WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE DLA

LICEUM TRZYLETNIEGO ZAKRES ROZSZERZONY KLASA II

ROK

SZKOLNY 2020/2021

Lp.	Temat lekcji	Treści podstawowe Uczeń potrafi:	Treści rozszerzone Uczeń potrafi:	Treści dopełniające Uczeń potrafi:
1. Opis ruchu postępowego
1	Elementy działań na wektorach	• podać przykłady wielkości fizycznych skalarnych i wektorowych, • wymienić cechy wektora, • dodać wektory, • odjąć wektor od wektora, • pomnożyć i podzielić wektor przez liczbę, • rozłożyć wektor na składowe o dowolnych kierunkach, • obliczyć współrzędne wektora w dowolnym układzie współrzędnych, • zapisać równanie wektorowe w postaci równań skalarnych w obranym układzie współrzędnych.	• zilustrować przykładem każdą z cech wektora, • mnożyć wektory skalarnie i wektorowo, • odczytać z wykresu cechy wielkości wektorowej.
2	Podstawowe pojęcia i wielkości opisujące ruch	• podzielić ruchy na postępowe i obrotowe i objaśnić różnice między nimi, • posługiwać się pojęciami: szybkość średnia i chwilowa, droga, położenie, przemieszczenie, prędkość średnia i chwilowa, przyspieszenie średnie i chwilowe, • obliczać szybkość średnią, • narysować wektor położenia ciała w układzie współrzędnych, • narysować wektor przemieszczenia ciała w układzie współrzędnych, • odróżnić zmianę położenia od przebytej drogi, • podać warunki, przy których wartość przemieszczenia jest równa przebytej drodze, • narysować prędkość chwilową jako wektor styczny do toru w każdym jego punkcie, • objaśnić, co to znaczy, że ciało porusza się po okręgu ruchem jednostajnym, • zapisać i objaśnić wzór na wartość przyspieszenia dośrodkowego.	• zdefiniować: szybkością średnią i chwilową, przemieszczenie, prędkość średnią i chwilową, przyspieszenie średnie i chwilowe, • skonstruować wektor przyspieszenia w ruchu prostoliniowym przyspieszonym, opóźnionym i w ruchu krzywoliniowym.	• wyprowadzić wzór na wartość przyspieszenia dośrodkowego, • przeprowadzić dyskusję problemu przyspieszenia w ruchach zmiennych krzywoliniowych, • rozróżnić jednostki podstawowe wielkości fizycznych i ich pochodne.
3	Opis ruchu w jednowymiarowym układzie współrzędnych	• zdefiniować ruch prostoliniowy jednostajny, • obliczać szybkość, drogę i czas w ruchu prostoliniowym jednostajnym, • sporządzać wykresy s(t) i v(t) oraz odczytywać z wykresu wielkości fizyczne, • obliczyć drogę przebytą w czasie t ruchem jednostajnie przyspieszonym i opóźnionym, • obliczać szybkość chwilową w ruchach jednostajnie przyspieszonych i opóźnionych, • porównać zwroty wektorów prędkości i przyspieszenia w ruchu po linii prostej i stwierdzić, że w przypadku ruchu przyspieszonego wektoryimają zgodne zwroty, a w przypadku ruchu opóźnionego mają przeciwne zwroty.	• wyprowadzić i zinterpretować wzory przedstawiające zależności od czasu współrzędnej położenia i prędkości dla ruchów jednostajnych, • sporządzać wykresy tych zależności, • objaśnić, co to znaczy, że ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym i jednostajnie opóźnionym (po linii prostej), • wyprowadzić i zinterpretować wzory przedstawiające zależności od czasu: współrzędnych położenia, prędkości i przyspieszenia dla ruchów jednostajnie zmiennych po linii prostej, • sporządzać wykresy tych zależności, • zinterpretować pole powierzchni odpowiedniej figury na wykresiejako drogę w dowolnym ruchu, • zmieniać układ odniesienia i opisywać ruch z punktu widzenia obserwatorów w każdym z tych układów.	• rozwiązywać zadania dotyczące ruchów jednostajnych i jednostajnie zmiennych, • rozwiązywać problemy dotyczące składania ruchów.
