FIZIKA TANTERV A GIMNÁZIUM 9-11. FOLYAM. Fizika nyelvi előkészítő 9-11.pdf · Célunk a korszerű természettudományos világkép alapjainak és a mindennapi élet szempontjából

HELYI TANTERV / FIZIKA / GIMNÁZIUM 9–11. NYELVI ELŐKÉSZÍTŐ 1

FIZIKA TANTERV

A GIMNÁZIUM 9-11. ÉVFOLYAMAI SZÁMÁRA

NYELVI ELŐKÉSZÍTŐ ÉVFOLYAMOS OSZTÁLYOK RÉSZÉRE

A fizika tanításának céljai .................................................................................................. 1

A tanulók értékelése ......................................................................................................... 3

A tankönyvválasztás speciális szempontjai ........................................................................ 4

A tantárgy óraterve .......................................................................................................... 4

9–10. évfolyam ................................................................................................................. 4

9. évfolyam .............................................................................................................................. 4

10. évfolyam .......................................................................................................................... 12

11. évfolyam ................................................................................................................... 22

„B” változat

A fizika tanításának céljai

A természettudományos kompetencia középpontjában a természetet és a természet működését

megismerni igyekvő ember áll. A fizika tantárgy a természet működésének a tudomány által feltárt

alapvető törvényszerűségeit igyekszik megismertetni a diákokkal. A törvények harmóniáját és alkal-

mazhatóságuk hihetetlen széles skálatartományát megcsodáltatva, bemutatja, hogyan segíti a tudo-

mányos módszer a természet erőinek és javainak az ember szolgálatába állítását. Olyan ismeretek

megszerzésére ösztönözzük a fiatalokat, amelyekkel az egész életpályájukon hozzájárulnak majd a

társadalom és a természeti környezet összhangjának fenntartásához, a tartós fejlődéshez, és ahhoz,

hogy a körülöttünk levő természetnek minél kevésbé okozzunk sérülést.

Nem kevésbé fontos, hogy elhelyezzük az embert kozmikus környezetünkben. A természettudo-

mány és a fizika ismerete segítséget nyújt az ember világban elfoglalt helyének megértésére, a világ

jelenségeinek a természettudományos módszerrel történő rendszerbe foglalására. A természet tör-

vényeinek az embert szolgáló sikeres alkalmazása gazdasági előnyöket jelent, de ezen túl szellemi,

esztétikai örömöt és harmóniát is kínál.

A tantárgy tanulása során a tanulók megismerik az alapvető fizikai jelenségeket és az azokat ér-

telmező modellek és elméletek történeti fejlődését, érvényességi határait, a hozzájuk vezető megis-

merési módszereket. A fizika tanítása során azt is be kell mutatnunk, hogy a felfedezések és az azok

révén megfogalmazott fizikai törvények nemcsak egy-egy kiemelkedő szellemóriás munkáját, hanem

sok tudós századokat átfogó munkájának koherens egymásra épülő tudásszövetét jelenítik meg. A

törvények folyamatosan bővültek, és a modern tudományos módszer kialakulása óta nem kizárják,

hanem kiegészítik egymást. Az egyre nagyobb teljesítőképességű modellekből számos alapvető, le-

tisztult törvény nőtt ki, amelyeket a tanulmányok egymást követő szakaszai a tanulók kognitív képes-

ségeinek megfelelő gondolati és formai szinten mutatnak be, azzal a célkitűzéssel, hogy a szakirányú

felsőfokú képzés során eljussanak a választott terület tudományos kutatásának frontvonalába.


A tantárgy tanulása során a tanulók megismerkedhetnek a természet tervszerű megfigyelésével, a

kísérletezéssel, a megfigyelési és a kísérleti eredmények számszerű megjelenítésével, grafikus ábrá-

zolásával, a kvalitatív összefüggések matematikai alakú megfogalmazásával. Ez utóbbi nélkülözhe-

tetlen vonása a fizika tanításának, hiszen e tudomány fél évezred óta tartó „diadalmenetének” ez a

titka.

Fontos, hogy a tanulók a jelenségekből és a köztük feltárt kapcsolatokból leszűrt törvényeket a

természetben újabb és újabb jelenségekre alkalmazva ellenőrizzék, megtanulják igazolásuk vagy cá-

folatuk módját. A tanulók ismerkedjenek meg a tudományos tényeken alapuló érveléssel, amelynek

része a megismert természeti törvények egy-egy tudománytörténeti fordulóponton feltárt érvényes-

ségi korlátainak megvilágítása. A fizikában használatos modellek alkotásában és fejlesztésében való

részvételről kapjanak vonzó élményeket és ismerkedjenek meg a fizika módszerének a fizikán túlmu-

tató jelentőségével is. A tanulóknak fel kell ismerniük, hogy a műszaki-természettudományi mellett

az egészségügyi, az agrárgazdasági és a közgazdasági szakmai tudás szilárd megalapozásában sem

nélkülözhető a fizika jelenségkörének megismerése.

A gazdasági élet folyamatos fejlődése érdekében létfontosságú a fizika tantárgy korszerű és to-

vábbi érdeklődést kiváltó tanítása. A tantárgy tanításának elő kell segítenie a közvetített tudás társa-

dalmi hasznosságának megértését és technikai alkalmazásának jelentőségét. Nem szabad megfeled-

keznünk arról, hogy a fizika eszközeinek elsajátítása nagy szellemi erőfeszítést, rendszeres munkát

igénylő tanulási folyamat. A Nemzeti alaptanterv természetismeret kompetenciában megfogalmazott

fizikai ismereteket nem lehet egyenlő mélységben elsajátítatni. Így a tanárnak dönteni kell, hogy mi

az, amit csak megismertet a fiatalokkal, és mi az, amit mélyebben feldolgoz. Az „Alkalmazások” és a

„Jelenségek” címszavak alatt felsorolt témák olyanok, amelyekről fontos, hogy halljanak a tanulók, de

mindent egyenlő mélységben ebben az órakeretben nincs módunk tanítani.

Ahhoz, hogy a fizika tantárgy tananyaga személyesen megérintsen egy fiatalt, a tanárnak a tanítás

módszereit a tanulók, tanulócsoportok igényeihez, életkori sajátosságaihoz, képességeik kifejlődésé-

hez és gondolkodásuk sokféleségéhez kell igazítani. A jól megtervezett megismerési folyamat segíti a

tanulói érdeklődés felkeltését, a tanulási célok elfogadását és a tanulók aktív szerepvállalását is. A

fizika tantárgy tanításakor a tanulási környezetet úgy kell tehát tervezni, hogy az támogassa a külön-

böző aktív tanulási formákat, technikákat, a tanulócsoport összetétele, mérete, az iskolákban rendel-

kezésre álló feltételek függvényében. Így lehet reményünk arra, hogy a megfelelő kompetenciák és

készségek kialakulnak a fiatalokban. A NAT-kapcsolatok és a kompetenciafejlesztés lehetőségei a kö-

vetkezők:

Természettudományos kompetencia: A természettudományos törvények és módszerek hatékony-

ságának ismerete az ember világbeli helye megtalálásának, a világban való tájékozódásának az előse-

gítésére. A tudományos elméletek társadalmi folyamatokban játszott szerepének ismerete, megér-

tése; a fontosabb technikai vívmányok ismerete; ezek előnyeinek, korlátainak és társadalmi kockáza-

tainak ismerete; az emberi tevékenység természetre gyakorolt hatásának ismerete.

Szociális és állampolgári kompetencia: a helyi és a tágabb közösséget érintő problémák megoldása

iránti szolidaritás és érdeklődés; kompromisszumra való törekvés; a fenntartható fejlődés támoga-

tása; a társadalmi-gazdasági fejlődés iránti érdeklődés.

Anyanyelvi kommunikáció: hallott és olvasott szöveg értése, szövegalkotás a témával kapcsolat-

ban mind írásban a különböző gyűjtőmunkák esetében, mind pedig szóban a prezentációk alkalmá-

val.


Matematikai kompetencia: alapvető matematikai elvek alkalmazása az ismeretszerzésben és a

problémák megoldásában, ami a 7–8. osztályban csak a négy alapműveletre és a különböző grafiko-

nok rajzolására és elemzésére korlátozódik.

Digitális kompetencia: információkeresés a témával kapcsolatban, adatok gyűjtése, feldolgozása,

rendszerezése, a kapott adatok kritikus alkalmazása, felhasználása, grafikonok készítése.

Hatékony, önálló tanulás: új ismeretek felkutatása, értő elsajátítása, feldolgozása és beépítése;

munkavégzés másokkal együttműködve, a tudás megosztása; a korábban tanult ismeretek, a saját és

mások élettapasztalatainak felhasználása.

Kezdeményezőképesség és vállalkozói kompetencia: az új iránti nyitottság, elemzési képesség, kü-

lönböző szempontú megközelítési lehetőségek számbavétele.

Esztétikai-művészeti tudatosság és kifejezőképesség: a saját prezentáció, gyűjtőmunka esztétikus

kivitelezése, a közösség számára érthető tolmácsolása.

A fiatalok döntő részének 14-18 éves korban még nincs kialakult érdeklődése, egyformán nyitott

és befogadó a legkülönbözőbb műveltségi területek iránt. Ez igaz a kimagasló értelmi képességekkel

rendelkező gyerekekre és az átlagos adottságúakra egyaránt. A fiatal személyes érdeke és a társada-

lom érdeke egyaránt azt kívánja, hogy a specializálódás vonatkozásában a döntés későbbre tolódjon.

A négyosztályos gimnáziumban akkor is biztosítani kell az alapokat a reál irányú későbbi tovább-

tanulásra, ha a képzés központjában a humán vagy az emelt szintű nyelvi képzés áll. Társadalmilag

kívánatos, hogy a fiatalok jelentős része a reál alapozást kívánó életpályákon (kutató, mérnök, orvos,

üzemmérnök, technikus, valamint felsőfokú szakképzés kínálta műszaki szakmák) találja meg helyét a

társadalomban. Az ilyen diákok számára a rendelkezésre álló szűkebb órakeretben kell olyan fizikaok-

tatást nyújtani (megfelelő matematikai leírással), ami biztos alapot ad arra, hogy reál irányú hivatás

választása esetén eredményesen folytassák tanulmányaikat.

A hagyományos fakultációs órakeret felhasználásával, és az ehhez kapcsolódó tanulói többlet-

munkával az is elérhető, hogy az általános középiskolai oktatási programot elvégző fiatal megállja a

helyét az egyetemek által elvárt szakirányú felkészültséget tanúsító érettségi vizsgán és az egyetemi

életben.

A fizika tantárgy hagyományos tematikus felépítésű kerettanterve hangsúlyozottan kísérleti ala-

pozású, kiemelt hangsúlyt kap benne a gyakorlati alkalmazás, valamint a továbbtanulást megalapozó

feladat- és problémamegoldás. A kognitív kompetencia-fejlesztésben elegendő súlyt kap a természet-

tudományokra jellemző rendszerező, elemző gondolkodás fejlesztése is.

A tanulók értékelése

A tanulók értékelése az iskola pedagógiai programjában rögzített elvek alapján történik. Az értékelés

legyen objektív, következetes, folyamatos és rendszeres, szakszerű, és ösztönző hatású. Az értékelés

tehát kettős célú, egyrészt segítségnyújtás a tanulónak a motivációban, a tanulási folyamatban, az

önértékelés helyes kialakításában, másrészt visszajelzés a tanárnak, mit kell javítani, erősíteni a ta-

nulók fejlesztésében. Az értékelés kialakításakor a fenti célok és feladatok megadják a pedagógus

számára azt a keretet, normát, mely alapján az értékelését adja. Az értékelésnél figyelembe kell ven-

ni, hogy a tanuló milyen mértékben sajátította el az ismereteket, eljárásokat, módszereket, mennyire

önállóan képes ezeket alkalmazni, gondolatait, véleményét mennyire képes önállóan megfogalmazni,

kifejteni. Az értékelés módjai lehetnek: szóbeli értékelés, írásbeli értékelés, osztályozás.

Az osztályozás mindig szummatív jellegű, azaz az előre meghatározott tananyag számonkérésének

értékelése legyen. Ilyen jellegű számonkérés lehet a felmérő, a röpdolgozat, az írásbeli dolgozat, a

témazáró dolgozat, az esetleges év végi vizsga.


