Przygotowanie do matury z fizyki

Materiały przydatne przy przygotowaniu do matury z fizyki

Wymagania do matury z fizyki od roku 2015

Na maturze z fizyki obowiązują zagadnienia ze wszystkich etapów edukacyjnych, w których uczy się fizyki, czyli z gimnazjum (etap III.), pierwszej klasy liceum (etap IVp. – zakres podstawowy), oraz drugiej i trzeciej klasy liceum (etap IVr. – zakres rozszerzony). Poniżej zestawiłem hasła – cytaty z aktualnej podstawy programowej MEN. Hasła pogrupowałem nie według etapu edukacyjnego, lecz według działów fizyki. Przyjęcie takiego układu spowodowało konieczność nieznacznego przeformułowania językowego niektórych haseł. Ponieważ kilka haseł powtarza się na różnych etapach kształcenia, dokonałem także odpowiednich skrótów. W nawiasach kwadratowych zamieściłem uwagi o zmianach wymagań w porównaniu z maturą rozszerzoną z fizyki z okresu 2005–2014. Mam nadzieję, że takie opracowanie przyda się uczniom, nauczycielom i korepetytorom.

Andrzej Szczepkowicz, 8 sierpnia 2014; aktualizacja 25 maja 2015

A. Kinematyka punktu materialnego

III.9.2) Uczeń wyznacza doświadczalnie prędkość przemieszczania się (np. w czasie marszu, biegu, pływania, jazdy rowerem) za pośrednictwem pomiaru odległości i czasu;

III.1.5) odróżnia prędkość średnią od chwilowej w ruchu niejednostajnym;

IVr.1.1) rozróżnia wielkości wektorowe od skalarnych; wykonuje działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);

IVr.1.2) opisuje ruch w różnych układach odniesienia;

IVr.1.3) oblicza prędkości względne dla ruchów wzdłuż prostej;

IVr.1.4) wykorzystuje związki pomiędzy położeniem, prędkością i przyspieszeniem w ruchu jednostajnym i jednostajnie zmiennym do obliczania parametrów ruchu;

IVr.1.5) rysuje i interpretuje wykresy zależności parametrów ruchu od czasu;

IVr.13.1) przeprowadza doświadczenia dotyczące ruchu prostoliniowego jednostajnego i jednostajnie zmiennego (np. wyznaczenie przyspieszenia w ruchu jednostajnie zmiennym) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.1.6) oblicza parametry ruchu podczas swobodnego spadku i rzutu pionowego;

IVr.1.15) analizuje ruch ciał w dwóch wymiarach na przykładzie rzutu poziomego;

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej hasła rzut ukośny.]

IVp.1.1) opisuje ruch jednostajny po okręgu, posługując się pojęciem okresu i częstotliwości;

IVr.1.14) oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego;

B. Dynamika punktu materialnego

III.1.9) Uczeń posługuje się pojęciem siły ciężkości;

IVr.1.7) opisuje swobodny ruch ciał, wykorzystując pierwszą zasadę dynamiki Newtona;

IVr.1.8) wyjaśnia ruch ciał na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona;

IVr.1.9) stosuje trzecią zasadę dynamiki Newtona do opisu zachowania się ciał;

IVr.1.10) wykorzystuje zasadę zachowania pędu do obliczania prędkości ciał podczas zderzeń niesprężystych i zjawiska odrzutu;

IVr.1.11) wyjaśnia różnice między opisem ruchu ciał w układach inercjalnych i nieinercjalnych, posługuje się siłami bezwładności do opisu ruchu w układzie nieinercjalnym;

IVp.1.4) wyjaśnia, na czym polega stan nieważkości, i podaje warunki jego występowania;

III.1.12) opisuje wpływ oporów ruchu na poruszające się ciała.

