FIZIKA Programa

 

Uždaviniai: 

·        tiriant ir analizuojant fizikos reiškinius ugdytis mokslinę pasaulėvoką ir atsakingą požiūrį į aplinką, gamtą, gyvybę, plėsti ir gilinti žemesnėse klasėse įgytus gebėjimus ir žinias, įtvirtinti kritinį mąstymą, realių mokslo galimybių suvokimą, savarankiškumą, plėtoti kūrybingumą ir vaizduotę, mokytis suvokti fizinio pasaulio vientisumą;

·        mokytis spręsti praktinius uždavinius ir įvairias kasdienio gyvenimo, aplinkotyros, aplinkosaugos ir subalansuotosios plėtros problemas, pritaikant fizikos ir kitų mokomųjų dalykų žinias bei gebėjimus;

·        mokytis formuluoti hipotezes, planuoti stebėjimus ir bandymus joms patikrinti, modeliuoti gamtos reiškinius bei procesus, apibendrinti gautus duomenis, daryti išvadas, patraukliai pateikti rezultatus, vertinti jų tikslumą ir patikimumą, matavimo paklaidas, pastebėti ir ištaisyti klaidas;

·        aiškintis fizikos mokslo ir jo laimėjimais kuriamų technologijų vaidmenį žmonijos gyvenime, jų ryšį su gamtine, socialine ir kultūrine aplinka;

·        susipažinti su fizikos ir astronomijos mokslo istorija, šiuolaikine technika ir technologijomis, jų plėtra bei dėl to kylančiomis problemomis;

·        pasirengti studijoms aukštojoje mokykloje.

 

Tematika

 

1. Metodologiniai fizikos klausimai  

Fizikos ir kitų gamtos mokslų vieta šiuolaikinės visuomenės gyvenime. Fizika ir naujos technologijos.

Fizikiniai tyrimo metodai, šių metodų galimybės, įtaka socialinei, kultūrinei aplinkai, galima žala gamtai.

Mikroskopinis ir makroskopinis pasaulis. Supančio pasaulio įvairovė.

Fizikinis pasaulio pažinimas: fizikinės sąvokos, stebėjimas, bandymas, hipotezė, teorija, modeliai. Mokslinių žinių absoliutumas ir sąlygiškumas.

Svarbiausių fizikos atradimų istorija. Moksliniai atradimai ir asmenybė. Lietuvos mokslininkų vaidmuo ir vieta fizikos mokslo raidoje.

 

2. Medžiagų sandara

Medžiagų klasifikavimas pagal jų fizikines savybes.

Medžiagos makroskopinių savybių ir jos mikroskopinės struktūros ryšys. Dujinė, skystoji ir kietoji medžiagos būsenos. Medžiagos tūris, tankis, slėgis, temperatūra.

Atomai, jų sandara. Rezerfordo ir Boro atomo modelis. Atomų elektronų apvalkalas ir tarpatominis ryšys bei cheminės medžiagos savybės. Molekulės. Medžiagų įvairovė.

Atomo branduolys ir jo sandara. Elementariosios dalelės. Branduolinės jėgos. Izotopai.

 

3. Judėjimas ir jėgos

Judėjimo įvairovė gamtoje. Mechaninis kūnų judėjimas. Atskaitos sistema. Materialusis taškas, trajektorija, kelias, vidutinis greitis. Poslinkis, greitis, momentinis greitis ir pagreitis.

Tolygiai kintantis slenkamasis judėjimas. Judėjimas apskritimu pastoviu greičiu. Įcentrinis pagreitis, apsisukimų periodas, dažnis.

Jėga kaip kūno deformacijos arba judėjimo kitimo priežastis. Keturios fundamentinės jėgos: gravitacinė, elektromagnetinė, silpnoji ir stiprioji. Jėgų klasifikacija pagal jų prigimtį ir pasireiškimą: elektrostatinė, magnetinė, elektromagnetinė, tamprumo, trinties, branduolinė ir kt.

Dinamikos pagrindai. Masė kaip kūno inertiškumo matas. Veiksmas ir atoveikis. Kelių jėgų atstojamoji. Trys Niutono dėsniai, jų taikymas. Jėgos impulsas. Judesio kiekio tvermės dėsnis. Jėgos momentas. Masės (svorio) centras. Jėgų ir momentų pusiausvyra.

Mechaninis darbas ir galia. Potencinė ir kinetinė energija. Energijos tvermė mechanikoje.