A tanulók értékelésekor nem szabad elfeledkezni az önként vállalt plusz feladatokról, verseny-

eredményekről sem.

A tankönyvválasztás speciális szempontjai

- A tankönyv a tanórai foglalkozás része, ezért fontos, hogy alkalmasint a tanár tudja órán hasz-

nálni. Másfelől a tanuló képes legyen otthon önállóan dolgozni belőle, hiányzása esetén köny-

nyen tudja az anyagot pótolni.

- A tankönyv legyen jól tagolt, segítse a tanárt az óratervezésben, óravezetésben.

- A tankönyv szerkesztése (tipográfia, képi elemek használata, színes nyomtatás) segítse a tanu-

lók érdeklődésének felkeltését.

A tantárgy óraterve

9.

évfolyam

10.

évfolyam

11.

évfolyam

Heti óraszám 2 2 2

Éves óraszám 72 72 72

9–10. évfolyam

Az egyes témák feldolgozása minden esetben a korábbi ismeretek, hétköznapi tapasztalatok ösz-

szegyűjtésével, a kísérletezéssel, méréssel indul, de az ismertszerzés fő módszere a tapasztalatokból

szerzett információk rendszerezése, matematikai leírása, igazolása, ellenőrzése és az ezek alapján

elsajátított ismeretanyag alkalmazása.

A diákok természetes érdeklődést mutatnak a kísérletek, jelenségek és azok megértése iránt. A

kerettantervi ciklus a klasszikus fizika jól kísérletezhető témaköreit dolgozza fel, a tananyagot a ta-

nulók általános absztrakciós szintjéhez és az aktuális matematikai tudásszintjéhez igazítva. Ily módon

sem a mechanika, sem az elektromágnesség témája nem zárul le a gimnáziumi képzés első ciklusá-

ban.

A megismerés módszerei között fontos kiindulópont a gyakorlati tapasztalatszerzés, kísérlet, mé-

rés, ehhez kapcsolódik a tapasztalatok összegzése, a törvények megfogalmazása szóban és egyszerű

matematikai formulákkal. A fizikatanításban ma már nélkülözhetetlen segéd- és munkaeszköz a szá-

mítógép.

Célunk a korszerű természettudományos világkép alapjainak és a mindennapi élet szempontjából

fontos gyakorlati fizikai ismeretek kellő mértékű elsajátítása. A tanuló érezze, hogy a fizikából tanul-

tak segítséget adnak számára, hogy biztonságosabban közlekedjen, hogy majd energiatudatosan él-

jen, olcsóbban éljen, hogy a természeti jelenségeket megfelelően értse és tudja magyarázni, az áltu-

dományos reklámok ígéreteit helyesen tudja kezelni.

9. évfolyam

Óraterv

Tematikai egység Órakeret

1. Minden mozog, a mozgás relatív – a mozgástan elemei 24 óra

2. Okok és okozatok (Arisztotelésztől Newtonig) – A newtoni mechanika elemei 30 óra


3. Erőfeszítés és hasznosság – Munka – energia - teljesítmény 8 óra

4. Folyadékok és gázok mechanikája 10 óra

Összesen: 72 óra

Jegyzőkönyv készítés: legalább kettő, a tanórán bemutatott kísérlet vagy vizsgálat jegyzőkönyvé-

nek elkészítése. (A tantárgyat tanító tanár szabadon dönthet, hogy melyik kísérlet vagy vizsgálat jegy-

zőkönyvét kéri.)

Részletes tanterv

Tematikai egység Minden mozog, a mozgás relatív – a mozgástan elemei Órakeret

24 óra

Előzetes tudás

Hétköznapi mozgásokkal kapcsolatos gyakorlati ismeretek.

A 7–8. évfolyamon tanult kinematikai alapfogalmak, az út- és időmérés alap-

vető módszerei, függvényfogalom, a grafikus ábrázolás elemei, egyenletren-

dezés.

A tematikai egység

nevelési-fejlesztési

céljai

A kinematikai alapfogalmak, mennyiségek kísérleti alapokon történő kialakí-

tása, illetve bővítése, az összefüggések (grafikus) ábrázolása és matematikai

leírása. A természettudományos megismerés Galilei-féle módszerének be-

mutatása. A kísérletezési kompetencia fejlesztése a legegyszerűbb kézi mé-

résektől a számítógépes méréstechnikáig. A problémamegoldó képesség

fejlesztése a grafikus ábrázolás és ehhez kapcsolódó egyszerű feladatok

megoldása során (is).

A tanult ismeretek gyakorlati alkalmazása hétköznapi jelenségekre, problé-

mákra (pl. közlekedés, sport).

Problémák, jelenségek, gyakorlati

alkalmazások, ismeretek Követelmények Kapcsolódási pontok

Alapfogalmak:

a köznapi testek mozgásformái: ha-

ladó mozgás és forgás.

Hely, hosszúság és idő mérése.

Hosszúság, terület, térfogat, tömeg,

sűrűség, idő, erő mérése.

Hétköznapi helymeghatározás,

úthálózat km-számítása.

GPS-rendszer.

A tanuló legyen képes a mozgások-

ról tanultak és a köznapi jelenségek

összekapcsolására, a fizikai fogal-

mak helyes használatára, egyszerű

számítások elvégzésére.

Ismerje a mérés lényegi jellemzőit,

a szabványos és a gyakorlati mér-

tékegységeket.

Legyen képes gyakorlatban alkal-

mazni a megismert mérési módsze-

reket.

Matematika: függvény

fogalma, grafikus ábrázo-

lás, egyenletrendezés.

Informatika: függvényáb-

rázolás (táblázatkezelő

használata).

Testnevelés és sport: ér-

dekes sebességadatok,

érdekes sebességek, pá-


A mozgás viszonylagossága, a vo-

natkoztatási rendszer.

Galilei relativitási elve.

Mindennapi tapasztalatok egyenle-

tesen mozgó vonatkoztatási rend-

szerekben (autó, vonat).

Alkalmazások:

földrajzi koordináták; GPS;

helymeghatározás, távolságmérés

radarral.

Tudatosítsa a viszonyítási rendszer

alapvető szerepét, megválasztásá-

nak szabadságát és célszerűségét.

lyák technikai környeze-

te.

Biológia-egészségtan:

élőlények mozgása, se-

bességei, reakcióidő.

Művészetek; magyar

nyelv és irodalom: moz-

gások ábrázolása.

Technika, életvitel és

gyakorlat: járművek se-

bessége és fékútja, köve-

tési távolság, közleke-

désbiztonsági eszközök,

technikai eszközök (au-

tók, motorok).

Történelem, társadalmi

és állampolgári ismere-

tek: Galilei munkássága;

a kerék feltalálásának

jelentősége.

Földrajz: a Naprendszer

szerkezete, az égitestek

mozgása, csillagképek,

távcsövek.

Egyenes vonalú egyenletes mozgás

kísérleti vizsgálata.

Grafikus leírás.

Sebesség, átlagsebesség.

Sebességrekordok a sportban, se-

bességek az élővilágban.

Értelmezze az egyenes vonalú

egyenletes mozgás jellemző meny-

nyiségeit, tudja azokat grafikusan

ábrázolni és értelmezni.

Egyenes vonalú egyenletesen válto-

zó mozgás kísérleti vizsgálata.

Ismerje a változó mozgás általános

fogalmát, értelmezze az átlag- és

pillanatnyi sebességet.

Ismerje a gyorsulás fogalmát, vek-

tor-jellegét.

Tudja ábrázolni az s-t, v-t, a-t grafi-

konokat.

Tudjon egyszerű feladatokat meg-

oldani.

A szabadesés vizsgálata.

A nehézségi gyorsulás

meghatározása.

Ismerje Galilei modern tudomány-

teremtő, történelmi módszerének

lényegét:

a jelenség megfigyelése,

értelmező hipotézis felállítása,

számítások elvégzése,

– az eredmény ellenőrzése célzott

kísérletekkel.

Összetett mozgások.

Egymásra merőleges egyenletes

mozgások összege.

Vízszintes hajítás vizsgálata,

értelmezése összetett mozgásként.

Ismerje a mozgások függetlenségé-

nek elvét és legyen képes azt egy-

szerű esetekre (folyón átkelő csó-

nak, eldobott labda pályája, a locso-

lócsőből kilépő vízsugár pályája)

alkalmazni.

Egyenletes körmozgás.

A körmozgás, mint periodikus moz-

Ismerje a körmozgást leíró kerületi

és szögjellemzőket és tudja alkal-


gás.

A mozgás jellemzői (kerületi és

szögjellemzők).

A centripetális gyorsulás értelmezé-

se.

mazni azokat.

Tudja értelmezni a centripetális

gyorsulást.

Mutasson be egyszerű kísérleteket,

méréseket. Tudjon alapszintű fel-

adatokat megoldani.

A bolygók körmozgáshoz hasonló

centrális mozgása, Kepler törvényei.

Kopernikuszi világkép alapjai.

A tanuló ismerje Kepler törvényeit,

tudja azokat alkalmazni a Naprend-

szer bolygóira és mesterséges hol-

dakra.

Ismerje a geocentrikus és

heliocentrikus világkép

kultúrtörténeti dilemmáját és

konfliktusát.

Kulcsfogalmak/ fo-

galmak

Sebesség, átlagsebesség, pillanatnyi sebesség, gyorsulás, vektorjelleg, mozgások

összegződése, periódusidő, szögsebesség, centripetális gyorsulás.

Tematikai egység Okok és okozatok (Arisztotelésztől Newtonig) -

A newtoni mechanika elemei

Órakeret

30 óra

Előzetes tudás Erő, az erő mértékegysége, erőmérő, gyorsulás, tömeg.

A tematikai egység


céljai

Az ösztönös arisztotelészi mozgásszemlélet tudatos lecserélése a newtoni

dinamikus szemléletre. Az új szemléletű gondolkodásmód kiépítése. Az álta-

lános iskolában megismert sztatikus erőfogalom felcserélése a dinamikai

szemléletűvel, rámutatva a két szemlélet összhangjára.

Problémák, jelenségek, gya-

korlati alkalmazások, ismere-

tek

Követelmények Kapcsolódási pontok

A tehetetlenség törvénye

(Newton I. axiómája).

Mindennapos közlekedési

tapasztalatok hirtelen

fékezésnél, a biztonsági öv

szerepe.

Az űrben, űrhajóban szabadon

mozgó testek.

Legyen képes a tanuló az arisztote-

lészi mozgásértelmezés elvetésére.

Ismerje a tehetetlenség fogalmát és

legyen képes az ezzel kapcsolatos

hétköznapi jelenségek értelmezésé-

re.

Ismerje az inercia-(tehetetlenségi)

rendszer fogalmát.

Matematika: a függvény fo-

galma, grafikus ábrázolás,

egyenletrendezés.

Technika, életvitel és gyakor-

lat: Takarékosság; légszeny-

nyezés, zajszennyezés; köz-

lekedésbiztonsági eszközök,

közlekedési szabályok.

Biztonsági öv, ütközéses bal-

esetek, a gépkocsi biztonsági

felszerelése, a biztonságos

fékezés.

Biológia-egészségtan: reak-

cióidő, az állatok mozgása

Az erő fogalma.

Az erő alak- és mozgásállapot-

változtató hatása.

Erőmérés rugós erőmérővel.

A tanuló ismerje az erő alak- és

mozgásállapot-változtató hatását,

az erő mérését, mértékegységét,

vektor-jellegét. Legyen képes erőt

mérni rugós erőmérővel.

Az erő mozgásállapot-

változtató (gyorsító) hatása –

Newton II. axiómája.

Tudja Newton II. törvényét, lássa

kapcsolatát az erő szabványos mér-

tékegységével.


A tömeg, mint a tehetetlenség

mértéke, a tömegközéppont

fogalma.

Ismerje a tehetetlen tömeg fogal-

mát. Értse a tömegközéppont sze-

repét a valóságos testek mozgásá-

nak értelmezése során.

(pl. medúza).

Földrajz:

a Naprendszer szerkezete, az

égitestek mozgása, csillag-

képek, távcsövek.

Erőtörvények, a dinamika alap-

egyenlete.

A rugó erőtörvénye.

A nehézségi erő és hatása.

Tapadási és csúszási súrlódás.

Alkalmazások:

A súrlódás szerepe az autó

gyorsításában, fékezésében.

Szabadon eső testek

súlytalansága.

