ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Διδακτέα ύλη

Στη σελίδα αυτή μπορείτε να βρείτε την διδακτέα και εξεταστέα ύλη του μαθήματος της Φυσικής Γυμνασίου και του Λυκείου της τρέχουσας σχολικής χρονιάς 2022-23, καθώς και οδηγίες για την διδασκαλία τους, όπως ορίστηκαν απο το Υπουργείο Παιδείας έπειτα απο εισήγηση του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να κλικάρετε το μάθημα που σας ενδιαφέρει στον παρακάτω πίνακα, και αυτόματα θα δείτε την ισχύουσα ύλη για αυτό.

Διδακτέα ύλη του μαθήματος της Φυσικής, Λυκείου και Γυμνασίου κατα το σχολικό έτος 2022-23
Λύκειο
Γυμνάσιο
ΦΥΣΙΚΗ
ΦΥΣΙΚΗ
ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

 

ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ
Γ΄ Τάξη Ημερησίου + Εσπερινού Γυμνασίου
 

 

 

















ΦΥΣΙΚΗ Α΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ & ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

Προτείνεται αρχικά να γίνει εισαγωγική συζήτηση σχετικά με τον ρόλο της Φυσικής στην επιστήμη, την τεχνολογία και την κοινωνία, τις κυριότερες επιστημονικές πρακτικές οι οποίες διαμορφώνουν την επιστημονική εκπαιδευτική μεθοδολογία με διερεύνηση, τη διάκριση των αντικειμένων, των συστημάτων, των προτύπων, των φαινομένων, των φυσικών μεγεθών, των νόμων και των θεωριών της Φυσικής με παραδείγματα.

 

Επίσης να γίνει αναφορά στα θεμελιώδη φυσικά μεγέθη και τις μονάδες μέτρησής τους στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων.

 

Στο πλαίσιο των εργασιών καθώς και των συνθετικών δημιουργικών εργασιών που εκτελούν οι μαθητές/- ήτριες στο σπίτι, ατομικά ή ομαδικά προτείνεται να οικειοποιηθούν τη δομή μίας εργαστηριακής αναφοράς σε πειραματική δραστηριότητα και η οποία προσομοιάζει με επιστημονική εργασία. Για να χαρακτηριστεί μια δραστηριότητα πειραματική θα πρέπει να υπάρχει έλεγχος και χειρισμός μεταβλητών. Στις δραστηριότητες αυτές αναπαράγονται και μελετώνται φαινόμενα, νόμοι που τα διέπουν ή και ανακαλύπτονται δομές. Μπορούν να γίνονται στο εργαστήριο αλλά και στην τάξη όταν δεν υπάρχει πρόβλημα ασφάλειας.

 

Πως γράφουμε μια εργαστηριακή αναφορά σε πειραματική δραστηριότητα

 

Μια εργαστηριακή αναφορά θα πρέπει να είναι σχετικά σύντομη και να αναφέρει ξεκάθαρα τη σκοπιμότητα του πειράματος, το θεωρητικό υπόβαθρο στο οποίο στηρίχθηκε ο πειραματισμός, τον τρόπο συλλογής των δεδομένων, την παρουσίαση των δεδομένων, τα σφάλματα και τα συμπεράσματα και τον σχολιασμό τους. Ένας/μία αναγνώστης/αναγνώστρια της εργαστηριακής έκθεσης θα πρέπει να είναι σε θέση να επαναλάβει το πείραμα και να πάρει παρόμοια αποτελέσματα.

 

Η εργαστηριακή αναφορά θα πρέπει να εκπληρώνει τους στόχους του πειράματος και να περιλαμβάνει τα παρακάτω.

 

 ΤΙΤΛΟΣ -ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ -ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ

 

Το όνομα της δραστηριότητας ή η διατύπωση του ερευνητικού ερωτήματος και από κάτω τα ονόματα των μελών της ομάδας καθώς και του/της υπεύθυνου/-ης καθηγητή/-ήτριας, με πρώτο το όνομα εκείνου/-ης που έγραψε την έκθεση καθώς και την ημερομηνία που πραγματοποιήθηκε το πείραμα.

 

 ΕΙΣΑΓΩΓΗ -ΣΚΟΠΟΣ

 

Καθορίζεται ο σκοπός του πειράματος και περιγράφονται οι λόγοι για τους οποίους πραγματοποιείται το πείραμα καθώς και τα κριτήρια επιτυχίας του. Αναπτύσσεται και μια στρατηγική προκειμένου να επιτευχθεί ο σκοπός.

 

 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ

 

Αναφέρεται η θεωρία που σχετίζεται με το πείραμα και οι σχέσεις που χρησιμοποιήθηκαν στην ανάλυση των δεδομένων. Διατυπώνονται υποθέσεις προβλέψεις και εκτιμήσεις οι οποίες βασίζονται σε θεωρίες και μοντέλα.

 

 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

 

Αναφέρονται όλα τα υλικά, όργανα ή και ψηφιακά εργαλεία συλλογής δεδομένων που απαιτήθηκαν για την πραγματοποίηση του πειράματος.

 

 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ( ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ)

 

Περιγράφεται ο σχεδιασμός της πειραματικής διαδικασίας που ακολουθήθηκε για τη συλλογή των δεδομένων. Σε περιπτώσεις που υπάρχει φύλλο εργασίας η περιγραφή δεν γίνεται αντιγράφοντας το φύλλο αυτό. Θα πρέπει η περιγραφή να είναι πλήρης ώστε ένα άτομο με τις απαιτούμενες, για τον σκοπό του πειράματος, γνώσεις να μπορεί να επαναλάβει το πείραμα.

 

 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ, ΔΕΔΟΜΕΝΑ KAI ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

 

Καταγράφονται οι παρατηρήσεις και παρουσιάζονται τα δεδομένα μέσω διαφόρων αναπαραστάσεων (Αλγεβρικών, γραφικών, διαγραμματικών, στροβοσκοπικών, και λεκτικών). Αν είναι δυνατόν γίνεται και συμπερίληψη των αβεβαιοτήτων.

 

 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

 

Αναγραφή των συμπερασμάτων τα οποία βασίζονται στα αποδεικτικά στοιχεία την ορθή χρήση των Μαθηματικών και των νόμων της Φυσικής. Αναγνώριση μοτίβων. Σύγκριση των πειραματικών αποτελεσμάτων με τις θεωρητικές προβλέψεις. Εκτιμήσεις του κατά πόσο οι πιθανές αποκλίσεις των πειραματικών αποτελεσμάτων με τα αποτελέσματα που προβλέπονται από τη θεωρία δικαιολογούνται με βάση τα αναμενόμενα σφάλματα και εξηγήσεις για ασυνήθιστες αποκλίσεις.

 

 ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ

 

Αυτοαξιολόγηση, αναστοχασμός και διερεύνηση εναλλακτικών προσεγγίσεων. Προτάσεις για βελτιώσεις και διερεύνηση νέων ερωτημάτων.

 

 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

 

Βιβλιογραφικές αναφορές.

 

Προτείνονται δύο εργαστηριακά θέματα, ένα σε κάθε τετράμηνο, κατάλληλα για την εμπλοκή των μαθητών/-ητριών και την εκπόνηση εργαστηριακών αναφορών. Ακολουθούνται τα βήματα της διερευνητικής μεθόδου με σκοπό την εξοικείωση με επιστημονικές πρακτικές και την ανάπτυξη των αντίστοιχων δεξιοτήτων.

