu jednostajnego<br />
po okręgu jest doskonałą okazją do przećwiczenia umiejętności definiowania wielkości fizycznych i odczytywania ich<br />
sensu fizycznego. Bardzo często uczniowie zapytani o definicję okresu ruchu odpowiadają: Okres ruchu to czas, w którym<br />
ciało zakreśla jeden okrąg, a na pytanie o definicję częstotliwości: Częstotliwość jest odwrotnością okresu. Takich określeń<br />
nie można akceptować. W odniesieniu do ruchu po okręgu definicję okresu T = t uczniowie powinni formułować następująco:<br />
Okresem nazywamy iloraz czasu, w którym ciało poruszające się po okręgu o promieniu r przebyło drogę s = n · 2πr,<br />
n<br />
i liczby n. Na pytanie o sens fizyczny T oczekujemy odpowiedzi: Okres informuje, w jakim czasie ciało poruszające się po<br />
okręgu przebyło drogę równą długości jednego okręgu.<br />
Analogicznych odpowiedzi wymagamy w przypadku pytań o pojęcie częstotliwości.<br />
Związek między okresem ruchu a jego częstotliwością ustalono na podstawie definicji tych wielkości fizycznych. Skoro<br />
T = t n<br />
a ν = n t , to T = 1 ν<br />
lub ν = 1 T .<br />
W poprzednim zdaniu wyróżniono słowo „związek”, aby zwrócić uwagę na częste błędne zastępowanie go słowem zależność.<br />
Uczniowie powinni wiedzieć, że każda zależność między wielkościami fizycznymi jest związkiem, ale nie każdy<br />
związek jest zależnością.<br />
Przykłady związków, które są zależnościami:<br />
1. s(t) =υt – liniowa zależność drogi w ruchu jednostajnym od czasu,<br />
2. υ(t) =υ 0 + at – liniowa zależność szybkości w ruchu jednostajnie przyspieszonym od czasu,<br />
3. x(t) =x 0 + υ 0x t + at2 – kwadratowa zależność współrzędnej położenia w ruchu jednostajnie zmiennym od czasu,<br />
2<br />
4. a r = υ2<br />
dla r =const – kwadratowa zależność wartości przyspieszenia dośrodkowego od szybkości w ruchu po okręgu<br />
r<br />
o stałym promieniu,<br />
5. a r = ω 2 r dla ω =const – liniowa zależność wartości przyspieszenia dośrodkowego od promienia w ruchu po okręgu<br />
ze stałą szybkością kątową.<br />
Przykłady związków, które nie są zależnościami:<br />
1. → a = ∆ → υ<br />
∆t<br />
2. ω = 2π<br />
T<br />
3. ν = 1 T<br />
4. ρ = m V<br />
5. R = U I<br />
Uwaga: Związków 4 i 5 nie stosujemy w kinematyce, ale są one znane uczniom ze szkoły podstawowej, więc możemy je<br />
podać jako przykłady w rozmowie o języku fizyki.<br />
Związki 1, 4 i 5 są definicjami, odpowiednio: stałego przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym, gęstości substancji<br />
(stałej dla danego ciała w niezmieniających się warunkach) i oporu elektrycznego przewodnika (stałego dla danego przewodnika<br />
w stałej temperaturze). Ogólnie: wielkość fizyczna A definiowana jako iloraz B C (A = B ) nie zależy od wielkości<br />
C<br />
fizycznych B i C, które ją definiują. Stałość tego ilorazu oznacza, że B i C są do siebie wprost proporcjonalne, A natomiast<br />
jest współczynnikiem proporcjonalności. Zatem związki zapisane w postaciach ∆υ → = a∆t, → m = ρV , I = 1 U są zależnościami,<br />
odpowiednio: przyrostu prędkości w ruchu jednostajnie zmiennym od czasu, masy ciała od jego objętości<br />
R<br />
oraz natężenia prądu płynącego w przewodniku o stałym oporze R od napięcia między końcami tego przewodnika.<br />
Wymaganie od uczniów poprawnego posługiwania się językiem fizyki może wydawać się przesadą; większość nauczycieli<br />
nie „odpytuje” przecież uczniów przy tablicy i nie ocenia formy wypowiedzi, a uczniowie nie zdają ustnego egzaminu<br />
