FIZIKA - · PDF fileMOZAIK KERETTANTERV • NAT 2003 Fizika 9-12. évfolyam 3 BEVEZETÉS A most alakuló modern, tudásalapú, erõs gazdasági versenyre

MOZAIKKERETTANTERVRENDSZER

A GIMNÁZIUMOK SZÁMÁRANAT 2003

FIZIKA9-12. évfolyam

Készítette:Dr. Halász Tibor

Dr. Jurisits JózsefDr. Szûcs József

A kerettantervrendszert szerkesztette és megjelentette:MOZAIK KIADÓ – SZEGED, 2004

MOZAIK KERETTANTERV • NAT 2003 Fizika 9-12. évfolyam

www.mozaik.info.hu 2

TARTALOM

BEVEZETÉS .......................................................................................................................................... 2Célok és feladatok ............................................................................................................................... 3Az értékelés alapgondolatai ................................................................................................................. 4

9. TANÉV: MECHANIKA ..................................................................................................................... 5Célok és feladatok ........................................................................................................................... 5Idõkeret: 74 óra/év (2 óra/hét) ......................................................................................................... 5

I. A testek mozgása ............................................................................................................................. 5II. A tömeg és az erõ ........................................................................................................................... 7III. Energia, munka .............................................................................................................................. 9IV. Mechanikai rezgések és hullámok ................................................................................................. 10

10. TANÉV ............................................................................................................................................. 12Elektromosságtan, optika .................................................................................................................... 12

Idõkeret: 74 óra/év (2 óra/hét) ......................................................................................................... 12I. A testek elektromos állapota, az elektromos mezõ .......................................................................... 12II. Az elektromos áram, vezetési jelenségek ....................................................................................... 13III. A mágneses mezõ, az elektromágneses indukció .......................................................................... 15IV. Elektromágneses hullámok. Optika ............................................................................................... 16

11. TANÉV ............................................................................................................................................. 19Hõtan, modern fizika: atom- és magfizika, csillagászat ...................................................................... 19

Idõ keret: 74 óra/év (2 óra/hét) ........................................................................................................ 19A tanítási órák javasolt elosztása ..................................................................................................... 19A 11. tanév általános céljai és feladatai ........................................................................................... 19

I. Hõtan ................................................................................................................................................ 19II. Modern fizika ................................................................................................................................. 21III. Magfizika. Csillagászat ................................................................................................................. 22

KERTTANTERV JAVASLAT A KÉTSZINTÛ ÉRETTSÉGI VIZSGÁRA TÖRTÉNÕFELKÉSZÍTÉSHEZ 11. ÉS 12. TANÉV ............................................................................................... 25

Bevezetés ............................................................................................................................................. 25A felkészítés általános céljai ........................................................................................................... 25A középszintû érettségire történõ felkészítés sajátos céljai ............................................................. 26Az emelt szintû érettségire történõ felkészítés sajátos céljai ........................................................... 26Idõkeret ............................................................................................................................................ 26A tanítási órák javasolt felosztása ................................................................................................... 26

I. Mechanika ........................................................................................................................................ 27II. Elektromosságtan, optika ................................................................................................................ 30III. Anyagszerkezet (Hõtan, modern fizika, atom- és magfizika, csillagászat) ................................... 35Kimeneti követelmények a 12. tanév végén ........................................................................................ 42



BEVEZETÉSA most alakuló modern, tudásalapú, erõs gazdasági versenyre, politikai demokráciára, ugyanakkor

a szolidaritásra, az emberi kapcsolatok humanitására épülõ társadalmunkba történõ beilleszkedés ésa munkában való érvényesülés más szemléletmódot, más ismereteket, készségeket és képességeket kívánmeg a társadalom minden tagjától, mint eddig. Napjainkban (és a jövõben még inkább) a társadalom,a gazdaság, a mindennapi élet magasabb általános mûveltséget és elméletibb, de legalábbis minõségilegigényesebb szaktudást követel meg az emberektõl. Ezeknek megszerzését, illetve megalapozását szolgáljaa 18 éves korig tartó kötelezõ közoktatás, aminek vele járója az általános iskolák és az eltömegesedett kö-zépiskolák eddigi feladatainak megváltozása, új feladatok megjelenése, fõként az „átlagpolgár” általánosmûveltségének megalapozása és az egyének élethivatásra történõ felkészülése területén.

Ebben a változó helyzetben háttérbe szorult a természettudományok tanítása. Az elmúlt néhány évbena fizika tanulása és tanítása is alapvetõen új helyzetbe került. Ennek vannak jól indokolható, elõre mutató,a meglevõ hibákat, feszültségeket csökkentõ, tehát elfogadható okai, de vannak elfogadhatatlan, az újproblémák többségét okozó túlzásai is (pl. jogász, közgazdás, hivatalnok „túltermelés” stb.). Ez utóbbicsökkentésére már megtörtént az elsõ (nem kielégítõ, de) biztató lépés a véglegesített NAT-ban.

A ma is helyes régi feladatok megtartása mellett az új igényeknek az iskolák úgy tudnak elegettenni, ha az alapóraszámban csak a minden tanuló számára szükséges, a késõbbi életpályától füg-getlen kulcskompetenciákat, az általános mûveltség alapjait, teljesíthetõ követelményszinten készí-tik elõ, illetve biztosítják. Ezt minõsítheti, zárhatja le a középszintû érettségi. Az emeltszintû érettségire,vagyis a továbbtanulásra, élethivatásra, a késõbbi szakmára más, a tanulók által önként vállalt és az isko-lában megszervezett (a közoktatási törvény 52 § (7) pontja által biztosított) keretek között kell felkészíteni.

Az indokolt változásokat tudomásul véve, kerettantervünkben igyekeztünk a hagyományos értékeketa szükséges mértékig megtartani, az új feladatokat beépíteni, és ugyanakkor mérsékelni a fizika tanulását,tanítását nehezítõ aránytalanságokat.

Célok és feladatok

A NAT 2003 „Ember a természetben” címû részében és a fizika érettségi követelményekben meghatá-rozott célok és feladatok teljesítése érdekében kiemelt fontosságúnak tekintjük, hogy a fizika mindkét pe-dagógiai szakaszban történõ tanulása és tanítása segítse elõ a következõket:

– Olyan korszerû fizikai világkép kialakítását a tanulókban, amely: rendszerbe foglalja a mindennapiélethez, a termelõi tevékenységhez szükséges kompetenciák alapvetõ elemeit, megalapozza a szándé-kot és az akarati tényezõket, a jövõ tudatos tervezéséhez, az ember és környezete közötti harmonikuskölcsönhatás kialakításához, az életfeltételeket biztosító környezet megvédéséhez, és mindezekkel azemberiség jövõjének biztosításában való tudatos részvételhez.

– A tanulási technikák olyan – az életkornak megfelelõ szintû – ismeretét és alkalmazását, amelyek ké-pessé teszik a tanulókat arra, hogy akár önállóan is ismeretekhez juthassanak a természeti, technikaiés társadalmi környezet folyamatairól, kölcsönhatásairól, változásairól.

– Tudatosítani, hogy a természeti folyamatok térben és idõben zajlanak le, és így a fizika vizsgálódásiterülete a szemmel nem látható mikrovilág pillanatszerûen lezajló folyamatait éppúgy magába foglal-ja, mint a csillagrendszerek évmilliók alatt bekövetkezett változásait.

– A tanulók ismerjék meg a környezetükben elõforduló legfontosabb anyagokat, azok két nagy cso-portját (a részecskeszerkezetût és a fizikai mezõket), ezek szerkezetét, alapvetõ tulajdonságait és jel-lemzõ mennyiségeit; térbeli, idõbeli mozgásait, változásait; tudják az anyagokat összehasonlítani,csoportosítani, rendszerezni; legyenek képesek kapcsolatot teremteni az élõ és élettelen természet kö-zött, a biológiában és a kémiában tanultakkal.

– Minden tanuló tájékozott legyen a fizika hagyományos ismereteirõl és elemi, szemléletformáló szin-ten a modern fizika azon eredményeirõl (atomenergia, elektromágneses sugarak, õsrobbanás, ûrkuta-tás stb.), amelyek ma már közvetlenül vagy közvetve, de befolyásolják életünket.

– A fizika tanulás és tanítás különösen jó lehetõségeinek kihasználását a megfigyelõ, kísérletezõ, össze-hasonlító, megkülönböztetõ, probléma felismerõ, rendszerbe foglaló, szervezõ, tervezõ, gondolkodó,absztrakciós, önálló tanulási, cselekvési döntési, stb. képességek fejlesztéséhez, kialakításához, vala-mint a problémák megoldási módjának kiválasztásához.



– A pozitív személyiségjegyek erõsítését mind a manipulatív, mind az értelmi, logikai feladatok elvég-zésének segítségével, amelyek érdeklõdést, tartós figyelmet, türelmet, összpontosítást, objektív ítélet-alkotást, mások véleményének figyelembevételét, helyes önértékelést, stb. kívánnak meg és így fej-lesztik azokat.

– Készségszinthez közelíteni az egyszerû kísérletek elvégzését, a kísérleti eredmények táblázatban, gra-fikonon történõ rögzítését, a tapasztalatok kiértékelését, grafikonok elemzését. Megmutatni a kapcso-latot és a különbséget (1) az anyagok, testek, folyamatok, (2) azok tulajdonságai, valamint (3) az eze-ket jellemzõ mennyiségek között.

– Ráépíteni a tanultakat a mindennapokban, az iskolai kísérletekben tapasztaltakra, így is segítenia mindenki által használt technikai eszközök mûködésének megértését, a környezetvédelem problé-máinak és az egyén ezzel kapcsolatos feladatainak felismerését.

– Mivel a fizika alaptudomány – hiszen saját rendszerezett fogalmai és önállóan kidolgozott alapelveivannak, amit más tudományok átvesznek – a fizikaoktatás egyik legfontosabb feladata és célja az,hogy elõkészítse, megalapozza a többi természettudomány és a technika tanulását.

– A fizika tanulás-tanítás társadalmi megbecsülését csak az erõsítheti, ha az emberek széles körben fel-ismerik a fizika tudásának társadalmi hasznosságát, eredményeinek nélkülözhetetlenségét mind a tár-sadalom és gazdaság fejlõdési folyamataiban, mind az egyének mindennapi életében. Így annak al-kalmazni képes tudását, történetét, kiemelkedõ alkotóinak (közöttük a magyaroknak) munkásságát azáltalános mûveltség nélkülözhetetlen részének fogadják el.

Az idõkeret a kerettanterv-rendszerünk általános bevezetõjének táblázataiban és az egyes tanévek ke-rettanterveiben találhatók meg.

Az értékelés alapgondolatai

Az értékelés leggyakoribb területei:– Az önálló és közös tanulói tevékenységek (pl. megfigyelés, vizsgálódás, kísérletezés, mérés, felismerés,

megállapítás, összehasonlítás, következtetés, elemzés stb.) megfigyelése alapján történõ minõsítés.– Szóbeli feleltetés.– Írásbeli munkák ellenõrzése és értékelése (pl. munkafüzet, munkalap, feladatlap, témaközi-, témazáró

dolgozat stb.).– Az egyéni (órán kívüli) adatgyûjtések, megfigyelések, ”kutatások”, megbeszélése, minõsítése.

Értékelési szempontokA tanulók:

– Elsajátították-e a legfontosabb tényeket, fogalmakat, szabályokat, törvényeket? Tudnak-e válaszolniegyszerû ténykérdésekre?

– Felismerik-e a jelenségeket, változásokat, kölcsönhatásokat, kölcsönható partnereket, ezek kapcsolatát?– Felismerik-e az azonosságot, a hasonlóságokat, különbözõségeket?– Tudnak-e adott tulajdonságok alapján csoportosítani. Illetve a megadott csoportoknál felismerik-e

a halmazképzõ fogalmakat, szempontokat?– Miként tudnak megfigyeléseket, kísérleteket, méréseket irányítássál, késõbb önállóan elvégezni, ezek

eredményeit feljegyezni, tapasztalataikról, megállapításaikról beszámolni? Hogyan használják a szak-nyelvet?

– Milyen szintû a feladatokat felismerõ, megértõ és megoldó képességük?– Tudják-e ismereteiket, képességeiket alkalmazni? stb.



9. TANÉV: MECHANIKA

Célok és feladatok– A köznapi életben, illetve a 6. és 7. osztályban megismert mechanikai jelenségek, kölcsönhatások, fo-

galmak, mennyiségek, törvények felelevenítése, bõvítése, kiegészítése, pontosabbá és általánosabbátétele, egy részük kvantitatív leírása. A rendszerezõ és az absztrakciós képesség erõsítése.

– A fizika és a többi természettudományos tantárgy – 21. század által megkívánt szintû általános mû-veltséget megalapozó – tanulásának, tanításának elõkészítése.

– A hagyományos és a modern fizika alapjainak, legfontosabb eredményeinek gondolkodást, szemléle-tet formáló, alkalmazni kész szintû ismerete.

– Az értelmes, hatékony, önállóságot biztosító és igénylõ tanulási, ismeretszerzési módszerek megerõ-sítése, célszerûségüknek elfogadtatása és alkalmazási szintre hozása.

– A tanulók megfigyelõ, kísérletezõ, méréseket elvégzõ, következtetõ, rendszerezõ, általánosító képes-ségének és gyakorlatának önálló, tervszerû, alkalmazni képessé tétele. A feladatmegoldó módszerek,célszerû szabályok tudatosítása, alkalmazásaik begyakorlása, jártasság szintre emelése.

– A fizika fejlõdésének és a társadalmi, gazdasági igények kölcsönhatásának felismerése. A kiemelkedõeredményeket elérõ fizikusok (közöttük sok magyar) életének, munkásságának bemutatása. Az orszá-gokat, világrészeket, nagy kultúrákat átívelõ emberi összefogás hatásának szemléltetése a tudományoseredményekben.

Idõkeret: 74 óra/év (2 óra/hét)

Fejezetek Az új tananyagfeldolgozása

Kísérletek, feladatok,gyakorlás

Összefoglalás, ellen-õrzés, hiánypótlás

I. A testek mozgása 10 2 3

II. A tömeg és az erõ 14 3 3

III. Energia, munka 8 3 3

IV. Mechanikai rezgések éshullámok

10 4 3

Tanév végi összefoglalás – – 5

Tartalék óra – – 3

Az évi 74 óra felhasználása 42 (56,7%) 12 (16,3%) 20 (27%)

I. A testek mozgásaCélok és feladatok

– Tudatosan építeni az eddig tanultakra, feleleveníteni a mozgások vizsgálatához nélkülözhetetlen fo-galmakat (mozgás, viszonylagosság, vonatkoztatási rendszer, koordinátarendszer, anyagi pont, merevtest, pálya, út, elmozdulás, sebesség). Tudatosítani a lényegkiemelés, a rendszerezés, kapcsolatok fel-ismerésének fontosságát.

– Erõsíteni, önálló felhasználásra alkalmassá tenni a viszonylagosság fogalmát, tudatosítani a vonatko-zási és a koordinátarendszer megválasztásának szabadságát, megállapításaink érvényességi határát,a döntésekkel járó felelõsséget, az ítéletalkotás megbízhatóságának fontosságát, és fejleszteni a gon-dolkodás folyamatának tervszerûségét, az absztrakciós képességet.

– Tudatosítani, bõvíteni, egzaktabbá, ugyanakkor a gyakorlatban alkalmazhatóbbá tenni a mozgásokravonatkozó ismereteket, kialakítani és feladatokban alkalmazni a sebesség, valamint a gyorsulásmennyiségi fogalmát, mértékegységeit. Megmutatni az ismeretek megszerzésének bõvülõ jellegét.

– Bemutatni, kísérletekkel, mérésekkel vizsgálni, kvalitatív és kvantitatív módon jellemezni a haladó,illetve a körmozgást. Erõsíteni a tapasztalatokra, a kísérleti megfigyelésekre, elemzésekre épülõ isme-retszerzés gyakorlatát, az absztrakciós képességet.



– Erõsíteni az érdeklõdést a fizika, általában a tudás iránti igényt, ezzel fejleszteni az akaraterõt, a fe-gyelmezettséget, a közös munkában való részvétel képességét és szándékát (pl. a kísérletek közöselemzése és a tanulói kísérletek elvégzése közben.).

Tartalom Fejlesztési feladatok

– Alapfogalmak a mozgások vizsgálatához, jellem-zésükhöz és leírásukhoz.

– Egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérletivizsgálata. A sebesség fogalma.

– A változó mozgás kísérleti vizsgálata és jellem-zõi.

– A szabadon esõ test mozgása. A függõleges ésvízszintes hajítás.

– Az egyenletes körmozgás kísérleti vizsgálata,„haladó” mozgásként való jellemzése, az egyen-letes körmozgás gyorsulása.

– Az egyenletes körmozgás és forgómozgás leírásaszögjellemzõkkel. Kapcsolat a körmozgás kétféleleírása között.

A szaknyelv fontosságának tudatosítása a pontosfogalmazás érdekében. Absztrakció.

A kísérleti tapasztalat megfogalmazása, a jelenségjellegének, lényegének felismerése (pl. ∆s (∆t) ésmennyiségi jellemzése. Logikus gondolkodás.Kísérletek megfigyelése, a tapasztaltak meg-fogalmazása, az eredmények összehasonlítása azegyenletes mozgásnál tapasztaltakkal. Új mennyi-ségi fogalmak bevezetése, ezek gondolati„ritmusának” erõsítése. Megfigyelés, összehasonlí-tás, megkülönböztetés.A már tanultak felismerése és alkalmazása új jelen-ségeknél. Az összetett jelenségek gondolati felbon-tása a már ismert egyszerûekre. A fantázia erõsíté-se. A közismert tapasztalatok és az elméleti isme-retek összekapcsolása.Az anyagi pont elvonatkoztatás itteni céljának fel-ismerése. A már ismert fogalmak új körülményekközötti alkalmazása. A szövegértés erõsítése azegyenletes jelzõ elemzése révén. A vektor fogalmá-nak mélyítése.Megkülönböztetés és összehasonlítás (pl. kör-mozgás, forgómozgás; haladó és forgómozgás).A jellemzõ mennyiségek alkalmazhatóságának ér-vényességi határát értelmezni.

KövetelményekA tanulók:

– értsék és tudják alkalmazni a helymeghatározásnál, valamint a mozgások vizsgálatánál a viszonyla-gosság fogalmát, a mozgások függetlenségének elvét.

– legyenek képesek kísérletre és megfigyelésre alapozva felismerni, jellemezni az egyenletes, az egyen-letesen változó haladó mozgásokat kvalitatív, majd kvantitatív módon.

– ismerjék fel az egyenletes és az egyenletesen változó mozgásokat, tudják ezeket kvalitatívan ésmennyiségileg is jellemezni.

– tudják alkalmazni az egyenletes mozgás sebességének, az átlag-, a pillanatnyi sebességnek, a sebes-ségvektornak, az egyenletesen változó mozgás gyorsulásának fogalmát, valamint ezek meghatározásimódját mind algebrai, mind grafikus úton; tudjanak ezekkel és a négyzetes úttörvénnyel kapcsolatos(másodfokú egyenlet megoldását nem igénylõ) feladatokat megoldani. Legyen gyakorlatuk konkrétmozgások út-idõ, sebesség-idõ grafikonjának elkészítésében és elemzésében.

– ismerjék a nehézségi gyorsulást, és tudják azzal leírni a szabadesést mint egyenletesen változó moz-gást; ismerjék fel kapcsolatát a függõleges és vízszintes hajítással, a mozgások szuperpozícióját.

– értsék és tudják alkalmazni a körmozgásnál a haladó mozgás kapcsán megismert mennyiségeket, va-lamint a körmozgás és a forgómozgás szögjellemzõit, tudjanak velük egyszerû feladatokat megoldani.Ismerjék fel és tudják jellemezni a periodikus mozgásokat.

– ismerjék fel a különbséget és a hasonlóságot az egyenes és a körpályán haladó anyagi pont mozgása,a haladó és a forgómozgás között; a körmozgásnál biztonsággal tudják alkalmazni a kétféle jellemzõmennyiséget, értsék ezek kapcsolatát, tudják felhasználni az analógiát.

– szerezzenek jártasságot az egyszerûbb, majd az összetettebb kapcsolatok felismerését igénylõ felada-tok megoldásában.

– tudjanak mozgásokat jellemzõ grafikonokat készíteni, valamint ilyen grafikonokat elemezni; értséka „számértékileg egyenlõ” megfogalmazás fizikai tartalmát.



II. A tömeg és az erõCélok és feladatok

– Az eddig megismert dinamikai fogalmak, törvények felelevenítése és közel egységes, alkalmazható-sági szintre hozása. Rendszerezés, lényegkiemelés.

– Értelmezzük a tehetetlenség fogalmát, a tehetetlenség törvényét és ennek kapcsolatát az inercia-rendszer meghatározásával. Konkrét tapasztalatok általánosítása, az absztrakciós képesség erõsítése.

– A mozgásállapot-változással járó kölcsönhatások kísérleti vizsgálata, a mozgás és a mozgásállapotmegkülönböztetése. A lényeg felismerése és szakszerû megfogalmazása.

