FYZIKA

Osnovy pro 1. až 4. ročník osmiletého gymnázia

1. ročník osmiletého gymnázia Přehled tematických celků 1. Látka a těleso. Měření fyzikálních veličin 2. Elektrický náboj, elektrické pole 3. Magnetické pole Obsah tematických celků 1. Látka a těleso. Měření fyzikálních veličin Látky pevné, kapalné a plynné. Vzájemné působení těles. Částicová stavba látek. Atomy a molekuly. Částicové složení kapalin a vlastnosti kapalin. Neustálý neuspořádaný pohyb molekul kapaliny. Brownův pohyb, difuze, Částicové složení plynů a jejich vlastnosti. Shodné a odlišné vlastnosti kapalin a plynů. Pevné krystalické látky, krystalová mřížka, pohyb částic v krystalové mřížce, vlastnosti krystalických látek. Látky amorfní. Příklady fyzikálních veličin, číselná hodnota a jednotka fyzikální veličiny. Délka, objem a hmotnost těles, jejich jednotky a měření. Hustota látky, její jednotka a měření. Změna objemu tělesa při jeho zahřívání či ochlazování. Teplota tělesa, její jednotka a měření. Doporučené rozšiřující učivo Mezinárodní soustava jednotek (SI). 2. Elektrický náboj, elektrické pole Elektricky nabité těleso. Elektrický náboj a jeho jednotka. Elementární elektrický náboj. Elektrické pole nabitého tělesa, elektrická síla, siločára elektrického pole. Vodič a izolant v elektrickém poli. Elektrostatická indukce 3. Magnetické pole Magnety přírodní a umělé, magnetické póly, magnetické pole, magnetická síla. Indukční čára, stejnorodé a nestejnorodé magnetické pole. Magnetické pole cívky s proudem. Elektromagnet. Doporučené rozšiřující učivo Jednoduchý a rozvětvený elektrický obvod Náměty laboratorních prací 1. Měření hmotnosti pevných a kapalných těles na rovnoramenných vahách. 2. Určení hustoty pevné či kapalné látky z naměřené hmotnosti a objemu. 3. Měření změn teploty v průběhu času. 2. ročník osmiletého gymnázia Přehled tematických celků 1. Pohyby a vzájemné působení těles 2. Mechanické vlastnosti kapalin a plynů 3. Světelné jevy Obsah tematických celků 1. Pohyby a vzájemné působení těles Pohyb tělesa Klid a pohyb tělesa, jejich relativnost. Dráha. Čas, jeho jednotka a měření. Pohyby přímočaré a křivočaré, rovnoměrné a nerovnoměrné. Rychlost rovnoměrného pohybu, její jednotka a měření. Průměrná rychlost nerovnoměrného pohybu. Síla a její účinky Síla, její znázornění, jednotka a měření. Siloměr. Gravitační síla, přímá úměrnost hmotnosti tělesa a gravitační díly působící na těleso, gravitační pole. Skládání dvou sil, jejich výslednice. Rovnováha dvou sil. Těžiště tělesa. Posuvné účinky síly, účinky urychlující a brzdné. Zákon setrvačnosti. Zákon vzájemného působení těles. Otáčivé účinky síly na těleso, moment síly a jeho jednotka. Páka a její rovnovážná poloha, užití páky. Kladka pevná a volná, jejich užití. Deformační účinky síly, tlaková síla. Tlak a jeho jednotka. Třecí síla a její měření. Souvislost velikosti třecí síly s tlakovou silou, drsností styčných ploch a jejich plošným obsahem (kvalitativně). Význam tření v běžném životě a technické praxi. Doporučené rozšiřující učivo Okamžitá rychlost tělesa. Skládání více než dvou sil. Rozklad síly na složky. Součinitel (smykového) tření. Valivý odpor. Kladkostroj. Nakloněná rovina. 2. Mechanické vlastnosti kapalin a plynů Mechanické vlastnosti kapalin Účinky vnější tlakové síly na kapalinu v klidu, Pascalův zákon, hydraulická zařízení. Účinky gravitační síly na kapalinu v klidu, hydrostatický tlak, spojené nádoby. Vztlaková díla, Archimedův zákon. Podmínky potápění, plování a vznášení se těles v klidné kapalině. Mechanické vlastnosti plynů Atmosféra Země, atmosférický tlak a jeho měření, tlakoměr. Změny atmosférického tlaku. Vztlaková síla působící na těleso v atmosféře, balony. Tlak plynu v uzavřené nádobě, podtlak a přetlak, jejich měření. Manometr. Doporučené rozšiřující učivo Hustoměry a jejich využití. Princip čerpadla, kompresoru a vývěvy. 