maturalnego ani egzaminu wstępnego na studia. Warto jednak pamiętać, że umiejętność formułowania poprawnych wypowiedzi<br />
jest bardzo cenna i będzie procentowała zarówno teraz podczas rozwiązywania na sprawdzianach zadań typu<br />
„wyjaśnij” lub „uzasadnij”, jak i w przyszłości na maturze z fizyki oraz w czasie ustnych egzaminów na studiach.<br />
9) Po zakończeniu każdego działu zaplanowano lekcję powtórzeniową i sprawdzian podsumowujący. Aby ułatwić uczniom<br />
uporządkowanie wiedzy i sprawdzenie swoich umiejętności przed sprawdzianem, zamieszczamy w podręczniku<br />
(wyróżnione niebieskim kolorem) Powtórzenie działu i zestaw zadań powtórzeniowych. Zazwyczaj obejmują one kilka<br />
podpunktów i są trudniejsze niż zadania zaproponowane po każdym rozdziale. Warto zwrócić uwagę na zadanie 5 (s. 77),<br />
w którym kolejne polecenia (wymienione w podpunktach) podpowiadają proste rozwiązanie, bez konieczności zastosowania<br />
skomplikowanego równania kwadratowego.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
14<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Imię i nazwisko Data Klasa<br />
Grupa A<br />
SPRAWDZIAN 1<br />
OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO<br />
W zadaniach 1–4 oraz 6–7 wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź. Rozwiąż zadanie 10 lub 10* (na „szóstkę”).<br />
1. 1 p. Mały kamyk wystrzelony z procy pionowo w górę powrócił do miejsca wystrzelenia po upływie 4 s. Gdyby<br />
ruch odbywał się bez oporu powietrza, to szybkość nadana kamykowi w chwili wystrzelenia byłaby w przybliżeniu<br />
równa<br />
A. 40 m/s B. 20 m/s C. 10 m/s D. 5 m/s<br />
2. 1 p. Wykres zależności współrzędnej prędkości kamyka (o którym jest mowa w poprzednim zadaniu) od czasu<br />
podczas całego ruchu przedstawiono poprawnie na rysunku<br />
A. B. C. D.<br />
3. 2 p. Dla ciała poruszającego się wzdłuż osi x sporządzono wykres zależności υ x (t) przedstawiony na rysunku.<br />
Na podstawie tego wykresu można stwierdzić, że droga przebyta przez ciało w czasie 60 s i wartość wektora przemieszczenia,<br />
które nastąpiło w tym czasie, są odpowiednio równe<br />
A. 1,45 m; 0,45 m B. 14,5 m; 0,55 m C. 14,5 m; 5,5 m D. 14,5 m; 14,5 m<br />
4. 2 p. Kierowca samochodu poruszał się ruchem jednostajnym z szybkością 72 km/h po prostoliniowym odcinku<br />
szosy. Kiedy zbliżał się do skrzyżowania, rozpoczął hamowanie z przyspieszeniem o wartości 2 m/s 2 . Zatrzymał<br />
się tuż przed znakiem STOP. Droga przebyta przez samochód podczas hamowania była równa<br />
A. 200 m B. 180 m C. 160 m D. 100 m<br />
5. 2 p. Ruch ciała wzdłuż prostej x jest opisany kinematycznym równaniem: x(t) =10 − 4t − t 2 , w którym wszystkie<br />
współczynniki są wyrażone w jednostkach SI.<br />
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących tego ruchu. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F, jeśli<br />
jest fałszywe.<br />
1. Ciało poruszało się ruchem jednostajnie opóźnionym. P F<br />
2. Wartość prędkości ciała w chwili t =2 s była równa 8 m/s. P F<br />
3. W czasie pierwszych 4 s ruchu ciało przebyło drogę 32 m. P F<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
15<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
6. 1 p. Płyta gramofonowa o średnicy d =17 cm wykonuje ν =45 obrotów na minutę. Wartość przyspieszenia<br />
dośrodkowego punktów znajdujących się na obwodzie płyty jest w przybliżeniu równa<br />