– A mozgásállapotnak és megváltozásának jellemzése lendülettel és lendületváltozással. A zárt rendszerszerepének kiemelése a lendület-megmaradás törvényének felismerésében. A logikus gondolkodás ésaz absztrakciós képesség erõsítése.

– Fejleszteni a kölcsönhatások, az ok-okozati, valamint a függvénykapcsolatok felismerésének képessé-gét, tudatosítani az ezek közötti kapcsolatot és különbséget.

– Az eddig – elsõsorban sztatikai jelleggel – bevezetett tömeg és erõ fogalom dinamikai értelmezése, ésa két bevezetési mód összehangolása. A speciális és az általános érvényû megfogalmazások megkü-lönböztetése. A megállapítások érvényességi határának tudatosítása. A Newton-törvények megfogal-mazása.

– Lehetõséget biztosítani az egyszerû hétköznapi jelenségek (pl. gyorsulás, lassulás, súrlódás, közegel-lenállás, egyensúly stb.) dinamikai értelmezésére.

– Megmutatni, hogy a nyugalom és az egyensúly két különbözõ fogalom, a nyugalom a mozgás(vonatkoztatási rendszer megválasztásától függõ) kivételes esete, az egyensúly pedig speciális dina-mikai feltételek között akár nyugalom, akár mozgás közben megvalósuló állapot.

– Fejleszteni a tanulók jártasságát a kísérletek és mérések elvégzésében, önállóságukat a következteté-sekben, az absztrakciós képességüket (pl. a rugó, a kifejtett erõhatás és az ezt jellemzõ erõ értelmezé-sével, megkülönböztetésével.)

– Megismertetni a dinamika területén alkotó kiemelkedõ kutatókat (Galilei, Newton, Kopernikusz,Kepler, Eötvös Loránd) és az általuk elért eredményeket. Szemléltetni a modellalkotás szerepét a tu-dományok elõrelépésében (geo- és heliocentrikus világkép), kiemelni az „égi és földi mechanika”egyesítésének jelentõségét a természettudományos szemléletmód fejlõdésében.

– A dinamika területérõl egyszerû kvalitatív és kvantitatív, illetve kinematikai, valamint dinamikai kér-déseket összekapcsoló feladatok megoldása.

– Annak felismertetése, hogy minél nagyobb egy adott test sebessége, annál nagyobb erõ és/vagy annáltöbb idõ kell megállításához. Ennek a ténynek a közlekedésbiztonságban játszott szerepének kiemelése.

– Kapcsolatot teremteni a földrajzzal a Naprendszerrõl, a Földrõl, a bolygókról tanultak területén. Fizi-kai ismeretekkel bõvíteni, pontosabbá tenni a környezõ világunkról alkotott képet.


– A tehetetlenség fogalma. Newton I. törvénye ésaz inerciarendszer.

– A tömeg fogalma és mérése.

– A sûrûség.

– Lendület, lendület-megmaradás, zárt rendszer.

– Erõhatás, erõ. Newton II. és III. törvénye.

– Több erõhatás együttes eredménye.

– A vizsgált mozgások dinamikai feltétele.

– Különféle erõhatások és következményeik. Azerõtörvények.

A köznapi és kísérleti tapasztalat általános megfo-galmazása, absztrakció.Az ismert gondolatsor alkalmazása a foga-lomalkotásra. Gyakorlati alkalmazás, mérés.Az anyag és a test megkülönböztetése. Fela-datmegoldás erõsítése.Fogalomalkotás hipotézis alapján deduktív módonés annak kísérleti ellenõrzése. Absztrakció.Fogalomalkotás. A fogalmak fejleszthetõségénektudatosítása. A test, tulajdonság, mennyiség kap-csolatának erõsítése.Általánosítás, logikus gondolkodás, absztrakció,gyakorlati alkalmazás.A kölcsönhatások, a feltételek, a különbözõségekfelismerése. Az ismeretek sajátos rendszerbe fog-lalása.Az erõfogalom más irányú megközelítése. Az azo-nosságok és különbözõségek felismerése. Feladat-megoldó készség erõsítése.




– A gravitációs mezõ és jellemzése. A bolygókmozgása. Kepler törvények. Mesterséges égites-tek.

– A forgatónyomaték. Erõpár.

– Merev testek egyensúlya. Tömegközéppont,súlypont.

– Egyszerû gépek.

A két anyagfajta létezésének erõsítése. Egy isme-retkör történeti fejlõdésének és idõbeli elhelyezésé-nek bemutatása. Az egymást váltó hipotézisek sze-repének kiemelése a tudomány fejlõdésébenAz erõhatás többféle következményének fe-lismertetése. Egy meglevõ ismeretkör bõvítése.A feltételek szerepe a jelenségeknél.Absztrakció, összehasonlítás, megkülönböztetés.Ismereteink gyakorlati alkalmazása és elhelyezésea történelmi korokban. Feladatok.


– tudjanak különbséget tenni a mozgás és mozgásállapot, a vonatkoztatási- és koordinátarendszer, azinercia- és a gyorsuló rendszer között.

– ismerjék fel a mechanikai kölcsönhatásokat, a bennük résztvevõ két vagy több partnert, és nevezzékmeg azokat az erõket, amelyek ezeket a hatásokat jellemzik.

– tudják dinamikailag értelmezni és a gyakorlatban alkalmazni a tömeg, lendület, erõ fogalmát, vala-mint mértékegységét.

– értsék a különbséget az egy kölcsönhatásban fellépõ két erõ és az egymás hatását kiegyenlítõ két erõközött. Tudatosan keressék az egy testet érõ erõket és ezek eredõjét. Tegyenek különbséget ezek ésa test által más testre kifejtett erõk között. Legyenek képesek megfogalmazni és értelmezni a Newton-féle törvényeket.

– tudjanak e témakörben feladatokat megoldani, ismerjék fel a kinematika és dinamika kapcsolatát, le-gyenek képesek e két területet áthidaló feladatokat is megoldani.

– értsék, hogy az erõ miért vektormennyiség, tudják az erõvektorokat irányított szakaszként megadni ésaz egy síkban levõ erõvektorok eredõjét szerkesztéssel, speciális esetben számolással meghatározni.

– tudjanak különbséget tenni a gravitációs erõ, a nehézségi erõ és a súly között.– ismerjék a különféle erõhatásokat, az azokat leíró erõtörvényeket; vegyék észre a különféle erõhatá-

sok következményeit, értsék meg azok közös jellegét, hogy mindegyik elsõdlegesen mozgásállapot-változást hoz létre.

– értsék, szóban és a matematika segítségével is tudják megfogalmazni a különféle mozgások dinamikaifeltételét.

– tudják, hogy az erõhatás a testeknek nemcsak a haladó mozgását, hanem megfelelõ feltételek közötta forgásállapotát is képes megváltoztatni; értsék és tudják a (rögzített tengelyen levõ testet érõ) erõkforgatónyomatékának fogalmát, kiszámítási módját, ennek érvényességi határát, mértékegységét ésezek szükségességét az erõhatás forgásállapot-változtató képességének jellemzésében; a forgatónyo-maték elõjelének szerepét a rögzített tengelyen forgó test forgásállapot-változásának jellemzésében.

– értsék és a matematika „nyelvén” fel is tudják írni a rögzített tengelyre erõsített merev test forgásiegyensúlyának feltételét, ezt tudják alkalmazni egyszerû esetekben, pl. az emelõ típusú egyszerû gé-peknél.

– ismerjék a tömegközéppont és súlypont fogalmát, kapcsolatát, a köztük levõ eltérést; a két pont abszt-rakciós jellegét és felhasználásuk lehetõségét.

– tudják szemléletesen leírni, néhány adattal jellemezni a Naprendszert és Kepler törvényeivel a boly-gók mozgását; tudjanak magyarázatot adni arra, hogy a bolygók tehetetlenségük ellenére miért ma-radnak a Nap körül; rendelkezzenek néhány alapvetõ ismerettel a mesterséges égitestekrõl.

– ismerkedjenek meg néhány fizikatörténeti érdekességgel, a fizikusok személyiségének és munkássá-gának példamutató erejével.



III. Energia, munka

Célok és feladatok– Az energiáról és a munkáról eddig megtanult ismeretek felelevenítése, rendszerezése és egységes, al-

kalmazhatósági szintre emelése.– Az energia és a munka fogalmának bõvítése, annak tudatosítása, hogy a munka az energiaváltozás

egyik fajtája.– Alkalmazni képes tudássá formálni az energia és az energiaváltozás fogalmát; bemutatni szerepét az

állapot, illetve az állapotváltozás mennyiségi jellemzésében; egyre több területen történõ felismerésselerõsíteni az energia-megmaradás törvényét és a zárt rendszeren belüli érvényességi határát, alkalmaz-hatóságát (pl. a mechanikai energia fogalmának kialakítása közben).

– Jártasságot szerezni a különféle energiafajták értelmezésében és kiszámításában; a munkatétel alkal-mazásában és az alkalmazhatóság feltételeinek felismerésében.

– A kísérletezõ, mérõ, megfigyelõ, összehasonlító képesség erõsítése; igény támasztása a közös lényegtudatos keresésére és megfogalmazására.

– A rendszerben gondolkozás, a logikai és absztrakciós képesség fejlesztése a külsõ ismérvek alapjánleírható jelenségek (pl. súrlódás) értelmezésének közvetlenül nem észlelhetõ okra történõ visszaveze-tése által.

– Kiemelni a „megmaradó” mennyiségek szerepét és jelentõségét az energiaváltozással járó folyamatokvizsgálatánál, valamint a megmaradó mennyiségek kapcsolatát zárt rendszerben lezajló kölcsönha-tásokkal.

– Felhívni a figyelmet arra, hogy a testek állapota egyetlen külsõ hatásra is sok szempontból megvál-tozhat. Ezek az egyidejû változások függvényekkel kifejezhetõ kapcsolatban vannak ugyan egymással(pl. W = ∆Em), de nem okai egymásnak.

– Az elmélet és az adott kor köznapi gyakorlatának összekapcsolásával bemutatni és erõsíteni a fiziku-sok (pl. Joule, Watt) munkájának, a tudományos eredményeinek, valamint az egyéni tudásnak a je-lentõségét, személyes és társadalmi hasznosságát.

– Felhívni a figyelmet az „energiatakarékosság” jelentõségére a környezetvédelemben (pl. a hatásfoktárgyalásánál).


– Energia, energiaváltozás. A munka és kiszámítása.

– Az emelési, súrlódási, feszítési és gyorsításimunka.

– Mozgási energia, munkatétel.

– Mechanikai energia és megmaradásának tétele.

– Teljesítmény, hatásfok.

A tudomány és az egyéni tudás fejlõdésének tuda-tosítása. A rendszerben gondolkodás és az abszt-rakciós képesség erõsítése.Az ismeretek, gondolatok matematikai meg-fogalmazásának bemutatása és felhasználása fo-lyamatok mennyiségi jellemzésében. Feladatmeg-oldások.Az állapot és állapotváltozás jellemzése energiával,illetve energiaváltozással. Absztrakció.Azonosság és különbözõség felismerése, és ezalapján történõ csoportosítás. A rendszerben gon-dolkodás erõsítése.A különbözõ szempontú jellemzés fontosságánaktudatosítása. Az „energiatakarékosság” környezet-védelmi jelentõségének kiemelése.

KövetelményekA tanulók :

– ismerjék az energiát, mint olyan (elõjeles) skalár mennyiséget, amellyel a testek állapotát, változtatóképesség szempontjából lehet jellemezni.

– tudják, hogy a testek energiaváltozásának két alapvetõ módja van: az egyik, amikor a test mozgásál-lapotában jön létre változás (munkavégzés), a másik, amikor a test részecskéinek rendezetlen mozgásaváltozik meg (pl. termikus kölcsönhatás, hõsugárzás stb.).

– értsék a munkavégzés és a munka fogalmakat, szerezzenek jártasságot a munka kiszámításában az ál-landó erõ és az irányába történõ elmozdulás, valamint az állandó erõ hatásvonalának és a pálya egye-



nesének metszése esetében is, tudják, hogy mikor negatív és mikor pozitív a munka. Ismerje fel a munkakiszámításának lehetõségét az F-s diagramon.

– értsék és tudják, hogy az energiának, az energiaváltozásoknak, és így a munkának is ugyanaz a mér-tékegysége.

– legyenek képesek a mozgási energia értelmezésére, kiszámítására, a munkatétel alkalmazására fel-adatokban is.

– értsék, hogy a rugó energiaváltozása és a feszítési munka között milyen kapcsolat van; miért célszerûés lehetséges a rugalmas energia mérõszámát úgy kiszámítani, mint az erõ-út grafikon alatti megfelelõterület mérõszámát; tudjanak különbséget tenni a számérték egyenlet és a mennyiség egyenlet között.

– tudják kiszámítani az emelési munkát, értsék milyen kapcsolata van annak a magassági (máskénthelyzeti) energiával; valójában mi az a két kölcsönhatás amiben a test egyenletes emelés közben résztvesz; értsék, hogy valójában mihez köthetõ birtokviszonnyal a magassági energia.

– ismerjék a mechanikai energia fogalmát, megmaradási tételét és annak érvényességi határait.– legyenek tisztában a teljesítmény és a hatásfok fogalmával, azok szerepével, az energiaváltozással já-

ró folyamatok jellemzésében; az energiatakarékosság jelentõségével gazdasági és környezetvédelmiszempontból.

– tudjanak energiaváltozással kapcsolatos feladatokat megoldani, olyanokat is, amelyek kapcsolódnaka kinematikában és dinamikában tanultakhoz, ezzel mintegy rendszerbe foglalni a 9. tanévben eddigtanultakat.

IV. Mechanikai rezgések és hullámok

Célok és feladatok– Harmonikus rezgések és hullámok kísérleti vizsgálata, leírása jellemzõ mennyiségekkel (trigono-

metria nélküli). Tudatosítani a fizikai jelenségek lényegét bemutató, egyszerû, érthetõ, de mégis pon-tos kvalitatív értelmezés lehetõségét is.

– Összehasonlítani az egyenletes körmozgást és a harmonikus rezgõmozgást végzõ agyagi pont vetüle-tének mozgását. Következtetéseket levonni a megfigyelésekbõl és a körmozgásra vonatkozó eddigiismeretekbõl. Eljutni a rezgésidõ kiszámításához.

– Kísérletek alapján megvizsgálni a rezgést befolyásoló külsõ hatásokat és azok következményét. Erõ-síteni a kölcsönhatás fogalmát.

– Megmutatni a rezgések (lengések) és hullámok sokféleségét, fontosságát az élet minden területén.Erõsíteni az összehasonlítás, a csoportosítás, rendszerezés, rendszerbe foglalás képességét (pl. a hul-lámfajták ismertetõ jegyeinek vizsgálatánál).

– Tudatosítani, hogy a növekedés, csökkenés, általában a változás nemcsak egyenletes lehet, nemcsaklineáris függvénykapcsolattal írható le, hanem másként is.

– Elõkészíteni az elektromágneses rezgések és hullámok tárgyalását a mechanikai rezgések és hullámokkísérletekkel láthatóvá tett, szemléletes tárgyalásával, valamint az itt szerzett ismeretek általánosításá-val.

– Bemutatni és kapcsolatot teremteni egy jelenség különféle szemlélése között, megmutatni a fizika ésa hang, valamint a zene kapcsolatát. Felhívni a figyelmet a hangártalom következményeire és az elle-ne történõ védekezés lehetõségeire.


– A mechanikai rezgések kísérleti vizsgálata ésjellemzõi.

– A harmonikus rezgés dinamikai feltétele. A rez-gõ rendszer energiája.

– A fonálinga mint forgási rezgést végzõ anyagipont

– A rezgést befolyásoló hatások és kö-vetkezményeik.

A megfigyelõ képesség erõsítése. Azonosság éskülönbözõség felismerése. Egy tulajdonság többfélejellemzése (T; f). A mennyiség szerepének erõsítése.Dedukció alkalmazása és a kísérleti ellenõrzés sze-repe. A megismerési módszerek szerepe.Kísérleti tapasztalat általánosítása. Ismeret új kö-rülmények közötti alkalmazása. A hasonlóság fel-ismerése. Modellalkotás. Absztrakció.A kölcsönhatások és a változások kapcsolatánakbemutatása. Elmélet szerepe a gyakorlatban.A változás térbeli és idõbeli terjedésének szemlél-tetése. A tulajdonság és a mennyiség megkülön-böztetése és összekapcsolása.




– Mechanikai hullámok kísérleti vizsgálata és jel-lemzõi.

– Hullámok viselkedése új közeg határán.– Hullámok találkozása. Interferencia. Állóhullá-

mok.

– A hanghullámok és jellemzõik.

Az anyagok és kölcsönhatások sokféleségének tu-datosítása.A jelenségek egyedi tulajdonságainak kiemelése,gyakorlati alkalmazása. Összehasonlítás, megkü-lönböztetés.Az általánosan igaz ismeretek alkalmazása konkrétesetekre. A gyakorlat és az elmélet kapcsolata.


– ismerjék fel és tudják kvalitatív, majd kvantitatív módon jellemezni a rezgéseket, vegyék észre, hogya rezgés idõben periodikus mozgás, változás.

– tudják értelmezni, felismerni a harmonikus rezgõmozgásokat és a rezgéseket jellemzõ mennyiségeket(T; f; A; y), kapcsolatukat az egyenletes körmozgással; tudják ezeket a mennyiségeket alkalmazni ésa rezgésidõt kiszámítani.

– a rugalmas erõ és az energiaviszonyok változásait vizsgálva ismerjék fel a rendszeren belüli energia-változásokat és az energia-megmaradás törvényének érvényesülését, a zárt rendszer alkalmazásáhozszükséges elhanyagolásokat; a külsõ hatások következményeit a rezgõ test mozgására (csillapodás,csatolt rezgés, rezonancia), tudják mindennapi példák alapján megmagyarázni ezek káros illetvehasznos voltát.

– tudják értelmezni az ingamozgást, ismerjék fel hasonlóságát és különbözõségét a rezgõmozgással;tudják mennyiségekkel is jellemezni a fonálingát (l; T; f); ismerjék és tudják alkalmazni a fonálingalengésidõ képletét; vegyék észre a lengésidõ állandóságának feltételeit és kapcsolatát az idõméréssel.

– ismerjék a mechanikai hullámok fogalmát, fajtáit, tudjanak példát mondani ezekre a mindennapi élet-bõl. Tudják kvalitatív, majd a hullámmozgást leíró mennyiségekkel jellemezni és csoportosítani a me-chanikai hullámokat, vegyék észre, hogy a hullámmozgás idõben és térben is periodikus.

– ismerjék a hullámok két alaptípusát (transzverzális, longitudinális), tudják ezeket megkülönböztetni,vegyék észre a bennük és leírásukban lévõ azonosságokat, illetve különbözõségeket.

– tudják értelmezni és felismerni a harmonikus hullámokat és a hullámmozgások jellemzõ mennyiségeit(T; λ; A; c) ; tudjanak ezek alkalmazásával egyszerû feladatokat megoldani.

– ismerjék a hullámok viselkedését új közeg határán, a visszaverõdés, törés törvényeit, az interferenciajelenségét; az állóhullám fogalmát, a hullámhossznak és a kötél hosszának kapcsolatát.

– tudják, hogy a hang közegben terjedõ sûrûsödés és ritkulás (longitudinális hullám), amely bennünkhangérzetet kelt; a hangforrás mindig rezgõ test.

– legyenek tájékozottak a hangszerek fajtái között és ismerjék azok közül néhány mûködésének fizikaielvét, ismerjék a hétköznapi hangtani fogalmak fizikai értelmezését (hangmagasság, hangerõsség,hangszín ; alaphang, felhang, hangsor, hangköz).

– tudják alkalmazni a hullámokról szerzett ismereteket a hangjelenségek magyarázatánál (pl. visszhang,hangelhajlás, hangszigetelés, mozgó hangforrások hangmagasságának megváltozása a mellettünktörténõ elhaladásuk közben) stb., legyenek tisztában a zajártalom károsító hatásával és elkerüléséneklehetõségeivel.

A 9. tanév végi követelmények megegyeznek az egyes fejezetek követelményeivel.



10. TANÉV

Elektromosságtan, optika

Célok, feladatok– A tanulók elektromosságtani és optikai ismereteinek, az általános iskolában tanultaknak a felelevení-

tése, elmélyítése, kiegészítése és rendszerezése.– A hétköznapi értelemben vett anyag jellemzése a nyugvó vagy áramló elektromos töltés segítségével.– Ismerkedés az anyag másik megjelenési formájának, az elektromágneses mezõnek a jellemzésével,

kölcsönhatásaival.– Az elektromágnesség és az optika szoros kapcsolatának megismerése.– Tanulói jártasság kialakítása az elektromosságtani és optikai megfigyelések, kísérletek elvégzésében,

a tapasztalatok feldolgozásában, értelmezésében.– Az elektromosságtani és az optikai ismeretek gyakorlati jelentõségének, széles körû felhasználhatósá-

gának bemutatása.