IVr.1.12) posługuje się pojęciem siły tarcia do wyjaśniania ruchu ciał;

IVr.1.13) składa i rozkłada siły działające wzdłuż prostych nierównoległych;

IVr.1.14) oblicza parametry ruchu jednostajnego po okręgu; opisuje wektory prędkości i przyspieszenia dośrodkowego;

IVp.1.2) opisuje zależności między siłą dośrodkową a masą, prędkością liniową i promieniem oraz wskazuje przykłady sił pełniących rolę siły dośrodkowej;

C. Praca i energia

IVr.3.1) Uczeń oblicza pracę siły na danej drodze;

IVr.3.2) oblicza wartość energii kinetycznej i potencjalnej ciał w jednorodnym polu grawitacyjnym;

IVr.3.3) wykorzystuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczania parametrów ruchu;

IVr.3.4) oblicza moc urządzeń, uwzględniając ich sprawność;

IVr.3.5) stosuje zasadę zachowania energii oraz zasadę zachowania pędu do opisu zderzeń sprężystych i niesprężystych;

D. Drgania

III.6.2) Uczeń posługuje się pojęciami amplitudy drgań, okresu, częstotliwości do opisu drgań, wskazuje położenie równowagi oraz odczytuje amplitudę i okres z wykresu x(t) dla drgającego ciała;

IVr.6.1) analizuje ruch pod wpływem sił sprężystych (harmonicznych), podaje przykłady takiego ruchu;

IVr.6.2) oblicza energię potencjalną sprężystości;

IVr.6.3) oblicza okres drgań ciężarka na sprężynie i wahadła matematycznego;

III.9.12) wyznacza doświadczalnie okres i częstotliwość drgań ciężarka zawieszonego na sprężynie oraz okres i częstotliwość drgań wahadła matematycznego;

IVr.13.2) przeprowadza doświadczenia dotyczące ruchu wahadła (np. wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.6.4) interpretuje wykresy zależności położenia, prędkości i przyspieszenia od czasu w ruchu drgającym;

IVr.6.5) opisuje drgania wymuszone;

IVr.6.6) opisuje zjawisko rezonansu mechanicznego na wybranych przykładach;

IVr.6.7) stosuje zasadę zachowania energii w ruchu drgającym, opisuje przemiany energii kinetycznej i potencjalnej w tym ruchu;

E. Grawitacja

IVr.4.1) Uczeń wykorzystuje prawo powszechnego ciążenia do obliczenia siły oddziaływań grawitacyjnych między masami punktowymi i sferycznie symetrycznymi;

IVr.4.2) rysuje linie pola grawitacyjnego, rozróżnia pole jednorodne od pola centralnego;

IVr.4.3) oblicza wartość i kierunek pola grawitacyjnego na zewnątrz ciała sferycznie symetrycznego;

IVr.4.4) wyprowadza związek między przyspieszeniem grawitacyjnym na powierzchni planety a jej masą i promieniem;

IVp.1.4) wyjaśnia, na czym polega stan nieważkości, i podaje warunki jego występowania;

IVr.4.5) oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i wiąże je z pracą lub zmianą energii kinetycznej;

[Od roku 2015 nie obowiązuje na maturze potencjał grawitacyjny.]

IVr.4.6) wyjaśnia pojęcie pierwszej i drugiej prędkości kosmicznej; oblicza ich wartości dla różnych ciał niebieskich;

IVp.1.5) wyjaśnia wpływ siły grawitacji Słońca na ruch planet i siły grawitacji planet na ruch ich księżyców, wskazuje siłę grawitacji jako przyczynę spadania ciał na powierzchnię Ziemi;

IVr.4.7) oblicza okres ruchu satelitów (bez napędu) wokół Ziemi;

IVp.1.6) posługuje się pojęciem [...] satelity geostacjonarnego [...] [nowe od roku 2015];

IVr.4.8) oblicza okresy obiegu planet i ich średnie odległości od gwiazdy, wykorzystując III prawo Keplera dla orbit kołowych;

IVr.4.9) oblicza masę ciała niebieskiego na podstawie obserwacji ruchu jego satelity;

F. Bryła sztywna

IVr.2.1) Uczeń rozróżnia pojęcia: punkt materialny, bryła sztywna, zna granice ich stosowalności;

IVr.2.2) rozróżnia pojęcia: masa i moment bezwładności;

IVr.2.3) oblicza momenty sił;

III.1.11) wyjaśnia zasadę działania dźwigni dwustronnej, bloku nieruchomego, kołowrotu [nowe od roku 2015];

IVr.2.4) analizuje równowagę brył sztywnych, w przypadku gdy siły leżą w jednej płaszczyźnie (równowaga sił i momentów sił) [nowe od roku 2015];

III.9.4) wyznacza doświadczalnie masę ciała za pomocą dźwigni dwustronnej, innego ciała o znanej masie i linijki;

IVr.2.5) wyznacza położenie środka masy;

IVr.2.6) opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi przechodzącej przez środek masy (prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe);