Visuotinė (gravitacijos) trauka. Dangaus kūnų judėjimas. Kosminių skrydžių mechanikos pradmenys. Nesvarumas.

Reliatyvumo teorijos objektas ir principai. Šviesos greitis vakuume – ribinis signalų sklidimo greitis. Laiko tarpų, atstumo, greičių reliatyvumas. Masės ir energijos sąryšio dėsnis.

4. Molekulinė fizika ir termodinamika

Molekulių sąveikos jėgų ir energijų sąlygoti fizikiniai vyksmai. Brauno judėjimas. Huko dėsnis, jo pasireiškimas gamtoje ir taikymas. Drėkinimas, skysčių paviršiaus įtempimas, kapiliariniai reiškiniai, kūnų plėtimasis.

Molekulinės kinetinės teorijos pradmenys. Didelio dalelių skaičiaus sistemos. Temperatūros, slėgio, dujų tankio ryšys su dalelių greičiu, kinetine energija, jų tankiu.

Idealiųjų dujų modelis. Idealiųjų dujų (Mendelejevo ir Klapeirono) lygtis. Izoprocesai.

Faziniai virsmai: lydymasis-kristalizacija, garavimas-kondensacija, virimas. Virsmų temperatūros, savitosios šilumos. Sotieji ir nesotieji garai. Oro drėgmė. Krizinė temperatūra.

Vidinė kūnų energija, jos rūšys.

Termodinamikos pradmenys. Pirmasis ir antrasis termodinamikos dėsniai. Šilumos perdavimo dėsningumai, jų svarba technikoje ir buityje.

 

5. Elektra ir magnetizmas

Elementarusis krūvis. Elektronas. Įelektrintų kūnų sąveika. Elektrinis laukas. Krūvio tvermės ir Kulono dėsniai. Elektrinio lauko stipris ir potencialas. Darbas elektriniame lauke. Laidininkai ir dielektrikai elektriniame lauke. Dielektrinė skvarba. Elektrinė talpa. Kondensatoriai, jų jungimo būdai. Kondensatoriaus energija.

Nuolatinės srovės dėsningumai. Įtampa, srovės stipris, elektrinė varža ir jų aiškinimas elektroniniu požiūriu. Įtampos dalikliai. Elektros šaltiniai, jų rūšys. Elektrovara. Omo dėsnis paprasčiausioms uždarosioms grandinėms. Srovės darbas ir galia. Šilumos kiekis, išsiskiriantis laidininke, kuriuo teka srovė. 

Srovė įvairiose terpėse: metaluose, vakuume, puslaidininkiuose, elektrolitų tirpaluose ir dujose. Elektronų pluošto ir puslaidininkiniai prietaisai. Jų taikymas buityje, technikoje ir moksliniuose tyrimuose.

Elektros grandinių matavimo prietaisai. Srovės ir įtampos matavimai.

Srovės magnetinis laukas. Magnetinių reiškinių kilmė. Srovių sąveika. Ampero jėga. Magnetinė indukcija. Magnetinės medžiagų savybės. Magnetinė skvarba. Feromagnetinės medžiagos. Magnetinio įrašymo principai, jo taikymas informacijai saugoti. Dangaus kūnų magnetiniai laukai.

Elektringų dalelių judėjimas pastoviuose magnetiniuose laukuose.

Elektromagnetinės indukcijos reiškinys. Lenco taisyklė. Induktyvumas. Ritės energija.

 

6. Svyravimai ir bangos

Periodiniai vyksmai – svyravimai ir bangos. Amplitudė, dažnis, periodas, fazė, bangos ilgis, frontas, sklidimo greitis.

Harmoniniai svyravimai. Mechaninių svyravimų ir elektromagnetinių virpesių panašumai ir skirtumai. Matematinė švytuoklė ir virpesių kontūras, energijos virsmai svyravimų metu. Laisvieji ir priverstiniai svyravimai. Rezonansas, jo pasireiškimas ir taikymas buityje bei technikoje.

Kintamoji elektros srovė. Jos stiprio bei įtampos efektinės vertės. Kintamojo šaltinio signalų formos. Aktyvioji ir reaktyvioji (induktyvioji ir talpinė) varžos. Kintamosios srovės generatoriaus, variklio, transformatoriaus veikimas. Elektros energijos gamybos principai. Jos perdavimas. Kintamosios srovės panaudojimas buityje ir technikoje.

Mechaninės bangos tampriose terpėse ir vakuume. Skersinės ir išilginės bangos. Mechaninių bangų interferencija ir difrakcija. Garso bangos ir jų taikymas.