3. Světelné jevy. Zdroje světla, bodový a plošný zdroj světla. Šíření světla v různých prostředích, rychlost světla a její souvislost s prostředím, v němž se světlo šíří. Prostředí opticky hustší a opticky řidší. Clona, rozbíhavý a rovnoběžná svazek světla, světelný paprsek. Stín a jeho vznik Zatmění Slunce a Měsíce. Odraz světla na rozhraní dvou různých prostředí. Rovinné zrcadlo a kulové zrcadlo (dut=é a vypuklé), princip zobrazení předmětů těmito zrcadly. Ohnisko a ohnisková vzdálenost kulového zrcadla. Zrcadla v praxi. Lom světla na rozhraní dvou různých prostředí, lom ke kolmici a od kolmice. Spojná a rozptylná čočka, princip zobrazování (tenkou) čočkou. Optické vlastnosti oční čočky, krátkozrakost a dalekozrakost. Zorný úhel. Lupa. Rozklad bílého světla optickým hranolem, spektrum, barva světla. Doporučené rozšiřující učivo Úhlové zvětšení při optickém zobrazování. Princip mikroskopu, dalekohledu, fotografického přístroje. Principy promítacích přístrojů (zpětného projektoru, diaprojektoru, filmového projektoru). Použití laserového světla. Skládání barev. Náměty laboratorních prací 1. Určení průměrné rychlosti nerovnoměrného pohybu z naměřené dráhy a odpovídajícího času. 2. Experimentální ověření podmínky rovnováhy na páce, popř. kladce. 3. Měření třecí síly. 4. Určení objemu pevného tělesa užitím Archimedova zákona. 5. Ověření podmínky plování těles, měření hustoty hustoměrem. 6. Zobrazení předmětu dvěma rovinnými zrcadly. 7. Zobrazení předmětu spojkou. 3. ročník osmiletého gymnázia Přehled tematických celků 1. Práce a energie 2. Změny skupenství látek 3. Elektromagnetické jevy 4. Zvukové jevy Obsah tematických celků 1. Práce a energie Práce a výkon, Pohybová a polohová energie Práce stálé síly při přemístění tělesa ve stejném nebo opačném směru než je směr síly. Jednotka práce. Výkon a jeho jednotka. Pohybová energie tělesa, její souvislost s hmotností a rychlostí tělesa (kvalitativně). Polohová energie tělesa vzhledem k Zemi, její souvislost s hmotností tělesa, výškou nad zemí a gravitačním polem. Vzájemná přeměna pohybové a polohové energie tělesa. Vnitřní energie. Teplo Vnitřní energie tělesa. Změna vnitřní energie při konání práce a tepelné výměně. Teplo a jeho jednotka. Teplo přijaté a odevzdané tělesem. Měrná tepelná kapacita a její jednotka. Kalorimetr. Změna vnitřní energie tělesa při tepelném záření. Využití slunečního záření. 2. Změny skupenství látek Tání a tuhnutí krystalické látky. Teplota tání. Skupenské teplo tání, jeho souvislost s hmotností tělesa a druhem látky tvořící těleso. Vypařování a var kapaliny. Skupenské teplo varu. Teplota varu a její souvislost s atmosférickým tlakem. Kapalnění. Doporučené rozšiřující učivo Tepelné motory. Účinnost. Měrné skupenské teplo tání. Anomálie vody. Tepelná výměna vedením a prouděním. Sublimace. Základy meteorologie. 