IVr.2.7) analizuje ruch obrotowy bryły sztywnej pod wpływem momentu sił;

IVr.2.8) stosuje zasadę zachowania momentu pędu do analizy ruchu;

IVr.2.9) uwzględnia energię kinetyczną ruchu obrotowego w bilansie energii;

G. Hydrostatyka

III.3.3) Uczeń posługuje się pojęciem gęstości;

III.9.1) wyznacza doświadczalnie gęstość substancji, z jakiej wykonano przedmiot w kształcie prostopadłościanu, walca lub kuli za pomocą wagi i linijki;

III.3.4) stosuje do obliczeń związek między masą, gęstością i objętością ciał stałych i cieczy, na podstawie wyników pomiarów wyznacza gęstość cieczy i ciał stałych;

III.3.5) opisuje zjawisko napięcia powierzchniowego na wybranym przykładzie [nowe od roku 2015];

III.3.6) posługuje się pojęciem ciśnienia (w tym ciśnienia hydrostatycznego i atmosferycznego);

III.3.7) formułuje prawo Pascala i podaje przykłady jego zastosowania;

III.3.8) analizuje i porównuje wartości sił wyporu dla ciał zanurzonych w cieczy lub gazie;

III.3.9) wyjaśnia pływanie ciał na podstawie prawa Archimedesa;

III.9.3) dokonuje pomiaru siły wyporu za pomocą siłomierza (dla ciała wykonanego z jednorodnej substancji o gęstości większej od gęstości wody);

H. Stany skupienia materii, ciepło i pierwsza zasada termodynamiki

III.3.1) Uczeń analizuje różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów;

III.3.2) omawia budowę kryształów na przykładzie soli kamiennej;

III.2.9) opisuje zjawiska topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji;

III.2.10) posługuje się pojęciem ciepła właściwego, ciepła topnienia i ciepła parowania;

IVr.5.12) wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego;

III.9.5) wyznacza doświadczalnie ciepło właściwe wody za pomocą czajnika elektrycznego lub grzałki o znanej mocy (przy założeniu braku strat);

IVr.13.3) przeprowadza doświadczenia dotyczące ciepła właściwego (np. wyznaczenie ciepła właściwego danej cieczy) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.5.5) stosuje pierwszą zasadę termodynamiki, odróżnia przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła;

IVr.5.8) analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii;

IVr.5.11) odróżnia wrzenie od parowania powierzchniowego; analizuje wpływ ciśnienia na temperaturę wrzenia cieczy [nowe od roku 2015];

III.2.8) wyjaśnia przepływ ciepła w zjawisku przewodnictwa cieplnego oraz rolę izolacji cieplnej;

III.2.11) opisuje ruch cieczy i gazów w zjawisku konwekcji;

I. Gaz doskonały

IVr.5.1) Uczeń wyjaśnia założenia gazu doskonałego i stosuje równanie gazu doskonałego (równanie Clapeyrona) do wyznaczenia parametrów gazu;

IVr.5.2) opisuje przemianę izotermiczną, izobaryczną i izochoryczną;

IVr.5.3) interpretuje wykresy ilustrujące przemiany gazu doskonałego;

IVr.5.4) opisuje związek pomiędzy temperaturą w skali Kelvina a średnią energią kinetyczną cząsteczek [nowe od roku 2015];

IVr.5.6) oblicza zmianę energii wewnętrznej w przemianach izobarycznej i izochorycznej oraz pracę wykonaną w przemianie izobarycznej;

IVr.5.7) posługuje się pojęciem ciepła molowego w przemianach gazowych;

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej hasła przemiana adiabatyczna]

J. Cykle termodynamiczne i druga zasada termodynamiki

IVr.5.9) Uczeń interpretuje drugą zasadę termodynamiki;

IVr.5.10) analizuje przedstawione cykle termodynamiczne, oblicza sprawność silników cieplnych w oparciu o wymieniane ciepło i wykonaną pracę;

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej hasła entropia]

K. Ładunek elektryczny i pole elektryczne

III.4.1) Uczeń opisuje sposoby elektryzowania ciał przez tarcie i dotyk; wyjaśnia, że zjawisko to polega na przepływie elektronów; analizuje kierunek przepływu elektronów;

III.9.6) demonstruje doświadczalnie zjawisko elektryzowania przez tarcie oraz wzajemnego oddziaływania ciał naładowanych;