 

Μερικές από αυτές τις επιστημονικές δεξιότητες είναι:

 

  • Η διατύπωση υποθέσεων προβλέψεων και εκτιμήσεων
  • Η επιλογή και δικαιολόγηση του είδους των δεδομένων που χρειάζονται
  • Η καταγραφή παρατηρήσεων και η λήψη μετρήσεων
  • Η αναγνώριση των κανόνων ασφάλειας ηθικής και συνεργασίας
  • Η καταγραφή πειραματικών δεδομένων σε κατάλληλα δομημένους πίνακες δεδομένων και πίνακες ανάλυσης δεδομένων με σκοπό την εύκολη επεξεργασία και εξαγωγή συμπερασμάτων.
  • Η επιλογή και σχεδίαση του κατάλληλου γραφήματος
  • Η εξαγωγή και παρουσίαση πληροφορίας μέσω διαφόρων αναπαραστάσεων (Αλγεβρικών, γραφικών, διαγραμματικών, στροβοσκοπικών, και λεκτικών)

Πολύ χρήσιμο είναι και το ελεύθερο εξελληνισμένο λογισμικό video ανάλυσης Tracker . Το Tracker είναι ένα πανίσχυρο  εργαλείο  για  τη  μελέτη  και  τη  μοντελοποίηση  των  κινήσεων.  (Tracker  tutorial  Από  ΕΚΦ Ε

 Θεσπρω τίας).

 

Σε όλες τις διδακτικές ενότητες από το βιβλίο των Βλάχου Ι. κ.ά.,  το πλήθος των ερωτήσεων, ασκήσεων και προβλημάτων του βιβλίου θα πρέπει να εναρμονίζεται με τον διαθέσιμο διδακτικό χρόνο. Το ίδιο ισχύει και για τη χρήση των παραδειγμάτων, των ενθέτων και των δραστηριοτήτων. Η ύλη διδάσκεται από τα εγχειρίδια:

 

α. Βιβλίο μαθητή : Φυσική Γενικής Παιδείας Α’ Τάξης Γενικού Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Ι. Α. Βλάχου, Ι. Γ. Γραμματικάκη, Β. Α. Καραπαναγιώτη, Π. Β. Κόκκοτα, Π. ΕΜ. Περιστερόπουλου, Γ. Β. Τιμοθέου,

 ΙΤ ΥΕ-ΔΙΟΦ ΑΝΤ ΟΣ

 

 β. Τετράδι ο Εργαστηρ ιακών ασκήσεων Φυσικής , Γενικής Παιδείας Α’ Τάξης Ενιαίου Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Ι. Α. Βλάχου, Ι. Γ. Γραμματικάκη, Β. Α. , Καραπαναγιώτη, Π. Β. Κόκκοτα, Π. ΕΜ. Περιστερόπουλου, Γ. Β. Τιμοθέου,

 

γ. Εργαστηριακός οδηγός Φυσικής Γενικής Παιδείας , Α’ Τάξης Ενιαίου Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Ι. Α. Βλάχου, Ι. Γ. Γραμματικάκη, Β. Α. , Καραπαναγιώτη, Π. Β. Κόκκοτα, Π. ΕΜ. Περιστερόπουλου, Γ. Β. Τιμοθέου,

 

δ. Λύσεις Ασκήσεων Α’ Γενικού Λ υκείο υ , της συγγραφικής ομάδας: Ι. Α. Βλάχου, Ι. Γ. Γραμματικάκη, Β. Α. Καραπαναγιώτη, Π. Β. Κόκκοτα, Π. ΕΜ. Περιστερόπουλου, Γ. Β. Τιμοθέου, ΙΤΥΕ-ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ

 

Επιπλέον, προτείνεται η αξιοποίηση των οδηγών και άλλου χρήσιμου υλικού για τους εκπαιδευτικούς από:

 

α. Φυσική Γενικής Παι δείας Α’ Τάξης Ενιαίο υ Λυκεί ου, Βιβλ ίο Κα θηγητή, της συγγραφικής ομάδας Ι. Α. Βλάχου, Ι. Γ. Γραμματικάκη, Β. Α. , Καραπαναγιώτη, Π. Β. Κόκκοτα, Π. ΕΜ. Περιστερόπουλου, Γ. Β. Τιμοθέου,

 

β. Οδηγός Εκ παιδευτικ ού για τη Φυσ ική της Α’ Β’ και Γ’ Λυκείο υ , της συγγραφικής ομάδας: Α. Δρόλαπα,

Μ. Μεταξά, Χ. Παπανικολάου, Λ. Παπατσίμπα, Α. Πάτση, Μ. Χούπη, ΙΕΠ, 2015 γ. Ψηφιακό υλικό: Ενδεικτικά αναφέρονται:

·          Φ ωτόδενδρο

·          Ψ ηφιακά δ ιδακτικά σε νάρια ΙΕΠ

·          Βιβλιοθήκη Εκπαιδευτ ικών Δραστηριοτήτ ων, ΕΑΙ ΤΥ

·          ΕΚΦ Ε Θεσπρωτίας: Βιντεοανάλυση με trac ker

·          ΕΚΦ Ε Κέρκυρας: Φύλλα εργασί ας

·          ΕΚΦ Ε Δράμας: Πειράματα Φ υσικής

·          ΕΚΦ Ε Αλίμου: Εργαστηριακές α σκήσε ις

·         2ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου: Ε ργαστηριακές ασκή σει ς

·          ΕΚΦ Ε Καρδίτσας: Βίντεο και πειράματα

·          ΕΚΦ Ε Καστοριάς

·          ΕΚΦ Ε Λακωνίας

·          ΕΚΦ Ε Κω

·         1ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου

·          ΕΚΦ Ε Ομόνοιας

·          ΕΚΦ Ε Β ΑΘΗΝΑΣ

·          ΕΚΦ Ε Αμπελοκήπων: Φ ύλλα εργασίας

·          ΕΚΦ Ε ΗΛΙΟΥΠΟΛΗ Σ: Εργαστηριακές ασκή σει ς

 φυσικής με trac ker

·          ΕΚΦ Ε Νέας Σμύρνης: ( Υποστηρικτικό Υ λικό)

·          ΕΚΦ Ε Χίου

·          ΕΚΦ Ε Αιγίου

·          ΕΚΦ Ε Σερρών

·          Προσομοιώσεις PΗΕΤ

δ. Πρόγραμμα Σπου δών Φ υσικής Α’, Β ‘, Γ’ τάξεων Λυκείου. 1999  402/Β’ 19-Απρ Υ.Α. Γ2/1085

 

ε. Πρόγραμμα Σπου δών Φ υσικής Α΄ Τάξης Γενικού Λυκείου: ΦΕΚ 1213  14 Ιουνίου 2011.

 

στ. Το πρόγραμμα σπο υδών Φυσικής Α’, Β’ και Γ’ τάξεων Γενικού Λυκείου ΦΕΚ 5381/19-11-2021 (ΥΑ αριθμ. 144672/Δ2)

 

Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός

 

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών: 44

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες Διδακτικές Πρακτικές/Παρατηρήσεις

Ενδεικτικές Ώρες

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 

2

Απαραίτητες εισαγωγικές γνώσεις

 

Β. Μονόμετρα και διανυσματικά μεγέθη

Γ. Το διεθνές σύστημα Μονάδων S. I. Δ. Διαστάσεις

Η. Η μεταβολή και ο ρυθμός μεταβολής

Να δοθεί έμφαση μόνο στα μεγέθη/μονάδες που θα χρησιμοποιηθούν άμεσα και στα συνήθη πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια των μονάδων των μεγεθών.

 

Μέσω παραδειγμάτων να γίνει κατανοητή η διάκριση μεταξύ μονόμετρων και διανυσματικών μεγεθών (διανυσματική ισότητα, ισότητα μέτρων). Επιπλέον να δοθεί μέσω παραδειγμάτων ο ρυθμός μεταβολής των φυσικών μεγεθών.