4	Opis ruchu w dwuwymiarowym układzie współrzędnych	• opisać rzut poziomy, jako ruch złożony ze spadania swobodnego i ruchu jednostajnego w kierunku poziomym, • objaśnić wzory opisujące rzut poziomy, • wyrazić szybkość liniową przez okres ruchu i częstotliwość, • posługiwać się pojęciem szybkości kątowej, • wyrazić szybkość kątową przez okres ruchu i częstotliwość, • stosować miarę łukową kąta, • zapisać związek pomiędzy szybkością liniową i kątową.	• opisać matematycznie rzut poziomy, • obliczyć wartość prędkości chwilowej ciała rzuconego poziomo i ustalić jej kierunek, • wyprowadzić związek między szybkością liniową i kątową, • przekształcać wzór na wartość przyspieszenia dośrodkowego i zapisać różne postacie tego wzoru.	• rozwiązywać zadania dotyczące rzutu poziomego, • zaproponować i wykonać doświadczenie pokazujące, że czas spadania ciała rzuconego poziomo z pewnej wysokości jest równy czasowi spadania swobodnego z tej wysokości, • rozwiązywać problemy dotyczące ruchu jednostajnego po okręgu.
2. Siła jako przyczyna zmian ruchu
1	Klasyfikacja poznanych oddziaływań	• dokonać klasyfikacji oddziaływań na wymagające bezpośredniego kontaktu i oddziaływania „na odległość”, • wymienić „wzajemność” jako cechę wszystkich oddziaływań, • objaśnić stwierdzenia: „siła jest miarą oddziaływania”, „o zachowaniu ciała decyduje zawsze siła wypadkowa wszystkich sił działających na to ciało”.
2	Zasady dynamiki Newtona	• wypowiedzieć treść zasad dynamiki, • wskazywać źródło siły i przedmiot jej działania, • rysować siły wzajemnego oddziaływania ciał.	• stosować poprawnie zasady dynamiki, • posługiwać się pojęciem układu inercjalnego.	• rozwiązywać problemy, stosując zasady dynamiki.
3	Ogólna postać drugiej zasady dynamiki	• posługiwać się pojęciem pędu, • zapisać i objaśnić ogólną postać II zasady dynamiki, • wypowiedzieć zasadę zachowania pędu.	• znajdować graficznie pęd układu ciał, • obliczać wartość pędu układu ciał, • stosować ogólną postać II zasady dynamiki, • objaśnić pojęcie środka masy.	• znajdować położenie środka masy układu dwóch ciał, • stosować zasadę zachowania pędu do rozwiązywania zadań.
4	Tarcie	• rozróżnić pojęcia siły tarcia statycznego i kinetycznego, • rozróżnić współczynniki tarcia statycznego i kinetycznego, • zapisać wzory na wartości sił tarcia kinetycznego i statycznego.	• zdefiniować współczynniki tarcia statycznego i kinetycznego, • sporządzić i objaśnić wykres zależności wartości siły tarcia od wartości siły działającej równolegle do stykających się powierzchni dwóch ciał.	• rozwiązywać problemy dynamiczne z uwzględnieniem siły tarcia posuwistego.
5	Siły w ruchu po okręgu	• sformułować warunek ruchu jednostajnego po okręgu z punktu widzenia obserwatora w układzie inercjalnym (działanie siły dośrodkowej stanowiącej wypadkową wszystkich sił działających na ciało), • objaśnić wzór na wartość siły dośrodkowej.	• stosować zasady dynamiki do opisu ruchu po okręgu.	• rozwiązywać problemy dynamiczne dotyczące ruchu po okręgu.