Idõkeret: 74 óra/év (2 óra/hét)

Fejezetek Az új tananyagfeldolgozása



I. Testek elektromos állapota,az elektromos mezõ

7 2 3

II. Az elektromos áram. Veze-tési jelenségek

13 4 3

III. A mágneses mezõ. Azelektromágneses indukció

17 4 3

IV. Elektromágneses hullá-mok. Optika

8 3 3

Tartalék óra, év végi össze-foglalás

– 4

Az évi 74 óra felhasználása 45 (60,8%) 13 (17,6%) 16 (21,6%)

I. A testek elektromos állapota, az elektromos mezõ

Célok és feladatok– A testek különféle elektromos állapotának (negatív vagy pozitív többlettöltés, megosztás, polarizáció)

értelmezése kísérleti megfigyelések, valamint a tanulók általános iskolai és kémiai elõismereteinekfelhasználásával.

– Annak tudatosítása, hogy az elektromos mezõ a részecske szerkezetû anyaggal egyenrangú anyagfaj-ta, amelynek alapvetõ szerepe van az elektromos jelenségekben, kölcsönhatásokban. Ezért fontos azelektromos mezõ mennyiségi jellemzése.

– A már ismert elektromos mennyiségekrõl (töltésmennyiség, feszültség) tanultak felelevenítése, ponto-sítása, bõvítése, az energiafajták és megmaradási tételek (elektromos mezõ energiája, töltésmegmara-dás) érvényességi határának kiterjesztése. Az elektromos mezõ konzervatív voltának tudatosítása.

– Az analógiák megmutatása (gravitációs és elektromos mezõ törvényei; egyenesen arányos fizikaimennyiségek hányadosával új fizikai mennyiségek értelmezése) a tanulók gondolkodásának és emlé-kezõképességének fejlesztése érdekében.



– A kísérleti megfigyelésre épülõ induktív és a meglevõ ismeretekre alapozó deduktív módszerek témá-hoz és a tanulókhoz igazodó megválasztásával bemutatni az elektromos mezõ néhány speciális típusát(pontszerû töltés környezetében, elektromos vezetõ belsejében és környezetében, síkkondenzátornál).

– Egyszerû számításokkal gyakoroltatni, elmélyíteni az elektromos töltésre és mezõre vonatkozó isme-reteket, köztük a szuperpozíció elvének alkalmazását is.

– Minél több gyakorlati példával érzékeltetni az elektrosztatikában tanultak jelentõségét a természetbenés a technikában (földelés, árnyékolás, villám, villámhárító, kondenzátorok, gyorsítók, balesetvéde-lem stb.)


– A testek elektromos állapota, az elektromos töl-tés és a töltéshordozók. Vezetõk és szigetelõk.Megosztás a vezetõkön, a szigetelõk polarizáci-ója.

– Coulomb törvénye. Az elemi töltés és a töltés-megmaradás törvénye.

– Az elektromos mezõ jellemzése erõhatás alapján,az elektromos térerõsség. A szuperpozíció elve.

– Az elektromos mezõ szemléltetése és jellemzéseerõvonalakkal. A ponttöltés mezõje, a homogénelektrosztatikus mezõ. Az elektromos fluxus.

– Az elektromos mezõ jellemzése munkavégzésalapján, az elektromos feszültség és potenciál.

– Vezetõ az elektromos mezõben, árnyékolás,csúcshatás.

– A kondenzátor.– Az elektromos mezõ energiája.

Tapasztalatok értelmezése, az új ismereteknek a ko-rábbi ismeretek rendszerébe történõ beágyazása. Azismeretek kvalitatív és kvantitatív szintjének alkal-mazása, értékelése. Az elektromos töltés mint el-vont fizikai fogalom értelmezése. Az elektromosmezõ, mint az anyag egyik megjelenési formája,jellemzési módjai.

Az elmélet alkalmazása a korszerû technikában,környezet- és balesetvédelemben. Az energiafoga-lom és az energia megmaradás törvényének kiter-jesztése.


– tudják, hogy az elemi töltés „hordozója” az elektron és a proton; ezek az elemi részecskék határozzákmeg a testek elektromos állapotát és az azt jellemzõ töltésmennyiséget;

– ismerjék fel és tudják értelmezni az elektrosztatika alapjelenségeit, ezek fontosabb természeti és tech-nikai elõfordulásait;

– ismerjék az elektromos mezõ fogalmát, tudják mennyiségileg jellemezni erõhatás és munkavégzésszempontjából, és erõvonalakkal szemléltetni;

– tudjanak egyszerû elektrosztatikai számításos feladatokat megoldani (a Coulomb törvényre, a térerõs-ségre, feszültségre, a síkkondenzátor kapacitására és energiájára megismert összefüggések alkalmazá-sával).

– ismerjék a témakör legfontosabb fizikatörténeti vonatkozásait (Coulomb, Faraday).

II. Az elektromos áram, vezetési jelenségek

Célok és feladatok– Közelebb hozni a fizikát a tanulókhoz az elektromosság tanítása közben megvalósítható sok kísérlet

bemutatásával, értelmezésével és tanulói kísérletek, mérések lehetõségének biztosításával.– A kémiában tanultak erõsítése azáltal, hogy utólag megmutatjuk a megértéshez szükséges fizikai ala-

pokat.– Bõvíteni a tanulóknak az anyag két fajtájával (a részecske szerkezetû és a mezõ) kapcsolatos tudását.– Annak tudatosítása, hogy az áramköri folyamatoknál is teljesül a töltés- és az energia-megmaradás

törvénye.– A modellszerû gondolkodás erõsítése a különbözõ vezetési típusok és a vezetõk ellenállásának értel-

mezése kapcsán.– Konkrét esetekben megmutatni, és ezzel tudatosítani, hogy a modellek használatának, valamint a fizi-

kai törvényeknek érvényességi határa van.– A tanulók önálló elektromos kísérletezésben való jártasságának fejlesztése.



– A jelenségek értelmezésével, azok érzékszerveinkkel közvetlenül fel nem ismerhetõ okokkal történõmagyarázatával fejleszteni a tanulók absztrakciós képességét, fantáziáját; gondolkodtató kérdésekkelés számításos feladatokkal logikus gondolkodásra nevelni és a tanultakat elmélyíteni.

– A tanult ismeretek széles körû gyakorlati szerepének és használhatóságának bemutatásával tudatosíta-ni a fizika és általában a tudomány jelentõségét a társadalom, a gazdaság, a környezetvédelem terüle-tén és az egyén életében.

– Történelmi korokhoz és társadalmi, gazdasági igényekhez kapcsolva bemutatni az elektromosságtaniismeretek fejlõdését.


– Elektromos áram, áramirány, áramerõsség és mé-rése.

– Az áramkör részei, az áramforrás és a fogyasztószerepe. A töltés- és az energia-megmaradás azáramkörben. Az ellenállás, mint a vezetõnek azelektromos tulajdonságú részecskék áramlásátakadályozó tulajdonsága.

– Ohm törvénye vezetõszakaszra. Az ellenállásmint a vezetõ egy tulajdonságát jellemzõ fizikaimennyiség értelmezése.

– Vezetõk ellenállását befolyásoló tényezõk, a faj-lagos ellenállás.

– Az elektromos munka, teljesítmény és a hõhatás.– A fogyasztók soros és párhuzamos kapcsolása.– Az elektromosság atomos szerkezete. Elektromos

vezetési jelenségek folyadékokban, az elektrolí-zis. Az elemi töltés (Millikan kísérlete).

– Elektromos vezetés gázokban és vákuumban.Gyakorlati alkalmazások.

– Elektromos vezetési mechanizmusok fémekbenés félvezetõkben. A termisztor és a fotóellenál-lás.

– A dióda és alkalmazásai. A tranzisztor és alkal-mazásai

A megmaradási törvények áramköri megnyilvánu-lásainak kvalitatív értelmezése.

Elektromos mérõmûszerek használatának, a mérésieredmények kiértékelésének gyakorlása. Törvényekérvényességi határa.A tanult ismeretek egyszerû alkalmazása gyakorla-tias problémák számításos megoldásában.A fizikai és kémiai ismeretek összehangolása.Az áramvezetés modellezése a különbözõ anyagok-ban. A modell szerepe, korlátai.


– értsék az elektromos töltés és az elektromos mezõ kapcsolatát, szerepét az elektromos jelenségekben,kölcsönhatásokban, a töltés és az energia-megmaradás megnyilvánulását az áramkörökben;

– tudják modellszerûen jellemezni a különféle vezetési típusokat;– ismerjék az áramkört jellemzõ alapvetõ fizikai mennyiségek (feszültség, áramerõsség, ellenállás) ér-

telmezését és mértékegységét;– tudják Ohm törvényét vezetõszakaszra és teljes áramkörre, ismerjék a vezetõ ellenállását befolyásoló

tényezõket;– ismerjék a fogyasztók soros és párhuzamos kapcsolását, azok törvényszerûségeit, tudjanak ezek al-

kalmazására egyszerû feladatokat megoldani;– tudjanak kapcsolási rajz alapján áramköröket összeállítani, ezekben készségszinten áramerõsséget és

feszültséget mérni;– tudják áramköri ismereteiket alkalmazni a mindennapi elektrotechnikai környezetük megértéséhez;– ismerjék az elektromossággal kapcsolatos veszélyeket, és tudatosan alkalmazzák a megfelelõ bizton-

sági szabályokat– ismerjék a tanultakhoz kapcsolódó jelentõsebb fizikusok nevét és szerepét (Volta, Ohm).



III. A mágneses mezõ, az elektromágneses indukció

Célok és feladatok– A kísérletezõ, megfigyelõ, logikai és absztrakciós képességek fejlesztése a kísérletek elvégzésével,

elemzésével és a következtetések megfogalmazásával.– A mezõ fogalmának elmélyítése a mágneses mezõ vizsgálata, valamint a mágneses és elektromos me-

zõ kölcsönhatásának megismerése által.– Az elektromos és mágneses mezõ jellemzési módjainak összehasonlítása, az analógia lehetõségeinek

kihasználása, az eltérések indoklása révén az összehasonlító, megkülönböztetõ, rendszerezõ képessé-gek fejlesztése.

– Gyakorolni a részecske szerkezetû anyag és a mezõ, illetve a mezõ - mezõ kölcsönhatások matemati-kai jellemzését.

– Az energia fogalom és az energia-megmaradás kiterjesztése (a mágneses mezõ energiája, Lenz törvé-nye).

– Az energiatakarékosság jelentõségének megértése gazdasági és környezet-védelmi szempontból.– Az absztrakt fogalmak kapcsolatának erõsítése a való világgal az elektromágnesesség sokrétû gya-

korlati alkalmazásának bemutatásával és értelmezésével, a modellmódszer alkalmazásával, a kísérle-tek, szemléltetõ képek, tanulmányi kirándulások lehetõségeinek felhasználásával.

– A fizikai felfedezések hatásának bemutatása az egyén életére és a társadalom fejlõdésére.– A kiemelkedõ fizikusok, mérnökök (közöttük a magyarok) munkásságának ismertetése, pozitív pél-

dájuk kiemelése.– Megismertetni a tanulókkal az elektromos rezgõkör felépítését és mûködését, rámutatni a mechanikai

analógiára. Külön kiemelni a rezgés során történõ energiaátalakulásokat. Szólni a lehetséges veszte-ségekrõl.


– Az elektromos és mágneses alapjelenségek ösz-szehasonlítása, a mágneses mezõ.

– A mágneses mezõ forgató hatása, mágneses in-dukcióvektor.

– Mágneses indukcióvonalak és mágneses fluxus.– Egyenes vezetõ és tekercs mágneses mezõje.– Földmágnesség.– Mágneses mezõ hatása áramvezetõre. Az elekt-

romotor elve. Párhuzamos áramvezetõk kölcsön-hatása.

– Mágneses mezõ hatása mozgó töltésre.A Lorentz-erõ.

– Katódsugárcsõ, az elektron fajlagos töltésénekfogalma és meghatározása.

– Mozgási indukció. Indukált feszültség és áram.Lenz törvénye.

– A váltakozó feszültségû elektromos mezõ elõál-lítása és jellemzõi.

– Elektromos generátorok mûködésének elve,a hálózati feszültség és áram.

– Nyugalmi indukció, önindukció.– A mágneses mezõ energiája.– A transzformátor és jellemzõi.– Elektromos energiaszállítás és balesetvédelem.– Elektromos „energiatermelés” és környezetvé-

delem.– Elektromos rezgõkör kísérleti bemutatása, az

elektromágneses rezgés kvantitatív tárgyalásamechanikai analógia alapján. Thomson-formula.Csillapítatlan rezgések elõállítása.

– Rezgõkörök közötti csatolás.

Hasonlóságok és különbségek felismertetése, azelektromos és mágneses kölcsönhatások, az idõbenállandó elektromos és mágneses mezõ között.

A tanultak mindennapi környezetben való megnyil-vánulásainak felismerése.Lenz törvényének az energia-megmaradás kiter-jesztéseként való értelmezése.A mágneses és elektromos mezõ kölcsönhatásánakészrevétele.Magyar tudósok hozzájárulása az egyetemes tudo-mány és technika fejlõdéséhez.A társadalom és az egyén felelõssége a tudományés technika eredményeinek felhasználásában, azegészségvédelemben. Problémák felvetése, alterna-tív megoldások megvitatása.Az energia-megmaradás nyomon követésének le-hetõsége.Mechanikai analógia felhasználása a tananyagmegértésében, megjegyzésében.

Összehasonlítás, megkülönböztetés, következtetés




– ismerjék és tudják alkalmazni a mágneses mezõ jellemzési módjait (a mágneses indukcióvektor ésa mágneses indukcióvonalak segítségével);

– tudják jellemezni az egyenes áramvezetõ és a tekercs mágneses mezõjét;– ismerjék a mágneses mezõ mozgó töltésre gyakorolt erõhatását (Lorentz-erõ) és ennek gyakorlati je-

lentõségét (elektromotor, TV képcsõ, mozgó elektromos részecskék mágneses tárolása);– tudják a mozgási indukciót a Lorentz-erõ következményeként értelmezni;– értsék az elektromos energia mozgási indukcióval történõ ipari méretû „elõállítását”;– ismerjék és értsék a váltakozó feszültség és áram legfontosabb jellemzõit valamint kapcsolatát;– értsék, hogy a nyugalmi indukció (és ennek speciális esete az önindukció) a mágneses és elektromos

mezõ kölcsönhatása; vegyék ebben is észre az energia-megmaradás megnyilvánulását (Lenz-törvény);– ismerjék a transzformátor mûködési elvét, legfontosabb törvényszerûségeit, gazdasági jelentõségét;– ismerjék az elektromágneses jelenségekkel kapcsolatos fizikai mennyiségeket, azok mértékegységeit, és

tudjanak ezek felhasználásával, függvénytáblázat igénybevételével logikailag egyszerûbb feladatokatmegoldani;

– tudják miként lehet elektromágneses rezgéseket létrehozni;– lássák az analógiát a mechanikai rezgések és az elektromágneses rezgések között;– ismerjék a Thomson-képletet, és tudjanak egyszerû számításokat végezni alkalmazására;– ismerjék a rezgõkörök csatolásának jelenségét;– ismerjék a tanultakhoz kapcsolódó nevesebb külföldi és hazai fizikusok, mérnökök nevét és szerepét

(Ampere, Faraday, Jedlik Ányos, Déri, Bláthy, Zipernowsky)

Eszközök– Az alapfelszerelésen túl: elektroszkópok, Van de Graaf generátor, magnetométer, motor és generátor

modellek, katódsugárcsõ.– ELTASET elektromos demonstrációs készlet vagy Elektrovaria.– ELTASET elektromos tanulókísérleti készletek.

IV. Elektromágneses hullámok. Optika

Célok és feladatok:– Megértetni a tanulókkal az elektromágneses hullámok keletkezésének fizikai alapjait: nemcsak válto-

zó mágneses mezõ hoz létre maga körül elektromos mezõt, hanem fordítva is igaz, változó elektromosmezõ körül mágneses mezõ keletkezik.

– A mechanikai analógiát felhasználva megismertetni a tanulókkal az elektromágneses hullámok meny-nyiségi jellemzõit (hullámhossz, frekvencia, terjedési sebesség) és terjedési tulajdonságait. Különhangsúlyozni, hogy a terjedési sebesség megegyezik a fénysebességgel, amely egyben a fizikai hatá-sok terjedésének határsebessége is.

– Megmutatni, hogy az antenna mint nyílt rezgõkör az elektromágneses hullámok forrása.– Kísérleti, gyakorlati tapasztalatok gyûjtése és megbeszélése az elektromágneses hullámok visszaverõ-

désére, törésére, interferenciájára, elhajlására, transzverzális jellegére vonatkozóan.– Az elektromágneses hullámok teljes spektrumának áttekintése, kiemelve azok természetben való elõ-

fordulását, gyakorlati alkalmazásait.– A spektrum vizsgálatánál rámutatni, hogy növekvõ frekvenciájú hullámoknak az anyaggal való – ma-

radandó változást létrehozó – kölcsönhatása egyre erõsebbé válik. Felhívni a figyelmet az elektromág-neses hullámok fiziológiai hatásaira, veszélyeire és a védekezési módokra is, különösen a bõr ésa szem védelmének fontosságára. Kapcsolatteremtés a biológiában tanultakkal.

– Tudatosítani, hogy a látható fény az elektromágneses hullámok széles spektrumának egy viszonylagszûk tartománya.

– A látható fény tulajdonságainak vizsgálatakor megmutatni a terjedés és a visszaverõdés sajátosságait.– A mechanikai hullámoknál tárgyalt törési törvénynek a Snellius-Descartes törvény formájában

(szögfüggvényekkel) és a terjedési sebességekkel való megfogalmazása és egyszerû alkalmazása.– Külön megvizsgálni a teljes visszaverõdés esetét és feltételét, kiemelve annak nagy jelentõségû gya-

korlati alkalmazását (pl. száloptika).



– Kísérletileg megmutatni a fényhullámok optikai rácson történõ elhajlását és interferenciáját, valamintennek felhasználását a fény hullámhosszának mérésére.

– A fénypolarizáció jelenségének bemutatásával igazolni a fényhullámok transzverzális jellegét.– Színfelbontás szemléltetése prizma és optikai rács segítségével, a spektroszkópia gyakorlati jelentõsé-

gének ismertetése.– Feleleveníteni a korábban tanult optikai eszközök képalkotását, a kép geometriai megszerkesztését.

A képalkotásokat kvantitatív módon vizsgálni a leképezési törvény alapján. Rámutatni a törvény ér-vényesülésének közelítõ jellegére, annak határaira (leképezési hibák).

– Ráirányítani a figyelmet a fény és a fénytani eszközök jelentõségére a világ megismerésének folya-matában.


– Emlékeztetõ: a mechanikai hullámok fajtái, ter-jedési tulajdonságaik.

– Az elektromágneses hullámok elõállítása nyitottrezgõkörrel. Az elektromágneses hullámok terjedé-sének mechanizmusa.

– Az elektromágneses hullámok kísérleti vizsgála-ta, legfontosabb tulajdonságaik.

– Az elektromágneses hullámok hullámhossz sze-rinti csoportosítása, teljes elektromágneses spekt-rum.

– Az elektromágneses hullámok gyakorlati alkal-mazásai (rádióhullámok, mikrohullámok,infrasugárzás, látható fény, UV-tartomány, rönt-gensugárzás, gamma-sugárzás). Hullámhossz ésfrekvencia közötti kvantitatív kapcsolat alkalma-zása egyszerû feladatokban.

– A látható fény mint a teljes elektromágnesesspektrum meghatározott frekvenciatartománya.

– A fény tulajdonságainak vizsgálata a hullámok-ról tanultak alapján.

– A fény terjedési sebessége.– A visszaverõdés és a törés törvényei. Snellius-

Descartes törvény, a törésmutató.– A törési törvény alkalmazása prizmára és

planparalel lemezre.– A teljes visszaverõdés és gyakorlati alkalmazá-

sai.– Fényelhajlás, interferencia, optikai rés és rács.– Fényhullámhossz-mérés optikai rács segítségé-

vel. A lézerfény és a fehér fény közötti eltérés.– A fény polarizációja.– A fehér fény felbontása prizmával, ráccsal. Gya-

korlati alkalmazások (spektroszkópia). A színke-verés lehetõségei, kiegészítõ színek.

– Emlékeztetõ az egyszerû optikai eszközök(tükrök, lencsék) képalkotásáról és a képszer-kesztésekrõl nevezetes sugármenetek alapján.

– A leképzési törvény levezetése és a törvény al-kalmazása.

– Optikai eszközök alkalmazása a gyakorlatban(egyszerû nagyító, tükrös és lencsés távcsõ, mik-roszkóp).

Az elmélet és a kísérlet szerepe a természet megis-merésében.A mechanikai és elektromágneses hullámok össze-hasonlítása, a lényeglátás fejlesztése.Hasonlóságok és eltérések az elektromágnesesspektrum egyes tartományai között.