A. 1,9 m/s 2 B. 3,8 m/s 2 C. 1,9 cm/s 2 D. 3,8 cm/s 2<br />
7. 1 p. Ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu o stałym promieniu. Zależność wartości przyspieszenia<br />
dośrodkowego od szybkości liniowej ciała w tym ruchu poprawnie przedstawiono na wykresie<br />
A. B. C. D.<br />
8. 4 p. Kierowca samochodu przejechał pierwszy fragment, czyli 1/3 trasy, z szybkością υ 1 =36 km/h, a pozostałe<br />
2/3 trasy z szybkością υ 2 =72 km/h.<br />
a) Oblicz szybkość średnią samochodu.<br />
b) Narysuj wykres zależności υ(t) dla tego samochodu. Przyjmij, że przebył on trasę o długości s =54 km, a czas<br />
potrzebny na zmianę szybkości z 36 km/h do 72 km/h był pomijalnie mały. Osie układu współrzędnych wyskaluj<br />
w km/h i w godzinach.<br />
9. 2 p. Gdy motorówka płynie ruchem jednostajnym z prądem rzeki, porusza się względem obserwatora stojącego<br />
na brzegu z szybkością υ 1 =22 m/s, a gdy płynie pod prąd (z silnikiem pracującym z taką samą mocą jak w ruchu<br />
z prądem) – z szybkością υ 2 =18 m/s.<br />
Oblicz:<br />
a) szybkość prądu rzeki względem brzegów,<br />
b) szybkość motorówki względem rzeki.<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
10.4 p. Reprezentant polskiej drużyny siatkarzy nadał piłce, której środek znajdował się podczas serwowania<br />
na wysokości H =3,10 m, prędkość poziomą o wartości υ 0 =30 m/s. Stał wówczas w odległości d =10 m od<br />
siatki. Górny brzeg siatki znajdował się na wysokości a =2,43 m nad boiskiem. Wykonaj rysunek przedstawiający<br />
sytuację opisaną w zadaniu. Oblicz, na jakiej wysokości nad siatką znajdował się środek przelatującej nad nią piłki.<br />
Czy piłka o średnicy 2r =21 cm dotknęła siatki? Pomiń opór powietrza i przyjmij, że g =10 m/s 2 .<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
10*.<br />
5 p. – na „szóstkę” Ze zbocza góry stoczył się odłamek skalny.<br />
W punkcie A uzyskał prędkość o wartości υ 0 =8 m/s i rozpoczął<br />
trwający t =1 s ruch po poziomej półce skalnej o szerokości<br />
s =6,5 m, kończącej się w punkcie B pionową ścianą wąwozu<br />
o głębokości H =135 m i szerokości d =25 m – jak na rysunku.<br />
W chwili, w której odłamek znalazł się w punkcie A, z punktu C<br />
nawisu skalnego oderwał się mały kamień, który następnie zderzył<br />
się z odłamkiem w punkcie D. Załóż, że ruch od A do B był jednostajnie<br />
opóźniony, opór powietrza pomijalnie mały, a g =10 m/s 2 .<br />
Oblicz:<br />
a) odległość h od miejsca zderzenia do dna wąwozu,<br />
A<br />
s<br />
B<br />
H<br />
d<br />
C<br />
D<br />
h<br />
H 1<br />
b) wysokość H 1, z której spadał kamień oderwany od skalnego nawisu.<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
16<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Imię i nazwisko Data Klasa<br />
Grupa B<br />
SPRAWDZIAN 1<br />
OPIS RUCHU POSTĘPOWEGO<br />
W zadaniach 1–4 oraz 6–7 wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź. Rozwiąż zadanie 10 lub 10* (na „szóstkę”).<br />
1. 1 p. Kulkę wystrzelono pionowo w górę z szybkością 20 m/s. Jeśli ruch kulki odbywałby się bez oporu powietrza,<br />
to czas jej ruchu do chwili powrotu do miejsca wystrzelenia byłby w przybliżeniu równy<br />
A. 1 s B. 2 s C. 4 s D. 6 s<br />
2. 1 p. Wykres zależności współrzędnej prędkości kulki (o której jest mowa w poprzednim zadaniu) od czasu<br />
podczas całego ruchu przedstawiono poprawnie na rysunku<br />
A. B. C. D.<br />
3. 2 p. Dla ciała poruszającego się wzdłuż osi x sporządzono wykres zależności υ x (t) przedstawiony na rysunku.<br />