Γνωριμία με το εργαστήριο

 

Μετρήσεις,

 

επεξεργασία δεδομένων

 

Από το τετράδιο των εργαστηριακών ασκήσεων Φυσικής:

 

Μέτρηση Μήκους, Χρόνου, Μάζας και Δύναμης

 

Από το βιβλίο Μαθητή:

 

Θ. Γραφικές παραστάσεις (σελ. 30- 31)

Οι μαθητές και οι μαθήτριες να εμπλακούν στο εργαστήριο με μετρήσεις με όργανα διαφορετικής ακρίβειας

 

 Από τον εργαστηριακ ό οδηγό:

 

8.  Αβεβαιότητα (σφάλμα) μέτρησης (σελ. 31-33)

 

9.  Σημαντικά ψηφία στρογγυλοποίηση (σελ. 33-35)

 

10.  Γραφικές παραστάσεις με όλα τα παραδείγματα (σελ. 35-40). Έτσι οι μαθητές και οι μαθήτριες θα ασκηθούν στην κατασκευή των διαγραμμάτων, τον υπολογισμό της μέσης τιμής και της

κλίσης) με βάση τα πειραματικά δεδομένα.

2

 

Προτείνεται να δοθεί ατομική εργασία στο σπίτι στην οποία οι μαθητές και οι μαθήτριες θα επεξεργαστούν δεδομένα πειράματος (μέση τιμή, κατασκευή διαγράμματος, υπολογισμός κλίσης).

 

ΜΗΧΑΝΙΚΗ

 

9

1.1 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

1.1.1  Ύλη και κίνηση

 

1.1.2  Ο προσδιορισμός της θέσης ενός σωματίου

1.1.3  Οι έννοιες της χρονικής στιγμής, του συμβάντος και της χρονικής διάρκειας

 

1.1.4  Η μετατόπιση σωματίου πάνω σε άξονα

 

[Σύντομη αναφορά στις εκτός ύλης παραγράφους 1.1.1, 1.1.2, 1.1.3,

1.1.4 ως επανάληψη]

Σύστημα αναφοράς, σχετική κίνηση, ορισμός τροχιάς Η έννοια του σωματιδίου ή σημειακού αντικειμένου

Προσδιορισμός της θέσης ενός σωματίου σε ευθεία γραμμή και στο επίπεδο. Χρονική στιγμή, Συμβάν

Χρονικό διάστημα

 

Διάκριση μετατόπισης και διαστήματος

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Θέση και μετατόπι ση

 

 Διαφορές μεταξύ μετα τόπισης και διαστήματος

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις σελ. 63: 1-6, 8

1.1.5. Η έννοια της ταχύτητας στη ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Ορισμός και υπολογισμός της ταχύτητας στην ευθύγραμμη ομαλή κίνηση σε απλές εφαρμογές

 

-Μετασχηματισμός αριθμητικών πειραματικών δεδομένων σχετικά με ευθύγραμμες ομαλές κινήσεις σε γραφικές παραστάσεις και αντίστροφα.

 

-Ερμηνεία γραφικών παραστάσεων που αφορούν ευθύγραμμες ομαλές κινήσεις

 

-Δράση σε γραφικές παραστάσεις για τον υπολογισμό της κλίσης στο γράφημα θέσης χρόνου και του εμβαδού στο γράφημα ταχύτητας χρόνου

 

-Εφαρμογή των γνώσεων των σχετικών με την ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση σε φαινόμενα της καθημερινής ζωής (π.χ. οδική κυκλοφορία)

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Ευ θύγραμμη ομ αλή κί νηση

 

 Ευ θύγραμμη ομ αλή κί νηση με βίντεο ανάλυση από: ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Ευ θύγραμμη ομ αλή κί νηση πλοίου , το βίντε ο , Ευ θύγραμμη ομ αλ ή κίνηση με τρένο και

 χρονομετρητ ή, το βίντεο από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης

 

 Εργασία στην κατασκ ε υή δ ιαγράμμ ατος από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

 

Παρατηρήσεις

 

Περιλαμβάνεται η εφαρμογή του βιβλίου σελίδες 45, 46

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις σελ. 63: 7,9, 18,

 

Προτεινόμενες ασκήσεις σελ. 69: 1, 2, 4, 5,6

 

1.1.6. Η έννοια της μέσης ταχύτητας

Παρατηρήσεις

 

Προτείνεται σε κάθε νέα έννοια να δίνονται ορισμοί όπως παρακάτω:

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Μέση τ αχύ τητα

 

1.1.7 Η έννοια της στιγμιαίας ταχύτητας

Ποιοτική περιγραφή της στιγμιαίας ταχύτητας

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις σελ. 63: 10

 

Προτεινόμενες ασκήσεις σελ. 70: 3

1.1.8 Η έννοια της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Ορισμός και υπολογισμός της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση σε απλές εφαρμογές

-Εφαρμογή των γνώσεων των σχετικών με την ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση σε φαινόμενα της καθημερινής ζωής (π.χ. οδική κυκλοφορία)

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Επιτάχυνση

 

Στροβοσκοπικές αναπαραστάσεις όπως εκείνες της εικόνας 1.1.15 σελ 51

 

Ιχνηλασία κινήσεων με τη βοήθεια λογισμικού βίντεο ανάλυσης Ε ΚΦΕ Θεσπρω τίας

 

1.1.9. Οι εξισώσεις προσδιορισμού της ταχύτητας και της θέσης ενός κινητού στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Μετασχηματισμός αριθμητικών πειραματικών δεδομένων σχετικά με ευθύγραμμες ομαλά μεταβαλλόμενες κινήσεις σε γραφικές παραστάσεις και αντίστροφα.

-Ερμηνεία γραφικών παραστάσεων που αφορούν ευθύγραμμες ομαλά επιταχυνόμενες κινήσεις

 

-Δράση σε γραφικές παραστάσεις για τον υπολογισμό της κλίσης και του εμβαδού στο γράφημα ταχύτητας χρόνου και του εμβαδού στο γράφημα επιτάχυνσης χρόνου

-Χρήση των εξισώσεων της ευθύγραμμης ομαλά μεταβαλλόμενης κίνησης για τον υπολογισμό της στιγμιαίας ταχύτητας και της μετατόπισης

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Ευ θ. ομαλή και ομ αλά μεταβ. κίνη ση μέ σα α πό διαγράμμ ατα x -t και v-t

 

Παρατηρήσεις:

 

Να μη δοθεί έμφαση στην απόδειξη της εξίσωσης κίνησης στην ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση (1.1.10).

 

Περιλαμβάνεται μόνο η εφαρμογή 1 σελ. 57 από το Βιβλίο μαθητή

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις σελ. 63-68: 11-25, 27 , 29, 35,37, 38

 

Προτεινόμενες ασκήσεις σελ. 70-71: 7, 8, 9,10, 12, 14, 15, 16, 17

 

Δεν είναι απαραίτητη η επιλογή όλων των ερωτήσεων και ασκήσεων. Να μη γίνουν οι ασκήσεις- προβλήματα με αστερίσκο από το σχολικό βιβλίο και να μη δοθούν σύνθετα προβλήματα

 

κινηματικής πέραν των στόχων του αναλυτικού προγράμματος και πάντα λαμβάνοντας υπ’ όψη το διαθέσιμο χρόνο.

 

Εργαστηριακή άσκηση:

 

Εργαστηριακός Οδηγός Φυσικής

 

Μελέτη της ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης  σελ. 44 -48

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του Τετραδίου Εργαστηριακών Ασκήσεων ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός και ανάλογα με τον εξοπλισμό και τις δυνατότητες που έχει (π.χ. πρόταση οικείου ΕΚΦΕ).