A tudomány, a technika és a társadalmi igények kö-zötti kölcsönhatás.

Korábbi fogalmak alkalmazása új körülmények kö-zött.A hullámok törésérõl tanultak matematikai elmé-lyítése: A törési törvény különbözõ matematikaimegfogalmazásainak megismerése és alkalmazásaa fény törésére és teljes visszaverõdésére egyszerûszámításos feladatoknál.

A fényhullámok mennyiségi vizsgálatára vonatkozóolyan eljárás megismerése, amelyet az anyag kettõstermészetének igazolásánál is felhasználhatunk.A fizikai megismerés eredményeinek széles körûalkalmazhatósága.

Bemutatjuk a geometriai optika modelljének lénye-gét és alkalmazását az optikai eszközök képalkotá-sánál. Példákkal (színhibák, felbontóképesség) amodell alkalmazhatóságának korlátjaira is utalunk.



KövetelményA tanulók:

– ismerjék a változó mágneses és elektromos mezõ kölcsönös indukáló képességét, mint az elektromág-neses mezõk közeg nélküli tovaterjedésének legszükségesebb feltételét;

– kvalitatív módon értsék az elektromágneses hullámok keletkezését és tovaterjedését;– ismerjék az elektromágneses hullámok legfontosabb tulajdonságait, tudjanak frekvenciából hullám-

hosszat (és fordítva) számítani;– a hullámtulajdonságok alapján lássák a mechanikai hullámokkal való analógiát, ugyanakkor lássák

a legfontosabb különbséget (nincs szükség hordozó közegre);– ismerjék az elektromágnes hullámok sokféleségét, azok természetben való megjelenési formáit, frek-

venciával vagy hullámhosszal való jellemezhetõségét;– tudják, hogy a látható fény a teljes elektromágneses spektrum egy szûk tartománya, melynek forrása a

természetben legtöbbször az izzó anyag;– emlékezzenek a mechanikai hullámoknál tanult törvényszerûségekre, és vegyék észre, hogy a fényre

is ugyanezek a törvények teljesülnek;– tudjanak egyszerû numerikus feladatokat megoldani a fényvisszaverõdés, fénytörés kvantitatív törvé-

nyeinek alkalmazására;– értsék, hogyan lehet az optikai rácson történõ fényelhajlás alapján fényhullámhosszat mérni;– ismerjék, hogy a különbözõ színû fények milyen fizikai mennyiséggel jellemezhetõk, ismerjék a lát-

ható fény hullámhosszhatárait; a színfelbontás jelenségét és jelentõségét az anyagvizsgálatban;– a leképezés geometriai modellje alapján értsék a valódi és látszólagos kép keletkezésének lényegét, és

tudják alkalmazni a leképzési törvényt egyszerû numerikus feladatokban;– ismerjék a tükrök lencsék néhány gyakorlati alkalmazását;– ismerjék a tanultakhoz kapcsolódó jelentõsebb fizikusok nevét és tudománytörténeti szerepét

(Maxwell, Hertz, Huygens).

A követelmények a 10. tanév végén megegyeznek az egyes fejezetek követelményeivel.



11. TANÉV

Hõtan, modern fizika: atom- és magfizika, csillagászat

A 11. tanév általános céljai és feladatai− Az atomisztikus anyagszemlélet (a kinetikus gázelmélet, az atommodellek és magmodellek tárgyalá-

sán keresztül történõ) elmélyítése.− A modellalkotás szerepének és folyamatának tárgyalásával bemutatni a természettudományos megis-

merés útját és annak legfõbb ismérveit.− A modern fizika, a mikrofizika és a kozmikus fizika törvényszerûségeinek tárgyalásával megmutatni

a fizika megmaradási tételeinek univerzális jellegét. Az anyagközpontú világszemlélet számára ki-emelni az univerzum anyagi egységét.

− Bemutatni az emberiség globális problémáinak, a fenntartható fejlõdésnek fizikai vonatkozásait. A nuk-leáris energiatermelés és az egyéb energiatermelõ alternatívák összehasonlításával rámutatni, hogy azadott kérdéskörben az emberi tudás, a felelõsségtudat és az adekvát döntéshozatal mennyire fontos.

Idõ keret: 74 óra/év (2 óra/hét)

A tanítási órák javasolt elosztása

Fejezetek Az új tananyag fel-dolgozása



I. Hõtan 18 4 4

II. Modern fizika 10 4 4

III. Magfizika. Csillagászat 14 4 4

Tanév végi összefoglalás − − 5

Tartalékóra − − 3

Az éves 74 óra felhasználása 42 (56,7%) 12 (16,3%) 20 (27%)

I. Hõtan


− Tudatosan építeni az elõzõ években tanult hõtani jelenségek, törvényszerûség ismeretére: felidézni ésrendszerezni a korábbi ismereteket. A korábban megismert és a most tárgyalt törvényszerûségekegzaktabb, kvantitatív leírása.

− A gázok állapotváltozásnak részletes, kvantitatív tárgyalásán keresztül, a kvalitatív molekuláris értel-mezéssel kiemelni a gázok korpuszkuláris felépítettségét. Tudatosítani az ideális gázmodell tárgyalá-sával a modellalkotás folyamatát. Az ideális és reális gázok összehasonlításával megadni a modell ésvalóság viszonyának helyes értelmezését.

− A hõtan I. fõtételének kvantitatív megfogalmazásával kiterjeszteni az energia-megmaradás elvéta mechanikai és a termikus kölcsönhatásokra is. Az általánosított energia-megmaradás elvét alkal-mazni a légnemû anyagokra, a folyadékokra és a szilárd testekre, valamint ezek fázisátalakulásaira azenergetikai és molekuláris tárgyalás során.

− Bemutatni az irreverzibilis hõtani folyamatok általános törvényszerûségét és annak molekuláris értel-mezését.



− A hõtan környezetvédelmi vonatkozásainak tárgyalása: bemutatni a globális felmelegedés hatásáta közeli idõjárási eseményekre és a távolabbi klímaváltozásokra. Kiemelni az energiahordozók helyesmegválasztásának és az energiatakarékosságnak – a fenntartható fejlõdési stratégiák tervezésénél ját-szó – fontos szerepét.


– Hõtani alapjenségek: Szilárd, cseppfolyós testekés gázok hõtágulása, azok kvantitatív összefüg-gései. Hõmérõk készítése, hõmérsékleti skálákmegismerése.

– Gázok állapotváltozásai: Állapot-határozók(p,V,T). Speciális és általános állapotváltozásokkísérleti tárgyalása. Gáztörvények, állapot-egyenlet. Állapot-változások ábrázolása a p – Vállapotsíkon.

– Molekuláris hõelmélet: Az ideális gáz részecs-kemodellje. Gáztörvények értelmezése a részecs-kemodell alapján. Az ideális gázok belsõ energi-ája, mint a rendezetlen mozgást végzõ részecskékmozgási energiájának összege.

– A hõtan fõtételei: Az I. fõtétel, mint az energia-megmaradási elv általánosított formája. A fõtételkvalitatív értelmezése szilárd és cseppfolyóshalmazállapotú anyagokra. Az ideális gázokravonatkozó I. fõtétel matematikai alakja: a térfo-gati munkavégzés és a hõközlés képlete. Az gá-zok állapotváltozásainak energetikai vizsgálata.Az ideális gázok kétféle fajhõje.

– A hõtan II. fõtétele, mint a természetben leját-szódó termikus folyamatok irányát meghatározótörvény. Reverzibilis és irreverzibilis folyama-tok. A II. fõtétel fenomenológiai megfogalmazá-sa és molekuláris értelmezése.

– Halmazállapot-változások: A szilárd, folyékony,légnemû fázisok átalakulásának molekuláris ér-telmezése. Olvadáshõ-fagyáshõ, párolgáshõ(forráshõ)- lecsapódási hõ molekuláris jelentése.A fázisátalakulások energetikai tárgyalása az I.fõtétel felhasználásával.

Jelenségek megfigyelése, egzakt leírása, elméletiismeretek gyakorlati alkalmazása.A természetben, mûszaki gyakorlatban lejátszódóhõtágulási jelenségek megfigyelése és szakszerûleírása. Hasznos és káros hõtágulások megkülön-böztetése. A kvantitatív összefüggések segítségévela hõtágulások mértékének becslése egyszerû tech-nikai eszközöknél, berendezéseknél az alkalmazásilletve a balesetvédelem céljából.A speciális gáz-állapotváltozások felismerése atermészetben és a mindennapi életben.A gyakorlatban alkalmazott gázok állapotváltozá-sainak mennyiségi becslése a gáztörvények fel-használásával.A becsült értékek alapján a lehetséges következmé-nyek felmérése, megfelelõ balesetvédelmi óvintéz-kedések tervezése.A tudományos megismerés, a modellalkotás bemu-tatása. A fizikai modellalkotás folyamatának nyo-mon követése a molekuláris hõelmélet részecskehi-potézisének tárgyalásán keresztül.A molekuláris hõelmélet munkahipotézise mintkezdeti atomhipotézis bemutatása.Mozgás, mint az anyag elválaszthatatlan attribútu-mának kihangsúlyozása. Megkülönbözetés, össze-vetés: a testek belsõ energiája a rendezetlen mozgásvelejárója.Az energiamegmaradás elvének általánosítása ahõtani folyamatokra. A hõtan I. fõtételének felis-mertetése hõtani folyamatok energetikai elemzésé-nél. Kiemelés, általánosítás, alkalmazás: a hõtan II.fõtétele mint elvi tiltás a másodfajú örökmozgókmegvalósíthatóságára.A halmazállapot-változások kvalitatív értelmezésemolekuláris alapon. A kiterjesztett energiamegma-radási elv alkalmazása a kvantitatív összefüggésekértelmezésénél. Gyakorlati vonatkozások kiemelé-se, elemzése.

KövetelményekA tanulók:− ismerjék fel a természetben elõforduló hõtágulási jelenséget, azok technikai szerepét. A tanult törvé-

nyek alapján tudjanak egyszerû számításokat végezni a különbözõ halmazállapotú testek hõtágulásá-nak kiszámítására;

− ismerjék a hõmérsékletmérés fizika alapjait. Tudják, hogyan készülnek a különbözõ hõmérsékletiskálák. Konkrét példákban tudják átszámítani a különbözõ egységekben mért hõmérsékleti értékeket;

− ismerjék a gázok három állapotjelzõjét (nyomás, térfogat, hõmérséklet), az állapotváltozás fogalmát,a speciális állapotváltozások feltételeit. Konkrét állapotváltozásról tudják megállapítani, hogy melyikváltozásról van szó. A gáztörvények alkalmazásával tudjanak egyszerû számításos feladatot megoldani;

− hatékonyan tudják alkalmazni az állapotváltozások szemléltetésére és a feladatok megoldásánál a p–Vdiagramot;



− tudják kvalitatív módon értelmezni a gázok részecskemodellje alapján – a részecskék rendezetlenhõmozgásával – a speciális állapotváltozásokat;

− ismerjék az állapotegyenlet részecskeszámmal kifejezett alakját, tudják azt alkalmazni egyszerû fel-adatok megoldására;

− tudják értelmezni a részecskemodell alapján az ideális gázt és annak belsõ energiáját;− tudják megfogalmazni és alkalmazni az I. fõtételt az ideális gázok állapotváltozásainak energetikai

vizsgálatánál;− ismerjék fel a halmazállapot-változások energiaviszonyainak tárgyalásánál, hogy a hõtan I. fõtétele

a természetben egyetemes jellegû: a testek minden hõtani folyamatára érvényes;− értsék a II. fõtétel lényegét és annak molekuláris értelmezését. Ismerjék a fõtétel energiatermelésben

való fontos szerepét. A törvényszerûség alapján értsék meg, hogy másodfajú perpetuum mobile miértnem készíthetõ.

II. Modern fizikaCélok és feladatok

– A modern fizika kialakulásának bemutatása: a kvantumfizika születésének és a relativitáselmélet lét-rejöttének rövid áttekintése.

– az Einstein-féle fotonelmélet keletkezésének tárgyalása, a fény kettõs természetébõl eredõ szemléletiprobléma bemutatása (részecske-hullám dilemma taglalása).

– Az elektron kísérletileg is igazolt hullámtulajdonságainak tárgyalásával rámutatni a mikrorészek ket-tõs természetére mint általános sajátosságra.

– Megmutatni, hogy a klasszikus fizika (a makrovilág) számára újszerû, idegen – a mikrovilágban min-denütt jelen lévõ, kísérletileg is igazolt – kettõs természet a mikrorészecskék mozgásának leírására újfizikai leírásmódot követel, amely a kvantummechanika (hullámmechanika) alapfeltevéseiben öltformát.

– A modellalkotás dialektikájának újabb bemutatása a klasszikus atommodellek és a Bohr-féle modelltárgyalásával.

– A Bohr-modell ellentmondásainak és hiányosságainak feltárása, a kvantummechanikai atommodelllényegének szemléletes tárgyalása. Az atomi kvantumszámok tartalmi és szemléletes fizikai jelentése.Az új modell teljesítõképességének érzékeltetése.


– A modern fizika születése. A klasszikus fizikamegoldatlan problémáinak tárgyalása: az éterhi-potézis problémája, a testek hõmérsékleti sugár-zásának ellentmondásai. A relativitáselmélet ke-letkezése, kvantumfizika születése, Planck-félehipotézis.

– A fény fotonelmélete. A fényelektromos jelenségértelmezésének problémája. Einsteinfotonhipotézise. A fotoeffektus gyakorlati alkal-mazásai: fotocellák, fényelemek. A fotonelmélettovábbi bizonyítékai: foton-elektron kölcsönha-tás, foton mint reális anyagi részecske. A fénykettõs természete.

– A mikrorészek kettõs természete. De Broglieanyaghullám hipotézise. Az anyaghullámok kí-sérleti kimutatása: elektron-diffrakció Gyakorlatialkalmazások: anyagvizsgálat, elektronmikro-szkóp.

– Atomhipotézis, atommodellek. Az atom-hipotézis kísérleti alapjai (súlyviszonyok törvénye,molekuláris hõelmélet, elektrolízis törvényei).Avogadro-szám. Az atomi méretek becslése, azatomok tömege. Az atomok belsõ szerkezete:klasszikus atommodellek és fejlõdésük. A Bohr-

Tudománytörténeti vonatkozások kiemelése.A tudománytörténeti folyamatok tárgyalása soránarra rámutatni, hogy az új elméletrendszerek a mo-dellek, az elképzelések, az egymást váltó és nemegyszer egymással szemben álló elméleti nézetekharcában születnek meg.Annak permanens tudatosítása, hogy az új elméle-tek születését mindig kísérleti ellentmondások,problémák indukálják.Az absztrakciós készség további erõsítése fejlesztése.A mikrovilág jelenségei gyakran ellentmondanak,a mindennapi tapasztalatnak és a klasszikus, antro-pomorf (embermértékû) fizika fogalmainak.A természeti törvények túlmutatnak a szemléletes-ségen − a természetet olyannak kell elfogadni,amilyen − a mikrofizika ezért tûnik elvontnak,(számunkra) ellentmondásosnak.A tudomány és annak természetének bemutatása,a tudományos világkép formálása.A tudományos elméletek igazolásának döntõ krité-riuma: a kísérlet általi megerõsítés.Tudomány-technika-társadalom kölcsönhatásánakfelismertetése konkrét példákon keresztül. Példa:




féle atommodell: a modell alapfeltevései az ato-mok vonalas színképének értelmezésére. A Bohr-modell hiányosságai. Az atomok hullámmodell-je, a modell szemléltetése atomi orbitálokkal. Aperiódusos rendszer felépítésének értelmezése azatomi elektronállapotok betöltõdésével. Pauli-féle kizárási elv.

Az elektron hullámtermészetének kísérleti kimuta-tása (a tudományos felfedezés) egy új hatékony tu-dományos és technikai eszköz, az elektron-mikroszkóp megalkotásához vezetett el.Anyagszerkezeti ismeretek fejlesztése– Az új fizikai elmélet, a kvantummechanika kidol-gozása szolgált alapul a hatékony anyagszerkezetivizsgálati módszerek létrejöttéhez, amely a moderntechnika (mikroelektronika, számítástechnika, hír-közlés, anyagtudomány), a molekuláris biológia(géntechnika) XX. századi forradalmát eredmé-nyezte.

KövetelményekA tanulók:− ismerjék a fény hullámtermészetét igazoló legfontosabb jelenségeket – törés, fényelhajlás, interferen-

cia – és a fényhullám kvantitatív jellemzõit: hullámhossz, frekvencia, terjedési sebesség;− ismerjék a fényelektromos jelenséget: tudják, hogy a jelenség a fény foton-elméletének kísérleti

elõzménye;− tudják értelmezni a fényelektromos jelenség kvantitatív összefüggését, ismerjék a fotoeffektus széles

körû gyakorlati alkalmazásait;− ismerjék a fény részecsketermészetének további kísérleti bizonyítékait (fénynyomás, Compton-

effektus), tudják azokat kvalitatív módon értelmezni;− tudják helyesen értelmezni a fény kettõs természetét: a fényjelenségek kvalitatív és kvantitatív leírását

mindkét modellre (hullám- és részecskemodellre külön-külön szükség van);− ismerjék de Broglie anyaghullám hipotézisét mint a foton kettõs természetének általánosítását;− ismerjék az elektron hullámtermészetét igazoló elektrondiffrakciós kísérlet lényegét, annak elméleti

jelentõségét;− ismerjék az elektronmikroszkóp mûködési elvét és a berendezés gyakorlati jelentõségét;− ismerjék a klasszikus atommodelleket, azok használhatóságát és hiányosságait; A modellek tárgyalá-

sával lássák a modell fejlõdésének folyamatát;− ismerjék a Bohr-modell alapfeltevéseit, segítségével kvalitatív módon tudják értelmezni a hidrogén-

atom színképvonalainak keletkezését;− lássák be, hogy a Bohr-modell teljesítõképessége is korlátozott. Érezzék szükségét az újabb modell

megalkotásának;− a kvantummechanikai modellt mint az atomba zárt hullámszerû elektron állóhullám állapotait tekint-

sék (atomok hullámmodellje);− tudják értelmezni az atomok alap és gerjesztett állapotait a rugalmas húron kialakuló mechanikai álló-

hullámok analógiája alapján;− ismerjék – a hullámmodell alapján – az atomi kvantumszámok szemléletes jelentését, az atomi álla-

potok Pauli-elv szerinti betöltõdését, a periódusos rendszer felépülését.

III. Magfizika. Csillagászat


− Az atommag legfontosabb fizikai tulajdonságainak megismerése. Kísérleti módszerek tárgyalása.Az atommag belsõ szerkezetének feltárása.

− Az alapvetõ nukleáris kölcsönhatás és annak legfontosabb tulajdonságainak megismerése.− Megismerni a magenergia felszabadításának elvi lehetõségeit, és sorba venni azoknak a természetben

elõforduló megvalósulásait, mesterséges elõállításait.− A radioaktív sugárzások mibenlétének, tulajdonságainak megismerése. A legfontosabb fogalmak és

törvényszerûségek tárgyalása.



− A sugárzás biológiai hatásának bemutatása, a sugárdózisok megismerése, mellyel elõsegíthetjük azalapvetõ sugárvédelmi ismeretek megértését, a sugárzással szembeni alaptalan félelmek eloszlatását,a nukleáris események, döntések objektív megítélését.

− A nukleáris energiatermelés sajátosságainak bemutatása. A nukleáris biztonság feltételeinek taglalása.Alternatív energiahordozók és az atomenergia összehasonlítása, elõnyök és hátrányok ütköztetése.

− A nukleáris technika széles körû alkalmazásának bemutatásával igazolni, hogy megfelelõen magasszintû tudással, technikával ma már biztonsággal és haszonnal alkalmazható az atommagtechnika.

− A Naprendszerünk keletkezésének és felépítésének megismerésével, a csillagrendszerek tárgyalásávalmegmutatni helyünket a világegyetemben.

− A csillagok keletkezésének és fejlõdésének tárgyalásával rámutatni a belátható anyagi világ egységére:mely szerint ugyanolyan fizikai törvények irányítják a kozmikus jelenségeket is, mint amilyeneketa fizika tudományának fejlõdése során a földi körülmények között is megismertünk.

− A kozmikus világmodellek bemutatásával itt is megmutatni a modellalkotás folyamatát és jelentõségét.− A kozmikus fizika és a mikrofizika összehasonlításával anyagszervezõdés szintjeinek áttekintése.


– Az atommagok fizikai paramétereinek kísérletimeghatározása. Az atommag elektromos töltése.Az atommagok tömege és mérete.

– Az atommag belsõ szerkezete. Az atommagokprotonokból és neutronokból tevõdnek össze(A = N + Z). Izotópok fogalma. Az izotópokszétválasztása. Az atommagok kötési energiája.Kötési energia meghatározása tömegdefektusalapján. Fajlagos kötési energia tömegszám füg-gése. Az atommag cseppmodellje és dobozmo-dellje. Magenergia felszabadulásának lehetõsé-gei.