Na podstawie tego wykresu można stwierdzić, że droga przebyta przez ciało w czasie 11 s i wartość przemieszczenia,<br />
które nastąpiło w tym czasie, są odpowiednio równe<br />
A. 12 m, 12 m B. 12 m, 0 m C. 12 cm, 12 cm D. 12 cm, 0 cm<br />
4. 2 p. Motocyklista poruszający się ruchem jednostajnym z szybkością 72 km/h po prostoliniowym odcinku szosy<br />
zwiększył szybkość do 90 km/h w czasie 2 s. Droga, którą przebył w tym czasie, była równa<br />
A. 20 m B. 45 m C. 50 m D. 55 m<br />
5. 2 p. Ruch ciała wzdłuż prostej x jest opisany kinematycznym równaniem: x(t) =10 − 2t + t2 , w którym wszystkie<br />
4<br />
współczynniki są wyrażone w jednostkach SI.<br />
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących tego ruchu. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F, jeśli<br />
jest fałszywe.<br />
1. Wartość prędkości początkowej υ 0 =2 m/s, a wartość przyspieszenia a =0,5 m/s 2 . P F<br />
2. Ciało poruszało się ruchem jednostajnie przyspieszonym. P F<br />
3. Po czasie t =4 s ciało zatrzymało się w odległości d =4 m od położenia w chwili t 0 =0. P F<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
17<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
6. 1 p. Okres obrotu tarczy szlifierskiej o promieniu 10 cm jest równy 0,2 s. Wartość przyspieszenia dośrodkowego<br />
punktów znajdujących się na obwodzie tarczy jest w przybliżeniu równa<br />
A. 9860 m/s 2 B. 986 m/s 2 C. 98,6 m/s 2 D. 9,86 cm/s 2<br />
7. 1 p. Ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu ze stałą szybkością kątową ω. Zależność wartości przyspieszenia<br />
dośrodkowego od promienia okręgu w tym ruchu poprawnie przedstawiono na wykresie<br />
A. B. C. D.<br />
8. 4 p. Kierowca samochodu przebył trasę z szybkością średnią υ śr =60 km/h, przy czym pierwszy fragment, czyli<br />
2/3 tej trasy, przejechał z szybkością υ 1 =90 km/h.<br />
a) Oblicz szybkość υ 2 samochodu na pozostałej części trasy.<br />
b) Narysuj wykres zależności drogi od czasu w tym ruchu przy założeniu, że droga przebyta przez ten samochód<br />
była równa 60 km. Przyjmij, że czas potrzebny na zmianę szybkości z υ 1 do υ 2 był pomijalnie mały. Osie układu<br />
współrzędnych wyskaluj w kilometrach i godzinach.<br />
9. 2 p. Pociąg osobowy jadący z szybkością υ 1 =126 km/h w czasie t 1 =5 s minął pociąg towarowy jadący w przeciwną<br />
stronę po równoległym torze z szybkością υ 2 =54 km/h. Oblicz czas t 2, w którym pociąg osobowy wyprzedziłby<br />
pociąg towarowy, gdyby oba pociągi jechały po równoległych torach w tę samą stronę i z takimi samymi<br />
szybkościami jak podczas mijania.<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
10.4 p. Podczas gry w tzw. szczypiorniaka (piłkę ręczną) zawodnik nadał piłce o średnicy 2r =20 cm rekordową<br />
prędkość o kierunku poziomym i wartości υ 0 = 33,3 m/s. Piłka trafiła do bramki tuż pod jej poprzeczką o szerokości<br />
a =8 cm. Górna krawędź poprzeczki znajdowała się na wysokości b =2 m nad boiskiem. W chwili rzutu środek<br />
piłki znajdował się na wysokości H =2,32 m nad boiskiem. Wykonaj rysunek przedstawiający sytuację opisaną<br />
w zadaniu i oblicz, w jakiej odległości od bramki znajdował się zawodnik wykonujący rzut. Pomiń opór powietrza<br />
i przyjmij, że g =10 m/s 2 .<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
10*.<br />
5 p. – na „szóstkę” Ze zbocza góry stoczył się odłamek skalny.<br />
W punkcie A uzyskał prędkość o wartości υ 0 =8 m/s i rozpoczął<br />