 

 Από ΕΚΦΕ Κέρκυρας κυρίως περιγραφή του χρονομετρητή

 

 Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων με Φ ύλλο εργασίας

 

 από ΕΚΦ Ε Θεσπρωτίας  με βιντεοανάλυση (tracker)

 

 από ΕΚΦ Ε Ηλιούπολης με βιντεoανάλυση tracker)

 

 Από ΕΚΦΕ Ομόνοιας με χρήση φωτοπυλών από 2ο  ΕΚΦΕ Ηρακλείου με φύλλο εργασίας

 από ΕΚΦ Ε Αλίμου με φύλλο εργασίας

 

από 2ο  ΕΚΦΕ Ηρακλείου με multilog  και με βίντεο ανάλυση (tracker)

 

 από ΕΚΦ Ε Νέας Σμύρνης με φύλλο εργασίας βίντεο και ταινία χρον ομετρητ ή

 

 από ΕΚΦ Ε Δράμας

1

1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

   

1.2.1 Η έννοια της δύναμης

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Περιγραφή των αποτελεσμάτων των δυνάμεων σε διάφορες καταστάσεις

 
 

-Μέτρηση δυνάμεων

 

-Η δύναμη είναι διανυσματικό μέγεθος

 

Ενδεικτικές προσομοιώσεις/ δραστηριότητες

 

 Νόμος του H ooke

8

1.2.2 Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων

 

-Ορισμός της συνισταμένης δυνάμεων και απλά παραδείγματα τα οποία συνοψίζουν τον ορισμό της συνισταμένης δύναμης

 

– Ποιοτική και ποσοτική μελέτη της σύνθεσης δυνάμεων στο εργαστήριο ή/και στον Η/Υ

 

Ενδεικτικές προσομοιώσεις/ δραστηριότητες

 

 Πρόσθεση δύο διανυσμάτω ν

 

Εύρεση της συνισταμένης δύναμης με χρήση τραπεζιού δυνάμεων ή και με κατάλληλες προσομοιώσεις.

1.2.3 Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Η περιγραφή και η εφαρμογή του 1ου  νόμου του Νεύτωνα σε διάφορες περιπτώσεις

 

Ενδεικτικές προσομοιώσεις/ δραστηριότητες

 

 Μάζα αδρά νεια

1.2.4 Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα ή Θεμελιώδης νόμος της Μηχανικής

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Η διατύπωση του 2ου νόμου του Νεύτωνα λεκτικά και με μαθηματικό συμβολισμό

 

-Η εφαρμογή του 2ου νόμου του Νεύτωνα σε περιπτώσεις σταθερής συνισταμένης δύναμης

 

Ενδεικτικές προσομοιώσεις/ δραστηριότητες

 

 O πρώτος και ο δ εύτερος νόμος του Νεύτ ωνα:

 

1.2.5 Η έννοια του Βάρους

Το βάρος ως μια δύναμη η οποία ασκείται από τη Γη στο σώμα και του προσδίδει επιτάχυνση g.

1.2.6 Η έννοια της μάζας

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Διάκριση βάρους και μάζας (και των μονάδων τους)

 

-Αδρανειακή και Βαρυτική μάζα

1.2.7 Η ελεύθερη πτώση των σωμάτων

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Μελέτη της ελεύθερης πτώσης ενός σώματος στο εργαστήριο ή/και στον Η/Υ

 

– Εφαρμογή του 2ου νόμου του Νεύτωνα στην ελεύθερη πτώση

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Ιχνηλάτιση της ελεύθερης πτώσης και καθορισμός των χαρακτηριστικών της

 

 Μελέτη ελεύθερης πτ ώσης με multilog και με tracker. Από 2ο  ΕΚΦΕ Ηρακλείου (Φυσική Α΄ΓΕΛ)

 

 Η ελεύθερη πτ ώση (κινηματικ ά) με Αν άλυση Video Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης και εδώ τ ο βίντεο

 

 Ελεύθερη πτ ώση – κατακόρυφη βολή

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις σελ. 101-105: 1-41 εκτός της 23

 

Προτεινόμενες ασκήσεις σελ. 107-108:  1-10, 12-15

 

Δεν είναι απαραίτητη η επιλογή όλων των ερωτήσεων και ασκήσεων. Να μη γίνουν οι ασκήσεις- προβλήματα με αστερίσκο και να μη δοθούν σύνθετα προβλήματα πέραν των στόχων του αναλυτικού προγράμματος και πάντα λαμβάνοντας υπ’ όψη το διαθέσιμο χρόνο.

 

1.3 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

 

11

1.3.1  Τρίτος νόμος του Νεύτωνα. Νόμος Δράσης – Αντίδρασης

1.3.2  Δυνάμεις από επαφή και απόσταση

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Περιγραφή και εφαρμογή του3ου νόμου του Νεύτωνα σε διάφορες περιπτώσεις ισορροπίας και κίνησης

 

-Σχεδίαση της δράσης και της αντίδρασης σε σύστημα δύο σωμάτων τα οποία αλληλεπιδρούν

 

-Δυνάμεις από επαφή και από απόσταση σε ένα σώμα και εντοπισμός των σωμάτων που τις ασκούν

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Δράση κα ι αντίδραση

 

 Κάθετη αντίδρα ση σε οριζόντιο και κεκλι μένο επίπεδ ο

 

Σχεδίαση ελεύθερων διαγραμμάτων δυνάμεων σε ένα σώμα σε διάφορες περιπτώσεις (Βάρος, κάθετη δύναμη επαφής, τάση νήματος, δύναμη από ελατήριο, στην περίπτωση νήματος σε τροχαλία να δίνεται η υπόδειξη ότι η τάση είναι η ίδια στην ιδανική περίπτωση αβαρούς τροχαλίας χωρίς τριβές όπως στην άσκηση 6 σελίδα 157)

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις  σελ. 151: 1-5, 25,26,27,43,48

1.3.3 Σύνθεση δυνάμεων στο επίπεδο

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Σύνθεση δύο δυνάμεων που ασκούνται στο ίδιο σημείο σώματος και σχηματίζουν γωνία

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Συνιστα μένη δ υνάμεω ν : Από Φωτόδενδρο

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις: 6

 

1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

– Ανάλυση μιας δύναμης σε δύο κάθετες μεταξύ τους συνιστώσες

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Ανάλυση δ ύναμης: Από Φωτόδενδρο

 

Προτεινόμενες ασκήσεις: 1

1.3.5 Σύνθεση πολλών ομοεπιπέδων δυνάμεων

 

1.3.6 Ισορροπία ομοεπιπέδων δυνάμεων και παράδειγμα

Το παράδειγμα της σελίδας 119 Προτεινόμενες ερωτήσεις: 15, 16, 18,47,49 Προτεινόμενες ασκήσεις σελ.: 2

1.3.7 Ο νόμος της τριβής

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Αναφορά σε φαινόμενα της καθημερινής ζωής στα οποία η τριβή παίζει καθοριστικό ρόλο

 

– Υπολογισμός της τριβής

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Η τ ριβή εργαστηριακά 1  Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης  και αντίστοιχο βίντεο

 

 Η τ ριβή εργαστηριακ ά 2  Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης  και αντίστοιχο video

 

 Η τ ριβή εργαστηριακά 3  Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης  και αντίστοιχο βίντεο

 

 Η τ ριβή εργαστηριακά 4  Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις : 7,8,9,10,2,30,50

 

1.3.9 Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα σε διανυσματική και σε αλγεβρική μορφή και παράδειγμα

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

Εφαρμογή του 2ου νόμου του Νεύτωνα για τον υπολογισμό της επιτάχυνσης, της δύναμης, του συντελεστή τριβής ή και της μάζας.

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Κίνηση σώματος σε μη λείο οριζόντιο επίπεδο

 

 Κίνηση σε κεκλιμ ένο ε πίπεδ ο

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις: 17, 1, 2, 5, 8, 9, 15, 29, 30,37, 43, 44,47,48,49,50,53

 

Προτεινόμενες ασκήσεις 3,6,7,8,9, 10, 11, 12, 13, 22,23

 

Δεν είναι απαραίτητη η επιλογή όλων των ερωτήσεων και ασκήσεων. Να μη γίνουν οι ασκήσεις και προβλήματα πέραν των στόχων του αναλυτικού προγράμματος και πάντα λαμβάνοντας υπ’ όψη το διαθέσιμο χρόνο.