– Radioaktív sugárzások, az atommagok radioaktívbomlása. A természetes radioaktív sugárzás fajtáiés jellemzõi. A radioaktív sugárzások eredete: azatommagok alfa-, béta-bomlása. Bomlási törvé-nyek, bomlási sorok. Föld belsejének melege és aradioaktivitás kapcsolata.Radioaktív sugárzások és az anyag kölcsön-hatása. A sugárzások biológiai hatásai. Sugár-dózisok és dóziskorlátok A lakosságot érõ su-gárterhelés komponensei. A sugárvédelem alap-jai.

– Az atomenergia felszabadítása maghasadásosláncreakció útján. Az energianyereséggel járómaghasadás feltételei. Hasadásos láncreakciómegvalósítása az atombombában és az atomre-aktorban.Az atomerõmûvek felépítése és mûködése. Nuk-leáris energiatermelés biztonsága, elõnyei és hát-rányai. Az atomerõmûvek környezeti hatásai. Azemberi tevékenységek és természeti katasztrófákkockázata.

– Atomenergia felszabadulása magfúzióval.Az energianyereséges magfúzió feltételei. A Napés a csillagok fúziós energiatermelése. Mestersé-ges magfúzió elõállítása termonukleáris atom-bombával. Szabályozott magfúzió megvalósítá-sának módja és nehézségei. (TOKAMAK) A ter-vezés alatt álló energiatermelõ fúziós reaktorokelõnyei és megvalósulásuk várható ideje.

Egy új anyagszervezõdési szint (az atommag bel-seje) megismertetése.Az atommag az anyagszervezõdés mélyebb,szubatomi szintje egy új kölcsönhatással.Nukleáris kölcsönhatás specifikumai (nagy fajlagosenergiasûrûség) új emberi viszonyulást, magasabbszintû tudást és globális felelõsségérzetet követel afennálló globális méretû veszélyek miatt.A magenergia felszabadulási módjainak megértésea cseppmodell felhasználásával.Kiemelni a nukleonokra is érvényes hullámjelleget.

Radioaktív sugárzásokkal szembeni pozitív társa-dalmi attitûd kialakítása.A radioaktív sugárzások mibenlétének, legfonto-sabb sajátosságainak megismerése, a sugárvédelemalapjainak tárgyalása a sugárzásokkal szembeniobjektív emberi viszonyulás alapjául szolgálhat.Az emberi tevékenység megengedhetõ kockázatai-nak elfogadása, ésszerû vállalása.A sugárzások determinisztikus és véletlenszerû bi-ológiai hatásainak bemutatásával a kockázat fogal-mának helyes értelmezése.A megengedhetõ kockázat ésszerû vállalása a min-dennapos emberi tevékenység kockázatainak tükré-ben.A nukleáris energia felszabadításával kapcsolatosfizikatörténeti vonatkozások.Láncreakció felfedezésének és létrehozásának fizi-ka- és kultúrtörténeti jelentõségét bemutatni, ma-gyar vonatkozásokat kiemelni (Szilárd Leó, TellerEde Wigner Jenõ). A láncreakció megvalósításánaktörténelmi körülményei. A tudomány felelõsségé-nek felvetése.A globális kérdések új gondolkodásmódot követel-nek.A nukleáris energiatermelés összehasonlítása másalternatívákkal. Önálló, objektív véleményalkotás,döntéshozatal képességének fejlesztése. Globálisfelelõsségérzet, a nemzetközi együttmûködés fon-tosságának kihangsúlyozása.




– Nukleáris technika alkalmazásairólNukleáris mérõmûszerek felépítése, mûködésükfizikai alapjai. A radioaktív izotópok alkalmazá-sa a gyógyászatban, iparban, tudományos kuta-tásban.

– Csillagászat:A Naprendszer kialakulása és felépítése. A csil-lagok keletkezése, fejlõdése. Csillagcsoportosu-lások: galaktikák, galaxisok, csillaghalmazok.Helyünk a világmindenségben. A belátható vi-lágegyetem fontosabb paraméterei. A táguló vi-lágegyetem modell. Az univerzum keletkezése,fejlõdése és lehetséges jövõje. Nyitott kérdések(sötétanyag probléma, antigravitáció). A világ-mindenség anyagszervezõdésének hierarchiája.A részecskefizika és a kozmikus fizika kapcso-lata.Az ûrkutatás múltja, jelene és jövõje.

A fúziós energiatermelés megvalósításának lehetõ-sége új távlatot nyit az energiagondok enyhítésére,de az új eljárások, új problémát szülhetnek (tríciumkezelés stb.). Tudatosítani: Nincs kockázat nélkülienergiatermelés. A nukleáris technika magas szintûtudással párosult alkalmazása az emberiség hasznátszolgálja.Világszemlélet kialakítása, formálása.Az anyagelvûség alapján világ anyagi egységénekbemutatása az elemi részektõl a galaxisokig. Azanyagszervezõdés hierarchiájának bemutatása.A tudományos ismeretszerzés jellege: nincs lezártismeretkör a világmindenség megismerése inkábbszakadatlan folyamatnak tekinthetõ mintsem végle-ges állapotnak.


– ismerjék az atommag felépítését és az atommagon belüli alapvetõ kölcsönhatások jellemzõit;– ismerjék a tömegdefektus jelenségét, és tudják kiszámítani az atommagok kötési energiáját a tömeg-

energia ekvivalencia alapján. Ismerjék a magenergiák nagyságrendjét;– ismerjék a fajlagos kötési energia fogalmát és annak tömegszámtól való függését. A fajlagos kötési

energia (tömegszám grafikon alapján tudják értelmezni a magenergia felszabadulásának lehetõségeit;– ismerjék a radioaktív sugárzások legfontosabb tulajdonságait és az anyagokkal való kölcsönhatásai-

kat: töltés, energia, áthatoló és ionizáló képesség;– tudják, miként keletkeznek egyes radioaktív sugárzásfajták az atommagok bomlása során;– ismerjék a radioaktív bomlás törvényszerûségét: az aktivitás fogalmát és egységét, a felezési idõ fo-

galmát. Tudják felírni a bomlási törvény valamelyik egyszerû alakját;– ismerjék az elnyelt dózis, a dózisegyenérték fogalmát. Ismerjenek néhány dózisértéket (küszöbdózis,

halálos dózis, lakosság évi átlagos sugárterhelése);– tudják, hogy mindenkit mindenkor ér a háttérsugárzásból származó sugárterhelés;– ismerjék a természetes háttérsugárzás eredetét, és összetevõinek nagyságrendjét;– legyenek tisztában azzal, hogy a természetben hol és milyen formában szabadul fel magenergia, is-

merjék a csillagok energiatermelését;– tudják, hogy miként valósítható meg a szabályozatlan és a szabályozott maghasadásos láncreakció.

Ismerjék az elmúlt század idevonatkozó legfontosabb fizikatörténeti eseményeit: a maghasadás felfe-dezésének, az elsõ atommáglya megépítésének, az elsõ atombomba felrobbantásának eseményeit éstörténelmi körülményeit;

– ismerjék az eseményekben közremûködõ magyar tudósok (Neumann János, Szilárd Leó, Teller Ede,Wigner Jenõ) tevékenységét és szerepét;

– ismerjék az atomerõmû elvi felépítését és az erõmûben lejátszódó energiaátalakítási folyamatokat;– tudjanak párhuzamot vonni az atomenergia és más energiahordozók felhasználása között: ismerjék az

egyes energiatermelési módok elõnyeit és hátrányait;– ismerjék a nukleáris technika gyógyászati, ipari és régészeti alkalmazásait;– tudjanak tájékozódni az univerzumban: ismerjék a Naprendszerünk kialakulásának történetét, leg-

fontosabb adatait, a Tejútrendszerben elfoglalt helyünket, tudjanak más galaxisok létérérõl, azok mé-retérõl, távolságáról;

– ismerjék a csillagok fejlõdésének egyes fázisait, az univerzum keletkezésének és fejlõdésének Big-bang elméletét, tudjanak az univerzum jövõjének lehetséges alakulásáról, a még nyitott kérdésekrõl(sötét anyag, antigravitáció);

– ismerjék a világûrkutatás eddigi legfontosabb eredményeit és jelenlegi célkitûzéseit;– tudják objektíven kezelni és maguk számára feldolgozni a napjaink információáradatából (TV, rádió,

sajtó, internet) származó tudományos (áltudományos) új ismereteket.

A követelmények a 11. tanév végén megegyeznek az egyes fejezetek követelményeivel.



KERTTANTERV JAVASLAT A KÉTSZINTÛÉRETTSÉGI VIZSGÁRA TÖRTÉNÕ FELKÉSZÍTÉSHEZ

11. ÉS 12. TANÉV

Bevezetés

A jelölteket hozzá kell segíteni ahhoz, hogy:– megfeleljenek a vizsgakövetelményeknek és– felfrissített, rendszerbe foglalt, szintetizált ismeretekkel készüljenek fel a felnõtt életre.

E két feladat erõsíti és kiegészíti egymást.

A felkészítést két különválasztott szervezeti formában célszerû végrehajtani. Mind a két változatmunkája a 6-11. tanévben megismert és feldolgozott fizika tananyagra épül. Az emelt szintû vizsgára ké-szülõknél azonban nemcsak a tudás megerõsítésére, elmélyítésére, rendszerezésére, vizsgakésszé tételérevan szükség, hanem olyan új ismereteket is fel kell dolgozni, amelyek meghaladják az általános mûvelt-ség igényeit.

Mivel a közeli jövõben bevezetésre kerülõ érettségi követelmény mindkét szintre elõírja, hogy milyenkompetenciák meglétét kell bizonyítani a vizsgázóknak, az ezekre történõ felkészítést kiemelten kell ke-zelni.

Az új típusú érettségi vizsga leírásából kiderül, hogy az jelentõsen eltér a megszokottól. Ezért az újfeltételekre történõ sikeres felkészülés érdekében külön figyelni kell arra, hogy a jelöltek gyakorlatot sze-rezzenek mind az írásbeli feleletválasztós és nyílt végû kérdések megoldására, mind a szóbeli elméletitételének vizsgán történõ kidolgozására, a tételhez kapcsolódó kísérlet elvégzésére és elemzésére, azezekkel kapcsolatos egyszerû feladat megoldására és a fizikatörténeti vonatkozású részek bemutatására.

Azt tartottuk célszerûnek, ha a felkészítési munka elvégzésének módjára tett javaslatunk egy 33 témátfelölelõ témasor szerint épül fel. Ez segítséget jelenthet mind a tanárnak a saját tételsor összeállításához,mind életszerû szerkezetével a jelöltek felkészüléséhez. A felkészítési javaslatainkat, egy-egy témán be-lül, minkét szintre együtt fogalmaztuk meg, de a megkülönböztetés érdekében más betûtípussal írtuka csak emelt szintûre vonatkozó részeket. (A középszint álló betûs, az emelt szint dõlt betûs.)

A felkészítés általános céljai– Rendszerbe foglalni, szintetizálni az eddig tanult ismereteket, lehetõleg az elõzõ feldolgozásnál álta-

lánosabb szinten. Ennek középpontjában a kölcsönhatások, változások, anyagok, folyamatok kvalita-tív és kvantitatív jellemzésének a rendszerbe foglalt áttekintése állhat. Eközben erõsíteni kell a márkialakított készségeket képességeket, pozitív személyiségjegyeket.

– Jelentõs szerepe van a felkészülésben az általános érvényû fizikai elvek kiemelésének, a „megma-radó” mennyiségek, törvények középpontba állításának, a megállapításoknál az érvényességi határokértelmezésének.

– Elhelyezni a fizika fejlõdési szakaszait a történelemben, tudatosítani azok kölcsönhatását a társadalomés a gazdaság fejlõdésével. Bemutatni a fizika eredményei iránt megnyilvánuló, egyre növekvõ jelen-legi igényeket a tudásalapú társadalom fejlõdésével kapcsolatban.

– Megerõsíteni a fizikai világképet és az erre épülõ szemléletmódot, ami elõsegíti a megszerzett tudásbiztonságos alkalmazását és védelmet ad a társadalomban egyre gyakrabban felbukkanó tudományta-lan tévtanok ellen.

– Kiemelni és rendszerezni a más természettudományokkal meglevõ kapcsolatokat, ezzel is erõsíteni azanyagi világ egységére vonatkozó tudásrendszert.

– Felhívni a figyelmet a fizikával kapcsolatos nemzeti értékeinkre, a magyar kutatók által elért legje-lentõsebb eredményekre.

– Megnövelni az érdeklõdést és a tiszteletet más népek kultúrája, tudományos eredményei és értékeiiránt.

– Erõsíteni a jelöltek lényegkiemelõ, rendszerezõ, kapcsolatfelismerõ, önálló döntéshozó absztrakciós,szóbeli és írásbeli kommunikációs képességét.

– Gyakoroltatni a tanulók önálló információszerzését és egyéni tanulási módszereit, tudatosítani ezekjelentõségét.

– Igényt támasztva erõsíteni a jelöltek önértékelését, érzékeltetni a következetes, célirányos munka ésaz elért eredmények szoros kapcsolatát.



A középszintû érettségire történõ felkészítés sajátos céljai– Az általános mûveltség fizikával kapcsolatos részének megerõsítése, rendszerezése, egyéni, társadal-

mi, gazdasági jelentõségének tudatosítása.– A jelölt tudását összekapcsolni a mindennapi tapasztalatokkal és a gyakorlati alkalmazásokkal.– Gyakoroltatni gondolatainak szóban és írásban történõ közlését, a szaknyelv használatát.– Bizalmat ébreszteni a tudományok iránt, annak érdekében, hogy megvédhesse önmagát a tudomány-

talan tévtanok hatásától.– Tudatosítani, hogy napjainkban egyre fontosabbá válik nyomon követni a tudományok új eredményeit,

mert csak így lehet tájékozódni a várható jövõrõl, így lehet felkészülni a velünk kapcsolatos hatásokra.Az érettségi felkészítés általános és a középszintû részének céljain túl, az emelt szintnél még további cé-lok megvalósítására is szükség van.

Az emelt szintû érettségire történõ felkészítés sajátos céljai– Megerõsíteni a fizika tudásának azt a részét is, ami meghaladja az általános mûveltséget, mert az élet-

hivatás fizikai alapismereteit biztosítja, és alkalmassá teszi a jelöltet felsõfokú tanulmányok elvégzésére.– Felkészíteni a jelöltet arra, hogy az általa elõzõleg ismeretlen érettségi tételt a vizsgán hogyan építse

fel, hogyan vegye figyelembe a tétel által elõírt feltételeket.– Felismertetni és tudatosítani a fizikatudomány belsõ összefüggéseit, ezek kapcsolatát és jelentõségét

a rendszerszemlélet kialakulásában.– Annak tudatosítása, hogy minden szakmának megvan a tudományokra épülõ elvi alapja, aminek al-

kalmazni képes tudása, megértése és az új eredményekkel való bõvítése nélkül nem válhat senki jószakemberré.

– Megerõsíteni a mennyiségi leírásmódot és ennek használatát az összetettebb, több témakör logikaiösszekapcsolását és elméletibb tudást igénylõ feladatok megoldása érdekében. Az ilyen feladatokmegoldásának legalább jártassági szintre emelése.

Idõkeret

Középszintnél:– a 11. tanévben 55,5 óra/év (1,5 óra/hét 37 tanítási héttel)– a 12. tanévben 48 óra/év (1,5 óra/hét 32 tanítási héttel).

Összesen: 103,5 tanóra

Emelt szintnél:– a 11. tanévben 111 óra/év (3 óra/hét 37 tanítási héttel)– a 12. tanévben 96 óra/év (3 óra/hét 32 tanítási héttel)

Összesen: 207 tanóra

A tanítási órák javasolt felosztása

TémakörökA tananyag elmélyí-tése, rendszerezése,

kiegészítése

Kísérletek, feladatokelvégzése

Összefoglalás, ellenõr-zés, hiánypótlás

I. Mechanika K E

1125

1734

34

II. Elektromosságtan. Op-tika

1125

1734

34

Anyagszerkezet (Hõtan,atom- és magfizika, csilla-gászat)

1125

1734

34

Záróismétlés 918

Összesen 3375

51102

1830



I. Mechanika

Célok és feladatok– Az ismeretek egy-egy jelenségcsoporthoz kapcsolódó, általánosabban felépített (pl. nemcsak kinema-

tikai vagy csak dinamikai szempontú) szintézise.– A rendszerbe foglalt ismeretek összekapcsolása a mindennapokban tapasztalt jelenségekkel, a techni-

kai eszközök mûködésével, hogy a tudás az általános mûveltség és az élethivatás szakmai alapjainakhasználható része legyen.

– Egy téma sokoldalú megközelítése (pl. kísérleti, elméleti, alkalmazási, illetve vázlatos, összefüggõegészként, részkérdések sorozatával, egy-egy lényeges elem kiemelésével stb.).

– A téma fizikatörténeti vonatkozások közé helyezése, példamutatás az alkotó fizikusok életével éseredményeivel.

– Vizsgára késszé tenni a témákat és vizsgarutint biztosítani a jelölteknek.– Az ismeretanyag belsõ összefüggéseinek feltárása, a különbözõ témák közötti kapcsolatok kiemelésé-

vel (pl. energetikai szempontok kiemelésével).– Több témakör ismeretanyagának logikai összekapcsolását igénylõ összetettebb feladatok megoldásá-

nak jártassági szintre emelése.– A környezet- és természetvédelemmel összefüggõ kérdések értelmi megközelítése, megértetése és ez-

zel az érzelmi elfogadás megalapozása.

Tartalom Kísérletek, fizikatörténetivonatkozások

Fejlesztési feladatok

1. A haladó mozgások vizsgálata, jellemzõiés dinamikai feltételeiAnyagi pont, merev test, vonatkoztatási rend-szer, pálya út, elmozdulás, helyvektor,elmozdulásvektor. Egyenes vonalú egyenle-tes mozgás kísérleti vizsgálata és dinamikaifeltétele, sebesség, grafikonok készítése éselemzése. Az egyenletesen változó mozgáskísérleti vizsgálata és dinamikai feltétele, át-lagsebesség, pillanatnyi sebesség, sebesség-vektor, gyorsulás, gyorsulásvektor, grafiko-nok elemzése, négyzetes úttörvény. Sza-badesés, nehézségi gyorsulás, összetett moz-gások: függõleges és vízszintes hajítás.

2. A körmozgás vizsgálata, jellemzõi és di-namikai feltételePeriodikus mozgások, periódusidõ, for-dulatszám. A forgómozgás és a körmozgásviszonya, az egyenletes körmozgás kísérletivizsgálata és dinamikai feltétele, kerületi se-besség, centripetális gyorsulás, centripetáliserõ, grafikonok készítése és elemzése. Szög-sebesség, szöggyorsulás, a változó körmoz-gás kvalitatív értelmezése.

3. A testek tehetetlensége és a tömeg. Tö-megmérés. Inerciarendszer(A tehetetlenség fogalma, Newton I. törvényeés az inerciarendszer, a tömeg dinamikailagbevezetett fogalma, mérése és mértékegysé-gei. A sûrûség fogalma. A tömegnövekedés ésa tömeg-energia ekvivalencia értelmezése.)

Mikola-csöves vagy lég-párnás sínnel végzett kí-sérletek az egyenletes moz-gás vizsgálatára.

Lejtõvel vagy légpárnássínnel végzett kísérletek azegyenletesen változó moz-gás vizsgálatához.

Mit hittek a görögök amozgás feltételérõl?

A lemezjátszóval végzettcsepegtetõs kísérlet meg-valósítása és elemzése.A körmozgás Huygens-,Descartes- és Newton-féleértelmezése. (Lásd Simonyi:„A fizika kultúrtörténete”)

Dinamikai tömegmérés.

Galilei és Einstein élete,munkássága a fizikánakezen a területén.

Ok-okozati kapcsolatokegymáshoz rendelése. Azabsztrakció céljának, felté-teleinek tudatosítása (pl.anyagi pont). Az elméletiismeretek gyakorlatban tör-ténõ felhasználásának aszükségességét és hasz-nosságát megerõsíteni.Feladatok.

A hasonlóság és külön-bözõség felismerésénekgyakoroltatása, az analógiásgondolkodás lehetõségénektudatosítása.A kinematikát, dinamikát ésaz energiát átívelõ felada-tok.

A fogalomalkotás algo-ritmusának kiemelése, a lo-gikus gondolkodás erõsíté-se, absztrakció.A fantázia erõsítése, a való-ság és a leírásmód megkü-lönböztetése, kapcsolata.





4. A lendület és a lendületmegmaradás.Az erõ fogalma és méréseA mozgás és a mozgásállapot megkü-lönböztetése, a lendület mint a mozgásállapotjellemzõje, a lendületmegmaradás, zárt rend-szer. Az erõhatás és az erõ fogalma, az erõ-vektor, a hatásvonal, a támadáspont, az erõmérése, Newton II. és III. törvénye. Az erõlö-kés. Több erõhatás együttes eredménye, azeredõ erõ.