III.4.3) odróżnia przewodniki od izolatorów oraz podaje przykłady obu rodzajów ciał;

III.4.4) stosuje zasadę zachowania ładunku elektrycznego;

III.4.5) posługuje się pojęciem ładunku elektrycznego jako wielokrotności ładunku elektronu (elementarnego);

IVr.7.1) wykorzystuje prawo Coulomba do obliczenia siły oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami punktowymi;

IVr.7.2) posługuje się pojęciem natężenia pola elektrostatycznego;

IVr.7.3) oblicza natężenie pola centralnego pochodzącego od jednego ładunku punktowego;

IVr.7.4) analizuje jakościowo pole pochodzące od układu ładunków;

IVr.7.5) wyznacza pole elektrostatyczne na zewnątrz naelektryzowanego ciała sferycznie symetrycznego;

IVr.7.6) przedstawia pole elektrostatyczne za pomocą linii pola;

IVr.13.4) przeprowadza doświadczenia dotyczące kształtu linii pól magnetycznego i elektrycznego [...] – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.7.7) opisuje pole kondensatora płaskiego, oblicza napięcie między okładkami;

IVr.7.8) posługuje się pojęciem pojemności elektrycznej kondensatora;

IVr.7.9) oblicza pojemność kondensatora płaskiego, znając jego cechy geometryczne;

IVr.7.10) oblicza pracę potrzebną do naładowania kondensatora;

IVr.7.11) analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu elektrycznym;

IVr.7.12) opisuje wpływ pola elektrycznego na rozmieszczenie ładunków w przewodniku, wyjaśnia działanie piorunochronu i klatki Faradaya [nowe od roku 2015: piorunochron i klatka Faradaya]

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej haseł:
– energia potencjalna ładunku w polu elektrostatycznym
– potencjał elektrostatyczny
– pojemność zastępcza układu kondensatorów]

L. Prąd stały

III.4.6) Uczeń opisuje przepływ prądu w przewodnikach jako ruch elektronów swobodnych;

III.4.7) posługuje się pojęciem natężenia prądu elektrycznego;

III.4.9) posługuje się pojęciem oporu elektrycznego, stosuje prawo Ohma w prostych obwodach elektrycznych;

III.9.8) wyznacza doświadczalnie opór elektryczny opornika lub żarówki za pomocą woltomierza i amperomierza;

III.4.12) buduje proste obwody elektryczne i rysuje ich schematy;

III.9.7) [...] wymagana jest znajomość symboli elementów: ogniwo, opornik, żarówka, wyłącznik, woltomierz, amperomierz;

IVr.8.2) oblicza opór przewodnika, znając jego opór właściwy i wymiary geometryczne;

IVr.8.3) rysuje charakterystykę prądowo-napięciową opornika podlegającego prawu Ohma;

IVr.13.5) przeprowadza doświadczenia dotyczące charakterystyki prądowo-napięciowej opornika, żarówki, ewentualnie diody (np. pomiar i wykonanie wykresu zależności I(U)) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.8.1) wyjaśnia pojęcie siły elektromotorycznej ogniwa i oporu wewnętrznego;

IVr.8.4) stosuje prawa Kirchhoffa do analizy obwodów elektrycznych;

IVr.8.5) oblicza opór zastępczy oporników połączonych szeregowo i równolegle;

III.4.13) wymienia formy energii, na jakie zamieniana jest energia elektryczna;

IVr.8.6) oblicza pracę wykonaną podczas przepływu prądu przez różne elementy obwodu oraz moc rozproszoną na oporze;

III.9.9) wyznacza doświadczalnie moc żarówki zasilanej z baterii za pomocą woltomierza i amperomierza;

III.4.11) przelicza energię elektryczną podaną w kilowatogodzinach na dżule i dżule na kilowatogodziny;

IVr.8.7) opisuje wpływ temperatury na opór metali i półprzewodników;

M. Pole magnetyczne

III.5.1) Uczeń nazywa bieguny magnetyczne magnesów trwałych i opisuje charakter oddziaływania między nimi;

III.5.2) opisuje zachowanie igły magnetycznej w obecności magnesu oraz zasadę działania kompasu;

III.5.3) opisuje oddziaływanie magnesów na żelazo i podaje przykłady wykorzystania tego oddziaływania;

III.5.4) opisuje działanie przewodnika z prądem na igłę magnetyczną;

III.9.10) demonstruje doświadczalnie działanie prądu w przewodzie na igłę magnetyczną (zmiany kierunku wychylenia przy zmianie kierunku przepływu prądu, zależność wychylenia igły od pierwotnego jej ułożenia względem przewodu);

III.5.5) opisuje działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie;

III.5.6) opisuje wzajemne oddziaływanie magnesów z elektromagnesami i wyjaśnia działanie silnika elektrycznego prądu stałego.