2.1 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

   

2.1.1 Η έννοια του έργου

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Το έργο ως μέτρο της εργασίας και υπολογισμός του σε απλές εφαρμογές

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Έργο σταθερής δ ύναμ ης

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις : 1,

 

Προτεινόμενες ασκήσεις : 1, 7Α, 9, 11, 10Α ,12Α

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

10

2.1.2 Έργο βάρους και μεταβολή της κινητικής ενέργειας

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Τα κινούμενα σώματα έχουν κινητική ενέργεια και υπολογισμός της

 

-Σύνδεση του έργου με τη μεταβολή της κινητικής ενέργειας

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Κινητική ενέργει α Θ. Μ.Κ.Ε .

 

Παρατηρήσεις:

 

Να μη δοθεί έμφαση στην απόδειξη του Θεωρήματος Μεταβολής της Κινητικής Ενέργειας

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις : 5,24

 

Προτεινόμενες ασκήσεις : 12Β, 14, 18,

2.1.3 Η δυναμική ενέργεια

 

Να διδαχθεί από την αρχή έως και τη σχέση (2.1.9), σελ. 169-171

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Το σύστημα σώμα − Γη έχει δυναμική ενέργεια . Υπολογισμός της όταν το σώμα βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της Γης

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Βαρυτ ική δυναμική ενέργεια-Έργο βάρους

 

Παρατηρήσεις:

 

Ο καθορισμός του συστήματος και των ορίων του είναι αυθαίρετος αλλά κρίσιμος για μια ακριβή ενεργειακή του ανάλυση.

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις : 27

 

Προτεινόμενες ασκήσεις : 12Β, 14, 18,

 

2.1.4 Η μηχανική ενέργεια

 

Να διδαχθεί από την αρχή έως και τα έντονα γράμματα «Αν ένα σώμα κινείται μόνο με την επίδραση του βάρους του η μηχανική του ενέργεια παραμένει συνεχώς σταθερή» (στην αρχή της σελίδας 174)

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Η μηχανική ενέργεια ως διατηρήσιμη ποσότητα υπό προϋποθέσεις και διάκριση του κινητικού από το δυναμικό όρο

 

-Σε ορισμένες μεταβολές ότι η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική και αντίστροφα

 

– Υπολογισμός της  μηχανικής ενέργειας σε απλές περιπτώσεις

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Ενεργειακό πάρκο-Πα τινάζ

 

Παρατηρήσεις:

 

Ο καθορισμός του συστήματος και των ορίων του είναι αυθαίρετος αλλά κρίσιμος για μια ακριβή ενεργειακή του ανάλυση.

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις 8 ,14, 17, 20, 22, 26

 

Προτεινόμενες ασκήσεις : 3, 6, 7Α, 9, 10Α, 12Α

 

2.1.5 Συντηρητικές (ή διατηρητικές) δυνάμεις

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος

 

-Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας υπό προϋποθέσεις

 

-Ορισμός συντηρητικής δύναμης και αναφορά του βάρους της δύναμης του ελατηρίου και της ηλεκτρικής δύναμης ως συντηρητικές δυνάμεις

 

-Γενίκευση της διατύπωσης της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας

 

Παρατηρήσεις:

 

Να μη διδαχθεί η εφαρμογή της σελίδας 176

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις : 6

2.1.6 Η ισχύς

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Έννοια μονάδες και υπολογισμός της ισχύος (απόδειξη της σχέσης P=Fυ)

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Αν υπάρχει χρόνος να γίνει η δραστηριότητα της σελίδας 179

 

Παρατηρήσεις:

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ασκήσεις: 5

 

2.1.8 Η τριβή και η μηχανική ενέργεια. Να διδαχθεί από την αρχή έως την έκφραση «… θα έχουμε αύξηση της θερμοκρασίας του».

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Η μηχανική ενέργεια δεν διατηρείται όταν υπάρχει τριβή

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

 Τ ριβή

 

Παρατηρήσεις:

 

Η τριβή ως ένα μηχανισμός διασποράς μέρους της μηχανικής κινητικής ενέργειας ενός σώματος σε κινητική ενέργεια των μορίων τα οποία κινούνται με τυχαίο τρόπο (θερμική) και ηχητική.

Μπορεί λοιπόν η ενέργεια να διατηρείται αλλά με τη διασπορά της υποβαθμίζεται και δεν μπορεί να μεταφερθεί πίσω ως χρήσιμη αποθηκευμένη ενέργεια.

 

Θα πρέπει να αποφεύγεται η ενασχόληση με μεγάλο αριθμό ασκήσεων/προβλημάτων ή με προβλήματα υψηλού βαθμού δυσκολίας.

 

Να μη γίνουν οι ερωτήσεις και οι ασκήσεις-προβλήματα με αστερίσκο.

 

Προτεινόμενες ερωτήσεις 3,4

 

Προτεινόμενες ασκήσεις : 7Β, 8

Εργαστηριακή άσκηση:

 

Εργαστηριακός οδηγός , σελ. 80 –

82. Μελέτη και έλεγχος της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη πτώση σώματος.

Τετράδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων: Μελέτη και έλεγχος της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη πτώση σώματος.

 

 Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων: Φ ύλλο εργασίας (Παραλλαγή εργαστηριακού οδηγού)

 

 Φ ύλλο εργασίας από ΕΚΦΕ Νέας Ιωνίας και ΕΚΦ Ε Χαλανδρίου

1









ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ + Β’ ΤΑΞΗ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

 

Από το Βιβλίο: Φυσική Β’ Γενικού Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Αλεξάκης Ν., Αμπατζής Στ., Γκουγκούσης Γ., Κουντούρης Β.,Μοσχοβίτης Ν., Οβαδίας Σ., Πετρόχειλος Κλ., Σαμπράκος Μ., Ψαλίδας Α., Γεωργάκος Π., Σκαλωμένος Αθ., Σφαρνάς Ν., Χριστακόπουλος Ι.,  ΙΤΥΕ – ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ,

 

  • ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

Εισαγωγικό ένθετο

  • Ο νόμος του Coulomb
  • Ηλεκτρικό πεδίο
  • Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια
  • Δυναμικό-Διαφορά δυναμικού
  • Πυκνωτές (Επίπεδος πυκνωτής, Χωρητικότητα πυκνωτή, Ενέργεια φορτισμένου Πυκνωτή). Εκτός από: (Σχέση μέτρου έντασης και διαφοράς δυναμικού σε ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο, οι τύποι πυκνωτών και η ηλεκτροστατική μηχανή Wimshurst).
2  ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα
  • Ηλεκτρικές πηγές
  • Ηλεκτρικό ρεύμα (Εκτός από την «Αναλυτική περιγραφή του ηλεκτρικού ρεύματος στους μεταλλικούς αγωγούς»
  • Κανόνες του Kirchhoff
  • Αντίσταση (ωμική)-Αντιστάτης. Εκτός από : «Τύποι αντιστατών (αντιστάσεων)» και ο «Χρωματικός κώδικας»
  • Συνδεσμολογία αντιστατών (αντιστάσεων)
  • Ρυθμιστική (μεταβλητή) αντίσταση (Λειτουργία ως ποτενσιόμετρο και ως ροοστάτης)
  • Ενέργεια και ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος
  • Ηλεκτρεγερτική δύναμη (ΗΕΔ) πηγής
  • Νόμος του Ohm για κλειστό κύκλωμα
  • Αποδέκτες
3.  ΤΟ ΦΩΣ
  • Η φύση του φωτός
  • Η ταχύτητα του φωτός (Μόνο οι έξι τελευταίες γραμμές της σελίδας 151 πριν το παράδειγμα 3-1)
  • Μήκος κύματος και συχνότητα του φωτός κατά τη διάδοσή του
  • Ανάλυση λευκού φωτός και χρώματα
4.  ΑΤΟΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ
  • Ενέργεια του ηλεκτρονίου στο άτoμο του υδρογόνου ( Εκτός η «Ολική ενέργεια ηλεκτρονίου» και η απόδειξη των τύπων 4.4, 5).
  • Διάκριτες ενεργειακές στάθμες
  • Μηχανισμός παραγωγής και απορρόφησης φωτονίων
  • Ακτίνες X (Εκτός «Φάσμα των ακτίνων Χ» γραμμικό, συνεχές φάσμα και το μικρότερο μήκος κύματος).