5. Különféle erõhatások és erõtörvényeik.A dinamika alapegyenleteA rugalmas erõ és erõtörvénye, a rugal-massági energia, grafikonok készítése éselemzése. Súrlódás, közegellenállás és hiá-nyos erõtörvényeik. A súrlódási munka ésa „szétszóródó” energiaváltozás. A más té-mából ismert erõtörvények felsorolása. Sza-baderõk és kényszererõk. A dinamika alap-egyenlete és alkalmazása.

6. A gravitációs mezõ jellemzése. A boly-gók mozgásaA gravitációs vonzás, a súly és a súlytalanságértelmezése. A nehézségi és a Newton-félegravitációs erõtörvény. A gravitációs állandómérése. A térerõsség fogalma. Potenciálisenergia homogén gravitációs mezõben.A bolygók mozgása, Kepler-törvények.Mesterséges égitestek, kozmikus sebességek.A Kepler-törvények és a Newton-féle gravitá-ciós erõtörvény közötti összefüggés. A gra-vitációs gyorsulás és a gravitációs térerõsségkapcsolata.

7. A forgatónyomaték. Merev testekegyensúlya (emelõ típusú egyszerû gépek)Az erõhatás forgásállapot-változtató képes-ségének feltételei, a forgatónyomaték fogal-ma és kiszámítása a legegyszerûbb (a rögzí-tett tengelyre merõleges síkban levõ erõvek-tor) esetében. A párhuzamos hatásvonalúerõk eredõje, az erõpár. A pontszerû és a ki-terjedt merev testek egyensúlya. A tömegkö-zéppont és a súlypont fogalma. Egyensúlyihelyzetek. Az emelõ típusú egyszerû gépek.

8. Energia, energiaváltozások. A mechani-kai energiák és megmaradásukAz energia mint állapotjellemzõ fogalma.Az energiaváltozás két típusának jellemzése.Az energia-megmaradás törvénye. Mechani-kai energiák és kiszámításuk: a mozgási,a helyzeti és a rugalmassági energia. A kon-zervatív erõk munkája. A munkatétel.

Kísérlet kiskocsik szétlö-ketésével.Rugós erõmérõ skálázása éserõ mérése rugós erõ-mérõvel.Newton élete és munkás-sága a fizikának ezen a te-rületén.

Kísérlet a lineáris erõtör-vény felismeréséhez.

Súrlódási erõ mérése több-féle módon.

A newtoni és az euleri erõtmegadó egyenlet közöttikülönbség.

A nehézségi gyorsulás mé-rése.A Cavendish-féle torziósmérleggel végzett kísérletelemzése a Newton-félegravitációs erõtörvény fel-ismeréséhez.A görögök, Kopernikusz,Tycho de Brahe, GiordanoBruno, Kepler elképzelésea bolygómozgásról. Galileiés Giordano Bruno sorsa.

Forgatónyomaték kísérletivizsgálata kétoldalú eme-lõvel.

Euler élete és munkássága.

A szaknyelv szerepénekgyakorlása az ismeretekpontos megfogalmazásában.A fogalomalkotás algorit-musának alkalmazása.A mérési utasítás, a mérõ-eszköz és a mértékegységszerepének tudatosítása.

Rendszerben gondolkodáserõsítése. Csoportosításmegadott szempontok sze-rint. Következtetés kísérlet-bõl az elõzõ ismeretek fel-használásával. Csoportosí-tás és megkülönböztetés.Ismeretek összekapcsolásaés általánosítása.Feladatok.

Jelenségek, fogalmak pon-tosítása, a megismerés fo-lyamat jellegének tudatosí-tása. A jelenségek különbö-zõ jellegû jellemzésénekigénye és lehetõsége, pl.nehézségi gyorsulással éstérerõséggel.Az energiafogalom mélyíté-se, bõvítése és rendszerezé-se. A földi és a kozmikusfizika egyesítése.

Az erõhatás fogalmánakbõvítése. A megállapí-tásaink érvényességi hatá-rának tudatosítása.

Az absztrakció céljánakbemutatása. Az absztrakcióés az érvényességi határkapcsolata.

A mennyiségi fogalmakszerepének felhasználásávalmegmutatni az energia(mint mennyiség) szüksé-





9. Munka, teljesítmény, hatásfokA munkavégzés és a munka fogalma.A munka kiszámítása elõbb a legegyszerûbb(az egyenes pálya és az állandóerõ hatásvo-nala egybeesik), majd általánosabb esetekreis (az egyenes pálya és az állandó erõ hatás-vonala metszi egymást), illetve ha az erõha-tás egyenletesen változik, pl. a rugalmas erõmunkája, majd általános esetben grafikusmeggondolás alapján. A gyorsítási, emelési,súrlódási munka. A teljesítmény és a hatás-fok.

10. Mechanikai rezgések vizsgálata, jel-lemzõi és dinamikai feltételükA rezgés általános fogalma. A harmonikusrezgés és jellemzõi: kitérés, amplitúdó, fázis,rezgésidõ, rezgésszám. A kitérés, sebesség,gyorsulás kvalitatív és kvantitatív jellemzése.A harmonikus rezgõmozgás dinamikai felté-tele. A rezgõ rendszer energiaviszonyai.A matematikai inga és lengésideje. A rezgéstbefolyásoló külsõ hatások és következ-ményeik. A rezgések csoportosítása: csilla-pítatlan és csillapított, illetve a szabad- éskényszerrezgések.

11. A mechanikai hullámok vizsgálata,jellemzõi és rendszerezésük. A hangA hullám általános fogalma és fajtái: a lon-gitudinális és transzverzális hullám. A har-monikus hullám és jellemzõi: a hullámhossz,periódusidõ, rezgésszám, terjedési sebesség.Hullámok viselkedése új közeg határán: avisszaverõdés és törés jelensége, törvényei.A beesési, visszaverõdési és törési szög, a tö-résmutató. Polarizáció, interferencia, elhajlás,a Huygens-Fresnel-elv. Az állóhullám létre-jöttének feltétele, kvalitatív jellemzése, aduzzadóhely és a csomópont fogalma. Álló-hullámok húron és pálcán. A hanghullámokés jellemzõi: hangerõsség, hangmagasság,hangszín. A hangforrások és a hangszerekmûködésének fizikai alapjai. Ultrahang, inf-rahang.

A hõ mechanikai egyenér-tékével kapcsolatos Joule-féle kísérlet elemzése.Robert Mayer, Joule,Helmholtz élete és mun-kássága az energiafogalomkialakításában.

A munka kiszámítás mód-jának felismerése a súrló-dási munka és a belsõener-gia kapcsolatának kísérletivizsgálata alapján.

A fizika XVIII. és XIX.században ezen a területenelért eredményei és a tech-nika kapcsolata.

A rugón rezgõ test és a fo-nálinga kísérleti vizsgálata.

A hang hullámhosszánakmérése több féle módon.

A hullámkádas kísérletekelemzése.

Huygens hullámtani mun-kássága.

gességét. Tisztázni, hogy azenergia fogalom ilyen beve-zetése nem pontos, csak kö-zelítõ lehetõség.

A fogalom fejlõdésénekszemléltetése.

Az elmélet és a gyakorlatkapcsolata.

Tudatosítani a megha-tározások pontosságánakfontosságát. Megerõsíteni amennyiségek szerepét a je-lenségek leírásában. Cso-portosítás és rendszerezés.Gyakorlati alkalmazások ésaz elmélet kapcsolatánakfelismerése.

A hasonlóságok és kü-lönbözõségek fontos-ságának felismerése a jelen-ségcsoportok vizsgálatánál.A segédfogalmak szere-pének felismerése a jelen-ségek vizsgálatánál és leírá-sánál.

KövetelményekAz érettségire készülõk:

– tudják és biztonsággal használják a mechanikában megismert fogalmakat, mennyiségeket, mértékegy-ségeket, szabályokat, törvényeket;

– emlékezzenek a megállapításokat megalapozó kísérletekre és azok elemzésére;– tudjanak ténykérdésre válaszolni, feladatokat megoldani, gyakorlati alkalmazásokat fizikai szempontok

szerint elemezni;– ismerjék fel a haladó és a körmozgás közötti különbséget és hasonlóságot, azt, hogy a körmozgás

a forgómozgás speciális eset;



– tudják, hogy a tömeg a test tehetetlenségének mértéke, legyenek képesek tömeget sztatikai és dinami-kai módszerekkel is mérni, értsék, hogy a tömeg és az energia nem alakul át egymásba, hanem kétkülönbözõ szempontú jellemzõje a testnek és arányos egymással;

– értsék, hogy az erõhatások nem fenntartják, hanem megváltoztatják a testek mozgásállapotát, ígya test mozgásállapotát csak az „õt” érõ erõhatások befolyásolják;

– tudjanak különbséget tenni a mozgásállapot különbözõ szempontú jellemzõi (a lendület és a mozgásienergia) között;

– ismerjék a különféle erõket és azok egy részének erõtörvényekkel történõ leírását, tudják alkalmaznia dinamika alapegyenletét;

– tudják értelmezni a gravitációs jelenségeket, jellemezni a gravitációs mezõt, értsék a bolygók mozgá-sát, ismerjék fel, hogy a fizika az egész világmindenséget írja le;

– vegyék észre az erõhatás mozgás- és forgásállapot változtató képességét, tudják mennyiségekkel jel-lemezni azokat, és emlékezzenek érvényesülésük feltételeire, értsék, tudatosan alkalmazzák az anyagipont és a merev test egyensúlyi feltételeit;

– ismerjék az energia fogalom fontosságát, mennyiségi jellegét, mint állapotjelzõnek az általános érvé-nyû alkalmazhatóságát, azt hogy megmaradási tétel írható fel rá;

– értsék, hogy az energiaváltozások két nagy csoportba sorolhatók, konkrét esetben tudják kiszámítaniaz energiaváltozásokat és a zárt rendszerekben lejátszódó folyamatoknál felismerni az energia-megmaradást;

– tudjanak a fizika több területét átívelõ kérdések esetében problémát felismerni, elvileg és számolássalis megoldani;

– értsék a rezgés fogalmát, kísérleti vizsgálatának eredményeit, jellemzõ mennyiségeinek szerepét, tud-ják csoportosítani a rezgéseket, lássák alkalmazásuk lehetõségét a gyakorlati életben;

– értsék a hullám fogalmát, tudják csoportosítani és vegyék észre, hogy a hullámban állapotváltozásterjed, ami energiaváltozással jár;

– ismerjék a hullám kísérleti vizsgálatának lehetõségeit, jellemzõ mennyiségeinek szerepét, a hullámokviselkedését új közeg határán, ezek törvényeit, találkozásuk következményeit, az állóhullámok létre-jöttének feltételeit és a Doppler-jelenséget;

– tudják, hogy a hang longitudinális hullám, ismerjék jellemzõit és azok fizikai értelmezését. Tudjanakmagyarázatot adni a legismertebb hangszerek mûködésére.

II. Elektromosságtan, optika


Az elektromosságtan és az optika témakörére vonatkozóan a középszintû, illetve emelt szintû érettségikövetelményeknek megfelelõ módon és mélységben

– a már tanult alapvetõ fogalmak, törvények felelevenítése, rendszerezése, elmélyítése;– a többlet ismeretanyag feldolgozása;– a tananyag fizikatörténeti vonatkozásainak kiemelése, megerõsítése, kiegészítése;– az ismeretek összekapcsolása a mindennapi jelenségekkel, a technikai eszközök mûködésével, az em-

beriség globális problémáival;– a fizika gondolkodási, megismerési módszereinek tudatosítása (tapasztalat, hipotézis, mérés, elmélet,

modellalkotás, gyakorlat stb.);– kísérletek, mérések megtervezésének, végrehajtásának, a tapasztalatok kiértékelésének gyakorlása;– a témakör tanult törvényeinek alkalmazása egyszerû vagy összetett, több témakör kapcsolatát is

igénylõ számításos feladatok megoldásában;– szûkebb vagy átfogóbb témák logikus, szabatos kifejtésének, az összefüggések magyarázatának gya-

korlása.





12. Az idõben állandó elektromos mezõlétrehozása és jellemzéseElektrosztatikus alapjelenségek értelmezése.A Coulomb-törvény. Alkalmazások.A töltésmegmaradás törvénye.Az elektrosztatikus mezõ jellemzése: térerõs-ség, erõvonalak, feszültség.Az elektrosztatikus mezõ konzervatív jellege.A potenciál és az ekvipotenciális felületek fo-galma; kapcsolat a feszültséggel.Pontenciál pontszerû töltés elektromos me-zõjében.Elektromos töltésû részecskék mozgása elekt-romos mezõben.

Elektrosztatikai alapjelensé-gek kísérleti bemutatása ésértelmezése.Elektromos erõvonalak kí-sérleti elõállítása, kísérletifelvételek értelmezése.Coulomb mennyiségilegvizsgálja az elektromos köl-csönhatást.Faraday feltételezi az elekt-romos mezõ létezését.

A rendszerezõ, lényegki-emelõ és a gondolatok váz-lat alapján történõ logikuskifejtésére való képességfejlesztése.Jártasság kialakítása a régiés új ismeretek egymássalés más témakörökkel valóösszekapcsolásában, ösz-szetettebb problémák meg-oldásában.

13. Vezetõk az elektrosztatikus mezõben.A kondenzátorTöbblettöltés fémen, alkalmazások.A szuperpozíció elve. Alkalmazás térerõsség-re és potenciálra.Térerõsség, potenciál különbözõ vezetõk kör-nyezetébenFöldpotenciál.A kapacitás fogalma, a kondenzátorok egy-két gyakorlati alkalmazása.Kondenzátor jellemzése, permittivitás. Konden-zátorok soros és párhuzamos kapcsolása.

A Faraday-kalitkára, csúcs-hatásra vonatkozó kísérle-tek, gyakorlati alkalmazá-sok felismerése, értelmezé-se.

A kondenzátor kapacitásátbefolyásoló tényezõk kísér-leti bemutatása.

A részismeretek általánoselvekkel, átfogóbb törvé-nyekkel történõ összekap-csolása (energiamegmara-dás, töltésmegmaradás,szuperpozíció).

14. Az egyenáramú áramkör alkotórészeiés jellemzõ fizikai mennyiségeiAz áramkör részei. Áram- és feszültségmé-rés.Ohm törvénye. Vezetõk ellenállása, fajlagosellenállás.A fémes vezetõk ellenállásának hõmérséklet-függése.Az elektromos áram teljesítménye, munkája,hõhatása.

Egyszerû áramkörök össze-állítása, feszültség és áram-erõsség mérése.Ohm törvényével, a vezetõellenállásával kapcsolatoskísérletek elemzése.Volta, Ohm, Ampere ésJoule szerepe az elektro-mosság történetében.

Különbözõ elektromos mé-rõmûszerek használatábanvaló jártasság fejlesztése azeszköz- és balesetvédelemszempontjainak betartásá-val.Mérési eredmények kiérté-kelésének gyakorlása (többmérés, táblázat és grafikonkészítése, hibaszámítás).A törvények érvényességé-nek korlátjai.

15. Fogyasztók kapcsolása az egyenáramúáramkörökben.Ellenállások soros és párhuzamos kapcsolása,az eredõ ellenállás meghatározása egyszerûesetekben.Ellenállás mérési, eredõ ellenállás számításimódszerek.Áramforrás belsõ ellenállása, üresjárási fe-szültség.Telepek kapcsolása.

Egyszerûbb egyenáramúmérések tervezése, áramkö-rök összeállítása és vizsgá-lata kapcsolási rajz alap-ján.Az ellenállás hõmérséklet-függésével, áramforrás bel-sõ ellenállásával összefüg-gõ kísérletek értelmezése.

Kapcsolási rajzok „olvasás-ában”, egyenértékû kapcso-lássá történõ átalakításá-ban való jártasság kialakí-tása.





16. Az elektromos áramvezetés típusai.Fémek, folyadékok, gázok, vákuum, félve-zetõk áramvezetése. Gyakorlati alkalmazá-sok.Galvánelem, akkumulátor.

A különbözõ vezetési típu-sok kísérleti és legfonto-sabb gyakorlati megjelené-seinek felismerése.Faraday és Millikan szerepeaz elemi töltés felfedezé-sében.

Áramvezetési modellek, ésérvényességi határaik.A fizikai ismeretek jelentõ-sége a technika fejlõdésé-ben, a természeti és techni-kai környezetünk megérté-sében, átalakításában ésmegvédésében.

17. Az idõben állandó mágneses mezõA Föld mágnessége, állandó mágnesek,iránytû.A magnetosztatikai mezõ jellemzése: a mág-neses indukcióvektor, mágneses fluxus.Áramvezetõ által keltett mágneses mezõmennyiségi jellemzése: egyenes vezetõ, te-kercs, körvezetõ mágneses tere.A szuperpozíció elvének alkalmazása.Mágneses permeabilitás. Az elektromágnesalkalmazásai.A Lorentz-erõ

Idõben állandó mágnesesmezõ elõállításának, jellem-zésének, a mágneses induk-cióvektorra és a Lorentz-erõre vonatkozó iránysza-bályoknak kísérleti szem-léltetése.Az elektromágnes néhánytechnikai alkalmazásánakbemutatása mûködõ eszkö-zön vagy modellen(hangszóró, csengõ, mûsze-rek, elektromotor, relé, stb.)

Hasonlóságok és eltérésekaz elektromos és mágnesesjelenségeknél.A rendszerezõ képesség fej-lesztése, a sokféleségben azegység keresése.Feladatok különbözõ meg-oldásmódjainak összeveté-se.

Az elmélet és gyakorlatkapcsolata.

18. Az elektromágneses indukcióA mozgási és nyugalmi indukció jelenségé-nek leírása. Lenz törvénye.Az elektrosztatikus mezõ és az indukált elekt-romos mezõ összehasonlítása. Összefüggésekalkalmazása.A be- és kikapcsolási önindukció jelensége.A kölcsönös és önindukciós együttható értel-mezése.

Mozgási, nyugalmi és önin-dukció jelenségének vala-mint Lenz törvényének kí-sérleti szemléltetése, értel-mezése.Faraday munkássága, Lenztörvényének jelentõsége.

A mozgási és nyugalmi in-dukció eltérõ természeténekmegértése: A mozgási in-dukció mezõ–töltés, a nyu-galmi indukció mezõ–mezõkölcsönhatás.Az energiamegmaradás tör-vényének fokozatos kiter-jesztése.

19. A váltakozó feszültség és áramA váltakozó áram jellemzése, idõbeli lefolyá-sának leírása, az effektív feszültség és áram-erõsség.A váltakozó áram munkája, effektív teljesít-ménye ohmikus fogyasztó eseténAz ohmos, induktív és kapacitív ellenállásértelmezése.Váltakozó áramú ellenállások soros kapcso-lása.A különbözõ váltakozó áramú teljesítményekfogalma.Az elektromos energia gyakorlati alkalmazá-sai (generátor, motor, transzformátor)Elektromos balesetvédelem a gyakorlatban.

A generátor és a dinamó el-vének szemléltetése modellsegítségével.Feszültség és áramerõsségmérése váltakozó áramúáramkörben.Váltakozó áramú ellenál-lások mérése.Váltakozó áramú kísérletekmegadott kapcsolási rajzalapján történõ összeállítá-sa és elvégzése.Jedlik Ányos a dinamó,Bláthy Ottó, Déri Miksa ésZipernowsky Károlya transzformátor feltalálói.

Az egyenáramú és a válta-kozó áramú áramkörök ösz-szehasonlítása, az eltérésekokai.

Az elektromos energia elõ-állításának alternatív mód-jai, elõnyök, hátrányok.

Balesetvédelem, környezet-védelem.





20. Elektromágneses rezgések és hullámokA zárt rezgõkörben lejátszódó csillapítatlanelektromágneses rezgés kvalitatív leírása ill.mennyiségi jellemzése.Csatolt rezgésekA Maxwell-elmélet kvalitatív áttekintése.A gyorsuló töltés és az elektromágneses hul-lám kapcsolata.Az elektromágneses hullámok tulajdonságai(terjedési sebesség, hullámhossz, frekvencia).Az elektromágneses hullámok spektruma, bi-ológiai hatások, gyakorlati alkalmazások.

Maxwell és Hertz szerepeaz elektromágneses hullá-mok felfedezésében.

A mezõ önállósul, elszakada részecske szerkezetûanyagtól.

Az elektromágneses hullámmezõ-mezõ kölcsönhatás.

A sokféleség egységénekmeglátása.

21. A fény hullámtermészeteFényforrások, fénysugár, a fény terjedési se-bessége.Fénysebesség-mérési módok.A fény visszaverõdésének törvénye.A fénytörés, a Snellius-Descartes-törvény,a teljes visszaverõdés és alkalmazásai.A törésmutatóval kapcsolatos számítások.(planparalel lemez, prizma)Színfelbontás prizmával, homogén és össze-tett színek.A lézerfény sajátosságai, a hologram.A fény hullámjelenségeinek ismerete(elhajlás, interferencia, polarizáció).A fényinterferencia észlelésének feltétele, kí-sérleti megvalósítása, felhasználása hullám-hosszmérésre.

A fény hullámtulajdonsága-inak szemléltetése egyszerûkísérletekkelTörésmutató és fényhullám-hossz mérése.