6	Opis ruchu w układach inercjalnych	• rozróżnić układy inercjalne i nieinercjalne, • posługiwać się pojęciem siły bezwładności.	• opisywać przykłady zagadnień dynamicznych w układach nieinercjalnych (siły bezwładności).
3. Praca, moc, energia mechaniczna
1	Iloczyn skalarny dwóch wektorów	• obliczyć iloczyn skalarny dwóch wektorów.	• zdefiniować iloczyn skalarny dwóch wektorów • podać cechy iloczynu skalarnego.
2	Praca i moc	• obliczać pracę stałej siły, • obliczać moc urządzeń.	• zdefiniować pracę stałej siły jako iloczyn skalarny siły i przemieszczenia, • obliczać chwilową moc urządzeń.	• podać sposób obliczania pracy siły zmiennej.
3	Energia mechaniczna. Rodzaje energii mechanicznej	• obliczać energię potencjalną ciała w pobliżu Ziemi, • obliczać energię kinetyczną ciała, • wyprowadzić wzór na energię potencjalną ciała w pobliżu Ziemi, korzystając z definicji pracy, • zapisać i objaśnić wzór na energię kinetyczną ciała.	• objaśnić pojęcia: układ ciał, siły wewnętrzne w układzie ciał, siły zewnętrzne dla układu ciał, • sformułować i objaśnić definicję energii potencjalnej układu ciał, • posługiwać się pojęciem siły zachowawczej.	• wyprowadzić wzór na energię kinetyczną, • rozwiązywać zadania, korzystając ze związków:
4	Zasada zachowania energii mechanicznej	• podać przykłady zjawisk, w których jest spełniona zasada zachowania energii.	• zapisać i objaśnić zasadę zachowania energii, • stosować zasadę zachowania energii i pędu do opisu zderzeń, • stosować zasadę zachowania energii do rozwiązywania zadań.	• wyprowadzić zasadę zachowania energii dla układu ciał, • rozwiązywać problemy, w których energia mechaniczna ulega zmianie.
4. Hydrostatyka
1	Ciśnienie hydrostatyczne. Prawo Pascala	• zdefiniować ciśnienie, • objaśnić pojęcie ciśnienia hydrostatycznego, • objaśnić prawo Pascala, • objaśnić prawo naczyń połączonych.	• wyjaśnić, na czym polega zjawisko paradoksu hydrostatycznego, • objaśnić zasadę działania urządzeń, w których wykorzystano prawo Pascala, • objaśnić sposób wykorzystania prawa naczyń połączonych do wyznaczania gęstości cieczy.	• rozwiązywać problemy z hydrostatyki.
2	Prawo Archimedesa	• podać i objaśnić prawo Archimedesa.	• objaśnić warunki pływania ciał. • rozwiązywać zadania, stosując prawa Archimedesa.	• wyprowadzić prawo Archimedesa.
3	Zastosowanie prawa Archimedesa do wyznaczania gęstości	• skorzystać z prawa Archimedesa do wyznaczania gęstości ciał stałych i cieczy.
5. Pole grawitacyjne
1	O odkryciach Kopernika Keplera	• przedstawić założenia teorii heliocentrycznej, • sformułować i objaśnić treść praw Keplera, • opisać ruchy planet Układu Słonecznego.	• zastosować trzecie prawo Keplera do planet Układu Słonecznego i każdego układu satelitów krążących wokół tego samego ciała .	• przygotować prezentację na temat roli odkryć Kopernika i Keplera dla rozwoju fizyki i astronomii.