                                                                 Οδηγίες διδασκ αλία ς

 

Θεωρείται σημαντικό στην αρχή της σχολικής χρονιάς ή και στην αρχή κάθε ενότητας, να υπάρχει αξιολόγηση της προϋπάρχουσας γνώσης των μαθητών/τριών αφενός ως προς τα κεντρικά σημεί α της ύλης κυρίως της Α’ Λυκείου και της Γ’ Γυμνασίου και αφετέρου ως προς ορισμένα άλλα σημεία όπως οι αβεβαιότητες (σφάλματα)

 

στις μετρήσεις, τα σημαντικά ψηφία και η στρογγυλοποίηση καθώς και οι γραφικές παραστάσεις από τον

 εργαστηριακό οδ ηγό της Α’ Λυκείου (σελ. 31-40)

 

Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνονται οι ενότητες της Φυσικής Β’ Λυκείου Γενικής παιδείας και ενδεικτικά σημεία για επανάληψη. Εμφανίζονται πρώτα (με μια παύλα) τα κεντρικά σημεία από προηγούμενες τάξεις. Τα κεντρικά σημεία της ύλης κρίνονται θεμελιώδη για την επιτυχή μετάβαση των μαθητών/μαθητριών στην επόμενη τάξη και ως εκ τούτου ίσως ήδη να έχει δοθεί προτεραιότητα στη διδασκαλία και την εμπέδωσή τους από τους μαθητές και τις μαθήτριες. Στη συνέχεια αναφέρονται οι έννοιες κλειδιά οι νόμοι και ορισμένα ακόμα σημεία τα οποία προτείνεται να προσεγγιστούν στην επανάληψη. Σημειώνεται ότι ορισμένα ενδεικτικά σημεία για επανάληψη αναφέρονται και στο μάθημα της Φυσικής Β’ Λυκείου Προσανατολισμού. Χρειάζεται συνεννόηση των εκπαιδευτικών οι οποίοι διδάσκουν τα δύο μαθήματα ώστε οι μαθητές/-ήτριες της Β΄ Προσανατολισμού να μην ασχοληθούν δύο φορές με τα ίδια σημεία.

 

Προτείνεται στο πλαίσιο των εργασιών καθώς και των συνθετικών δημιουργικών εργασιών που εκτελούν οι μαθητές/-ήτριες στο σπίτι, ατομικά ή ομαδικά να οικειοποιηθούν τη δομή μίας εργαστηριακής αναφοράς σε πειραματική δραστηριότητα η οποία προσομοιάζει με μία επιστημονική εργασία. Για να χαρακτηριστεί μια δραστηριότητα πειραματική θα πρέπει να υπάρχει έλεγχος και χειρισμός μεταβλητών. Στις δραστηριότητες αυτές αναπαράγονται και μελετώνται φαινόμενα, νόμοι που τα διέπουν ή και ανακαλύπτονται δομές. Μπορεί να γίνεται στο εργαστήριο αλλά και στην τάξη όταν δεν υπάρχει πρόβλημα ασφάλειας. Το πως γράφουμε μια εργαστηριακή αναφορά σε πειραματική δραστηριότητα, περιγράφεται στις οδηγίες της Α’ Λυκείου.

 

Προτείνεται τουλάχιστον ένα εργαστηριακό θέμα, κατάλληλο για την εμπλοκή των μαθητών/-ητριών και την εκπόνηση εργαστηριακής αναφοράς σε πειραματική δραστηριότητα.

 

 

 

ΕΝΟΤΗΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

1       ΔΥΝΑΜΕΙΣ      ΜΕΤΑΞΥ       ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

– Πρώτος νόμος του Νεύτωνα -Ισορροπία-Αδράνεια

-Σχεδίαση και σύνθεση δυνάμεων, τρίτος νόμος του Νεύτωνα

Συνθήκη Ισορροπίας υλικού σημείου Ανάλογα και αντιστρόφως ανάλογα μεγέθη Το νόημα του λόγου δύο φυσικών μεγεθών

Έννοιες: Πυκνότητα, Δύναμη, Έργο δύναμης Θέση, Μετατόπιση, Ταχύτητα, Επιτάχυνση, Δύναμη, Βάρος, Μάζα,

Νόμοι: Εξισώσεις της ελεύθερης πτώσης

2 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα

-Υπολογισμός του έργου σταθερής δύναμης.

 

Έννοιες: Κινητική ενέργεια, Θερμική ενέργεια, Θερμοκρασία, Θερμότητα. Θεμελιώδης νόμος της θερμιδομετρίας, Μεταβολή, Ρυθμός μεταβολής, σχετική μεταβολή μεγέθους

Νόμοι: Διατήρηση της ολικής ενέργειας

 

3. ΤΟ ΦΩΣ

-Χαρακτηριστικά μεγέθη των ταλαντώσεων και των κυμάτων

Έννοιες: Περίοδος, συχνότητα, μήκος κύματος. Νόμοι: Θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής

4. ΑΤΟΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

Δομή της ύλης – Το ηλεκτρόνιο Έννοιες: Ενέργεια

Νόμοι: Διατήρηση της ολικής ενέργειας

 

 

 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

 

 

Θα διδαχθεί το βιβλίο Φυσική Β’ Γενικού Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Αλεξάκης Ν., Αμπατζής Στ.,

 

Γκουγκούσης Γ., Κουντούρης Β.,Μοσχοβίτης Ν., Οβαδίας Σ., Πετρόχειλος Κλ., Σαμπράκος Μ., Ψαλίδας Α., Γεωργάκος Π., Σκαλωμένος Αθ., Σφαρνάς Ν., Χριστακόπουλος Ι.,  ΙΤΥΕ – ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ,

 

 Λύσεις ασκήσεων:

Εργαστηριακός Οδηγός:

 

Ψηφιακό υλικό: Ενδεικτικά αναφέρονται:

 

·          Φ ωτόδενδ ρο

·          Ψ ηφιακά δ ιδακτικά σε νάρια ΙΕΠ

·          Βιβλιοθήκη Εκπαιδευτ ικών Δραστηριοτήτ ων, ΕΑΙ ΤΥ

·          ΕΚΦ Ε Θεσπρωτίας: Βιντεοανάλυση με trac ker

·          ΕΚΦ Ε Κέρκυρας: Φύλλα εργασί ας

·          ΕΚΦ Ε Χανίων: Εργαστηριακές Δρα στηριότητ ες

 Φ υσικής για τ ην Α’ Λυκείου

·          ΕΚΦ Ε Δράμας: Πειράματα Φ υσικής

·          ΕΚΦ Ε Αλίμου: Εργαστηριακές α σκήσε ις

·         2ο ΕΚΦ Ε Ηρακλείου: Εργαστηριακές ασκή σει ς

·          ΕΚΦ Ε Αμπελοκήπων: Φ ύλλα εργασίας

·          ΕΚΦ Ε ΗΛΙΟΥΠΟΛΗ Σ: Εργαστηριακές ασκή σει ς

 φυσικής με trac ker

·          ΕΚΦ Ε Νέας Σμύρνης: ( Υποστηρικτικό Υ λικό)