3. Elektromagnetické jevy Elektrický obvod. Vedení elektrického proudu v kovech Podmínky vzniku elektrického proudu v elektrickém obvodu. Elektrický zdroj. Elektrické napětí, jeho jednotka a měření. Elektrický proud jako veličina, jeho jednotka a měření. Voltmetr a ampérmetr. Mechanismus vedení elektrického proudu v kovech. Směr proudu ve vodiči, stejnosměrný proud. Ohmův zákon. Elektrický odpor, jeho jednotka a měření. Rezistor. Souvislost odporu kovového vodiče s jeho délkou, obsahem průřezu, materiálem a teplotou. Tepelné účinky elektrického proudu, tepelné spotřebiče, pojistka. Spojování rezistorů za sebou a vedle sebe, výsledný odpor rozistorů spojených za sebou a vedle sebe. Reostat. Elektrická práce, elektrický výkon, elektrická energie. 4. Zvukové jevy Podmínky vzniku zvuku, zdroje zvuku. Šíření zvuku v různých prostředích, rychlost zvuku a její souvislost s druhem prostředí, v němž se zvuk šíří, a s teplotou prostředí. Tón, jeho kmitočet, výška tónu. Hlasitost zvuku. Hluk. Negativní vliv zvuku o nadměrné hlasitosti na zdraví člověka. Odraz zvuku na překážce, ozvěna. Pohlcování zvuku různými prostředími. Doporučené rozšiřující učivo Nucené chvění, rezonance. Vznik tónů v hudebních nástrojích. Barva tónu. Ultrazvuk a jeho využití v praxi. Náměty laboratorních prací 1. Určení přijatého (odevzdaného) tepla tělesem. 2. Určení teploty tání krystalické látky. 3. Určení skupenského tepla tání ledu. 4. Měření elektrického proudu a napětí v obvodu. 5. Určení elektrického odporu rezistoru z Ohmova zákona. 6. Užití reostatu k regulaci proudu v obvodu. 4. ročník osmiletého gymnázia Přehled tematických celků 1. Jádro atomu 2. Vesmír 3. Vedení elektrického proudu v polovodičích, kapalinách a plynech 4. Otáčivý účinek magnetického pole na cívku s proudem ... 5. Střídavý proud Obsah tematických celků 1. Jádro atomu,. Jaderná energie Stavba jádra atomu, protony a neutrony. Jaderné síly. Isotopy prvků, nuklidy. Přirozená radioaktivní přeměna prvků. Umělá přeměna prvků. Uvolňování jaderné energie při štěpení jader atomů, řetězová reakce. Jaderný reaktor, jaderná elektrárna. Radionuklidy, využití radionuklidů v praxi, ochrana člověka a jeho životního prostředí před škodlivými účinky jaderného záření. Ničivé účinky jaderných zbraní, možnosti ochrany před nimi. Doporučené rozšiřující učivo Termonukleární reakce. Poločas přeměny. 2. Vesmír Přehled o sluneční soustavě: Slunce, planety, měsíce, planetky, komety, meteory. Kvalitativní popis pohybu planet ve sluneční soustavě, oběžná doba planety. Měsíc a jeho fáze. Hvězdy, podstata jejich složení a vyzařování. Souhvězdí. Orientace na obloze podle význačných nebeských objektů. Doporučené rozšiřující učivo Základní kvalitativní představy o struktuře vesmíru a jeho vývoji. Vysílání umělých těles do vesmíru. 3. Vedení elektrického proudu v polovodičích, kapalinách a plynech Mechanismus vedení elektrického proudu v polovodičích, polovodič typu p a typu N. Přechod PN. Polovodičová dioda a její usměrňovací účinek. Mechanismus vedení elektrického proudu v kapalinách. Elektrolýza. Mechanismus vedení elektrického proudu v plynech. Elektrický výboj. 4. Otáčivý účinek magnetického pole na cívku s proudem. Stejnosměrný elektromotor. Elektromagnetická indukce, vznik indukovaného napětí a proudu. 5. Střídavý proud Vznik střídavého napětí a proudu. Časový průběh harmonického střídavého proudu, resp. napětí. Efektivní hodnoty proudu a napětí. Jednofázový alternátor. Transformátor. Elektrická rozvodná síť, elektrárna. Vlivy činnosti elektráren na životní prostředí a možnosti omezení těchto vlivů. Pravidla bezpečnosti při práci s elektrickými zařízeními. Doporučené rozšiřující učivo Dělič napětí. Trojfázový generátor a trojfázový proud. Trojfázový elektromotor. Termistor, fotodioda, fotorezistor. Tranzistor. Náměty laboratorních prací 1. Ověření indukovaného proudu v obvodu s cívkou 2. Ověření funkce transformátoru