Ismerje, és tudja alkalmazni a tanult

egyszerű erőtörvényeket.

Legyen képes egyszerű feladatok

megoldására, néhány egyszerű

esetben:

állandó erővel húzott test;

mozgás lejtőn,

a súrlódás szerepe egyszerű

mozgások esetén.

Az egyenletes körmozgás di-

namikája.

Jelenségek, gyakorlati alkalma-

zások: vezetés kanyarban, út

megdöntése kanyarban, hul-

lámvasút; függőleges síkban

átforduló kocsi; műrepülés,

körhinta, centrifuga.

Értse, hogy az egyenletes körmoz-

gást végző test gyorsulását (a cent-

ripetális gyorsulást) a testre ható

erők eredője adja, ami mindig a kör

középpontjába mutat.

Newton gravitációs törvénye.


zások:

A nehézségi gyorsulás változá-

sa a Földön.

Az árapály-jelenség kvalitatív

magyarázata. A mesterséges

holdak mozgása és a szabad-

esés.

A súlytalanság értelmezése az

űrállomáson. Geostacionárius

műholdak, hírközlési műhol-

dak.

Ismerje Newton gravitációs törvé-

nyét. Tudja, hogy a gravitációs köl-

csönhatás a négy alapvető fizikai

kölcsönhatás egyike, meghatározó

jelentőségű az égi mechanikában.

Legyen képes a gravitációs erőtör-

vényt alkalmazni egyszerű esetekre.

Értse a gravitáció szerepét az űrku-

tatással, űrhajózással kapcsolatos

közismert jelenségekben.

A kölcsönhatás törvénye (New-

ton III. axiómája).

Ismerje Newton III. axiómáját és

egyszerű példákkal tudja azt illuszt-

rálni. Értse, hogy az erő két test

közötti kölcsönhatás. Legyen képes

az erő és ellenerő világos megkü-

lönböztetésére.

A lendületváltozás és az erőha-

tás kapcsolata.

Lendülettétel.

Ismerje a lendület fogalmát, vektor-

jellegét, a lendületváltozás és az

erőhatás kapcsolatát.

Tudja a lendülettételt.


Lendületmegmaradás párköl-

csönhatás (zárt rendszer) ese-

tén.


zások: golyók, korongok ütkö-

zése. Ütközéses balesetek a

közlekedésben. Miért veszélyes

a koccanás? Az utas biztonsá-

gát védő technikai megoldások

(biztonsági öv, légzsák, a gyű-

rődő karosszéria). A rakéta-

meghajtás elve.

Ismerje a lendületmegmaradás tör-

vényét párkölcsönhatás esetén.

Tudjon értelmezni egyszerű köznapi

jelenségeket a lendület megmara-

dásának törvényével.

Legyen képes egyszerű számítások

és mérési feladatok megoldására.

Értse a rakétameghajtás lényegét.

Pontszerű test egyensúlya. A tanuló ismerje, és egyszerű ese-

tekre tudja alkalmazni a pontszerű

test egyensúlyi feltételét. Legyen

képes erővektorok összegzésére.

A kiterjedt test egyensúlya.

A kierjedt test, mint speciális

pontrendszer, tömegközép-

pont.

Forgatónyomaték.


zások:

emelők, tartószerkezetek, épí-

tészeti érdekességek (pl. góti-

kus támpillérek, boltívek.

Ismerje a kiterjedt test és a tömeg-

középpont fogalmát, tudja a kiter-

jedt test egyensúlyának kettős fel-

tételét. Ismerje az erő forgató hatá-

sát, a forgatónyomaték fogalmát.

Legyen képes egyszerű számítások,

mérések, szerkesztések elvégzésé-

re.

Deformálható testek egyensúlyi

állapota.

Ismerje Hooke törvényét, értse a

rugalmas alakváltozás és a belső

erők kapcsolatát.

Pontrendszerek mozgásának

vizsgálata, dinamikai értelme-

zése.

Tudja, hogy az egymással kölcsön-

hatásban lévő testek mozgását az

egyes testekre ható külső erők és a

testek közötti kényszerkapcsolatok

figyelembevételével lehetséges ér-

telmezni.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Erő, párkölcsönhatás, lendület, lendületmegmaradás, erőtörvény, mozgásegyen-

let, pontrendszer, rakétamozgás, ütközés.

Tematikai egység Erőfeszítés és hasznosság

Munka – Energia – Teljesítmény

Órakeret

8 óra

Előzetes tudás A newtoni dinamika elemei, a fizikai munkavégzés tanult fogalma.

A tematikai egység Az általános iskolában tanult munka- és mechanikai energiafogalom elmé-



céljai

lyítése és bővítése, a mechanikai energiamegmaradás igazolása speciális

esetekre és az energiamegmaradás törvényének általánosítása. Az elméleti

megközelítés mellett a fizikai ismeretek mindennapi alkalmazásának bemu-

tatása, gyakorlása.



Fizikai munka és teljesítmény. A tanuló értse a fizikai munkavég-

zés és a teljesítmény fogalmát, is-

merje mértékegységeiket. Legyen

képes egyszerű feladatok megoldá-

sára.

Matematika: a függ-

vény fogalma, grafikus

ábrázolás, egyenletren-

dezés.

Testnevelés és sport:

sportolók teljesítménye,

sportoláshoz használt

pályák energetikai vi-

szonyai és sporteszkö-

zök energetikája.


gyakorlat: járművek

fogyasztása, munkavég-

zése, közlekedésbizton-

sági eszközök, technikai

eszközök (autók, moto-

rok).


élőlények mozgása,

teljesítménye.

Munkatétel. Ismerje a munkatételt és tudja azt

egyszerű esetekre alkalmazni.

Mechanikai energiafajták

(helyzeti energia, mozgási energia,

rugalmas energia).

Ismerje az alapvető mechanikai

energiafajtákat, és tudja azokat a

gyakorlatban értelmezni.

A mechanikai energiamegmaradás

törvénye.

Tudja egyszerű zárt rendszerek pél-

dáin keresztül értelmezni a mecha-

nikai energiamegmaradás törvé-

nyét.

Alkalmazások, jelenségek: a fékút

és a sebesség kapcsolata, a követési

távolság meghatározása.

Tudja, hogy a mechanikai

energiamegmaradás nem teljesül

súrlódás, közegellenállás esetén,

mert a rendszer mechanikailag nem

zárt. Ilyenkor a mechanikai energia-

veszteség a súrlódási erő munkájá-

val egyenlő.

Egyszerű gépek, hatásfok.

Érdekességek, alkalmazások.

Ókori gépezetek, mai alkalmazások.

Az egyszerű gépek elvének felisme-

rése az élővilágban. Egyszerű gépek

az emberi szervezetben.

Tudja a gyakorlatban használt egy-

szerű gépek működését értelmezni,

ezzel kapcsolatban feladatokat

megoldani.

Értse, hogy az egyszerű gépekkel

munka nem takarítható meg.

Energia és egyensúlyi állapot. Ismerje a stabil, labilis és közömbös

egyensúlyi állapot fogalmát és tudja

alkalmazni egyszerű esetekben.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Munkavégzés, energia, helyzeti energia, mozgási energia, rugalmas energia,

munkatétel, mechanikai energiamegmaradás.

Tematikai egység Folyadékok és gázok mechanikája Órakeret

10 óra

Előzetes tudás

Hidrosztatikai és aerosztatikai alapismeretek, sűrűség, nyomás, légnyomás,

felhajtóerő; kémia: anyagmegmaradás, halmazállapotok; földrajz: tengeri,

légköri áramlások.


A tematikai egység


céljai

A témakör jelentőségének bemutatása, mint a fizika egyik legrégebbi terüle-

te és egyúttal a legújabb kutatások színtere (pl. tengeri és légköri áramlások,

a vízi- és szélenergia hasznosítása). A megismert fizikai törvények összekap-

csolása a gyakorlati alkalmazásokkal. Önálló tanulói kísérletezéshez szüksé-

ges képességek fejlesztése, hétköznapi jelenségek fizikai értelmezésének

gyakoroltatása.



Légnyomás kimutatása és mérése.

Jelenségek, gyakorlati alkalmazá-

sok: „Horror vacui” – mint egykori

tudományos hipotézis. (Torricelli

kísérlete vízzel, Guericke vákuum-

kísérletei, Goethe-barométer.)

A légnyomás változásai.

A légnyomás szerepe az időjárási

jelenségekben, a barométer műkö-

dése.

A tanuló ismerje a légnyomás fo-

galmát, mértékegységeit.

Ismerjen néhány, a levegő nyomá-

sával kapcsolatos, gyakorlati szem-

pontból is fontos jelenséget.




dezés.

Kémia: folyadékok, felü-

leti feszültség, kolloid

rendszerek, gázok, le-

vegő, viszkozitás, alter-

natív energiaforrások.



tek: hajózás szerepe,

légiközlekedés szerepe.


gyakorlat: repülőgépek

közlekedésbiztonsági

eszközei, vízi és légi köz-

lekedési szabályok.


Vízi élőlények, madarak

mozgása, sebességei,

reakcióidő. A nyomás és

változásának hatása az

emberi szervezetre (pl.

súlyfürdő, keszonbeteg-

ség, hegyi betegség).

Alkalmazott hidrosztatika.

Pascal törvénye, hidrosztatikai

nyomás.

Hidraulikus gépek.

Tudja alkalmazni hidrosztatikai

ismereteit köznapi jelenségek

értelmezésére. A tanult ismeretek

alapján legyen képes (pl.

hidraulikus gépek alkalmazásainak

bemutatása).

Felhajtóerő nyugvó folyadékokban

és gázokban.

Búvárharang, tengeralattjáró.

Léghajó, hőlégballon.

Legyen képes alkalmazni

hidrosztatikai és aerosztatikai

ismereteit köznapi jelenségek

értelmezésére.

Molekuláris erők folyadékokban

(kohézió és adhézió).

Felületi feszültség.


sok:

habok különleges tulajdonságai,

mosószerek hatásmechanizmusa.

Ismerje a felületi feszültség fogal-

mát. Ismerje a határfelületeknek

azt a tulajdonságát, hogy minimum-

ra törekszenek.

Legyen tisztában a felületi jelensé-

gek fontos szerepével az élő és élet-

telen természetben.

Folyadékok és gázok áramlása.


sok: légköri áramlások, a szél értel-

mezése a nyomásviszonyok alapján,

nagy tengeráramlásokat meghatá-

rozó környezeti hatások.

Tudja, hogy az áramlások oka a

nyomáskülönbség. Legyen képes

köznapi áramlási jelenségek kvalita-

tív fizikai értelmezésére.

Tudja értelmezni az áramlási sebes-

ség változását a keresztmetszettel

az anyagmegmaradás (kontinuitási

egyenlet) alapján.


Közegellenállás.

Az áramló közegek energiája, a

szél- és a vízi energia hasznosítása.

Ismerje a közegellenállás jelensé-

gét, tudja, hogy a közegellenállási

erő sebességfüggő.

Legyen tisztában a vízi és szélener-

gia jelentőségével, hasznosításának

múltbeli és korszerű lehetőségeivel.

A megújuló energiaforrások aktuális

hazai hasznosítása.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Hidrosztatikai nyomás, felhajtóerő, úszás, viszkozitás, felületi feszültség, lég-

nyomás, légáramlás, áramlási sebesség, aerodinamikai felhajtóerő, közegellen-

állás, szél- és vízienergia, szélerőmű, vízerőmű.

A fejlesztés várt

eredményei a 9.

évfolyam végén

A kísérletezési, mérési kompetencia, a megfigyelő, rendszerező készség fejlő-

dése.

A mozgástani alapfogalmak ismerete, grafikus feladatmegoldás. A newtoni me-

chanika szemléleti lényegének elsajátítása: az erő nem a mozgás fenntartásá-

hoz, hanem a mozgásállapot megváltoztatásához szükséges.

Egyszerű kinematikai és dinamikai feladatok megoldása.

A kinematika és dinamika mindennapi alkalmazása.

Folyadékok és gázok sztatikájának és áramlásának alapjelenségei és ezek felis-

merése a gyakorlati életben.

A továbbhaladás feltételei

- A diák kísérletezési, mérési kompetenciája, a megfigyelő, rendszerező készsége fejlődött.

- A mozgástani alapfogalmakat megismerte, feladatokat tud grafikusan megoldani. A newtoni

mechanika szemléleti lényegét elsajátította: az erő nem a mozgás fenntartásához, hanem a

mozgásállapot megváltoztatásához szükséges.