IVr.13.4) przeprowadza doświadczenia dotyczące kształtu linii pól magnetycznego i elektrycznego (np. wyznaczenie pola wokół przewodu w kształcie pętli, w którym płynie prąd) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.9.1) szkicuje przebieg linii pola magnetycznego w pobliżu magnesów trwałych i przewodników z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica);

IVr.9.2) oblicza wektor indukcji magnetycznej wytworzonej przez przewodniki z prądem (przewodnik liniowy, pętla, zwojnica);

IVr.9.3) analizuje ruch cząstki naładowanej w stałym jednorodnym polu magnetycznym;

IVr.9.4) opisuje wpływ materiałów na pole magnetyczne;

IVr.9.5) opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych;

IVr.9.6) analizuje siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem w polu magnetycznym;

IVr.9.7) opisuje zasadę działania silnika elektrycznego;

N. Indukcja elektromagnetyczna i prąd przemienny

IVr.9.8) Uczeń oblicza strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię;

IVr.9.9) analizuje napięcie uzyskiwane na końcach przewodnika podczas jego ruchu w polu magnetycznym;

IVr.9.10) oblicza siłę elektromotoryczną powstającą w wyniku zjawiska indukcji elektromagnetycznej;

IVr.9.11) stosuje regułę Lenza w celu wskazania kierunku przepływu prądu indukcyjnego;

IVr.9.12) opisuje budowę i zasadę działania prądnicy i transformatora;

IVr.9.13) opisuje prąd przemienny (natężenie, napięcie, częstotliwość, wartości skuteczne);

IVr.9.14) opisuje zjawisko samoindukcji;

IVr.9.15) opisuje działanie diody jako prostownika;

[od roku 2015 nie są wymagane na maturze:
– obwody prądu przemiennego z pojemnością i indukcyjnością
– równania Maxwella]

O. Fale

III.6.3) Uczeń opisuje mechanizm przekazywania drgań z jednego punktu ośrodka do drugiego w przypadku fal na napiętej linie i fal dźwiękowych w powietrzu;

III.6.4) posługuje się pojęciem amplitudy fali [...];

IVr.6.8) stosuje w obliczeniach związek między parametrami fali: długością, częstotliwością, okresem, prędkością;

IVr.6.9) opisuje załamanie fali na granicy ośrodków;

IVr.6.10) opisuje zjawisko interferencji, wyznacza długość fali na podstawie obrazu interferencyjnego;

IVr.6.11) wyjaśnia zjawisko ugięcia fali w oparciu o zasadę Huygensa;

IVr.6.12) opisuje fale stojące i ich związek z falami biegnącymi przeciwbieżnie;

IVr.13.6) przeprowadza doświadczenia dotyczące drgań struny (np. pomiar częstotliwości podstawowej drgań struny dla różnej długości drgającej części struny) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.6.13) opisuje efekt Dopplera w przypadku poruszającego się źródła i nieruchomego obserwatora;

[od roku 2015 podstawa programowa nie obejmuje efektu Dopplera dla ruchomego obserwatora.]

III.6.5) opisuje mechanizm wytwarzania dźwięku w instrumentach muzycznych;

III.6.6) wymienia, od jakich wielkości fizycznych zależy wysokość i głośność dźwięku;

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej pojęć:
– natężenie fali akustycznej
– poziom natężenia dźwięku [dB]]

III.9.13) wytwarza dźwięk o większej i mniejszej częstotliwości od danego dźwięku za pomocą dowolnego drgającego przedmiotu lub instrumentu muzycznego;

III.6.7) posługuje się pojęciami infradźwięki i ultradźwięki;

(zob. także dział Optyka falowa)

P. Optyka geometryczna

III.7.2) Uczeń wyjaśnia powstawanie obszarów cienia i półcienia za pomocą prostoliniowego rozchodzenia się światła w ośrodku jednorodnym;