trwający t =1 s ruch po poziomej półce skalnej o szerokości<br />
s =6,5 m, kończącej się w punkcie B pionową ścianą wąwozu<br />
o głębokości H =135 m i szerokości d =25 m – jak na rysunku.<br />
W chwili, w której odłamek znalazł się w punkcie A, z punktu C<br />
nawisu skalnego oderwał się mały kamień, który następnie zderzył<br />
się z odłamkiem w punkcie D. Załóż, że ruch od A do B był jednostajnie<br />
opóźniony, opór powietrza pomijalnie mały, a g =10 m/s 2 .<br />
Oblicz:<br />
a) odległość h od miejsca zderzenia do dna wąwozu,<br />
A<br />
s<br />
B<br />
H<br />
d<br />
C<br />
D<br />
h<br />
H 1<br />
b) wysokość H 1, z której spadał kamień oderwany od skalnego nawisu.<br />
Zapisz wszystkie obliczenia i sformułuj odpowiedź.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
18<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Schemat punktowania<br />
Sprawdzian 1 Grupa A<br />
Nr zadania Odpowiedź Zasady przyznawania punktów Punktacja<br />
1 B Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
2 A Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
3 C<br />
Wskazanie odpowiedzi zawierającej:<br />
• dwa poprawne wyniki – 2 p.,<br />
• jeden poprawny wynik – 1 p.<br />
4 D Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 2 p. 0–2<br />
5 1F, 2P, 3P<br />
Poprawna ocena trzech stwierdzeń – 2 p.<br />
Poprawna ocena dwóch stwierdzeń – 1 p.<br />
0–2<br />
6 A Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
7 C Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
8<br />
a) υ śr = s t = s<br />
t 1 + t 2<br />
=<br />
b)<br />
υ śr =54 km/h<br />
s<br />
s<br />
+ 2s = 3υ 1υ 2<br />
υ 2 + 2υ 1<br />
3υ 1 3υ 2<br />
a) Zapisanie poprawnego wzoru na szybkość<br />
średnią – 1 p.<br />
Poprawne obliczenie szybkości średniej<br />
– 1 p.<br />
b) Poprawne obliczenie czasu trwania obu<br />
etapów ruchu – 1 p.<br />
Poprawne narysowanie wykresu – 1 p.<br />
0–2<br />
0–4<br />
9<br />
a) υ p =2 m/s<br />
b) υ m =20 m/s<br />
a) Poprawne obliczenie szybkości prądu rzeki<br />
– 1 p.<br />
b) Poprawne obliczenie szybkości motorówki<br />
– 1 p.<br />
0–2<br />
10<br />
d = υ 0<br />
√<br />
2[H − (a + x)]<br />
g<br />
x = H − a − d2 g<br />
2υ 2 0<br />
x ≈ 11 cm<br />
x > r, więc piłka nie dotknęła siatki<br />
Poprawne narysowanie rysunku – 1 p.<br />
Zapisanie poprawnego wzoru na zasięg rzutu<br />
poziomego i odległość x – 1 p.<br />
Poprawne obliczenie wysokości środka piłki<br />
nad siatką – 1 p.<br />
Sformułowanie i zapisanie poprawnej<br />
odpowiedzi – 1 p.<br />
0–4<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
19<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Schemat punktowania Sprawdzian 1 Grupa B<br />
Nr zadania Odpowiedź Zasady przyznawania punktów Punktacja<br />
1 C Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
2 B Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
3 B<br />
Wskazanie odpowiedzi zawierającej:<br />
• dwa poprawne wyniki – 2 p.,<br />
• jeden poprawny wynik – 1 p.<br />
4 B Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 2 p. 0–2<br />
5 1P, 2F, 3P<br />
Poprawna ocena trzech stwierdzeń – 2 p.<br />
Poprawna ocena dwóch stwierdzeń – 1 p.<br />
0–2<br />
6 C Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
7 C Wskazanie poprawnej odpowiedzi – 1 p. 0–1<br />
8<br />
a) υ śr = s t = s<br />
t 1 + t 2<br />
=<br />
υ<br />
υ 2 = śr υ 1<br />
3υ 1 − 2υ śr<br />
υ 2 =36 km/h<br />
b)<br />
s<br />