- Egyszerű kinematikai és dinamikai feladatok old meg.

- A kinematika és a dinamika mindennapi alkalmazására képes.

- Folyadékok és gázok sztatikájának és áramlásának alapjelenségeit ismeri és ezeket felismeri a

gyakorlati életben.

10. évfolyam

Óraterv

Tematikai egység Órakeret

1. Közel- és távolhatás – Elektromos töltés és erőtér 10 óra

2. A mozgó töltések - Egyenáram 18 óra

3. Hőhatások és állapotváltozások – hőtani alapjelenségek, gáztörvények 10 óra

4. Részecskék rendezett és rendezetlen mozgása – Molekuláris hőelmélet elemei 4 óra

5. Energia, hő és munka – a hőtan főtételei 18 óra

6. Hőfelvétel hőmérsékletváltozás nélkül – halmazállapot-változások 8 óra

7. Mindennapok hőtana 4 óra

Összesen: 72 óra


Jegyzőkönyv készítés: legalább kettő, a tanórán bemutatott kísérlet vagy vizsgálat jegyzőkönyvének

elkészítése. (A tantárgyat tanító tanár szabadon dönthet, hogy melyik kísérlet vagy vizsgálat jegyző-

könyvét kéri.)

Projektmunka: kiscsoportos projektmunka a Mindennapok hőtana tematikai egységben (A tanterv

tartalmaz a feldolgozásra ajánlott témákat is.)

Részletes tanterv

Tematikai egység Közel- és távolhatás – Elektromos töltés és erőtér Órakeret

10 óra

Előzetes tudás Erő, munka, energia, elektromos töltés.

A tematikai egység


céljai

Az elektrosztatikus mező fizikai valóságként való elfogadtatása. A mező jel-

lemzése a térerősség, potenciál és erővonalak segítségével. A probléma-

megoldó képesség fejlesztése jelenségek, kísérletek, mindennapi alkalmazá-

sok értelmezésével.



Elektrosztatikai alapjelenségek.

Elektromos kölcsönhatás.

Elektromos töltés.

A tanuló ismerje az elektrosztatikus

alapjelenségeket, a pozitív és nega-

tív töltést, tudjon egyszerű kísérle-

teket, jelenségeket értelmezni.

Kémia: Elektron, pro-

ton, elektromos töltés,

az atom felépítése,

elektrosztatikus köl-

csönhatások, kristályrá-

csok szerkezete. Kötés,

polaritás, molekulák

polaritása, fémes kötés,

fémek elektromos veze-

tése.

Matematika: alapműve-

letek, egyenletrende-

zés, számok normálalak-

ja, vektorok, függvé-

nyek.


gyakorlat: balesetvéde-

lem, földelés.

Coulomb törvénye.

(A töltés mértékegysége.)

Ismerje a Coulomb-féle erőtör-

vényt.

Az elektromos erőtér (mező).

Az elektromos mező, mint a köl-

csönhatás közvetítője.

Az elektromos térerősség vektora, a

tér szerkezetének szemléltetése

erővonalakkal.

A homogén elektromos mező.

Az elektromos mező munkája ho-

mogén mezőben.

Az elektromos feszültség fogalma.

Ismerje a mező fogalmát, és létezé-

sét fogadja el anyagi objektumként.

Tudja, hogy az elektromos mező

forrása/i a töltés/töltések.

Ismerje a mezőt jellemző térerős-

séget, értse az erővonalak jelenté-

sét.

Ismerje a homogén elektromos me-

ző fogalmát és jellemzését.

Ismerje az elektromos feszültség

fogalmát.

Tudja, hogy a töltés mozgatása so-

rán végzett munka nem függ az út-

tól, csak a kezdeti és végállapotok

helyzetétől.

Legyen képes homogén elektromos

térrel kapcsolatos elemi feladatok

megoldására.


Töltés eloszlása fémes vezetőn.


sok: légköri elektromosság, csúcs-

hatás, villámhárító, Faraday-kalitka,

árnyékolás. Miért véd az autó ka-

rosszériája a villámtól? Elektromos

koromleválasztó.

A fénymásoló működése.

Tudja, hogy a fémre felvitt töltések

a felületen helyezkednek el.

Ismerje az elektromos megosztás, a

csúcshatás jelenségét, a Faraday-

kalitka és a villámhárító működését

és gyakorlati jelentőségét.

Kapacitás fogalma.

A síkkondenzátor kapacitása. Kon-

denzátorok kapcsolása.

A kondenzátor energiája.

Az elektromos mező energiája.

Ismerje a kapacitás fogalmát, a sík-

kondenzátor terét.

Tudja értelmezni kondenzátorok

soros és párhuzamos kapcsolását.

Egyszerű kísérletek alapján tudja

értelmezni, hogy a feltöltött kon-

denzátornak, azaz a kondenzátor

elektromos terének energiája van.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Töltés, elektromos erőtér, térerősség, erővonalrendszer, feszültség, potenciál,

kondenzátor, az elektromos tér energiája.

Tematikai egység A mozgó töltések – az egyenáram Órakeret

18 óra

Előzetes tudás Telep (áramforrás), áramkör, fogyasztó, áramerősség, feszültség.

A tematikai egység


céljai

Az egyenáram értelmezése, mint a töltések áramlása. Az elektromos áram

jellemzése hatásain keresztül (hőhatás, mágneses, vegyi és biológiai hatás).

Az elméleten alapuló gyakorlati ismeretek kialakítása (egyszerű hálózatok

ismerete, ezekkel kapcsolatos egyszerű számítások, telepek, akkumulátorok,

elektromágnesek, motorok). Az energiatudatos magatartás fejlesztése.



Az elektromos áram fogalma, kap-

csolata a fémes vezetőkben zajló

töltésmozgással.

A zárt áramkör.

Jelenségek, alkalmazások: Volta-

oszlop, laposelem, rúdelem, nap-

elem.

A tanuló ismerje az elektromos

áram fogalmát, mértékegységét,

mérését. Tudja, hogy az egyenára-

mú áramforrások feszültségét, pó-

lusainak polaritását nem elektro-

mos jellegű belső folyamatok (gyak-

ran töltésátrendeződéssel járó ké-

miai vagy más folyamatok) biztosít-

ják.

Ismerje az elektromos áramkör leg-

fontosabb részeit, az áramkör ábrá-

zolását kapcsolási rajzon.

Kémia: Elektromos

áram, elektromos veze-

tés, rácstípusok tulaj-

donságai és azok anyag-

szerkezeti magyarázata.

Galvánelemek működé-

se, elektromotoros erő.

Ionos vegyületek elekt-

romos vezetése olva-

dékban és oldatban,

elektrolízis.

Vas mágneses tulajdon-

sága.

Ohm törvénye, áram- és feszült-

ségmérés.

Ismerje az elektromos ellenállás,

fajlagos ellenállás fogalmát, mér-


Fogyasztók (vezetékek) ellenállása.

Fajlagos ellenállás.

Ohm törvénye teljes áramkörre.

Elektromotoros erő, kapocsfeszült-

ség, a belső ellenállás fogalma.

Az elektromos mező munkája az

áramkörben. Az elektromos telje-

sítmény.

Az elektromos áram hőhatása.

Fogyasztók a háztartásban,

fogyasztásmérés, az

energiatakarékosság lehetőségei.

tékegységét és mérésének módját.

Tudja Ohm törvényét. Legyen képes

egyszerű számításokat végezni Ohm

törvénye alapján.

Ismerje a telepet jellemző elektro-

motoros erő és a belső ellenállás

fogalmát, Ohm törvényét teljes

áramkörre.

Tudja értelmezni az elektromos

áram teljesítményét, munkáját.

Legyen képes egyszerű számítások

elvégzésére. Tudja értelmezni a

fogyasztókon feltüntetett

teljesítményadatokat. Az

energiatakarékosság fontosságának

bemutatása.

Matematika: alapműve-

letek, egyenletrende-

zés, számok normálalak-

ja.


gyakorlat: Áram bioló-

giai hatása, elektromos

áram a háztartásban,

biztosíték, fogyasztás-

mérők, balesetvédelem.

A világítás fejlődése és a

korszerű világítási esz-

közök.

Korszerű elektromos

háztartási készülékek,

energiatakarékosság.

Informatika: mikro-

elektronikai áramkörök,

mágneses információ-

rögzítés.

Összetett hálózatok.

Ellenállások kapcsolása. Az eredő

ellenállás fogalma, számítása.

Tudja a hálózatok törvényeit alkal-

mazni ellenállás-kapcsolások eredő-

jének számítása során.

Az áram vegyi hatása.

Az áram biológiai hatása.

Tudja, hogy az elektrolitokban moz-

gó ionok jelentik az áramot. Ismerje

az elektrolízis fogalmát, néhány

gyakorlati alkalmazását.

Értse, hogy az áram vegyi hatása és

az élő szervezeteket gyógyító és

károsító hatása között összefüggés

van.

Ismerje az alapvető elektromos

érintésvédelmi szabályokat és azo-

kat a gyakorlatban is tartsa be.

Mágneses mező (permanens mág-

nesek).

Permanens mágnesek kölcsönhatá-

sa, a mágnesek tere.

Az egyenáram mágneses hatása.

Áram és mágnes kölcsönhatása.

Egyenes vezetőben folyó egyen-

áram mágneses terének vizsgálata.

A mágneses mezőt jellemző induk-

cióvektor fogalma, mágneses in-

dukcióvonalak.

Tudja bemutatni az áram mágneses

terét egyszerű kísérlettel.

Ismerje a tér jellemzésére alkalmas

mágneses indukcióvektor fogalmát.

Legyen képes a mágneses és az

elektromos mező jellemzőinek ösz-

szehasonlítására, a hasonlóságok és

különbségek bemutatására.

Tudja értelmezni az áramra ható

erőt mágneses térben.


A vasmag (ferromágneses közeg)

szerepe a mágneses hatás szem-

pontjából. Az áramjárta vezetőre

ható erő mágneses térben.

Az elektromágnes és gyakorlati al-

kalmazásai.

Az elektromotor működése.

Ismerje az egyenáramú motor mű-

ködésének elvét.

Lorentz-erő – mágneses tér hatása

mozgó szabad töltésekre.

Ismerje a Lorentz-erő fogalmát és

tudja alkalmazni néhány jelenség

értelmezésére (katódsugárcső, cik-

lotron).

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Áramkör, ellenállás, fajlagos ellenállás, az egyenáram teljesítménye és munkája,

elektromotoros erő, belső ellenállás, az áram hatásai (hő, kémiai, biológiai,

mágneses), elektromágnes, Lorentz-erő, elektromotor.

Tematikai egység Hőhatások és állapotváltozások – hőtani alapjelenségek,

gáztörvények

Órakeret

10 óra

Előzetes tudás Hőmérséklet, hőmérséklet mérése. A gázokról kémiából tanult ismeretek.

A tematikai egység


céljai

A hőtágulás jelenségének tárgyalása, mint a hőmérséklet mérésének klasz-

szikus alapjelensége. A gázok anyagi minőségtől független hőtágulásán ala-

puló Kelvin féle „abszolút” hőmérsékleti skála bevezetése. Gázok állapotjel-

zői közt fennálló összefüggések kísérleti és elméleti vizsgálata.



A hőmérséklet, hőmérők, hőmérsék-

leti skálák.

Ismerje a tanuló a hőmérsékletmé-

résre leginkább elterjedt Celsius-

skálát, néhány gyakorlatban hasz-

nált hőmérő működési elvét. Le-

gyen gyakorlata hőmérsékleti grafi-

konok olvasásában.

Kémia: a gáz fogalma és

az állapothatározók kö-

zötti összefüggések:

Avogadro törvénye, mo-

láris térfogat, abszolút,

illetve relatív sűrűség.

Matematika: a függvény

fogalma, grafikus ábrá-

zolás, egyenletrende-

zés, exponenciális függ-

vény.

Testnevelés és sport:

sport nagy magassá-

gokban, sportolás a

mélyben.


Hőtágulás.

Szilárd anyagok lineáris, felületi és

térfogati hőtágulása.

Folyadékok hőtágulása.

Ismerje a hőtágulás jelenségét szi-

lárd anyagok és folyadékok esetén.