Huygens, a fény hullám-elméletének megalkotója.

Gábor Dénes, a hologramfelfedezõje.

A fényhullám mint modellés korlátjai.

A modern fizikai ismeretekvisszahatása a klasszikus fi-zikai ismeretek és alkalma-zásaik bõvülésére.

22. Geometriai optika, leképezésA geometriai optika mint modell bizonyosfényjelenségek leírására. A modell korlátjai.Síktükör, gömbtükör és optikai lencsék kép-alkotása.Távolságtörvény, nagyítás, dioptria.A leképezési törvény elõjeles értelmezése ésalkalmazásai.Optikai eszközök: a nagyító, a mikroszkóp,a távcsõ, a szem, a szemüveg, a fényképezõ-gép mûködésének alapelvei.

Tudjon egyszerûbb mérése-ket tervezni és végezni a le-képezési törvény alapjánlencsékkel és tükrökkel.A távcsõ szerepe Galilei,Kepler és Newton munkás-ságában.

A geometriai optikai modellés korlátjai.

Az optikai eszközök szere-pe a világ megismerésében.

KövetelményekA tanuló

– értse az elektrosztatikai alapjelenségeket, és tudja ezeket elemezni és bemutatni egyszerû elektroszta-tikai kísérletek, hétköznapi jelenségek alapján;

– alkalmazza a Coulomb-törvényt feladatmegoldásban;– alkalmazza az elektromos mezõ jellemzésére használt fogalmakat. Ismerje a pontszerû elektromos

töltés által létrehozott és a homogén elektromos mezõ szerkezetét, és tudja jellemezni az erõvonalaksegítségével. Tudja alkalmazni az összefüggéseket homogén elektromos mezõ esetén egyszerû fel-adatokban;

– tudja, hogy az elektromos mezõ által végzett munka független az úttól;– a pontszerû elektromos töltés által létrehozott és a homogén elektromos mezõt tudja jellemezni az

ekvipotenciális felületek segítségével;– értse, hogy az elektrosztatikus mezõ konzervatív volta miatt értelmezhetõ a potenciál és a feszültség

fogalma;– alkalmazza a munkatételt ponttöltésre elektromos mezõben;



– ismerje a töltés- és térerõsség-viszonyokat a vezetõkön, legyen tisztában ezek következményeivela mindennapi életben, tudjon példákat mondani gyakorlati alkalmazásukra;

– ismerje a kondenzátor és a kapacitás fogalmát. Tudjon példát mondani a kondenzátor gyakorlati al-kalmazására;

– ismerje a kondenzátor lemezei között lévõ szigetelõanyag kapacitásmódosító szerepét, a síkkonden-zátor kapacitásának meghatározását, a kondenzátor energiáját, a feltöltött kondenzátor energiájánakmeghatározását, és alkalmazza a fenti összefüggéseket feladatok megoldásában;

– értse az elektromos áram létrejöttének feltételeit, ismerje az áramkör részeit, tudjon egyszerû áramkörtösszeállítani;

– ismerje az áramerõsség- és feszültségmérõ eszközök használatát. Értse az Ohm-törvényt vezetõ sza-kaszra és ennek következményeit, tudja alkalmazni egyszerû feladat megoldására, kísérlet, illetve ábraelemzésére;

– alkalmazza az Ohm-törvényt összetett feladat megoldására, kísérlet, illetve ábra elemzésére. Ismerjenellenállás mérési módszereke, a fémek ellenállásának hõmérsékletfüggését;

– ismerje a soros és a párhuzamos kapcsolásra vonatkozó összefüggéseket, és alkalmazza ezeket egy-szerû áramkörökre. Alkalmazza egyszerû feladatok megoldására az elektromos eszközök teljesítmé-nyével és energiafogyasztásával kapcsolatos ismereteit;

– értse a soros és a párhuzamos kapcsolásra vonatkozó összefüggések magyarázatát, és alkalmazzaezeket összetettebb áramkörökre is;

– alkalmazza ismereteit egyszerûbb egyenáramú mérések megtervezésére, vagy megadott kapcsolásirajz alapján történõ összeállítására és elvégzésére;

– ismerje az elektromos áram hatásait és alkalmazásukat az elektromos eszközökben, az áram élettanihatásait, a baleset-megelõzési és érintésvédelmi szabályokat;

– ismerje a galvánelem és az akkumulátor fogalmát, és ezek környezetkárosító hatását;– ismerje a félvezetõ fogalmát, tulajdonságait. Tudjon megnevezni félvezetõ kristályokat. Tudja megfo-

galmazni a félvezetõk alkalmazásának jelentõségét a technika fejlõdésében, tudjon példákat mondania félvezetõk gyakorlati alkalmazására (pl. dióda, tranzisztor, memóriachip);

– ismerje az analógiát és a különbséget a magneto- és az elektrosztatikai alapjelenségek között;– ismerje a Föld mágneses mezejét és az iránytû használatát, a mágneses mezõ jellemzésére használt

fogalmakat és definíciójukat, tudja kvalitatív ill. kvantitatív módon jellemezni a különbözõ mágnesesmezõket, az elektromos áram keltette mágneses mezõnek az elektrosztatikus mezõtõl eltérõ szerkezetét;

– alkalmazza a speciális alakú áramvezetõk mágneses mezõjére vonatkozó összefüggéseket egyszerûfeladatokban;

– ismerje az elektromágnes néhány gyakorlati alkalmazását, a vasmag szerepét (hangszóró, csengõ, mû-szerek, relé stb.);

– ismerje a mágneses mezõ erõhatását áramjárta vezetõre nagyság és irány szerint speciális esetben,a Lorentz-erõ fogalmát, hatását a mozgó töltésre, ismerje ennek néhány következményét;

– tudjon a Lorentz-erõvel kapcsolatos feladatokat megoldani. Tudjon megnevezni egy gyorsítótípust, ésismerje mûködési elvét;

– ismerje az elektromágneses indukció alapjelenségét, és tudja, hogy a mágneses mezõ mindennemûmegváltozása elektromos mezõt hoz létre, az idõben változó mágneses mezõ keltette elektromos mezõés a nyugvó töltés körül kialakuló elektromos mezõ eltérõ szerkezetét. Alkalmazza az indukcióval kap-csolatos ismereteit egyszerû feladatok megoldására;

– ismerje Lenz törvényét, és tudjon egyszerû kísérleteket és jelenségeket a törvény alapján értelmezni,értse az önindukció szerepét az áram be- és kikapcsolásánál, ismerje a tekercs mágneses energiáját;

– tudja a váltakozó áram elõállításának módját, a váltakozó áram tulajdonságait, hatásait, és hasonlítsaössze az egyenáraméval, a feszültség és áram idõbeli lefolyását leíró összefüggéseket;

– ismerje a generátor, a motor és a dinamó mûködési elvét;– emlékezzen az effektív feszültség és áramerõsség jelentésére. Ismerje a hálózati áram alkalmazásával

kapcsolatos gyakorlati tudnivalókat;– tudja, hogy a tekercs és a kondenzátor eltérõ módon viselkedik egyenárammal és váltakozó árammal

szemben. Értse az eltérõ viselkedés okait. Alkalmazza ismereteit egyszerûbb váltakozó áramú kísérle-tek megadott kapcsolási rajz alapján történõ összeállítására és elvégzésére;

– ismerje fáziseltérés nélküli, ill. általános esetben az átlagos teljesítmény és munka kiszámítását;– tudja a transzformátor felépítését, mûködési elvét és szerepét az energia szállításában. Tudjon egysze-

rû feladatokat megoldani a transzformátorral kapcsolatban;– tudja, mibõl áll egy rezgõkör, és milyen energiaátalakulás megy végbe benne. Értse a rezgõkörben

létrejövõ szabad elektromágneses rezgések kialakulását;



– ismerje a mechanikai és elektromágneses hullámok azonos és eltérõ viselkedését, az elektromágnesesspektrumot, tudja az elektromágneses hullámok terjedési tulajdonságait kvalitatív módon leírni;

– tudja a különbözõ elektromágneses hullámok alkalmazását és biológiai hatásait. Ismerje, hogy a mo-dern híradástechnikai, távközlési, kép- és hangrögzítõ eszközök mûködési alapelveiben a tanultakbólmit használnak fel. Ismerje a gyorsuló töltés és az elektromágneses hullám kapcsolatát;

– tudja, hogy a fény elektromágneses hullám, ismerje ennek következményeit. Ismerje a fény terjedésitulajdonságait, tudja tapasztalati és kísérleti bizonyítékokkal alátámasztani. Tudja, hogy a fénysebes-ség határsebesség. Ismerjen a fénysebesség mérésére vonatkozó klasszikus módszert (pl. Olaf Römer,Fizeau);

– tudja alkalmazni a hullámtani törvényeket egyszerûbb feladatokban. Ismerje fel a jelenségeket, legyentisztában létrejöttük feltételeivel, és értse az ezzel kapcsolatos természeti jelenségeket és technikaieszközöket. Tudja egyszerû kísérletekkel szemléltetni a jelenségeket;

– alkalmazza a hullámtani törvényeket összetett (prizma, planparalel lemez) feladatokban. Tudjon egy-szerûbb méréseket tervezni és elvégezni a hullámtani törvényekkel kapcsolatban (pl. törésmutatómeghatározása);

– ismerje a színszóródás jelenségét prizmán. Legyen ismerete a homogén és összetett színekrõl. Ismerje,hogy a fény terjedési sebessége egy közegben frekvenciafüggõ;

– ismerje az interferenciát és a polarizációt, és ismerje fel ezeket egyszerû jelenségekben. Értse a fénytranszverzális jellegét;

– ismerje az elhajlást és interferenciát, és ismerje fel ezeket egyszerû jelenségekben. Ismerje és értel-mezze a színfelbontás néhány esetét (prizma, rács). Tudja alkalmazni a rácson történõ elhajlásra vo-natkozó összefüggéseket hullámhossz mérésére;

– ismerje a lézerfény fogalmát, tulajdonságait;– ismerje a képalkotás fogalmát sík- és gömbtükrök, valamint lencsék esetén. Alkalmazza egyszerû, ill.

összetettebb feladatok megoldására a leképezési törvényt, tudjon képszerkesztést végezni tükrökre,lencsékre a nevezetes sugármenetek segítségével. Ismerje, hogy a lencse gyûjtõ és szóró mivolta adottközegben a lencse alakjától, ill. a környezõ közeg anyagától függ;

– tudjon egyszerûbb méréseket elvégezni, ill. tervezni a leképezési törvénnyel kapcsolatban. (Pl. tükör,lencse fókusztávolságának meghatározása.) Ismerje a tükrök, lencsék, optikai eszközök gyakorlati al-kalmazását, az egyszerûbb eszközök mûködési elvét;

– ismerje a szem fizikai mûködésével és védelmével kapcsolatos tudnivalókat, a rövidlátás és a távollá-tás lényegét, a szemüveg használatát, a dioptria fogalmát.

III. Anyagszerkezet(Hõtan, modern fizika, atom- és magfizika, csillagászat)

Célok és feladatok– Hõtani folyamatok rendszerbe foglalása, környezetvédelmi vonatkozásainak kiemelése.– A korpuszkuláris anyagszemlélet kialakulásának és fejlõdésének áttekintése és rendszerbefoglalása,

tudománytörténeti és társadalmi vonatkozásainak kiemelése.− A modern fizika kialakulásának és alapjainak áttekintése, fizika- és kultúrtörténeti jelentõségének –

különös tekintettel a világszemléleti hatásának – hangsúlyozása.− A mikrovilág kettõs természetének rendszerezõ áttekintésével bemutatni a természettudományos gon-

dolkodásmód egy magasabb (elvontabb) szintjét. Kiemelni, hogy az elvont elméleteknek is egyetlenpróbaköve a kísérleti megerõsítés, a természet valóságával való egyezés.

− Az atommag belsõ szerkezetének áttekintésével hangsúlyozni a nukleáris kölcsönhatás sajátosságait.A magon belüli energiaviszonyok kiemelésével rámutatni, hogy az ember által történõ atomenergia-felszabadítás biztos elméleti tudást, magas technikai színvonalat és globális felelõsségtudatot követelúgy a szakemberektõl, mint a társadalom más döntéshozóitól.

− Biztosítani, hogy a tanulók a nukleáris energiatermelés elvérõl és gyakorlati megvalósulásáról meg-felelõ tájékozottságot szerezzenek, és az energiatermelés globális problémáival kapcsolatos egyéni,felelõs álláspontjukat önállóan – viták keretében – kialakíthassák.

− Az Univerzum szerkezetének, rendszerbe foglalásával kiemelni a világ anyagi egységét és megismer-hetõségét. Rámutatni arra, hogy a környezetünk (tágabb értelemben az Univerzumunk) ismerete hoz-zásegíthet bennünket az optimista életérzés megteremtéséhez és fenntartásához.





23. Termikus kölcsönhatások és állapot-változások makroszkopikus leírásaSzilárd testek és folyadékok hõtágulásalineáris és köbös hõtágulási törvények és al-kalmazásaik.Gázok állapotváltozásai és halmaz-állapotváltozások.Gáztörvények, állapotegyenlet olvadás–fagyás, párolgás(forrás) –lecsapódás. Olva-dáspont, olvadáshõ. Forráspont, forráshõ.Extenzív és intenzív állapotjelzõkTermikus kölcsönhatások energetikai leírása.I. fõtétel. Belsõ energia. Hõmennyiség. Tá-gulási munka.Termikus folyamatok iránya.II. fõtétel Hõerõgépek hatásfoka. Másodfajúperpetuum mobile. Körfolyamatok.

Szilárdtestek, folyadékokhõtágulásának vizsgálata .Gázok állapotváltozásánakkísérleti vizsgálata higanyosüvegcsõvel.Olvadás, fagyás, forrásvizsgálata, mérések kalori-méterrel.A hõ mechanikai egyenér-téke (Joule-kísérlet).

A termikus kölcsönhatásokrendszerezése, egzakt leírá-sa, elméleti ismeretek gya-korlati alkalmazásaAz extenzív és intenzív álla-potjelzõk általános jellem-zõinek bemutatása Analógi-ák keresése más területek-rõl.Az energiamegmaradás el-vének kiterjesztése hõtanifolyamatokra.

A folyamatok irányát meg-határozó természeti törvénytöbboldalú megközelítéseHõerõgépek hatásfokán ke-resztül bemutatni a mûszakifejlesztés elvi korlátait

24. Molekuláris hõelméletRészecske-sokaság jellemzõi. Anyag-mennyiség, mól. Avogadro-állandó.Ideális gázok részecskemodellje.Golyómodell. Állapotegyenlet. Belsõ energiaés az I. fõtétel molekuláris értelmezése. Sza-badsági fok, ekvipartíció tétele.Szilárd testek, folyadékok, reális gázok ato-mos szerkezete.Az atomos szerkezetek modellezése. Hal-mazállapot-változások molekuláris értelme-zése. Telítetlen és telített gõzök. Kritikuspont. Gázok cseppfolyósítása.II. fõtétel molekuláris értelmezése.Rendezettség, rendezetlenség. Reverzibilis ésirreverzibilis folyamatok.

Gázok részecske-modelljének szimulációsvizsgálata.A vízgõz kritikus pontjánakdemonstrációs bemutatása(pl .video).Maxwell kinetikus gázel-mélet terén végzett munkás-sága.

A modellalkotás folyamatamint a természettudomá-nyos megismerés fontosmozzanata.Rámutatni, hogy a hõtanijelenségek korpuszkuláristárgyalása a mélyebb meg-értést segíti elõ.A molekuláris jelenségekstatisztikus leírásmódjánakkiemelése. A leírás elõnyei-nek hangsúlyozása.

25. A modern fizika születéseA speciális relativitáselmélet létrejötteA fénysebesség mint határsebesség állandó-sága. Éterprobléma. Az idõtartamok és hosz-szúságok relatív jellege. Relativisztikus tö-meg. Tömeg-energia egyenértékûségA kvantumfizika keletkezéseõmérsékleti sugárzás problémája. Planck hi-potézise. Energia kvantumFényelektromos jelenség és gyakorlati al-kalmazásaiA fényelektromos jelenség és problémája.Einstein foton-hipotézise. Kilépési munka.Foto-effektus egyenlete. A fotocella, fény-elem gyakorlati alkalmazásai

– Mérések fotocellával:áramerõsség-feszültséggörbe felvétele és elemzé-se.

– Planck-állandó, kilépésimunka meghatározásazárófeszültség-frekvenciagrafikonból.

– Max Planck és AlbertEinstein hipotézisének fi-zikatörténeti jelentõsége.

– A speciális relativitás-elmélet filozófiai és kul-túrtörténeti jelentõsége.





26. A mikrorészek hullám és részecsketermészeteA fény részecskemodellje.A fotonelmélet további bizonyítékai: fény-nyomás. Compton effektus. A foton mint tö-meggel és lendülettel rendelkezõ részecske.A fény kettõs természete.De Broglie anyaghullám hipotézise.A fény kettõs természetének általánosítása.De Broglie hullámhossz.

Az elektron hullámtermészetének kísérletiigazolása.Davisson-Germer, G. P. Thomson kísérlete.A protonok és neutronok hullámsajátosságai.Heisenberg határozatlansági relációja.

Compton-szórás kísérletiösszeállításának elemzése,mérési eredmény értelme-zése.

Elektrondiffrakció bemuta-tása katódsugárcsõvel.De Broglie összefüggés kí-sérleti igazolása a diffrak-ciós készülékkel.Louis de Broglie hipotézi-sének fizikatörténeti jelen-tõsége.Heisenberg munkássága.

A mikrofizikai törvényekvalószínûségi jellegénekbemutatása. A valószínûsé-gi jelleg nem jelent inde-terminizmust.A részecskék duális termé-szete a mikrovilág általánossajátossága. Modell - való-ság kapcsolatának helyesértelmezése.Az elmélet – gyakorlat vi-szony kiemelése: az elekt-ron hullám-tulajdonságánakgyakorlati alkalmazása(elektronmikroszkóp).

27. Atomhipotézis. Klasszikus atommo-dellekAz atomhipotézis keletkezése és fejlõdése.Az atomok létezését bizonyító jelenségek,törvények. Avogadro hipotézise. Relatívatomtömeg, atomi tömegegység. Atomokmérete, abszolút tömege.Az elektron felfedezése és megismerése.Elemi töltésegység, elektron felfedezése,töltése, tömege.Az elektron fajlagos töltés meghatározásaa Thomson-kísérlettel. Elektron töltésénekmeghatározása a Millikan-kísérlettelKlasszikus atommodellek keletkezése és fej-lõdése.Thomson-féle modell. Rutherford atommo-dellje és hiányosságai.

Atomi részecskék méreté-nek becslése vékony olaj-réteg segítségével.Elemi töltésadag meghatá-rozása az elektrolízis törvé-nyeibõl.Elektron töltésének méréseMillikan kísérlettel.Fajlagos töltés mérése ka-tódsugarak mágneses éselektromos mezõben történõeltérítésével.Az atommodellek fizika-történeti jelentõsége,Thomson és Rutherfordmunkássága.

Az atomhipotézisnek mintmunkahipotézisnek a be-mutatása.Az elektron mint elemi ré-szecske tárgyalása (megnem változtatható fizikaijellemzõkkel rendelkezõobjektum).Az atommodellek fejlõdésea valóság egyre pontosabbleírását szolgálják.

Közvetett mérési módszerekjelentõsége az atomfiziká-ban.

28. A kvantumfizika atommodelljeiAz atomok vonalas színképe.Vonalas színképek kísérleti elõállítása ésvizsgálata. A hidrogénatom vonalas színké-pe. Emissziós és abszorpciós színkép elõállí-tása.Bohr-féle atommodell.Bohr-posztulátumok. Atomi energiaszintek.Alap és gerjesztett állapotok, ionizációsenergia.Franck-Hertz kísérlet, mint a Bohr-elmélettovábbi bizonyítéka.További atomi kvantumszámok.Fõ-, mellék-, mágneses- és spin-kvantumszám) A kvantumszámok fizikai je-lentésének értelmezése. Atomi kvantumálla-pot fogalma. Pauli-féle kizárási elv.

A hidrogénatom spektrum-vonalainak kísérleti elõállí-tásának és a vonalak szer-kezetének tanulmányozása.A nátrium emissziós és ab-szorpciós D-vonalának elõ-állítása.A látható spektrumvonalakhullámhosszának meghatá-rozása a hidrogénatomenergiaszintjeibõl.Franck-Hertz kísérlet össz-eállításának és a mérésáramerõsség- feszültséggörbéjének tanulmányozá-sa.

Spektroszkópia mint kísér-let az új modell elõzményeés döntõ bizonyítéka.Bohr-modell valóságtartal-mának és képi szemléletes-ségének összevetése.Elméleti alapfeltevések(posztulátumok) jellege ésszerepe az elmélet kifejté-sében. Geometriai és me-chanikai analógiák említé-se.A további kísérletek a mo-dell hiányosságaira mutat-nak rá. A modellt kiegészí-tik, illetve egy új modellfelállítását idézhetik elõ.