III.7.3) wyjaśnia powstawanie obrazu pozornego w zwierciadle płaskim, wykorzystując prawa odbicia; opisuje zjawisko rozproszenia światła przy odbiciu od powierzchni chropowatej;

III.7.4) opisuje skupianie promieni w zwierciadle wklęsłym, posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej, rysuje konstrukcyjnie obrazy wytworzone przez zwierciadła wklęsłe;

III.9.11) demonstruje doświadczalnie zjawisko załamania światła (zmiany kąta załamania przy zmianie kąta padania – jakościowo);

IVr.10.6) stosuje prawa odbicia i załamania fal do wyznaczenia biegu promieni w pobliżu granicy dwóch ośrodków;

IVr.10.7) opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza kąt graniczny;

IVr.13.8) przeprowadza doświadczenia dotyczące załamania światła (np. wyznaczenie współczynnika załamania światła z pomiaru kąta granicznego) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

III.7.6) opisuje bieg promieni przechodzących przez soczewkę skupiającą i rozpraszającą (biegnących równolegle do osi optycznej), posługując się pojęciami ogniska i ogniskowej;

III.9.14) wytwarza za pomocą soczewki skupiającej ostry obraz przedmiotu na ekranie, odpowiednio dobierając doświadczalnie położenie soczewki i przedmiotu;

III.7.7) [...] rozróżnia obrazy rzeczywiste, pozorne, proste, odwrócone, powiększone, pomniejszone;

IVr.10.8) rysuje i wyjaśnia konstrukcje tworzenia obrazów rzeczywistych i pozornych otrzymywane za pomocą soczewek skupiających i rozpraszających;

IVr.10.9) stosuje równanie soczewki, wyznacza położenie i powiększenie otrzymanych obrazów.

IVr.13.9) przeprowadza doświadczenia dotyczące obrazów optycznych otrzymywanych za pomocą soczewek (np. wyznaczenie powiększenia obrazu i porównanie go z powiększeniem obliczonym teoretycznie) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

III.7.8) wyjaśnia pojęcia krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz opisuje rolę soczewek w ich korygowaniu;

III.7.9) opisuje zjawisko rozszczepienia światła za pomocą pryzmatu;

III.7.10) opisuje światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jedno barwne;

Q. Optyka falowa

III.7.1) Uczeń porównuje (wymienia cechy wspólne i różnice) rozchodzenie się fal mechanicznych i elektromagnetycznych;

III.7.11) podaje przybliżoną wartość prędkości światła w próżni; wskazuje prędkość światła jako maksymalną prędkość przepływu informacji;

IVr.10.2) opisuje jedną z metod wyznaczenia prędkości światła [nowe od roku 2015];

III.7.12) nazywa rodzaje fal elektromagnetycznych (radiowe, mikrofale, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie nadfioletowe i rentgenowskie) i podaje przykłady ich zastosowania;

IVr.10.1) opisuje widmo fal elektromagnetycznych i podaje źródła fal w poszczególnych zakresach z omówieniem ich zastosowań;

IVr.10.3) opisuje doświadczenie Younga;

IVr.10.4) wyznacza długość fali świetlnej przy użyciu siatki dyfrakcyjnej;

IVr.13.7) przeprowadza doświadczenia dotyczące dyfrakcji światła na siatce dyfrakcyjnej lub płycie CD (np. wyznaczenie gęstości ścieżek na płycie CD) – uczeń wykonuje pomiary, opisuje i analizuje wyniki oraz, jeżeli to możliwe, sporządza i interpretuje wykres;

IVr.10.5) opisuje i wyjaśnia zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i przy przejściu przez polaryzator;

R. Zjawiska kwantowe

IVp.2.1) Uczeń opisuje promieniowanie ciał, rozróżnia widma ciągłe i liniowe rozrzedzonych gazów jednoatomowych, w tym wodoru;

IVp.2.2) interpretuje linie widmowe jako przejścia między poziomami energetycznymi atomów;

IVp.2.3) opisuje budowę atomu wodoru, stan podstawowy i stany wzbudzone;

IVr.11.1) opisuje założenia kwantowego modelu światła;

IVp.2.6) opisuje efekt fotoelektryczny, wykorzystuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia energii i prędkości fotoelektronów.