Tudja a hőtágulás jelentőségét a

köznapi életben, ismerje a víz kü-

lönleges hőtágulási sajátosságát.

Gázok állapotjelzői, összefüggéseik.

Boyle-Mariotte-törvény,

Gay-Lussac-törvények.

A Kelvin-féle gázhőmérsékleti skála.

Ismerje a tanuló a gázok alapvető

állapotjelzőit, az állapotjelzők kö-

zötti páronként kimérhető össze-

függéseket.

Ismerje a Kelvin-féle hőmérsékleti

skálát és legyen képes a két alapve-

tő hőmérsékleti skála közti átszámí-


tásokra. Tudja értelmezni az abszo-

lút nulla fok jelentését. Tudja, hogy

a gázok döntő többsége átlagos

körülmények között az anyagi mi-

nőségüktől függetlenül hasonló fizi-

kai sajátságokat mutat. Ismerje az

ideális gázok állapotjelzői között

felírható összefüggést, az állapot-

egyenletet és tudjon ennek segítsé-

gével egyszerű feladatokat megol-

dani.

keszonbetegség, hegyi

betegség, madarak re-

pülése.

Földrajz: széltérképek,

nyomástérképek,

hőtérképek, áramlások.

Az ideális gáz állapotegyenlete. Tudja a gázok állapotegyenletét

mint az állapotjelzők közt fennálló

összefüggést.

Ismerje az izoterm, izochor és izo-

bár, adiabatikus állapotváltozáso-

kat.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Hőmérséklet, hőmérsékletmérés, hőmérsékleti skála, lineáris és térfogati

hőtágulás, állapotegyenlet, egyesített gáztörvény, állapotváltozás, izochor,

izoterm, izobár változás, Kelvin-skála.

Tematikai egység Részecskék rendezett és rendezetlen mozgása –

A molekuláris hőelmélet elemei

Órakeret

4 óra

Előzetes tudás

Az anyag atomos szerkezete, az anyag golyómodellje, gázok nyomása, ru-

galmas ütközés, lendületváltozás, mozgási energia, kémiai részecskék töme-

ge.

A tematikai egység


céljai

A gázok makroszkopikus jellemzőinek értelmezése a modell alapján, a nyo-

más, hőmérséklet – átlagos kinetikus energia, „belső energia”. A melegítés

hatására fellépő hőmérséklet-növekedésnek és a belső energia változásának

a modellre alapozott fogalmi összekapcsolása révén a hőtan főtételei meg-

értésének előkészítése.



Az ideális gáz kinetikus modellje. A tanuló ismerje a gázok univerzális

tulajdonságait magyarázó részecs-

ke-modellt.

Kémia: gázok tulajdon-

ságai, ideális gáz.

A gáz nyomásának és hőmérsékle-

tének értelmezése.

Értse a gáz nyomásának és hőmér-

sékletének a modellből kapott

szemléletes magyarázatát.

Az ekvipartíció tétele, a részecskék

szabadsági fokának fogalma.

Gázok moláris és fajlagos

hőkapacitása.

Ismerje az ekvipartíció-tételt, a gáz-

részecskék átlagos kinetikus energi-

ája és a hőmérséklet közti kapcsola-

tot. Lássa, hogy a gázok melegítése


során a gáz energiája nő, a melegí-

tés lényege energiaátadás.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Modellalkotás, kinetikus gázmodell, nyomás, hőmérséklet, ekvipartíció.

Tematikai egység Energia, hő és munka – a hőtan főtételei Órakeret

18 óra

Előzetes tudás Munka, kinetikus energia, energiamegmaradás, hőmérséklet, melegítés.

A tematikai egység


céljai

A hőtan főtételeinek tárgyalása során annak megértetése, hogy a termé-

szetben lejátszódó folyamatokat általános törvények írják le. Az energiafo-

galom általánosítása, az energiamegmaradás törvényének kiterjesztése. A

termodinamikai gépek működésének értelmezése, a termodinamikai hatás-

fok korlátos voltának megértetése. Annak elfogadtatása, hogy energia be-

fektetése nélkül nem működik egyetlen gép, berendezés sem, örökmozgók

nem léteznek. A hőtani főtételek univerzális (a természettudományokban

általánosan érvényes) tartalmának bemutatása.



Melegítés munkavégzéssel.

(Az ősember tűzgyújtása.)

A belső energia fogalmának kialakí-

tása.

A belső energia megváltoztatása.

Tudja a tanuló, hogy a melegítés

lényege energiaátadás, „hőanyag”

nincs!

Ismerje a tanuló a belső energia

fogalmát, mint a gázrészecskék

energiájának összegét. Tudja, hogy

a belső energia melegítéssel

és/vagy munkavégzéssel változtat-

ható.

Kémia: Exoterm és en-

doterm folyamatok,

termokémia, Hess- té-

tel, kötési energia, re-

akcióhő, égéshő, elekt-

rolízis.Gyors és lassú

égés, tápanyag, ener-

giatartalom (ATP), a

kémiai reakciók iránya,

megfordítható folyama-

tok, kémiai egyensú-

lyok, stacionárius álla-

pot, élelmiszerkémia.


gyakorlat: Folyamatos

technológiai fejleszté-

sek, innováció.

Földrajz: környezetvé-

delem, a megújuló és

nem megújuló energia

fogalma.


az „éltető Nap”, hőház-

A termodinamika I. főtétele.

Alkalmazások konkrét fizikai, kémi-

ai, biológiai példákon.

Egyszerű számítások.

Ismerje a termodinamika I. főtéte-

lét mint az energiamegmaradás

általánosított megfogalmazását.

Az I. főtétel alapján tudja energeti-

kai szempontból értelmezni a gázok

korábban tanult speciális állapotvál-

tozásait. Kvalitatív példák alapján

fogadja el, hogy az I. főtétel általá-

nos természeti törvény, ami fizikai,

kémiai, biológiai, geológiai folyama-

tokra egyaránt érvényes.

Hőerőgép.

Gázzal végzett körfolyamatok.

A hőerőgépek hatásfoka.

Az élő szervezet hőerőgépszerű

működése.

Gázok körfolyamatainak elméleti

vizsgálata alapján értse meg a hő-

erőgép, hűtőgép, hőszivattyú mű-

ködésének alapelvét. Tudja, hogy a

hőerőgépek hatásfoka lényegesen


kisebb, mint 100%. Tudja kvalitatív

szinten alkalmazni a főtételt a gya-

korlatban használt hőerőgépek,

működő modellek energetikai ma-

gyarázatára. Energetikai szempont-

ból lássa a lényegi hasonlóságot a

hőerőgépek és az élő szervezetek

működése között.

tartás, öltözködés.

Magyar nyelv és iroda-

lom: Madách Imre.



tek; vizuális kultúra: A

Nap kitüntetett szerepe

a mitológiában és a mű-

vészetekben. A beruhá-

zás megtérülése, meg-

térülési idő, takarékos-

ság.

Filozófia; magyar nyelv

és irodalom: Madách:

Az ember tragédiája,

eszkimó szín.

Az „örökmozgó” lehetetlensége. Tudja, hogy „örökmozgó” (energia-

betáplálás nélküli hőerőgép) nem

létezhet!

A természeti folyamatok iránya.

A spontán termikus folyamatok irá-

nya, a folyamatok megfordításának

lehetősége.

Ismerje a reverzibilis és irreverzibilis

változások fogalmát. Tudja, hogy a

természetben az irreverzibilitás a

meghatározó.

Kísérleti tapasztalatok alapján lássa,

hogy a különböző hőmérsékletű

testek közti termikus kölcsönhatás

iránya meghatározott: a magasabb

hőmérsékletű test energiát ad át az

alacsonyabb hőmérsékletűnek; a

folyamat addig tart, amíg a hőmér-

sékletek kiegyenlítődnek. A spon-

tán folyamat iránya csak

energiabefektetés árán változtatha-

tó meg.

A termodinamika II. főtétele. Ismerje a hőtan II. főtételét és tud-

ja, hogy kimondása tapasztalati ala-

pon történik. Tudja, hogy a hőtan II.

főtétele általános természettör-

vény, a fizikán túl minden termé-

szettudomány és a műszaki tudo-

mányok is alapvetőnek tekintik.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Főtétel, hőerőgép, reverzibilitás, irreverzibilitás, örökmozgó.

Tematikai egység Hőfelvétel hőmérsékletváltozás nélkül – halmazállapot-

változások

Órakeret

8 óra

Előzetes tudás Halmazállapotok szerkezeti jellemzői (kémia), a hőtan főtételei.

A tematikai egység


céljai

A halmazállapotok jellemző tulajdonságainak és a halmazállapot-változások

energetikai hátterének tárgyalása, bemutatása. A halmazállapot-

változásokkal kapcsolatos mindennapi jelenségek értelmezése a fizikában és

a társ-természettudományok területén is.

Problémák, jelenségek, gyakorlati Követelmények Kapcsolódási pontok


alkalmazások, ismeretek

A halmazállapotok makroszkopikus

jellemzése, energetikai és

mikroszerkezeti értelmezése.

A tanuló tudja az anyag különböző

halmazállapotait (szilárd, folyadék-

és gázállapot) makroszkopikus fizi-

kai tulajdonságaik alapján jellemez-

ni. Lássa, hogy ugyanazon anyag

különböző halmazállapotai esetén a

belsőenergia-értékek különböznek,

a halmazállapot megváltozása

energiaközlést (elvonást) igényel.




dezés.

Kémia: halmazállapotok

és halmazállapot-

változások, exoterm és

endoterm folyamatok,

kötési energia,

képződéshő, reakcióhő,

üzemanyagok égése,

elektrolízis.

Biológia-egészségtan: a

táplálkozás alapvető

biológiai folyamatai,

ökológia, az „éltető

Nap”, hőháztartás, öl-

tözködés.


gyakorlat: folyamatos

technológiai fejleszté-

sek, innováció.

Földrajz: környezetvé-

delem, a megújuló és

nem megújuló energia

fogalma.

Az olvadás és a fagyás jellemzői.

A halmazállapot-változás energeti-

kai értelmezése.

Jelenségek, alkalmazások:

A hűtés mértéke és a hűtési

sebesség meghatározza a

megszilárduló anyag mikro-

szerkezetét és ezen keresztül sok

tulajdonságát. Fontos a

kohászatban, mirelit-iparban. Ha a

hűlés túl gyors, nincs kristályosodás

– az olvadék üvegként szilárdul

meg.

Ismerje az olvadás, fagyás fogalmát,

jellemző paramétereit (olvadás-

pont, olvadáshő). Legyen képes

egyszerű kalorikus feladatok meg-

oldására. Ismerje a fagyás és olva-

dás szerepét a mindennapi életben.

Párolgás és lecsapódás (forrás).

A párolgás (forrás), lecsapódás jel-

lemzői. Halmazállapot-változások a

természetben. A halmazállapot-

változás energetikai értelmezése.

Jelenségek, alkalmazások: a „kukta-

fazék” működése (a forráspont

nyomásfüggése), a párolgás hűtő

hatása, szublimáció, desztilláció,

szárítás, csapadékformák.

Ismerje a párolgás, forrás, lecsapó-

dás jelenségét, mennyiségi jellem-

zőit. Legyen képes egyszerű számí-

tások elvégzésére, a jelenségek fel-

ismerésére a hétköznapi életben

(időjárás). Ismerje a forráspont

nyomásfüggésének gyakorlati jelen-

tőségét és annak alkalmazását.

Legyen képes egyszerű kalorikus

feladatok megoldására számítással.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Halmazállapot (gáz, folyadék, szilárd), halmazállapot-változás (olvadás, fagyás,

párolgás, lecsapódás, forrás).

Tematikai egység Mindennapok hőtana Órakeret

4 óra

Előzetes tudás

A tematikai egység


céljai

A fizika és a mindennapi jelenségek kapcsolatának, a fizikai ismeretek hasz-

nosságának tudatosítása. Kiscsoportos projektmunka otthoni, internetes és

könyvtári témakutatással, adatgyűjtéssel, kísérletezés tanári irányítással. A

csoportok eredményeinek bemutatása, megvitatása, értékelése.



alkalmazások, ismeretek Fejlesztési követelmények Kapcsolódási pontok

Feldolgozásra ajánlott témák:

Halmazállapot-változások a ter-

mészetben.

Korszerű fűtés, hőszigetelés a

lakásban.

Hőkamerás felvételek.