Elektronhéj fogalma. A periódusos rendszerfelépülésének magyarázata, Bohr-elmélet hi-ányosságai.Kvantummechanikai atommodell.Az atomba zárt hullámszerû elektron lehetsé-ges állóhullám állapotai. Atomi orbitálok áb-rázolása. Kvantumszámok szemléletes jelen-tése.

A periódusos rendszer fel-épülésének tanulmányozá-sa.Niels Bohr, W. Heisenbergmunkássága. A kvantum-mechanika tudomány- éskultúrtörténeti jelentõsége.

Az atomi elektron helyénekvalószínûségi leírása (a de-terminisztikus pontszerûelektron leírással szemben)az absztrakciós készség to-vábbi fejlesztését követelimeg.A kvantumelmélet interdisz-ciplináris szerepének be-mutatása (kémiai, biológiai,anyagszerkezeti vonatkozá-sokkal).

29. Az atommag felfedezése és kísérletivizsgálataA Rutherford-féle szórási kísérlet ered-ményei.Az atommagok tömege, mérete, sûrûsége éselektromos töltése.Az atommagok belsõ felépítése:A neutron felfedezése. Nukleonok leg-fontosabb jellemzõi (tömeg, töltés). A tö-megszám és rendszám értelmezése. Izotópok.Az izotópok laboratóriumi és gyakorlati szét-választása.Tömegspektrográfok. Termofúziós szétvá-lasztás.

A szórási kísérlet összeállí-tásának és számítógépesszimulációjának tanulmá-nyozása.Tömegspektrográf mûködé-sének és a termodiffúziósizotópszétválasztásnak el-vének elemzése ábrákkal.A neutron felfedezésénekjelentõsége Chadwick mun-kássága.

Magfizikai kísérletek abszt-rakt, közvetett jellegénekhangsúlyozása.A szórási kísérletek jelentõ-sége az atommag megisme-résében.Kísérlet – elmélet kap-csolata: új felfedezés új el-méletet szül (neutron felfe-dezése).Izotópok gyakorlati jelentõ-sége.

30. A Nukleáris kölcsönhatás és jellemzõi.Az atommagok energiája– A magon belüli kölcsönhatások és jellem-

zõikNagy hatótávolságú taszító elektromos köl-csönhatás. Rövid hatósugarú erõs nukleáriskölcsönhatás.

– Az atommagok tömeghiánya és kötésienergiája

– A tömegdefektus fogalma, nagyságrendjekeletkezésének oka. Kötési energia fogal-ma, nagyságrendje. A tömegdefektus éskötési energia kiszámítása. Fajlagos kötésienergia kiszámítása és ábrázolása. Azatommag cseppmodellje

– Becslések a magenergiáknagyságrendjére

– Fajlagos kötési energia –tömegszám grafikon vizs-gálata

– A tömeg – energia egyen-értékûség kísérleti ellen-õrzésének fizikatörténetijelentõsége.

– G. Gamow munkássága

Megmutatni, hogy azatommag belsõ struktúrájá-nak megismerésével azanyagi világ szervezõdésé-nek egy mélyebb színteré-hez jutunk el.A nukleáris kölcsönhatásösszevetése más, alapvetõkölcsönhatásokkal. Hason-lóság és azonosság megál-lapítása.Annak tudatosítása, hogy azatommagon belüli millió-szoros energiasûrûségbõlered a nukleáris energia-felhasználás elõnye és ve-szélye.Annak tudatosítása, hogya minõségileg és mennyisé-gileg is új energiaforrásmegváltozott emberi viszo-nyulást követel: magasabbszintû tudást és globális fe-lelõsségtudatot.Folyadékcsepp – atommaganalógia.





31. Természetes és mesterséges rádió-aktivitásA természetes radioaktív sugárzás felfedezé-se és vizsgálata.A sugárzás felfedezése. Alfa-, béta-, gamma-sugárzás. A sugárzások áthatoló- és ionizálóképessége. Sugárzások keletkezésének értel-mezése az atommagok bomlásával.Az atommagok bomlási törvénye.Aktivitás. Felezési idõ. Bomlási törvény.Bomlási sorok.Mesterséges radioaktivitás felfedezése ésgyakorlati alkalmazásai.Magreakciók. Mesterséges rádióaktivitás lét-rehozása. Radioaktív izotópok gyógyászati,ipari és tudományos alkalmazása.Részecskegyorsító berendezések és sugárzás-mérõ mûszerek.G–M-csõ felépítése, mûködése. Ciklotronmûködési elve. Gyakorlati alkalmazások.

Radioaktív sugárzások fel-fedezésének történeti hátte-re.Becquerel, a Cuire-házaspármunkássága.

Mérések Geiger-Müllerszámlálóval.

Sugárzások áthatoló-képes-ségének vizsgálataG–M-csõvel.

Radioaktív bomlások szá-mítógépes szimulációja.

Hevesy György munkássá-ga.

A Geiger-Müller számláló-csõ és a ciklotron mûködésielve.

A fizikai felfedezések vé-letlenszerû és törvényszerûjellegének bemutatása.A radioaktív sugárzásokmegértése lehet az alapjaa sugárzásokkal szembeniobjektív emberi viszonyu-lásnak. (Attól félünk, amitnem ismerünk.)Az atommagok bomlásánakvalószínûségi jellegénekpárhuzamba állítása a min-dennapos események vé-letlenszerûségével.

A nukleáris technika min-dennapos használatának el-fogadása, pozitív értékelése

A sugárzásmérõ mûszerekkezelése, mérési eredmé-nyek helyes kiértékelése.

32. A magenergia felszabadítása és hasz-nosítása.Magenergia felszabadulása a természetben.A Nap fúziós energiatermelése. A Föld kõ-zeteinek radioaktivitása. Csillagok fúziósenergiatermelése. Földi természetes õsreak-tor.Mesterséges magenergia felszabadítások.Maghasadás felfedezése. Szabályozatlan ésszabályozott hasadási láncreakciók. Atom-bombák és atomreaktorok. Szabályozatlan ésszabályozott magfúzió elõállítása. Hidrogén-bomba. Fúziós reaktorok.Hasadásos és fúziós magreakciók egyenletei-nek értelmezése.Az atomerõmûvek nukleáris energi-atermelése.A hasadásos atomerõmûvek felépítése, ener-giatermelése. Az atomerõmûvek biztonsága,környezeti hatásaik. Az erõmûvek elõnyeihátrányai.A sugárzások élettani hatása. Sugárvédelem.A sugárzások élettani hatásának fizikai alap-jai. Háttérsugárzás fogalma és összetétele.Sugárterhelés fogalma. Elnyelt sugárdózisfogalma és mértékegysége. Dózisegyenértékfogalma és mértékegysége. Küszöbdózis, dó-ziskorlát fogalma, értéke.

Szimulációs kísérlet azatomreaktorok mûködésére.

Csillagok energia-termelésének megismerésemint tudomány- és kultúr-történeti mérföldkõ.

Magenergia felszabadításá-nak történelmi körülmé-nyei.Wigner, Teller, Szilárdmunkássága.Atomerõmûvek elvi felépí-tésének, mûszaki paraméte-reinek, éves radioaktív ki-bocsátási adatainak elemzé-se.A lakosság átlagos éves su-gárterhelése, megoszlásá-nak elemzése, értékelése.Dózisteljesítmény mérésehordozható sugárzásmérõ-vel.

A természetben elõfordulónukleáris energiafelszaba-dulás univerzális jellegénekbemutatásaA mesterséges nukleárisenergiafelszabadítás magastechnikai szintet igényel.Tudomány – felelõsségkapcsolat elemzése. Érvek,ellenérvek egybevetése.A nukleáris energiafelhasz-nálás további társadalmivonatkozásai (politikai cé-lok, energiatermelési straté-giák stb).– Az energia termelési al-

ternatívákkal szembeniobjektív, mérlegelõ állás-pont kialakítása. Érvekellenérvek összevetése,objektív állásfoglalásravaló képesség fejlesztése.

A sugárzások determiniszti-kus és véletlenszerû bioló-giai hatásainak összevetésemás egészségkárosító hatá-sokkal.A megengedhetõ kockázatésszerû vállalása a minden-napos emberi tevékenységkockázatainak tükrében.





33. Csillagászat. A kozmikus fizika és ré-szecskefizika elemei– Helyünk a Naprendszerben.

Kezdeti elképzelések, a heliocentrikus vi-lágkép kialakulása. A Naprendszer szerke-zete, keletkezésének elmélete. Bolygókjellemzõi, mozgásuk. A Nap összetétele éslegfontosabb adatai. Nap- és holdfogyat-kozás.

– Helyünk a TejútrendszerbenTávolságok nagyságrendje. Fényév. A Tej-útrendszer szerkezete, mozgása. Naprend-szer helye a galaktikánkban.

– Helyünk a VilágegyetembenAz Univerzum szerkezete. Kozmikus mé-retek. Galaxisok, csillagok, becsült száma.A Világegyetem mérete és tömege.

– Világegyetem modelljeTáguló Univerzum. Õsrobbanás-elmélet.Galaxisok, csillagok keletkezése és fejlõdé-se Vöröseltolódás. Háttérsugárzás.

– A Világegyetem-kutatás eszközei, mód-szerei. Az ûrkutatás múltja, jelene és jövõje

– Elemi részek áttekintéseLeptonok, mezonok, barionok. Párkeltés,pármegsemmisülés. Kvarkok.

– A Naprendszer adatainaktanulmányozása, össze-függések elemzése

– A Kopernikuszi fordulatkultúrtörténeti jelentõsé-ge. Kopernikusz és Kep-ler munkássága

– A Nap sugárzási teljesít-ményének méré-se(Internetes útmutatás-sal)

– Wilson-Penzias felfedezé-se(kozmikus maradéksu-gárzás)

– A XX. századi világûrkutatás fontosabb esemé-nyei, dátumai

– Dirac, Gell-Mann,Feynman munkássága arészecskefizikában

Az anyagelvûség alapjánálló világnézet formálása,a világ anyagi egységénekbemutatása az elemi ré-szektõl a galaxisokig.Az anyagszervezõdés hie-rarchiájának megismerteté-se.Részecskefizika és a koz-mikus fizika kapcsolatánakbemutatása.A fizika fejlõdésének jövõje.Annak tudatosítása, hogya fizika mint természet-tudomány soha nem tekint-hetõ lezártnak és végleges-nek. Az anyag megismerésekimeríthetetlen.

KövetelményekHõtanAz érettségi vizsgára készülõk:− tudják a hõtani folyamatok kvalitatív leírását. Ismerjék a hõtágulások kvantitatív törvényeit, azok

egyszerû alkalmazását számításos feladatokban. Ismerjék a hõtágulások gyakorlati jelentõségét;− ismerjék gázok speciális állapotváltozásait. Az állapothatározók fogalmát, egységeit, a közöttük fenn-

álló speciális és általános összefüggéseket. Tudják azokat alkalmazni egyszerû számítások elvégzésé-re. Ismerjék a p – V diagramot, tudjanak azon ábrázolni speciális állapotváltozásokat;

− ismerjék az állapotegyenlet valamelyik alakját. Tudjanak számításokat végezni az állapotegyenlettel,az egyenletbõl származtatni a speciális gáztörvényeket;

− tudják megfogalmazni – és ideális gázok állapotváltozásaira alkalmazni – a hõtan elsõ fõtételét;− ismerjék a fõtétel ideális gázokra vonatkozó összefüggését, és tudják alkalmazni egyszerû feladatok

megoldására;− ismerjék az ekvipartíció tételét, a hõmérséklet statisztikus értelmezését, az ideális gázok kétféle fajhõ-

jét;− tudják értelmezni a halmazállapot-változások energiaviszonyait makroszkopikus és molekuláris szin-

ten is. Tudjanak egyszerû kalorimetrikus és halmazállapot-változásra vonatkozó feladatot megoldani;− ismerjék a csapadékképzõdés módjait és befolyásoló tényezõit;− tudják értelmezni a nyomás olvadáspontot és forráspontot befolyásoló szerepét;− legyenek jártasak kalorimetrikus mérések végzésében;− ismerjék a telítetlen és a telített gõzök tulajdonságainak molekuláris értelmezését, a gázok és gõzök

közötti különbséget;− tudjanak értelmezni jelenségeket a II. fõtétel alapján;− tudják molekulárisan értelmezni a II. fõtételt, és kimondani az egyenértékû megfogalmazásait;− ismerjék a hõerõgépek mûködési alapelvét, hatásfokát, tudjanak körfolyamatokat értelmezni.



Modern fizikaAz érettségi vizsgára készülõk− ismerjék a speciális relativitáselmélet alapfeltevését és annak következményeit: az állandó fénysebes-

séget mint határsebességet, a tömegnövekedés jelenségét;− tudják megfogalmazni a tömeg–energia egyenértékûséget;− ismerjék az éterproblémát, az egyidejûség, az idõdilatáció, hosszúságkontrakció fogalmát;− ismerjék a hõmérsékleti sugárzás problémáját és Planck kvantumhipotézisét;− ismerjék a fényelektromos jelenséget és annak problémáját mint a fotonhipotézis kísérleti elõzményét;− tudják megfogalmazni Einstein fotonhipotézisét, és értelmezni a fotoeffektus egyenletét;− ismerjék a fotocella mûködését és gyakorlati alkalmazásait;− tudják meghatározni a kilépési munkát és a Planck-állandót fotocellával történõ méréssel;− ismerjék a fény kettõs természetének mibenlétét, a foton modellezésének problémáját;− ismerjék a fotont mint tömeggel és impulzussal rendelkezõ anyagi részecskét;− ismerjék a foton létezésének további bizonyítékait, tudják a foton tömegét és impulzusát kiszámítani;− tudják megfogalmazni de Broglie anyaghullám hipotézisét;− ismerjék az elektron hullámtermészetét igazoló kísérleteket;− tudják kiszámítani az elektron de Broglie-hullámhosszát a gyorsító feszültségbõl;− lássák, hogy az elektron helyének és impulzusának bizonytalansága hullámtermészetébõl ered;− tudják, hogy minden mikrorészecske rendelkezik hullámtulajdonsággal.

AtomfizikaAz érettségi vizsgára készülõk− ismerjék az atomhipotézis legfontosabb kísérleti indítékait, az atomok létezésének közvetett bizonyí-

tékait;− ismerjék a legfontosabb fogalmakat: atom, molekula, ion, elem vegyület;− ismerjék a relatív atomtömeg, Avogadro-szám, atomi tömegegység fogalmát;− tudjanak ezekkel egyszerû számításokat végezni;− tudják értelmezni az elektromosság atomos szerkezetét az elektrolízis törvényei alapján;− tudják értelmezni az elektron töltésére, tömegére vonatkozó kísérletek alapelvét;− ismerjék az elektronra vonatkozó Millikan-kísérletet és Thomson katódsugaras mérését;− ismerjék az elsõ atommodellek lényegét, azok hiányosságait;− ismerjék a Rutherford szórási kísérletét és eredményét;− tudják megfogalmazni a Rutherford-féle atommodell lényegét, hiányosságait;− tudjanak következtetni az atom és az atommag térfogati és sûrûségi arányaira;− ismerjék az atomok vonalas színképét és annak kísérleti elõállítását;− ismerjék a Bohr-posztulátumokat és azok következményeit;− tudják értelmezni a vonalas színkép keletkezését a Bohr-modell alapján;− tudják kiszámítani a hidrogénatom színképvonalainak hullámhosszát az energiaszintjeibõl;− tudják értelmezni a Franck-Hertz kísérletet mint az atomi energiaszintek bizonyítékát;− ismerjék a további kvantumszámokat mint az elektron kvantált atomi állapotát meghatározó mennyi-

ségeket;− ismerjék a négy kvantumszám szemléletes jelentését a Bohr- és a hullám-modell alapján;− tudják megfogalmazni a Bohr-modell hiányosságait és a hullámmodell lényegét;− lássák a kvantummechanikai atommodell elõnyeit, tudjanak annak messze mutató teljesítõképességé-

rõl.

MagfizikaAz érettségi vizsgára készülõk− ismerjék az atommag legfontosabb tulajdonságait, jellemzõ paramétereit;− ismerjék az atommag belsõ szerkezetét és a magstruktúrát meghatározó alapvetõ kölcsönhatásokat;− tudják felsorolni az erõs kölcsönhatás jellemzõit, ismerjék a magon belüli energiaviszonyokat és

nagyságrendeket;− tudják, hogy a mag sûrûsége állandó, ami a cseppmodell alapjául szolgál;− ismerjék a tömeghiány és a kötési energia fogalmát és összefüggésüket;− tudjanak tömeghiányból kötési energiát és fajlagos kötési energiát számítani;− tudjanak következtetni a fajlagos energia görbébõl az atomenergia felszabadulásának módjára;



− kvalitatív módon tudják értelmezni a görbe menetét a cseppmodell segítségével;− ismerjék a radioaktív sugárzás felfedezését, fajtáit és legfontosabb tulajdonságait;− tudják értelmezni a sugárzások keletkezését a magok radioaktív bomlásával;− ismerjék az aktivitás, felezési idõ fogalmát, a radioaktív bomlás törvényszerûségét;− tudjanak egyszerû számításokat végezni a bomlási törvény alapján;− ismerjék a magreakció és a mesterséges radioaktivitás jelenségét;− tudják felírni a magreakciók, radioaktív bomlások reakció-egyenleteit;− ismerjék a radioaktív izotópok legfontosabb gyakorlati alkalmazásait;− ismerjék a radioaktív sugárzások élettani hatását;− ismerjék az elnyelt dózis, dózisegyenérték fogalmát, egységét;− tudjanak a radioaktív háttérsugárzásról, annak eredetérõl, összetételérõl;− ismerjék a sugárterhelés fogalmát és háttérsugárzásból eredõ mértékét;− ismerjék az atomenergia természetes felszabadulásának módjait és helyeit;− ismerjék a Nap és a csillagok energiatermelésének folyamatát;− tudjanak a maghasadásos láncreakció felfedezésérõl és kísérleti megvalósításának módjairól és kö-

rülményeirõl;− ismerjék az atomreaktor és az atombomba mûködési elvét;− tudják, miként szabadul fel magenergia az atomerõmûvekben;− ismerjék az atomerõmû veszélyforrásait, biztonsági intézkedéseit, környezeti hatását;− tudják összehasonlítani a nukleáris energiatermelést más energiatermelõ alternatívákkal;− lássák és tudják objektív módon megítélni az atomerõmûvek elõnyeit és hátrányait;− ismerjék a hazai nukleáris energiatermelés legfontosabb paramétereit;− ismerjék a fúziós energia mesterséges felszabadításának módját és szabályozásának nehézségeit, a jö-

võ fúziós erõmûveinek elõnyeit.

CsillagászatAz érettségi vizsgára készülõk− ismerjék Földünk helyét a kozmikus világban;− ismerjék a világegyetem felépítését, törvényszerûségeit, keletkezését, fejlõdését;− ismerjék az ûrkutatás eddigi eredményeit és azok hasznát;− tudjanak a kutatás fõbb irányairól, várható eredményekrõl.

Kimeneti követelmények a 12. tanév végén

A jelöltek:− tudjanak a témák megadott címe alapján vázlatot készíteni, és ismerjék fel azt, hogy milyen részletek,

milyen mélységû feldolgozásban tartoznak a témához. Legyenek képesek vázlatot készíteni a fizikaiismereteik bármilyen rendszerû elõre fel nem dolgozott csoportosítása alapján is;

− vegyék észre a kapcsolatot az egyes témákhoz tartozó kísérletek, azok elemzésének eredményei ésa téma lényege között, ezt felhasználva építsék fel gondolati rendszerüket. Tudjanak ugyanilyen kap-csolatot teremteni a közösen fel nem dolgozott témákhoz tartozó kísérletek és a téma egésze között;

− emlékezzenek az egyes témákhoz tartozó jelenségek, fogalmak, mennyiségek, törvények, alkalmazá-sok, gyakorlati kapcsolatok lényegére, tudják azokat felhasználni gondolkodásukban, valamint gon-dolataik kifejtése és az ezekkel kapcsolatos feleletválasztós, illetve nyíltvégû kérdésekre adott vála-szaik közben;

− ne feledkezzenek meg arról, hogy a fizika fejlõdése kölcsönhatásban volt és van a társadalom, a gaz-daság fejlõdésével, ezért tartsák fontosnak a fizikatörténeti vonatkozásokat összekapcsolni az emberi-ség és hazánk történelmével;

− legyen jártasságuk a számítással járó hagyományos – az alapóraszámok keretei között kidolgozott –feladatok megoldásában és az összetettebb kapcsolatok felismerését igénylõ feladatoknál is;

− tudják elvégezni a fizikaórákon megismert (elvégzett, látott vagy leírás alapján megismert) kísérlete-ket elemezni, következtetéseket levonni belõlük.

Documents

FIZIKA - · PDF fileMOZAIK KERETTANTERV • NAT 2003 Fizika 9-12. évfolyam 3 BEVEZETÉS A most alakuló modern, tudásalapú, erõs gazdasági versenyre