2	Prawo powszechnej grawitacji	• sformułować i objaśnić prawo powszechnej grawitacji, • podać przykłady zjawisk, do opisu których stosuje się prawo grawitacji, • na podstawie prawa grawitacji wykazać, że w pobliżu Ziemi na każde ciało o masie 1 kg działa siła grawitacji o wartości około 10 N.	• podać sens fizyczny stałej grawitacji, • wyprowadzić wzór na wartość siły grawitacji na planecie o danym promieniu i gęstości.	• opisać oddziaływanie grawitacyjne wewnątrz Ziemi, • omówić różnicę między ciężarem ciała a siłą grawitacji, • przedstawić rozumowanie prowadzące od III prawa Keplera do prawa grawitacji Newtona, • przygotować prezentację na temat roli Newtona w rozwoju nauki.
3	Pierwsza prędkość kosmiczna	• zdefiniować pierwszą prędkość kosmiczną i podać jej wartość dla Ziemi.	• uzasadnić, że satelita tylko wtedy może krą-żyć wokół Ziemi po orbicie w kształcie okręgu, gdy siła grawitacji stanowi siłę dośrodkową.	• wyprowadzić wzór na wartość pierwszej prędkości kosmicznej.
4	Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym	• wie, że dla wszystkich planet Układu Słonecznego siła grawitacji słonecznej jest siłą dośrodkową.	• obliczać (szacować) wartości sił grawitacji, którymi oddziałują wzajemnie ciała niebieskie, • porównywać okresy obiegu planet, znając ich średnie odległości od Słońca, • porównywać wartości prędkości ruchu obiegowego planet Układu Słonecznego.	• wyjaśnić, w jaki sposób badania ruchu ciał niebieskich i odchyleń tego ruchu od wcześniej przewidywanego mogą doprowadzić do odkrycia nieznanych ciał niebieskich.
5	Natężenie pola grawitacyjnego	• wyjaśnić pojęcie pola grawitacyjnego i linii pola, • przedstawić graficznie pole grawitacyjne, • poprawnie wypowiedzieć definicję natężenia pola grawitacyjnego, • odpowiedzieć na pytanie: Od czego zależy wartość natężenia centralnego pola grawitacyjnego w danym punkcie? • wyjaśnić, dlaczego pole grawitacyjne w pobliżu Ziemi uważamy za jednorodne.	• obliczać wartość natężenia pola grawitacyjnego, • sporządzić wykres zależności (r) dla r ≥ R.	• wyprowadzić wzór na wartość natężenia pola grawitacyjnego wewnątrz jednorodnej kuli o danej gęstości • sporządzić wykres zależności (r) dla r<R, • rozwiązywać problemy, stosując ilościowy opis pola grawitacyjnego, • przygotować wypowiedź na temat „natężenie pola grawitacyjnego a przyspieszenie grawitacyjne”.
6	Praca w polu grawitacyjnym	• wykazać, że jednorodne pole grawitacyjne jest polem zachowawczym.	• podać i objaśnić wyrażenie na pracę siły grawitacji w centralnym polu grawitacyjnym • objaśnić wzór na pracę siły pola grawitacyjnego.	• przeprowadzić rozumowanie wykazujące, że dowolne (statyczne) pole grawitacyjne jest polem zachowawczym.
7	Energia potencjalna ciała w polu grawitacyjnym	• odpowiedzieć na pytania: Od czego zależy grawitacyjna energia potencjalna ciała w polu centralnym? Jak zmienia się grawitacyjna energia potencjalna ciała podczas zwiększania jego odległości od Ziemi?	• zapisać wzór na zmianę grawitacyjnej energii potencjalnej ciała przy zmianie jego położenia w centralnym polu grawitacyjnym, • poprawnie wypowiedzieć definicję grawitacyjnej energii potencjalnej.	• wykazać, że zmiana energii potencjalnej grawitacyjnej jest równa pracy wykonanej przez siłę grawitacyjną wziętej ze znakiem „minus”, • poprawnie sporządzić i zinterpretować wykres zależności Ep(r), • wyjaśnić, dlaczego w polach niezachowawczych nie operujemy pojęciem energii potencjalnej.