Hogyan készít meleg vizet a nap-

kollektor.

Hőtan a konyhában.

Naperőmű.

A vízerőmű és a hőerőmű össze-

hasonlító vizsgálata.

Az élő szervezet mint termodi-

namikai gép.

Az UV- és az IR-sugárzás egész-

ségügyi hatása.

Látszólagos „örökmozgók” mű-

ködésének vizsgálata.

Kísérleti munka tervezése csoport-

munkában, a feladatok felosztása.

A kísérletek megtervezése, a méré-

sek elvégzése, az eredmények rögzí-

tése.

Az eredmények nyilvános bemuta-

tása kiselőadások, kísérleti bemuta-

tó formájában.


gyakorlat: takarékosság,

az autók hűtési rendsze-

rének téli védelme.



tek: beruházás megté-

rülése, megtérülési idő.


táplálkozás, ökológiai

problémák. A hajszál-

csövesség szerepe nö-

vényeknél, a levegő pá-

ratartalmának hatása az

élőlényekre, fagykár a

gyümölcsösökben,

üvegházhatás, a vér-

nyomásra ható ténye-

zők.


lom: Madách: Az ember

tragédiája (eszkimó

szín).

Kulcsfogalmak/

fogalmak

A hőtani tematikai egységek kulcsfogalmai.

A fejlesztés várt

eredményei a 10.

évfolyam végén

Az elektrosztatika alapjelenségei és fogalmai, az elektromos és a mágneses me-

ző fizikai objektumként való elfogadása. Az áramokkal kapcsolatos alapismere-

tek és azok gyakorlati alkalmazásai, egyszerű feladatok megoldása.

A gázok makroszkopikus állapotjelzői és összefüggéseik, az ideális gáz golyó-

modellje, a nyomás és a hőmérséklet kinetikus értelmezése golyómodellel.

Hőtani alapfogalmak, a hőtan főtételei, hőerőgépek. Annak ismerete, hogy gé-

peink működtetése, az élő szervezetek működése csak energia befektetése

árán valósítható meg, a befektetett energia jelentős része elvész, a működés-

ben nem hasznosul, „örökmozgó” létezése elvileg kizárt. Mindennapi környeze-

tünk hőtani vonatkozásainak ismerete.

Az energiatudatosság fejlődése.



- A diák az elektrosztatika alapjelenségeit és fogalmait megismerte, az elektromos és a mágne-

ses mezőt fizikai objektumként elfogadja. Az áramokkal kapcsolatos alapismereteket elsajátí-

totta és azokat gyakorlatban, egyszerű feladatok megoldásában tudja alkalmazni.

- A gázok makroszkopikus állapotjelzőit és összefüggéseiket, az ideális gáz golyómodelljét ismeri,

a nyomást és a hőmérsékletet kinetikusan értelmezi golyómodellel.

- A hőtani alapfogalmakat, a hőtan főtételeit, a hőerőgépeket megismerte. Tudja, hogy gépeink

működtetése, az élő szervezetek működése csak energia befektetése árán valósítható meg, a

befektetett energia jelentős része elvész, a működésben nem hasznosul, „örökmozgó” létezé-

se elvileg kizárt. Mindennapi környezetünk hőtani vonatkozásait ismeri.

- Az energiatudatossága fejlődött.

11. évfolyam

A képzés második szakasza a matematikailag igényesebb mechanikai és elektrodinamikai tartal-

makat (rezgések, indukció, elektromágneses rezgések, hullámok), az optikát és a modern fizika két

nagy témakörét: a héj- és magfizikát, valamint a csillagászat-asztrofizikát dolgozza fel. A mechanika,

az elektrodinamika és az optika esetén a jelenségek és a törvények megismerésén az érdekességek és

a gyakorlati alkalmazásokon túl fontos az alapszintű feladat- és problémamegoldás. A modern fiziká-

ban a hangsúly a jelenségeken, a gyakorlati vonatkozásokon van.

Az atommodellek fejlődésének bemutatása jó lehetőséget ad a fizikai törvények feltárásában

alapvető modellezés lényegének koncentrált bemutatására. Az atomszerkezetek megismerésén ke-

resztül jól kapcsolható a fizikai és a kémiai ismeretanyag, illetve megtárgyalható a kémiai kötésekkel

összetartott kristályos és cseppfolyós anyagok mikroszerkezete és fizikai sajátságai közti kapcsolat. Ez

utóbbi témának fontos része a félvezetők tárgyalása.

A magfizika tárgyalása az elméleti alapozáson túl magába foglalja a nukleáris technika kérdéskö-

rét, annak kockázati tényezőit is.

A Csillagászat és asztrofizika fejezet a klasszikus csillagászati ismeretek rendszerezése után a mag-

fizikához jól kapcsolódó csillagszerkezeti és kozmológiai kérdésekkel folytatódik.

A fizika tematikus tanulásának záró éve döntően az ismeretek bővítését és rendszerezését szolgál-

ja, bemutatva a fizika szerepét a mindennapi jelenségek és a korszerű technika értelmezésében, és

hangsúlyozva a felelősséget környezetünk megóvásáért.

11. évfolyam

Óraterv Tematikai egység Órakeret

1. Mechanikai rezgések, hullámok 14 óra

2. Mágnesség és elektromosság – Elektromágneses indukció, váltóáramú

hálózatok 14 óra

3. Rádió, televízió, mobiltelefon – Elektromágneses rezgések, hullámok 6 óra

4. Hullám- és sugároptika 14 óra

5. Az atomok szerkezete 8 óra

6. Az atommag is részekre bontható – a magfizika elemei 8 óra

7. Csillagászat és asztrofizika elemei 8 óra

Összesen: 72 óra


Jegyzőkönyv készítés: legalább kettő, a tanórán bemutatott kísérlet vagy vizsgálat jegyzőkönyvének

elkészítése. (A tantárgyat tanító tanár szabadon dönthet, hogy melyik kísérlet vagy vizsgálat jegyző-

könyvét kéri.)

Külső gyakorlat: Például egy erőmű (esetleg a Paksi Atomerőmű), az Elektrotechnikai Múzeum, a

Planetárium, egy csillagvizsgáló meglátogatása - kötelező beszámoló készítéssel.

Részletes tanterv

Tematikai egység Mechanikai rezgések, hullámok Órakeret

14 óra

Előzetes tudás

A forgásszögek szögfüggvényei. A dinamika alapegyenlete, a rugó erőtörvé-

nye, kinetikus energia, rugóenergia, sebesség, hangtani jelenségek, alapis-

meretek.

A tematikai egység


céljai

A mechanikai rezgések tárgyalásával a váltakozó áramok és az elektromág-

neses rezgések megértésének előkészítése. A rezgések szerepének bemuta-

tása a mindennapi életben. A mechanikai hullámok tárgyalása. A rezgésálla-

pot terjedésének és a hullám időbeli és térbeli periodicitásának leírásával az

elektromágneses hullámok megértését alapozza meg. Hangtan tárgyalása a

fizikai fogalmak és a köznapi jelenségek összekapcsolásával.



A rugóra akasztott rezgő test kine-

matikai vizsgálata.

A rezgésidő meghatározása.

A tanuló ismerje a rezgő test jel-

lemző paramétereit (amplitúdó,

rezgésidő, frekvencia).

Ismerje és tudja grafikusan ábrázol-

ni a mozgás kitérés-idő, sebesség-

idő, gyorsulás-idő függvényeit. Tud-

ja, hogy a rezgésidőt a test tömege

és a rugóállandó határozza meg.

Matematika: periodikus

függvények.

Filozófia: az idő filozófi-

ai kérdései.

Informatika: az informa-

tikai eszközök működé-

sének alapja, az órajel. A rezgés dinamikai vizsgálata. Tudja, hogy a harmonikus rezgés

dinamikai feltétele a lineáris erő-

törvény. Legyen képes felírni a ru-

gón rezgő test mozgásegyenletét.

A rezgőmozgás energetikai vizsgá-

lata.

A mechanikai energiamegmaradás

harmonikus rezgés esetén.

Legyen képes az energiaviszonyok

kvalitatív értelmezésére a rezgés

során. Tudja, hogy a feszülő rugó

energiája a test mozgási energiájává

alakul, majd újból rugóenergiává.

Ha a csillapító hatások elhanyagol-

hatók, a rezgésre érvényes a me-

chanikai energia megmaradása.

Tudja, hogy a környezeti hatások

(súrlódás, közegellenállás) miatt a

rezgés csillapodik.


Ismerje a rezonancia jelenségét és

ennek gyakorlati jelentőségét.

A hullám fogalma, jellemzői. A tanuló tudja, hogy a mechanikai

hullám a rezgésállapot terjedése

valamely közegben, miközben

anyagi részecskék nem haladnak a

hullámmal, a hullámban energia

terjed.

Hullámterjedés egy dimenzióban,

kötélhullámok.

Kötélhullámok esetén értelmezze a

jellemző mennyiségeket (hullám-

hossz, periódusidő).

Ismerje a terjedési sebesség, a hul-

lámhossz és a periódusidő kapcso-

latát.

Ismerje a longitudinális és transz-

verzális hullámok fogalmát.

Felületi hullámok.

Hullámok visszaverődése, törése.

Hullámok találkozása, állóhullámok.

Hullámok interferenciája, az erősí-

tés és a gyengítés feltételei.

Hullámkádas kísérletek alapján ér-

telmezze a hullámok visszaverődé-

sét, törését.

Tudja, hogy a hullámok akadályta-

lanul áthaladhatnak egymáson.

Értse az interferencia jelenségét és

értelmezze az erősítés és gyengítés

(kioltás) feltételeit.

Térbeli hullámok.

Jelenségek: földrengéshullámok,

lemeztektonika.

Tudja, hogy alkalmas frekvenciájú

rezgés állandósult hullámállapotot

(állóhullám) eredményezhet.

A hang mint a térben terjedő hul-

lám.

A hang fizikai jellemzői. Alkalmazá-

sok: hallásvizsgálat.

Hangszerek, a zenei hang jellemzői.

Ultrahang és infrahang.

Zajszennyeződés fogalma.

Tudja, hogy a hang mechanikai rez-

gés, ami a levegőben longitudinális

hullámként terjed.

Ismerje a hangmagasság, a hang-

erősség, a terjedési sebesség fo-

galmát.

Legyen képes legalább egy hangszer

működésének magyarázatára.

Ismerje az ultrahang és az infrahang

fogalmát, gyakorlati alkalmazását.

Ismerje a hallás fizikai alapjait, a

hallásküszöb és a zajszennyezés

fogalmát.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Harmonikus rezgés, lineáris erőtörvény, rezgésidő, hullám, hullámhossz, perió-

dusidő, transzverzális hullám, longitudinális hullám, hullámtörés, interferencia,

állóhullám, hanghullám, hangsebesség, hangmagasság, hangerő, rezonancia.


Tematikai egység Mágnesség és elektromosság – Elektromágneses indukció,

váltóáramú hálózatok

Órakeret

14 óra

Előzetes tudás Mágneses tér, az áram mágneses hatása, feszültség, áram.

A tematikai egység


céljai

Az indukált elektromos mező és a nyugvó töltések által keltett erőtér közötti

lényeges szerkezeti különbség kiemelése. Az elektromágneses indukció gya-

korlati jelentőségének bemutatása. Energia hálózatok ismerete és az ener-

giatakarékosság fogalmának kialakítása a fiatalokban.



Az elektromágneses indukció jelen-

sége.

A tanuló ismerje a mozgási indukció

alapjelenségét, és tudja azt a Lo-

rentz-erő segítségével értelmezni.

Kémia: elektromos

áram, elektromos veze-

tés.

Matematika: trigono-

metrikus függvények,

függvény transzformá-

ció.


gyakorlat: Az áram bio-

lógiai hatása, baleset-

védelem, elektromos

áram a háztartásban,

biztosíték, fogyasztás-

mérők.

Korszerű elektromos

háztartási készülékek,

energiatakarékosság.

A mozgási indukció. Ismerje a nyugalmi indukció jelen-

ségét.

A nyugalmi indukció. Tudja értelmezni Lenz törvényét az

indukció jelenségeire.

Váltakozó feszültség keltése, a vál-

tóáramú generátor elve (mozgási

indukció mágneses térben forgatott

tekercsben).

Értelmezze a váltakozó feszültség

keletkezését mozgásindukcióval.