2s<br />
+<br />
3υ 1<br />
s = 3υ 1υ 2<br />
2υ 2 + υ 1<br />
3υ 2<br />
a) Poprawne zapisanie wzoru na szybkość<br />
średnią i przekształcenie wzoru – 1 p.<br />
Poprawne obliczenie szybkości υ 2<br />
i zapisanie wyniku – 1 p.<br />
b) Poprawne obliczenie czasu trwania obu<br />
etapów ruchu – 1 p.<br />
Poprawne narysowanie wykresu – 1 p.<br />
0–2<br />
0–4<br />
9<br />
⎧<br />
⎪⎨ t 1 = l 1 + l 2<br />
υ 1 + υ 2<br />
⎪⎩ t 2 = l 1 + l 2<br />
υ 1 − υ 2<br />
l 1 + l 2 = t 1 (υ 1 + υ 2 )<br />
t 2 = t 1 (υ 1 + υ 2 )<br />
υ 1 − υ 2<br />
t 2 =12,5 s<br />
Poprawne zapisanie wzorów na czas mijania<br />
się pociągów i czas wyprzedzania – 1 p.<br />
Poprawne rozwiązanie układu równań i obliczenie<br />
czasu t 2 – 1 p.<br />
0–2<br />
10<br />
√<br />
2[H − (b − a − r)]<br />
z = υ 0<br />
g<br />
z ≈ 10,5 m<br />
Wykonanie poprawnego rysunku – 1 p.<br />
Zapisanie poprawnego wzoru na zasięg rzutu<br />
poziomego z uwzględnieniem promienia piłki<br />
– 2 p.<br />
Obliczenie zasięgu i zapisanie odpowiedzi<br />
– 1 p.<br />
0–4<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
20<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019
<strong>Fizyka</strong> | Zakres rozszerzony | Klasa 1<br />
Liceum i technikum<br />
Zadanie na szóstkę<br />
Dane: υ 0 =8 m/s, t =1 s, s =6,5 m, H =135 m, d =25 m<br />
Szukane:<br />
a) h – odległość od punktu zderzenia D do dna wąwozu<br />
b) H 1 – wysokość, z której spadał kamień<br />
Rozwiązanie:<br />
a) Z układu równań opisujących ruch jednostajnie opóźniony:<br />
{<br />
s = υ 0 t − at2<br />
2<br />
υ = υ 0 − at<br />
otrzymujemy wartość prędkości odłamka w chwili rozpoczęcia rzutu poziomego:<br />
υ = 2s − υ 0<br />
t<br />
Przekształcamy wzór na zasięg w rzucie poziomym, aby obliczyć h:<br />
√ ( ) √ 2(H − h)<br />
d = υ = 2s 2(H − h)<br />
− υ 0<br />
g t<br />
g<br />
d<br />
h = H −<br />
2 g<br />
( ) 2<br />
2s<br />
2 − υ 0<br />
t<br />
Po podstawieniu wartości liczbowych otrzymujemy:<br />
625 m 2 · 10 m<br />
h =135 m −<br />
s<br />
( 2<br />
2 · 6,5 m<br />
2<br />
− 8 m ) 2<br />
=135 m − 6250<br />
50 m=10 m<br />
1s s<br />
Odpowiedź: Zderzenie nastąpiło 10 m nad dnem wąwozu.<br />
b) Czas t k spadania kamienia z szukanej wysokości H 1 jest równy całkowitemu czasowi ruchu odłamka skalnego, czyli<br />
sumie czasu t (ruchu jednostajnie opóźnionego) i czasu t 1 spadania swobodnego z wysokości H − h.<br />
t k = t + t 1<br />
t 1 = d υ<br />
√<br />
t + d = 2(H1 − h)<br />
υ g<br />
Po przekształceniu powyższego równania otrzymujemy:<br />
(<br />
H 1 = t + d ) 2 g<br />
υ 2 + h<br />
Podstawiamy dane liczbowe:<br />
⎛ ⎞2<br />
H 1 =<br />
⎝1 s+ 25 m<br />
5 m s<br />
⎠<br />
10 m<br />
· s 2<br />
2<br />
+ 10 m= ( 36 s 2) · 5 m + 10 m=190 m<br />
2<br />
s<br />
Odpowiedź: Kamień spadał z wysokości 190 m nad dnem wąwozu.<br />
Zasady przyznawania punktów (do powyższego rozwiązania)<br />
a) Zapisanie układu równań opisujących ruch jednostajnie opóźniony i wzoru na szybkość początkową w rzucie poziomym<br />
– 1 p.<br />
Zapisanie wzoru na zasięg w rzucie poziomym – 1 p.<br />
Zapisanie wzoru na wysokość h i obliczenie tej wysokości – 1 p.<br />
b) Zapisanie związku między czasem spadania odłamka z wysokości H i czasem spadania kamienia z wysokości H 1 – 1 p.<br />
Obliczenie wysokości H 1 i sformułowanie odpowiedzi – 1 p.<br />
AUTORZY: Maria Fiałkowska, Barbara Sagnowska, Jadwiga Salach<br />
21<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2019