Fyzika – IV. ročník
Žáci určují polohu obrazu za čočkou a z interferenčních pruhů počítají vlnovou délku světla. Teorie relativity přibližuje měření času a délky, kvantová a jaderná fyzika pak energii fotonů, štěpení jader a radioaktivní přeměny.
Nejčastější témata. Nové nápady do výuky.
III. ročník
-
Odraz a lom světla
Směr odraženého a lomeného paprsku určují úhel dopadu a optické vlastnosti prostředí; zákony odrazu a lomu umožňují předpovědět také podmínky úplného odrazu.
-
Kvantová fyzika
Energie fotonů, fotoelektrický jev a diskrétní hladiny atomu ukazují kvantový charakter předávání energie; interference částic doplňuje představu o chování mikrosvěta.
-
Stacionární magnetické pole
Stacionární magnetické pole propojuje působení magnetů a ustálených proudů s magnetickou silou na vodič a pohybující se nabitou částici.
-
Elektrické obvody a spojování rezistorů
Téma pokrývá stejnosměrné obvody: sériové a paralelní spojení rezistorů, náhradní odpor a rozdělení napětí a proudu. Žáci sestavují a počítají jednoduché i větvené obvody.
-
Elektrické pole, intenzita a napětí
Téma zavádí elektrické pole, intenzitu a napětí. Žáci kreslí siločáry, počítají práci v poli a porovnávají účinky na vodič a izolant včetně polarizace a Faradayovy klece.
-
Elektrický náboj a elektrostatika
Téma zavádí elektrický náboj, jeho zachování a elementární náboj. Žáci používají Coulombův zákon ve vakuu, počítají síly mezi bodovými náboji a skládají je.
-
Elektrický proud v látkách
Téma porovnává vedení proudu v kovech, kapalinách a plynech. Žáci vysvětlují nositele náboje a aplikují mechanismy vedení při analýze chování těles v obvodech.
-
Elektromagnetická indukce
Téma pokrývá Faradayův zákon elektromagnetické indukce, magnetický tok a Lenzův zákon. Žáci určují indukované napětí i směr proudu a objasňují brzdný účinek indukce.
-
Kondenzátor a kapacita
Téma pokrývá kondenzátor, kapacitu a energii elektrického pole. Žáci počítají sériové a paralelní spojení kondenzátorů a volí zapojení podle požadované kapacity.
-
Magnetické pole
Téma zavádí magnetické pole magnetů a vodičů s proudem, magnetickou indukci a sílu na vodič. Žáci kreslí indukční čáry a určují směr pole a síly.
-
Polovodiče, PN přechod a dioda
Téma pokrývá vlastní a příměsové polovodiče, PN přechod a polovodičovou diodu. Žáci vysvětlují usměrňovací účinek diody a zapojují ji v jednoduchém obvodu.
-
Stejnosměrný proud a Ohmův zákon
Téma zavádí stejnosměrný proud a Ohmův zákon, závislost odporu na materiálu a teplotě a výpočet práce a výkonu. Žáci řeší úlohy o spotřebě energie a dimenzování vodičů.
-
Střídavé obvody
Téma pokrývá jednoduché střídavé obvody s rezistorem, cívkou a kondenzátorem. Žáci porovnávají fázové posuny a vysvětlují impedanci v sériovém zapojení.
-
Střídavý proud a efektivní hodnota
Téma zavádí harmonické střídavé napětí a proud, frekvenci a efektivní hodnotu. Žáci převádějí mezi amplitudou a efektivní hodnotou a počítají výkon střídavého proudu.
-
Transformátor, generátor a elektromotor
Téma objasňuje funkci transformátoru, generátoru střídavého proudu a elektromotoru. Žáci počítají převod napětí a proudu na transformátoru a spojují zařízení se zákonem indukce.
IV. ročník
-
Speciální teorie relativity
Stálá rychlost světla ve vakuu a rovnocennost inerciálních soustav mění představu o současnosti, měření času a délky i vztahu hmotnosti a energie.
-
Teorie relativity
Speciální teorie relativity spojuje stálost rychlosti světla s měřením času a délky; obecná teorie relativity popisuje gravitaci pomocí zakřivení prostoročasu.
-
Elektromagnetické vlnění
Žáci popisují elektromagnetickou vlnu a porovnávají její šíření v rozličných prostředích — vlnovou délku, frekvenci a rychlost — jako navázání na pole a indukci z nižších ročníků.
-
Foton a kvanta energie
Žáci pracují s fotonem a kvantováním energie záření i s dualitou vlna–částice: vztah energie k frekvenci, fotoefekt a de Broglieova vlnová délka mikročástic.
-
Interference světla a optické spektrum
Žáci vysvětlují interferenci světla a optické spektrum: podmínky maxima a minima, souvislost s vlnovou délkou a vlnový charakter viditelného záření.
-
Jaderné přeměny a energetická bilance
Žáci posuzují jadernou přeměnu podle vstupních a výstupních částic i energetické bilance: vazebná energie, syntéza a štěpení jader atomů.
-
Kvantování energie v atomu
Žáci vysvětlují kvantování energie elektronů v atomu: energetické hladiny, přechody mezi nimi a souvislost spektrálních čar s kvantováním.
-
Laser a stimulovaná emise
Žáci rozlišují spontánní a stimulovanou emisi, popisují princip laseru a využívají kvantování energie záření při výkladu zesílení světla.