Ismerje a szinuszosan váltakozó

feszültséget és áramot leíró függ-

vényt, tudja értelmezni a benne

szereplő mennyiségeket.

Lenz törvénye.

A váltakozó feszültség és áram jel-

lemző paraméterei.

Ismerje Lenz törvényét.

Ismerje a váltakozó áram effektív

hatását leíró mennyiségeket (effek-

tív feszültség, áram, teljesítmény).

Ohm törvénye váltóáramú hálózat-

ban.

Értse, hogy a tekercs és a konden-

zátor ellenállásként viselkedik a vál-

takozó áramú hálózatban.

Transzformátor.

Gyakorlati alkalmazások.

Értelmezze a transzformátor műkö-

dését az indukciótörvény alapján.

Tudjon példákat a transzformátorok

gyakorlati alkalmazására.

Az önindukció jelensége. Ismerje az önindukció jelenségét és

szerepét a gyakorlatban.

Az elektromos energiahálózat.

A háromfázisú energiahálózat jel-

lemzői.

Az energia szállítása az erőműtől a

fogyasztóig.

Távvezeték, transzformátorok.

Az elektromos energiafogyasztás

mérése.

Ismerje a hálózati elektromos ener-

gia előállításának gyakorlati megva-

lósítását, az elektromos energiahá-

lózat felépítését és működésének

alapjait.

Ismerje az elektromos energiafo-

gyasztás mérésének fizikai alapjait,

az energiatakarékosság gyakorlati


Az energiatakarékosság lehetősé-

gei.

Tudomány- és technikatörténet.

Jedlik Ányos, Siemens szerepe.

Ganz, Diesel mozdonya.

A transzformátor magyar feltalálói.

lehetőségeit a köznapi életben.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Mozgási indukció, nyugalmi indukció, önindukció, váltóáramú generátor, váltó-

áramú elektromos hálózat.

Tematikai egység Rádió, televízió, mobiltelefon – Elektromágneses rezgések,

hullámok

Órakeret

6 óra

Előzetes tudás Elektromágneses indukció, önindukció, kondenzátor, kapacitás, váltakozó

áram.

A tematikai egység


céljai

Az elektromágneses sugárzások fizikai hátterének bemutatása. Az elektro-

mágneses hullámok spektrumának bemutatása, érzékszerveinkkel, illetve

műszereinkkel érzékelt egyes spektrum-tartományai jellemzőinek kiemelé-

se. Az információ elektromágneses úton történő továbbításának elméleti és

kísérleti megalapozása.



Az elektromágneses rezgőkör, elekt-

romágneses rezgések.

A tanuló ismerje az elektromágne-

ses rezgőkör felépítését és műkö-

dését.


gyakorlat: kommuniká-

ciós eszközök, informá-

ciótovábbítás üvegszá-

las kábelen, levegőben,

az információ tárolásá-

nak lehetőségei.


élettani hatások, a kép-

alkotó diagnosztikai

eljárások, a megelőzés

szerepe.

Informatika: informá-

ciótovábbítás jogi sza-

bályozása, internetjo-

gok és

-szabályok.

Vizuális kultúra: Képal-

kotó eljárások alkalma-

zása a digitális művé-

szetekben, művészi rep-

Elektromágneses hullám, hullámje-

lenségek.


sok: információtovábbítás elektro-

mágneses hullámokkal.

Ismerje az elektromágneses hullám

fogalmát, tudja, hogy az elektro-

mágneses hullámok fénysebesség-

gel terjednek, a terjedéshez nincs

szükség közegre. Távoli, rezonanci-

ára hangolt rezgőkörök között az

elektromágneses hullámok révén

energiaátvitel lehetséges fémes

összeköttetés nélkül. Az információ-

továbbítás új útjai.

Az elektromágneses spektrum.


sok:

hőfénykép, röntgenteleszkóp, rá-

diótávcső.

Ismerje az elektromágneses hullá-

mok frekvenciatartományokra

osztható spektrumát és az egyes

tartományok jellemzőit.

Az elektromágneses hullámok gya-

korlati alkalmazása.


sok: a rádiózás fizikai alapjai. A té-

véadás és -vétel elvi alapjai. A GPS

Tudja, hogy az elektromágneses

hullámban energia terjed.

Legyen képes példákon bemutatni

az elektromágneses hullámok gya-


műholdas helymeghatározás. A

mobiltelefon. A mikrohullámú sütő.

korlati alkalmazását. rodukciók. A média sze-

repe.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Elektromágneses rezgőkör, rezgés, rezonancia, elektromágneses hullám, elekt-

romágneses spektrum.

Tematikai egység Hullám- és sugároptika Órakeret

14 óra

Előzetes tudás Korábbi geometriai optikai ismeretek, hullámtulajdonságok, elektromágne-

ses spektrum.

A tematikai egység


céljai

A fény és a fényjelenségek tárgyalása az elektromágneses hullámokról ta-

nultak alapján. A fény gyakorlati szempontból kiemelt szerepének tudatosí-

tása, hétköznapi fényjelenségek és optikai eszközök működésének értelme-

zése.



A fény mint elektromágneses hul-

lám.


sok: a lézer mint fényforrás, a lézer

sokirányú alkalmazása.

A fény terjedése, a vákuumbeli

fénysebesség.

A történelmi kísérletek a fény terje-

dési sebességének meghatározásá-

ra.

Tudja a tanuló, hogy a fény elekt-

romágneses hullám, az elektro-

mágneses spektrum egy meghatá-

rozott frekvenciatartományához

tartozik.

Tudja a vákuumbeli fénysebesség

értékét és azt, hogy mai tudásunk

szerint ennél nagyobb sebesség

nem létezhet (határsebesség).

Biológia-egészségtan: A

szem és a látás, a szem

egészsége. Látáshibák

és korrekciójuk.

Az energiaátadás szere-

pe a gyógyászati alkal-

mazásoknál, a fény élet-

tani hatása napozásnál.

A fény szerepe a gyó-

gyászatban és a megfi-

gyelésben.


lom; mozgóképkultúra

és médiaismeret: A fény

szerepe. Az Univerzum

megismerésének iro-

dalmi és művészeti vo-

natkozásai, színek a

művészetben.

Vizuális kultúra: a fény-

képezés mint művészet.

A fény visszaverődése, törése új kö-

zeg határán (tükör, prizma).

Ismerje a fény terjedésével kapcso-

latos geometriai optikai alapjelen-

ségeket (visszaverődés, törés)

Interferencia, polarizáció (optikai

rés, optikai rács).

Ismerje a fény hullámtermészetét

bizonyító legfontosabb kísérleti je-

lenségeket (interferencia, polarizá-

ció), és értelmezze azokat.

A fehér fény színekre bontása.

Prizma és rács színkép.

Tudja értelmezni a fehér fény ösz-

szetett voltát.

A fény kettős természete. Fény-

elektromos hatás – Einstein-féle

foton elmélete.

Gázok vonalas színképe.

Ismerje a fény

részecsketulajdonságára utaló

fényelektromos kísérletet, a foton

fogalmát, energiáját.

Legyen képes egyszerű

számításokra a foton energiájának

felhasználásával.

A geometriai optika alkalmazása. Ismerje a geometriai optika legfon-


Képalkotás.


sok:

a látás fizikája, a szivárvány. Optikai

kábel, spektroszkóp. A hagyomá-

nyos és a digitális fényképezőgép

működése. A lézer mint a digitális

technika eszköze (CD-írás, -olvasás,

lézernyomtató). A 3D-s filmek titka.

Légköroptikai jelenségek (szivár-

vány, lemenő nap vörös színe).

tosabb alkalmazásait.

Értse a leképezés fogalmát, tükrök,

lencsék képalkotását. Legyen képes

egyszerű képszerkesztésekre és

tudja alkalmazni a leképezési tör-

vényt egyszerű számításos felada-

tokban.

Ismerje és értse a gyakorlatban fon-

tos optikai eszközök (egyszerű na-

gyító, mikroszkóp, távcső), szem-

üveg, működését.

Legyen képes egyszerű optikai kí-

sérletek elvégzésére.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

A fény mint elektromágneses hullám, fénytörés, visszaverődés, elhajlás, interfe-

rencia, polarizáció, diszperzió, spektroszkópia, képalkotás.

Tematikai egység Az atomok szerkezete Órakeret

8 óra

Előzetes tudás Az anyag atomos szerkezete.

A tematikai egység


céljai

Az atomfizika tárgyalásának összekapcsolása a kémiai tapasztalatokon (súly-

viszonytörvények) alapuló atomelmélettel. A fizikában alapvető modellalko-

tás folyamatának bemutatása az atommodellek változásain keresztül. A

kvantummechanikai atommodell egyszerűsített, képszerű bemutatása. A

műszaki-technikai szempontból alapvető félvezetők sávszerkezetének, kvali-

tatív, kvantummechanikai szemléletű megalapozása.



Az anyag atomos felépítése felisme-

résének történelmi folyamata.

Ismerje a tanuló az atomok létezé-

sére utaló korai természettudomá-

nyos tapasztalatokat, tudjon meg-

győzően érvelni az atomok létezése

mellett.

Kémia: az anyag szerke-

zetéről alkotott elképze-

lések, a változásukat

előidéző kísérleti tények

és a belőlük levont kö-

vetkeztetések, a perió-

dusos rendszer elekt-

ronszerkezeti értelme-

zése.

Matematika: folytonos

és diszkrét változó.

Filozófia: ókori görög

bölcselet; az anyag mé-

lyebb megismerésének

hatása a gondolkodásra,

a tudomány felelőssé-

A modern atomelméletet megala-

pozó felfedezések.

A korai atommodellek.

Az elektron felfedezése: Thomson-

modell.

Az atommag felfedezése: Ruther-

ford-modell.

Értse az atomról alkotott elképzelé-

sek (atommodellek) fejlődését: a

modell mindig kísérleteken, méré-

seken alapul, azok eredményeit

magyarázza; új, a modellel már nem

értelmezhető, azzal ellentmondás-

ban álló kísérleti tapasztalatok ese-

tén új modell megalkotására van

szükség.

Mutassa be a modellalkotás lénye-

gét Thomson és Rutherford modell-

jén, a modellt megalapozó és meg-

döntő kísérletek, jelenségek alap-


ján. gének kérdései, a meg-

ismerhetőség határai és

korlátai.

Bohr-féle atommodell. Ismerje a Bohr-féle atommodell

kísérleti alapjait (spektroszkópia,

Rutherford-kísérlet).

Legyen képes összefoglalni a modell

lényegét és bemutatni, mennyire

alkalmas az a gázok vonalas színké-

pének értelmezésére és a kémiai

kötések magyarázatára.

Az elektron kettős természete,

de Broglie-hullámhossz.

Alkalmazás: az elektronmikroszkóp.

Ismerje az elektron hullámtermé-

szetét igazoló elektroninterferen-

cia-kísérletet. Értse, hogy az elekt-

ron hullámtermészetének ténye új

alapot ad a mikrofizikai jelenségek

megértéséhez.

A kvantummechanikai atommodell. Tudja, hogy a kvantummechanikai

atommodell az elektronokat hul-

lámként írja le. Tudja, hogy az

elektronok impulzusa és helye egy-

szerre nem mondható meg ponto-

san.

Fémek elektromos vezetése.

Jelenség: szupravezetés.

Legyen kvalitatív képe a fémek

elektromos ellenállásának klasszi-

kus értelmezéséről.

Félvezetők szerkezete és vezetési

tulajdonságai.

Mikroelektronikai alkalmazások:

dióda, tranzisztor, LED, fényelem

stb.

A kovalens kötésű kristályok szerke-

zete alapján értelmezze a szabad

töltéshordozók keltését tiszta félve-

zetőkben.

Ismerje a szennyezett félvezetők

elektromos tulajdonságait.

Tudja magyarázni a p-n átmenetet.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Atom, atommodell, elektronhéj, energiaszint, kettős természet, Bohr-modell,

Heisenberg-féle határozatlansági reláció, félvezetők.

Tematikai egység Az atommag is részekre bontható – a magfizika elemei Órakeret

8 óra

Előzetes tudás Atommodellek, Rutherford-kísérlet, rendszám, tömegszám, izotópok.