Radijo bangos, šiluminiai (infraraudonieji) spinduliai, šviesa, ultravioletiniai spinduliai, rentgeno ir gama spinduliuotė kaip elektromagnetinės bangos. Radijo ryšio principas. Radioastronomija.

Šviesos bangos. Šviesos spindulio sąvoka. Šviesos greitis. Lūžio rodiklis. Atspindžio ir lūžimo dėsnis. Visiškasis atspindys, optinis ryšys. Spindulių eiga prizmėje. Atvaizdo susidarymas veidrodyje. Spindulių eiga plonuose lęšiuose. Lęšio formulė. Akis. Optiniai prietaisai. 

Banginės šviesos savybės: interferencija, difrakcija, poliarizacija. Šviesos dispersija. Šviesos banginiai reiškiniai gamtoje, jų taikymas. Difrakcinė gardelė. Holografija.

 

7. Dalelių fizika, kvantai 

Šviesos dualizmas. Šviesos kvantai. Fotoefektas. Šviesos emisija ir sugertis. Ištisinis ir linijinis spektras. Spektrinės analizės pagrindai ir jos taikymai. Šiuolaikinių šviesą spinduliuojančių įrenginių fizikiniai principai ir savybės (lazeris, šviesos diodai ir kt.).

Kvantinės fizikos pagrindiniai teiginiai.

Branduolio ryšio energija. Branduolinės reakcijos. Branduolinių reakcijų energijos ištekliai. Radioaktyvumas. Pusėjimo trukmė. Alfa, beta ir gama spinduliavimas. Biologinis jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis. Apsauga nuo radiacijos. Kosminiai spinduliai. Jonizuojančiųjų spindulių registravimo metodai. Radioaktyviųjų izotopų gavimas ir taikymas.

Branduolių dalijimasis. Grandininė reakcija. Branduolinis reaktorius. Termobranduolinės reakcijos. Branduolinė energetika. Branduolinė tarša.

Elementariosios dalelės ir jų virsmai.

 

8. Šiuolaikinės astronomijos pagrindai  

Fizikos ir kitų mokslų, tiriančių Žemę ir Visatą (geologijos, geografijos, astronomijos, kosmologijos ir kt.), ryšys.

Žemės vieta Saulės sistemoje ir Visatoje. Pagrindinės fizikinės Žemės charakteristikos, jos gelmių ir atmosferos sandara, magnetinis laukas. Žemės palydovo Mėnulio įtaka Žemei.

Saulės sistema. Planetos, jų palydovai, kometos ir kiti kosminiai kūnai. Planetų sandara. Žvaigždynai, žvaigždės, žvaigždžių sandara. Žvaigždžių energijos šaltiniai, evoliucija, žvaigždžių tipai. Žvaigždžių spektrai.

Paukščių Tako ir kitos galaktikos, jų sistemos.

Visatos evoliucija. Gyvybė Visatoje. Kosmoso tyrimas. Kosminės kelionės.

 

9. Rekomenduojami laboratoriniai darbai 

1.      Tolygiai greitėjančio kūno pagreičio matavimas.

2.      Spyruoklės standumo matavimas.

3.      Slydimo trinties koeficiento matavimas.

4.      Horizontaliai mesto kūno judėjimo tyrimas.

5.      Kelių jėgų veikiamo kūno pusiausvyros tyrimas.

6.      Mechaninės energijos tvermės dėsnio tyrimas.

7.      Gei-Liusako dėsnio patikrinimas bandymu.

8.      Gumos tamprumo modulio nustatymas.

9.      Šaltinio elektrovaros ir vidinės varžos nustatymas.

10.  Laidininko savitosios varžos nustatymas.

11.  Laisvojo kritimo pagreičio nustatymas svyruokle.

12.  Šviesos lūžio rodiklio nustatymas.

13.  Atvaizdų gavimas lęšiu. Lęšio židinio nuotolio ir laužiamosios gebos nustatymas.

14.  Paviršiaus įtempimo koeficiento radimas.

15.  Oro santykinės drėgmės nustatymas.

16.  Transformatoriaus konstrukcijos ir veikimo tyrimas.

17.  Puslaidininkinio diodo tyrimas.

18.  Rezonanso elektrinėje grandinėje tyrimas.

19.  Kintamosios srovės lyginimas.


© Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklos bendrosios programos ir bendrojo išsilavinimo standartai. XI - XII klasės. Vilnius: Švietimo plėtotės centras, 2002.