-
Odraz, lom a index lomu
Žáci používají zákony odrazu a lomu, index lomu a Snellův zákon k určení směru paprsku na rozhraní a připravují se na zobrazování jednoduchými optickými soustavami.
-
Ochrana před zářením
Žáci navrhují ochranu člověka před nebezpečnými druhy záření: stínění, vzdálenost, doba expozice a rozlišení ionizujícího záření alfa, beta a gama.
-
Oko a lupa
Žáci popisují oko jako optický systém, zorný úhel a lupu a využívají zákony šíření světla k výkladu akomodace, korekce zraku a zvětšení.
-
Řetězová reakce a jaderný reaktor
Žáci popisují řetězovou reakci a jaderný reaktor, posuzují podmínky udržitelného štěpení a energetickou bilanci výstupních částic.
-
Souhrnné opakování fyziky na gymnáziu
Žáci v mixu úloh opakují mechaniku a zákony zachování, termiku, elektřinu a magnetismus, optiku i jádro před maturitou.
-
Spektrum elektromagnetického záření
Žáci řadí spektrum elektromagnetického záření od rádiových vln po záření gama, zařazují viditelné, infračervené a ultrafialové světlo a srovnávají šíření jednotlivých druhů v látkách.
-
Vlnové vlastnosti světla
Žáci popisují šíření a rychlost světla v různých prostředích, stálost rychlosti světla v inerciálních soustavách a základní důsledky této zákonitosti pro vlnový popis.
-
Zákon radioaktivní přeměny
Žáci používají zákon radioaktivní přeměny k předvídání chování radioaktivních látek: poločas, aktivita a úbytek počtu jader v čase.
-
Zobrazení na zrcadlech a čočkách
Žáci zobrazují předmět na rovinném i kulovém zrcadle a na tenkých čočkách: ohnisko, zobrazovací rovnice a vlastnosti obrazu v jednoduché optické soustavě.
Co se žáci naučí.
Očekávané výstupy
Člověk a příroda · Fyzika
- RVP G žák měří vybrané fyzikální veličiny vhodnými metodami, zpracuje a vyhodnotí výsledky měření
- RVP G žák rozliší skalární veličiny od vektorových a využívá je při řešení fyzikálních problémů a úloh
- RVP G žák užívá základní kinematické vztahy při řešení problémů a úloh o pohybech rovnoměrných a rovnoměrně zrychlených/zpomalených
- RVP G žák určí v konkrétních situacích síly a jejich momenty působící na těleso a určí výslednici sil
- RVP G žák využívá (Newtonovy) pohybové zákony k předvídání pohybu těles
- RVP G žák využívá zákony zachování některých důležitých fyzikálních veličin při řešení problémů a úloh
- RVP G žák objasní procesy vzniku, šíření, odrazu a interference mechanického vlnění
- RVP G žák objasní souvislost mezi vlastnostmi látek různých skupenství a jejich vnitřní strukturou
- RVP G žák aplikuje s porozuměním termodynamické zákony při řešení konkrétních fyzikálních úloh
- RVP G žák využívá stavovou rovnici ideálního plynu stálé hmotnosti při předvídání stavových změn plynu
- RVP G žák analyzuje vznik a průběh procesu pružné deformace pevných těles
- RVP G žák porovná zákonitosti teplotní roztažnosti pevných těles a kapalin a využívá je k řešení praktických problémů
- RVP G žák porovná účinky elektrického pole na vodič a izolant
- RVP G žák využívá Ohmův zákon při řešení praktických problémů
- RVP G žák aplikuje poznatky o mechanismech vedení elektrického proudu v kovech, polovodičích, kapalinách a plynech při analýze chování těles z těchto látek v elektrických obvodech
- RVP G žák využívá zákon elektromagnetické indukce k řešení problémů a k objasnění funkce elektrických zařízení
- RVP G žák porovná šíření různých druhů elektromagnetického vlnění v rozličných prostředích
- RVP G žák využívá zákony šíření světla v prostředí k určování vlastností zobrazení předmětů jednoduchými optickými systémy
- RVP G žák využívá poznatky o kvantování energie záření a mikročástic k řešení fyzikálních problémů
- RVP G žák posoudí jadernou přeměnu z hlediska vstupních a výstupních částic i energetické bilance
- RVP G žák využívá zákon radioaktivní přeměny k předvídání chování radioaktivních látek
- RVP G žák navrhne možné způsoby ochrany člověka před nebezpečnými druhy záření
Připravte vaši hodinu.
Mějte příští hodinu připravenou už dnes. ScioBot vám vytvoří plán, pracovní listy i prezentaci k vašemu tématu. Klidně i z vašich podkladů.
Vytvořit materiál
-
Příprava na hodinu
Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.
-
Pracovní list
List s úlohami, klíčem a variantou.
-
Písemka
Časovaná písemka s body a variantami.
-
Aktivita
Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.
-
Prezentace
Sada slajdů k výkladu a procvičení.
-
Tisknutelné materiály
Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).
-
Interaktivní hry
Interaktivní hra k procvičení tématu.
Rámce
-
RVP G (gymnázia)
Čtyřleté gymnázium = I.–IV. ročník. Šestiletá a osmiletá gymnázia mapují své poslední čtyři ročníky identicky. Aktualizace informatiky září 2022, opatření MSMT-24248/2021-2 (úplné znění, Praha září 2021).
https://edu.gov.cz/wp-content/uploads/2020/08/RVPG-2007-07_final.pdf