8	Druga prędkość kosmiczna	• objaśnić wzór na wartość drugiej prędkości kosmicznej, • obliczyć wartość drugiej prędkości kosmicznej dla Ziemi.	• wyprowadzić wzór na wartość drugiej prędkości kosmicznej, • opisać ruch ciała w polu grawitacyjnym w zależności od wartości nadanej mu prędkości.	• przygotować prezentację na temat ruchu satelitów w polu grawitacyjnym w zależności od wartości nadanej im prędkości.
9	Stany przeciążenia. Stany nieważkości i niedociążenia	• podać przykłady występowania stanu przeciążenia, niedociążenia i nieważkości.	• zdefiniować stan przeciążenia, niedociążenia i nieważkości, • opisać (w układzie inercjalnym i nieinercjalnym) zjawiska występujące w rakiecie startującej z Ziemi i poruszającej się z przyspieszeniem zwróconym pionowo w górę.	• wyjaśnić, dlaczego stan nieważkości może występować tylko w układach nieinercjalnych, • wyjaśnić, na czym polega zasada równoważności, • przygotować prezentację na temat wpływu stanów przeciążenia, niedociążenia i nieważkości na organizm człowieka.
6. Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej
1	Iloczyn wektorowy dwóch wektorów	• podać przykład wielkości fizycznej, która jest iloczynem wektorowym dwóch wektorów.	• zapisać iloczyn wektorowy dwóch wektorów, • podać jego cechy (wartość, kierunek, zwrot).	• wyjaśnić, co to znaczy, że iloczyn wektorowy jest antyprzemienny.
2	Ruch obrotowy bryły sztywnej	• wymienić wielkości opisujące ruch obrotowy, • posługiwać się pojęciami: szybkość kątowa średnia i chwilowa, prędkość kątowa średnia i chwilowa, przyspieszenie kątowe średnie i chwilowe, • stosować regułę śruby prawoskrętnej do wyznaczenia zwrotu prędkości kątowej.	• zdefiniować: szybkość kątową średnią i chwilową, prędkość kątową średnią i chwilową, przyspieszenie kątowe średnie i chwilowe, • opisać matematycznie ruch obrotowy: jednostajny, jednostajnie przyspieszony, jednostajnie opóźniony, • zapisać i objaśnić związek między wartościami składowej stycznej przyspieszenia liniowego i przyspieszenia kątowego.	• wyprowadzić związek między wartościami składowej stycznej przyspieszenia liniowego i przyspieszenia kątowego.
3	Energia kinetyczna bryły sztywnej	• zapisać i objaśnić wzór na energię kinetyczną bryły w ruchu obrotowym, • posługiwać się pojęciem momentu bezwładności.	• podać definicję momentu bezwładności bryły, • obliczać momenty bezwładności brył względem ich osi symetrii, • obliczać energię kinetyczną bryły obracającej się wokół osi symetrii.	• wyprowadzić wzór na energię kinetyczną bryły w ruchu obrotowym, • stosować twierdzenie Steinera, • wyjaśnić, dlaczego energie kinetyczne bryły obracającej się z taką samą szybkością kątową wokół różnych osi obrotu (równoległych do osi symetrii bryły) są różne.
4	Przyczyny zmian ruchu obrotowego. Moment siły	• podać warunek zmiany stanu ruchu obrotowego bryły sztywnej, • posługiwać się pojęciem momentu siły, • podać treść zasad dynamiki ruchu obrotowego.	• zdefiniować moment siły, • obliczać wartości momentów sił działających na bryłę sztywną, znajdować ich kierunek i zwrot, • znajdować wypadkowy moment sił działających na bryłę.	• rozwiązywać zadania, stosując zasady dynamiki ruchu obrotowego.