IVr.11.2) stosuje zależność między energią fotonu a częstotliwością i długością fali do opisu zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego, wyjaśnia zasadę działania fotokomórki;

IVp.2.5) interpretuje zasadę zachowania energii przy przejściach elektronu między poziomami energetycznymi w atomie z udziałem fotonu;

IVr.11.3) stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia częstotliwości promieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy;

[Podstawa programowa od roku 2015 nie zawiera hasła pęd fotonu. Wzór na pęd fotonu został usunięty ze wzorów na maturę.]

IVr.11.4) opisuje mechanizmy powstawania promieniowania rentgenowskiego [nowe od roku 2015];

IVr.11.5) określa długość fali de Broglie’a poruszających się cząstek;

[od roku 2015 nie ma w podstawie programowej zasady nieoznaczoności Heisenberga.]

S. Reakcje jądrowe

IVp.3.1) Uczeń posługuje się pojęciami pierwiastek, jądro atomowe, izotop, proton, neutron, elektron; podaje skład jądra atomowego na podstawie liczby masowej i atomowej;

IVp.3.2) posługuje się pojęciami: energii spoczynkowej, deficytu masy i energii wiązania; oblicza te wielkości dla dowolnego pierwiastka układu okresowego;

IVp.3.3) wymienia właściwości promieniowania jądrowego alfa, beta, gamma; opisuje rozpady alfa, beta (wiadomości o neutrinach nie są wymagane), sposób powstawania promieniowania gamma; posługuje się pojęciem jądra stabilnego i niestabilnego;

IVp.3.4) opisuje rozpad izotopu promieniotwórczego, posługując się pojęciem czasu połowicznego rozpadu; rysuje wykres zależności liczby jąder, które uległy rozpadowi od czasu; wyjaśnia zasadę datowania substancji na podstawie składu izotopowego, np. datowanie węglem 14C [nowe od roku 2015];

IVp.3.5) opisuje reakcje jądrowe, stosując zasadę zachowania liczby nukleonów i zasadę zachowania ładunku oraz zasadę zachowania energii;

IVp.3.6) opisuje wybrany sposób wykrywania promieniowania jonizującego [nowe od roku 2015];

IVp.3.7) wyjaśnia wpływ promieniowania jądrowego na materię oraz na organizmy [nowe od roku 2015];

IVp.3.8) podaje przykłady zastosowania zjawiska promieniotwórczości i energii jądrowej;

IVp.3.9) opisuje reakcję rozszczepienia uranu 235U zachodzącą w wyniku pochłonięcia neutronu; podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej;

IVp.3.10) opisuje działanie elektrowni atomowej oraz wymienia korzyści i zagrożenia płynące z energetyki jądrowej [nowe od roku 2015];

IVp.3.11) opisuje reakcje termojądrowe zachodzące w gwiazdach oraz w bombie wodorowej;

T. Astronomia

IVp.1.7) Uczeń wyjaśnia, dlaczego planety widziane z Ziemi przesuwają się na tle gwiazd;

IVp.1.8) wyjaśnia przyczynę występowania faz i zaćmień Księżyca;

IVp.1.9) opisuje zasadę pomiaru odległości z Ziemi do Księżyca i planet opartą na paralaksie i zasadę pomiaru odległości od najbliższych gwiazd opartą na paralaksie rocznej, posługuje się pojęciem jednostki astronomicznej i roku świetlnego [nowe od roku 2015];

IVp.3.11) opisuje reakcje termojądrowe zachodzące w gwiazdach oraz w bombie wodorowej;

[Od roku 2015 nie obowiązuje diagram Hertzsprunga–Russela.]

IVp.1.10) opisuje zasadę określania orientacyjnego wieku Układu Słonecznego [nowe od roku 2015];

IVp.1.11) opisuje budowę Galaktyki i miejsce Układu Słonecznego w Galaktyce [nowe od roku 2015];

IVp.1.12) opisuje Wielki Wybuch jako początek znanego nam Wszechświata; zna przybliżony wiek Wszechświata, opisuje rozszerzanie się Wszechświata (ucieczkę galaktyk);

(zob. także dział Grawitacja)



U. Wymagania przekrojowe

III.8.1) Uczeń opisuje przebieg i wynik przeprowadzanego doświadczenia, wyjaśnia rolę użytych przyrządów, wykonuje schematyczny rysunek obrazujący układ doświadczalny;

III.8.2) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla wyniku doświadczenia;

III.8.5) rozróżnia wielkości dane i szukane;

III.8.12) planuje doświadczenie lub pomiar, wybiera właściwe narzędzia pomiaru; mierzy: czas, długość, masę, temperaturę, napięcie elektryczne, natężenie prądu.