A tematikai egység


céljai

A magfizika alapismereteinek bemutatása a XX. századi történelmi esemé-

nyek, a nukleáris energiatermelés, a mindennapi életben történő széleskörű

alkalmazás és az ezekhez kapcsolódó nukleáris kockázat kérdéseinek szem-

pontjából. Az ismereteken alapuló energiatudatos szemlélet kialakítása. A

betegség felismerése és a terápia során fellépő reális kockázatok felelős vál-

lalásának megértése.




Az atommag alkotórészei, tömeg-

szám, rendszám, neutronszám.

A tanuló ismerje az atommag jel-

lemzőit (tömegszám, rendszám) és

a mag alkotórészeit.

Kémia: Atommag,

proton, neutron,

rendszám, tömegszám,

izotóp, radioaktív

izotópok és

alkalmazásuk,

radioaktív bomlás.

Hidrogén, hélium,

magfúzió.


sugárzások biológiai

hatásai; a sugárzás

szerepe az evolúcióban,

a fajtanemesítésben a

mutációk előidézése

révén; a radioaktív

sugárzások hatása.

Földrajz:

energiaforrások, az

atomenergia szerepe a

világ

energiatermelésében.


és állampolgári

ismeretek: a Hirosimára

és Nagaszakira ledobott

két atombomba

története, politikai

háttere, későbbi

következményei.

Einstein; Szilárd Leó,

Teller Ede és Wigner

Jenő, a világtörténelmet

formáló magyar

tudósok.

Filozófia; etika: a tudo-

mány felelősségének

kérdései.

Matematika: valószínű-

ség-számítás.

Az erős kölcsönhatás.

Stabil atommagok létezésének ma-

gyarázata.

Ismerje az atommagot összetartó

magerők, az ún. „erős kölcsönha-

tás” tulajdonságait. Tudja kvalitatív

szinten értelmezni a mag kötési

energiáját, értse a neutronok sze-

repét a mag stabilizálásában.

Ismerje a tömegdefektus jelenségét

és kapcsolatát a kötési energiával.

Magreakciók. Tudja értelmezni a fajlagos kötési

energia-tömegszám grafikont, és

ehhez kapcsolódva tudja értelmezni

a lehetséges magreakciókat.

A radioaktív bomlás. Ismerje a radioaktív bomlás típusa-

it, a radioaktív sugárzás fajtáit és

megkülönböztetésük kísérleti mód-

szereit. Tudja, hogy a radioaktív

sugárzás intenzitása mérhető. Is-

merje a felezési idő fogalmát és

ehhez kapcsolódóan tudjon egysze-

rű feladatokat megoldani.

A természetes radioaktivitás. Legyen tájékozott a természetben

előforduló radioaktivitásról, a ra-

dioaktív izotópok bomlásával kap-

csolatos bomlási sorokról. Ismerje a

radioaktív kormeghatározási mód-

szer lényegét.

Mesterséges radioaktív izotópok

előállítása és alkalmazása.

Legyen fogalma a radioaktív izotó-

pok mesterséges előállításának le-

hetőségéről és tudjon példákat a

mesterséges radioaktivitás néhány

gyakorlati alkalmazására a gyógyá-

szatban és a műszaki gyakorlatban.

Maghasadás.

Tömegdefektus, tömeg-energia

egyenértékűség.

A láncreakció fogalma, létrejötté-

nek feltételei.

Ismerje az urán–235 izotóp spontán

hasadásának jelenségét. Tudja ér-

telmezni a hasadással járó energia-

felszabadulást.

Értse a láncreakció lehetőségét és

létrejöttének feltételeit.

Az atombomba. Értse az atombomba működésének

fizikai alapjait és ismerje egy eset-

leges nukleáris háború globális

pusztításának veszélyeit.


Az atomreaktor és az atomerőmű. Ismerje az ellenőrzött láncreakció

fogalmát, tudja, hogy az atomreak-

torban ellenőrzött láncreakciót va-

lósítanak meg és használnak ener-

giatermelésre. Értse az atomener-

gia szerepét az emberiség növekvő

energiafelhasználásában, ismerje

előnyeit és hátrányait.

Magfúzió. Legyen tájékozott arról, hogy a csil-

lagokban magfúziós folyamatok

zajlanak, ismerje a Nap energiater-

melését biztosító fúziós folyamat

lényegét.

Tudja, hogy a H-bomba pusztító

hatását mesterséges magfúzió so-

rán felszabaduló energiája biztosít-

ja. Tudja, hogy a békés energiater-

melésre használható, ellenőrzött

magfúziót még nem sikerült megva-

lósítani, de ez lehet a jövő perspek-

tivikus energiaforrása.

A radioaktivitás kockázatainak leíró

bemutatása.

Sugárterhelés, sugárvédelem.

Ismerje a kockázat fogalmát, szám-

szerűsítésének módját és annak

valószínűségi tartalmát.

Ismerje a sugárvédelem fontosságát

és a sugárterhelés jelentőségét.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Magerő, kötési energia, tömegdefektus, maghasadás, radioaktivitás, magfúzió,

láncreakció, atomreaktor, fúziós reaktor.

Tematikai egység Csillagászat és asztrofizika elemei Órakeret

8 óra

Előzetes tudás A földrajzból tanult csillagászati alapismeretek, a bolygómozgás törvényei, a

gravitációs erőtörvény.

A tematikai egység


céljai

Annak bemutatása, hogy a csillagászat, a megfigyelési módszerek gyors fej-

lődése révén, a XXI. század vezető tudományává vált. A világegyetemről

szerzett új ismeretek segítenek, hogy az emberiség felismerje a helyét a

kozmoszban, miközben minden eddiginél magasabb szinten meggyőzően

igazolják az égi és földi jelenségek törvényeinek azonosságát.



Leíró csillagászat.

Problémák:

a csillagászat kultúrtörténete.

Geocentrikus és heliocentrikus vi-

A tanuló legyen képes tájékozódni a

csillagos égbolton.

Ismerje a csillagászati helymeghatá-

rozás alapjait. Ismerjen néhány csil-



tek: Kopernikusz, Kep-

ler, Newton munkássá-


lágkép.

Asztronómia és asztrológia.

Alkalmazások:

hagyományos és új csillagászati

műszerek.

Űrtávcsövek.

Rádiócsillagászat.

lagképet és legyen képes azokat

megtalálni az égbolton. Ismerje a

Nap és a Hold égi mozgásának jel-

lemzőit, értse a Hold fázisainak vál-

tozását, tudja értelmezni a hold- és

napfogyatkozásokat.

Tájékozottság szintjén ismerje a

csillagászat megfigyelési módszereit

az egyszerű távcsöves megfigyelé-

sektől az űrtávcsöveken át a rádió-

teleszkópokig.

ga. A napfogyatkozások

szerepe az emberi kultú-

rában, a Hold „képének”

értelmezése a múltban.

Földrajz: a Föld forgása

és keringése, a Föld for-

gásának következmé-

nyei (nyugati szelek

öve), a Föld belső szer-

kezete, földtörténeti

katasztrófák, kráterbe-

csapódás keltette felszí-

ni alakzatok.


Hold és az ember bioló-

giai ciklusai, az élet fel-

tételei.

Kémia: a periódusos

rendszer, a kémiai ele-

mek keletkezése.


lom; mozgóképkultúra

és médiaismeret: „a csil-

lagos ég alatt”.

Filozófia: a kozmológia

kérdései.

Égitestek. Ismerje a legfontosabb égitesteket

(bolygók, holdak, üstökösök, kis-

bolygók és aszteroidák, csillagok és

csillagrendszerek, galaxisok,

galaxishalmazok) és azok legfonto-

sabb jellemzőit.

Legyenek ismeretei a mesterséges

égitestekről és azok gyakorlati je-

lentőségéről a tudományban és a

technikában.

A Naprendszer és a Nap. Ismerje a Naprendszer jellemzőit, a

keletkezésére vonatkozó tudomá-

nyos elképzeléseket.

Tudja, hogy a Nap csak egy az átla-

gos csillagok közül, miközben a földi

élet szempontjából meghatározó

jelentőségű. Ismerje a Nap legfon-

tosabb jellemzőit:

a Nap szerkezeti felépítését, belső,

energiatermelő folyamatait és su-

gárzását, a Napból a Földre érkező

energia mennyiségét (napállandó).

Csillagrendszerek, Tejútrendszer és

galaxisok.

A csillagfejlődés:

a csillagok szerkezete, energiamér-

lege és keletkezése.

Kvazárok, pulzárok; fekete lyukak.

Legyen tájékozott a csillagokkal

kapcsolatos legfontosabb tudomá-

nyos ismeretekről. Ismerje a gravi-

táció és az energiatermelő nukleá-

ris folyamatok meghatározó szere-

pét a csillagok kialakulásában, „éle-

tében” és megszűnésében.

A kozmológia alapjai.

Problémák, jelenségek:

a kémiai anyag (atommagok) kiala-

kulása.

Legyenek alapvető ismeretei az

Univerzumra vonatkozó aktuális

tudományos elképzelésekről. Is-

merje az ősrobbanásra és a Világ-


Perdület a Naprendszerben.

Nóvák és szupernóvák.

A földihez hasonló élet, kultúra esé-

lye és keresése, exobolygók kutatá-

sa.

Gyakorlati alkalmazások:

műholdak,

hírközlés és meteorológia,

GPS,

űrállomás,

holdexpediciók,

bolygók kutatása.

egyetem tágulására utaló csillagá-

szati méréseket. Ismerje az Univer-

zum korára és kiterjedésére vonat-

kozó becsléseket, tudja, hogy az

Univerzum gyorsuló ütemben tágul.

Kulcsfogalmak/

fogalmak

Égitest, csillagfejlődés, csillagrendszer, ősrobbanás, táguló világegyetem, Nap-

rendszer, űrkutatás.

A fejlesztés várt

eredményei a 11.

évfolyam végén

A mechanikai fogalmak bővítése a rezgések és hullámok témakörével, valamint

a forgómozgás és a síkmozgás gyakorlatban is fontos ismereteivel.

Az elektromágneses indukcióra épülő mindennapi alkalmazások fizikai alapjai-

nak ismerete: elektromos energiahálózat, elektromágneses hullámok.

Az optikai jelenségek értelmezése hármas modellezéssel (geometriai optika,

hullámoptika, fotonoptika). Hétköznapi optikai jelenségek értelmezése.

A modellalkotás jellemzőinek bemutatása az atommodellek fejlődésén.

Alapvető ismeretek a kondenzált anyagok szerkezeti és fizikai tulajdonságainak

összefüggéseiről.

A magfizika elméleti ismeretei alapján a korszerű nukleáris technikai alkalmazá-

sok értelmezése. A kockázat ismerete és reális értékelése.

A csillagászati alapismeretek felhasználásával Földünk elhelyezése az Univer-

zumban, szemléletes kép az Univerzum térbeli, időbeli méreteiről.

A csillagászat és az űrkutatás fontosságának ismerete és megértése.

Képesség önálló ismeretszerzésre, forráskeresésre, azok szelektálására és fel-

dolgozására.


- A mechanikai fogalmak kibővültek a rezgések és hullámok témakörével, valamint a forgómoz-

gás és a síkmozgás gyakorlatban is fontos ismereteivel.

- A diák ismeri az elektromágneses indukcióra épülő mindennapi alkalmazások fizikai alapjait:

elektromos energiahálózatnál, elektromágneses hullámoknál.

- Az optikai jelenségeket értelmezi hármas modellezéssel (geometriai optika, hullámoptika,

fotonoptika). Hétköznapi optikai jelenségeket tud értelmezni.

- A modellalkotás jellemzőit be tudja mutatni az atommodellek fejlődésén.

- Alapvető ismeretekkel rendelkezik a kondenzált anyagok szerkezeti és fizikai tulajdonságainak

összefüggéseiről.

- A magfizika elméleti ismeretei alapján a korszerű nukleáris technikai alkalmazásokat értelmezi.

Felismeri a kockázatot és reálisan képes értékelni.


- Csillagászati alapismeretei felhasználásával Földünket el tudja helyezni az Univerzumban,

szemléletes képe van az Univerzum térbeli, időbeli méreteiről.

- A csillagászat és az űrkutatás fontosságát ismeri és megérti.

- Képes önálló ismeretszerzésre, forráskeresésre, azok szelektálására és feldolgozására.

Documents

FIZIKA TANTERV A GIMNÁZIUM 9-11. FOLYAM. Fizika nyelvi előkészítő 9-11.pdf · Célunk a korszerű természettudományos világkép alapjainak és a mindennapi élet szempontjából