·          ΠΑΝΕ ΚΦΕ: Εργ. Οδηγοί

·          ΕΚΦ Ε Καστοριάς

·          ΕΚΦ Ε Καρδίτσας: Βίντεο και πειράματα

·          ΕΚΦ Ε Λακωνίας

·          ΕΚΦ Ε Κω

·         1ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου

·          ΕΚΦ Ε Ομόνοιας

·          ΕΚΦ Ε Β ΑΘΗΝΑΣ

·          ΕΚΦ Ε Χίου

·          ΕΚΦ Ε Αιγίου

·          ΕΚΦ Ε Σερρών

·          Προσομοιώσεις PΗΕΤ

 Πρόγραμμα Σπου δών Φ υσικής Α’, Β’, Γ’ τάξε ων Λυκείου. 1999 402/Β’      19-Απρ Υ .Α. Γ2/1085

 

Για όλες τις διδακτικές ενότητες που προτείνονται παρακάτω, το πλήθος των ερωτήσεων, ασκήσεων και προβλημάτων του βιβλίου θα πρέπει να εναρμονίζεται με τους στόχους του αναλυτικού προγράμματος και τον διαθέσιμο διδακτικό χρόνο. Το ίδιο ισχύει και για τη χρήση των παραδειγμάτων, των ενθέτων και των δραστηριοτήτων.

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

 

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών: (40)

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες Διδακτικές Πρακτικές / Παρατηρήσεις

Ενδεικτικές Ώρες

1 – ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

   

Εισαγωγικό ένθετο

 

Δομή της ύλης – Το ηλεκτρόνιο

Τρόποι ηλέκτρισης

 

Αγωγοί Μονωτές – Ηλεκτρικό Κύκλωμα

Συμβολισμοί σε ηλεκτρικό κύκλωμα

Μαγνήτες

 

1.1  Ο Νόμος του Coulomb

 

1.2  Ηλεκτρικό πεδίο

 

1.3  Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια

1.4  Δυναμικό – διαφορά δυναμικού

1.5  Πυκνωτές

 

Να μη διδαχθεί η σχέση μέτρου έντασης και διαφοράς δυναμικού σε ομογενές

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Διατύπωση με λόγια και με σύμβολα του νόμου του Coulomb και η εφαρμογή του σε απλές περιπτώσεις σημειακών φορτίων.

-Διάκριση της έντασης ενός ηλεκτρικού πεδίου από τη δύναμη που μπορεί αυτό να ασκήσει σε σημειακό φορτίο

-Σχεδίαση των δυναμικών γραμμών δύο το πολύ σημειακών φορτίων και σε επίπεδο πυκνωτή.

 

-Υπολογισμός της έντασης σύνθετου ηλεκτρικού πεδίου που οφείλεται σε σταθερά σημειακά φορτία.

 

-Σχεδίαση κα περιγραφή τυπικών πειραματικών διατάξεων ανίχνευσης και μέτρησης φορτίων και ηλεκτρικών πεδίων.

-Ευχέρεια στη χρήση των μονάδων των ηλεκτρικών φυσικών μεγεθών.

 

Παρατηρήσεις:

 

Να μη διδαχθούν ερωτήσεις και προβλήματα που αναφέρονται σε: Α)Τρία ή περισσότερα ηλεκτρικά φορτία που δεν είναι συνευθειακά Β)Σε κίνηση ηλεκτρικών φορτίων

Γ)Σε ισορροπία φορτίων με δυνάμεις στο επίπεδο.

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός

9

Νόμος του Coulomb

   
 

ηλεκτροστατικό πεδίο, οι τύποι πυκνωτών και η ηλεκτροστατική μηχανή Wimshurst.

Δυναμικές γραμμές ηλεκτρικού πεδίου , Ένταση και δυναμικ ό ηλεκτρικού πεδίου  Ηλεκτρικά φορτία και πεδία

Σχέση δύναμης απόστασης στο νόμο του Coulomb , Βίντεο δημιουργίας κεραυνού, δ ιαφ ορά δυ ναμικού , Χωρητικότητα πυκνωτή: Ηλεκτρόνια και αγ ωγοί , Ηλεκτρόνια και μονωτές

 

Επιλογή από τις Ερωτήσεις: 1 – 23,25-33, 38-47

 

Επιλογή από τα προβλήματα: 1-11, 19,20,32,35,

 

2 – ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ: ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

2.1  Ηλεκτρικές πηγές

 

2.2  Ηλεκτρικό ρεύμα

 

Να μη διδαχθεί το

«Αναλυτική περιγραφή του ηλεκτρικού ρεύματος στους μεταλλικούς αγωγούς»

2.3  Κανόνες του Kirchhoff

 

2.4  Αντίσταση – Αντιστάτης

 

Να μη διδαχθούν οι «Τύποι αντιστατών (αντιστάσεων)» και ο «Χρωματικός κώδικας»

2.5  Συνδεσμολογία αντιστατών (αντιστάσεων)

 

2.6  Ρυθμιστική (μεταβλητή)

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Περιγραφή του ρόλου της πηγής στο κύκλωμα και αναγνώριση των χαρακτηριστικών πληροφοριακών στοιχείων που είναι γραμμένα πάνω της.

-Αναγνώριση των στοιχείων ενός ηλεκτρικού κυκλώματος καθώς και των αναγραφόμενων σε αυτά φυσικών μεγεθών που τα χαρακτηρίζουν

-Σχεδίαση σύνθεση και λειτουργία απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων τα οποία εμπεριέχουν και όργανα μέτρησης(βολτόμετρο/αμπερόμετρο)

-Διατύπωση και εφαρμογή του 1ου και του 2ου κανόνα του Kirchhoff στην εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων και την επίλυση ποσοτικών προβλημάτων

-Διατύπωση και εφαρμογή του νόμου του Ohm στην εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων και την επίλυση ποσοτικών προβλημάτων

-Λήψη και επεξεργασία πειραματικών δεδομένων  από τη λειτουργία ηλεκτρικών κυκλωμάτων

 

-Σχεδίαση σύνθεση και λειτουργία απλών κυκλωμάτων παρεμβάλλοντας όργανα μέτρησης

16

αντίσταση (Λειτουργία ως ποτενσιόμετρο και ως ροοστάτης)

 

2.7  Ενέργεια και ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος

 

2.8  Ηλεκτρεγερτική δύναμη (ΗΕΔ) πηγής

 

2.9  Νόμος του Οhm για κλειστό κύκλωμα

 

2.10  Αποδέκτες

-Χρήση πειραματικών δεδομένων για τη σχεδίαση διαγραμμάτων (τάσης -ρεύματος) και υπολογισμός αντιστάσεων.

-Ποιοτική και ποσοτική διατύπωση του νόμου του Ohm και για ολόκληρο το κύκλωμα

 

-Σύνδεση αντιστατών σε σειρά και παράλληλα και μέτρηση ρευμάτων και τάσεων

 

-Ευχέρεια στη χρήση των αντιστοίχων μονάδων μέτρησης

 

-Σχεδίαση της καλωδίωσης τυπικού μαθητικού δωματίου και γνώση του τρόπου λειτουργίας της ηλεκτρικής ασφάλειας

-Σχεδίαση και εκτέλεση συγκεκριμένων πειραμάτων προσδιορισμού φυσικών μεγεθών σε ηλεκτρικά κυκλώματα.

-Γνώση του ότι οι ηλεκτρικές πηγές προσφέρουν ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα η οποία μετατρέπεται σε διάφορες μορφές στις άλλες συσκευές που συναποτελούν το ηλεκτρικό κύκλωμα

-Διατύπωση και εφαρμογή του νόμου του Joule στην εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων και την επίλυση ποσοτικών προβλημάτων

-Γνώση των ιδιαιτεροτήτων του οικιακού ηλεκτρικού κυκλώματος (συσκευές, συνδέσεις, ενεργειακή συμπεριφορά)

Παρατηρήσεις:

 

Κατά τη διδασκαλία των μαγνητικών αποτελεσμάτων του ηλεκτρικού ρεύματος οι μαθητές και οι μαθήτριες να εμπλακούν σε πειράματα εκτροπής μαγνητικής βελόνας λόγω ηλεκτρικού ρεύματος και να κατασκευάσουν ηλεκτρομαγνήτη.