III.8.6) odczytuje dane z tabeli i zapisuje dane w formie tabeli;

III.8.7) rozpoznaje proporcjonalność prostą na podstawie danych liczbowych lub na podstawie wykresu oraz posługuje się proporcjonalnością prostą;

III.8.8) sporządza wykres na podstawie danych z tabeli (oznaczenie wielkości i skali na osiach), a także odczytuje dane z wykresu;

III.8.9) rozpoznaje zależność rosnącą i malejącą na podstawie danych z tabeli lub na podstawie wykresu oraz wskazuje wielkość maksymalną i minimalną;

IVr.12.1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych wymienionych w podstawie programowej, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi;

III.8.4) przelicza wielokrotności i podwielokrotności (przedrostki mikro-, mili-, centy-, hekto-, kilo-, mega-); przelicza jednostki czasu (sekunda, minuta, godzina, doba);

IVr.12.2) samodzielnie wykonuje poprawne wykresy (właściwe oznaczenie i opis osi, wybór skali, oznaczenie niepewności punktów pomiarowych);

IVr.12.3) przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się kalkulatorem;

IVr.12.4) interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią (interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu [nowe od roku 2015];

IVr.12.5) dopasowuje prostą y = ax + b do wykresu i ocenia trafność tego postępowania; oblicza wartości współczynników a i b (ocena ich niepewności nie jest wymagana) [nowe od roku 2015];

IVr.12.6) opisuje podstawowe zasady niepewności pomiaru (szacowanie niepewności pomiaru, obliczanie niepewności względnej, wskazywanie wielkości, której pomiar ma decydujący wpływ na niepewność otrzymanego wyniku wyznaczanej wielkości fizycznej) [nowe od roku 2015];

IVr.12.7) szacuje wartość spodziewanego wyniku obliczeń, krytycznie analizuje realność otrzymanego wyniku;

III.8.11) zapisuje wynik pomiaru lub obliczenia fizycznego jako przybliżony (z dokładnością do 2–3 cyfr znaczących);

IVr.12.8) przedstawia własnymi słowami główne tezy poznanego artykułu popularno-naukowego z dziedziny fizyki lub astronomii;

A co ze szczególną teorią względności?

[Od roku 2015 usunięto z wymagań egzaminacyjnych następujące hasła:
– dylatacja czasu,
– masa, pęd i energia w ujęciu relatywistycznym.]

Pozostawiono "Uczeń wskazuje prędkość światła jako maksymalną prędkość przepływu informacji" (III.7.11) oraz E = mc² w zastosowaniu do fizyki jądrowej (IVp.3.2).

Zob. także komentarz Jana Mostowskiego do podstawy programowej (Podstawa programowa z komentarzami, MEN).

Inne zagadnienia usunięte z wymagań egzamnacyjnych od roku 2015

[Nie obowiązują: zasada działania i zastosowania laserów.] (Pozostawiono jedynie "Uczeń opisuje światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jednobarwne" (III.7.10)).

[Nie obowiązują: fizyczne podstawy mikroelektroniki i telekomunikacji – pasmowa teoria przewodnictwa, złącze p-n, działanie diody półprzewodnikowej, tranzystora i układu wzmacniającego zawierającego tranzystor, cyfrowy i analogowy zapis sygnałów.] (Pozostawiono jedynie "Uczeń opisuje działanie diody jako prostownika." (IVr.9.15)).

Zob. także komentarz Jana Mostowskiego do podstawy programowej (Podstawa programowa z komentarzami, MEN).

Cele kształcenia – wymagania ogólne

Podstawa programowa MEN, oprócz podanych wyżej treści kształcenia, formułuje także "cele kształcenia–wymagania ogólne" (strony 195, 201 i 203 dokumentu MEN). Istotę tych wymagań można ująć następująco. To, czego uczeń się uczy, ma mu pomóc w opisie i zrozumieniu otaczającej rzeczywistości. Uczeń musi umieć samodzielnie obserwować, przeprowadzać doświadczenia i obliczenia, wyciągać wnioski, rozumieć i oceniać teksty i diagramy.



Archiwum 2005–2014 – maturalne wzory fizyczne z objaśnieniami


Tylko dla orłów ;-)


Powrót do strony głównej