5	Moment pędu bryły sztywnej	• posługiwać się pojęciem momentu pędu, • podać treść zasady zachowania momentu pędu.	• zdefiniować moment pędu, • obliczać wartość momentu pędu bryły obracającej się wokół osi symetrii, • zapisać i objaśnić ogólną postać drugiej zasady dynamiki ruchu obrotowego.	• rozwiązywać zadania, stosując zasadę zachowania momentu pędu.
6	Analogie występujące w opisie ruchu postępowego i obrotowego		• przedstawić analogie występujące w dynamicznym opisie ruchu postępowego i obrotowego.
7	Złożenie ruchu postępowego i obrotowego – toczenie		• opisać toczenie bez poślizgu jako złożenie ruchu postępowego bryły i jej ruchu obrotowego wokół środka masy, • opisać toczenie jako ruch obrotowy wokół chwilowej osi obrotu, • znajdować prędkość punktów toczącej się bryły jako wypadkową prędkości jej ruchu postępowego i obrotowego wokół środka masy, • obliczać energię kinetyczną toczącej się bryły, • zapisać równania ruchu postępowego i obrotowego toczącej się bryły sztywnej.
Aneks 1 i Aneks 2. Niepewności pomiarowe. Doświadczenia
Aneks 1 1–5	Wiadomości wstępne Niepewności pomiarów bezpośrednich (prostych) Niepewności pomiarów pośrednich (złożonych) Graficzne przedstawianie wyników pomiarów wraz z ich niepewnościami Dopasowanie prostej do wyników pomiarów	• wymienić przykłady pomiarów bezpośrednich (prostych), • wymienić przykłady pomiarów pośrednich (złożonych), • odróżnić błędy od niepewności, • odróżnić błędy grube od błędów systematycznych, • wymienić sposoby eliminowania błędów pomiaru, • wskazać źródła występowania niepewności pomiarowych, • odczytywać wskazania przyrządów pomiarowych, • ocenić dokładność przyrządu, • przygotować zestaw doświadczalny wg instrukcji, • wykonać samodzielnie kolejne czynności, • sporządzić tabelę wyników pomiaru, • obliczyć wartości średnie wielkości mierzonych, • sporządzić odpowiedni układ współrzędnych (podpisać i wyskalować osie, zaznaczyć jednostki wielkości fizycznych), • zaznaczyć w układzie współrzędnych punkty wraz z niepewnościami, • zapisać wynik pomiaru w postaci x ± x.	• obliczyć niepewność względną pomiaru, • oszacować niepewność pomiaru pośredniego metodą najmniej korzystnego przypadku, • przedstawić graficznie wyniki pomiarów wraz z niepewnościami, • dopasować graficznie prostą do punktów pomiarowych i ocenić trafność tego postępowania, • odczytać z dopasowanego graficznie wykresu współczynnik kierunkowy prostej, • podać przyczyny ewentualnych błędów systematycznych, • zaproponować sposób postępowania pozwalający uniknąć błędów systematycznych, • oszacować wielkość błędów systematycznych, • ocenić krytycznie, czy otrzymany wynik doświadczenia jest realny, • samodzielnie sformułować wnioski wynikające z doświadczenia.	• dopasować prostą do wyników pomiarów, • obliczyć współczynnik kierunkowy prostej dopasowanej do punktów pomiarowych, • obliczyć odchylenie standardowe pojedynczego pomiaru, • obliczyć odchylenie standardowe średniej dla każdej serii pomiarów, • podać wynik pomiaru w postaci x ± x, • ocenić, czy niepewność pomiaru jest niepewnością systematyczną, • samodzielnie zaproponować metodę wyznaczenia wielkości fizycznej.
Aneks 2 1–6	Opisujemy rozkład normalny (rozkład Gaussa) Wyznaczamy wartość przyspieszenia w ruchu jednostajnie przyspieszonym Badamy ruch po okręgu Wyznaczamy współczynnik tarcia kinetycznego Sprawdzamy drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego Badamy spadanie swobodne; wyznaczamy wartość przyspieszenia ziemskiego