Να γίνει εξοικείωση των μαθητών και μαθητριών με τη χρήση των πολύμετρων (ως αμπερόμετρα και ως βολτόμετρα).

Nα γίνει πειραματική επαλήθευση των κανόνων του Kirchhoff, όπως περιγράφονται στο βιβλίο (εικόνα 2.3-15 και 2.3-19). Να διδαχθεί η μεθοδολογία για την εύρεση διαφοράς δυναμικού μεταξύ δύο σημείων όπως περιγράφεται στη σελίδα 111 του βιβλίου.

 

Να γίνει εφαρμογή του δεύτερου κανόνα του Kirchhoff σε βρόχο με δύο ιδανικές πηγές με ΗΕΔ Ε1 και Ε2

και ένα αντιστάτη R και στις δύο περιπτώσεις στις οποίες οι πηγές έχουν την ίδια ή αντίθετη πολικότητα.

Να μη γίνουν παραδείγματα / ασκήσεις με κυκλώματα που περιέχουν παραπάνω από τρεις αντιστάτες Να μη γίνουν παραδείγματα / ασκήσεις με σύνθετα κυκλώματα (πάνω από ένα βρόχο) στα οποία

υπάρχουν περισσότερες από μία πηγές (όπως το παράδειγμα 3 της σελίδας 115 και τα προβλήματα 45,46.

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Εργαλειοθήκη κυκλωμάτων , Αντίσταση σε κ αλώ διο , Νόμος του Ohm

Εργαστήριο ηλεκτρικών κυκλωμάτων- Εργαστήριο ηλεκτρικών κυκλωμάτων ο νόμος του Ohm , Ν όμος του  Joule , Οικιακή ηλεκτρική εγκατάστα ση: Παρ άλληλη σύνδεση α ντιστατών , Σύνδεση δ ύο αντιστατών σε  σειρά , Έντα ση ηλεκτρ ικού ρεύματος:

 

Οι κανόνες του Kirchhoff: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

 

Επιλογή από τις ερωτήσεις:1,5,7,9-25,28-29,35, 38,44

Επιλογή από Προβλήματα: 4,5,10,11,12, 22, 33, 34

Εργαστηριακή άσκηση:

 

Ενεργειακή μελέτη των στοιχείων απλού ηλεκτρικού κυκλώματος με πηγή και ωμικό καταναλωτή (εκτός του κινητήρα)

 

Εργαστηριακή άσκηση:

 

Μελέτη της χαρακτηριστικής καμπύλης ηλεκτρικής πηγής

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του εργαστηριακού οδηγού ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός (π.χ. πρόταση οικείου ΕΚΦΕ).

Ενδεικτικά:

Ηλεκτρικό κύκλωμα -ενεργειακή μελέτη Από 2ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου. Συνοδεύεται και από φύλλο εργασίας

Εργαστηριακός οδηγός, Ενεργειακή μελέτη των στοιχείων απλού ηλεκτρικού κυκλώματος με πηγή, ωμικό καταναλωτή, σελ. 13.

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του εργαστηριακού οδηγού ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός.

Χαρακτηριστική πηγής : Από ΕΚΦΕ Δράμας Συνοδεύεται και από φύλλο εργασίας

3

και ωμικού καταναλωτή (εκτός της κρυσταλλοδιόδου)

Χαρακτηριστική πηγής , πειραμ ατική μελέτη μπαταρίας , Από ΕΚΦΕ Κέρκυρας

 
   
       

3. ΦΩΣ

   

Εισαγωγικό ένθετο και οι

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

6

υποενότητες: Ταλάντωση, Κύμα, Ηλεκτρομαγνητικά

-Η ταχύτητα του φωτός είναι πεπερασμένη και η μεγαλύτερη που υπάρχει στη φύση

κύματα

-Σύνδεση του χρώματος με τα φυσικά μεγέθη του φωτός

3.1  Η φύση του φωτός

-Διάκριση της υπέρυθρης, της ορατής και της υπεριώδους ακτινοβολίας και απαρίθμηση των βασικών

 

τους ιδιοτήτων

3.2 Η ταχύτητα του φωτός (Μόνο οι έξι τελευταίες

Παρατηρήσεις:

γραμμές της σελίδας 151 πριν το παράδειγμα 3-1)

Να μη γίνουν ασκήσεις και προβλήματα

3.3 Μήκος κύματος και

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

συχνότητα του φωτός κατά τη

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα , Ανάλυση τ ου Φωτός , Δημιουργία του ου ράνιου τόξου

διάδοση του

Εισαγωγή στα Κύματα , Διάθλ αση τ ου φ ωτός , Μόρια και φ ως

 

3.4 Ανάλυση λευκού φωτός

Επιλογή από τις ερωτήσεις: 1-3, 6-15, 20-22.

 

Να πραγματοποιηθούν στη τάξη ή στο εργαστήριο απλά πειράματα επίδειξης στα φαινόμενα της ανάκλασης και της διάθλασης. Επισημαίνεται ότι η ανάκλαση και η διάθλαση προσφέρονται για πειράματα τα οποία κινούν το ενδιαφέρον των μαθητών και μαθητριών.

 

και χρώματα

4. ΑΤΟΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

   

4.1  Ενέργεια του Ηλεκτρονίου στο άτομο του Υδρογόνου

Να μη διδαχθεί η υποενότητα

«Ολική ενέργεια ηλεκτρονίου».

Να μη διδαχθεί η απόδειξη των τύπων 4.4, 4.5

4.2  Διακριτές ενεργειακές στάθμες

4.3  Μηχανισμός παραγωγής και απορρόφησης Φωτονίων

4.4  Ακτίνες Χ

 

Να μη διδαχθεί το τμήμα:

 

«Φάσμα των ακτίνων Χ» (γραμμικό φάσμα – συνεχές φάσμα και το μικρότερο μήκος κύματος).

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Ποιοτική και ποσοτική περιγραφή των διακριτών ενεργειακών σταθμών και των ακτίνων των τροχιών των ηλεκτρονίων στο μοντέλο του Bohr.

-Υπολογισμός των κυματικών ποσοτήτων (μήκος κύματος και συχνότητα) εκπεμπόμενου και απορροφούμενου φωτός.

-Εργασία σε πειραματικά φάσματα εκπομπής και απορρόφησης υδρογόνου

 

-Γνώση των βιολογικών επιδράσεων της ακτινοβολίας υψηλής συχνότητας και τα μέτρα προστασίας από αυτές

Παρατηρήσεις:

Να μη γίνουν παραδείγματα και γενικότερα ερωτήσεις, ασκήσεις και προβλήματα με υποθετικά και υδρογονοειδή άτομα.

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Πρότυπο του Rutherford Πρότυπο του Bohr

Σκέδαση Rutherford

 

Επιλογή από τις ερωτήσεις: 1,-5,7-9,11,14-17, 19,-25, 28,29

 

Επιλογή από προβλήματα: 4,5,10

5

Εργαστηριακή άσκηση:

Παρατήρηση συνεχών- γραμμικών φασμάτων

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του εργαστηριακού οδηγού ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός.

Φασματοσκοπία για μαθητές

1

     

 









ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Β΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Β’ ΤΑΞΗ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ)

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

Θεωρείται σημαντικό στην αρχή της σχολικής χρονιάς ή και στην αρχή κάθε ενότητας, να υπάρχει αξιολόγηση της προϋπάρχουσας γνώσης των μαθητών/τριών αφενός ως προς τα

 κεντρικά σημεί α της ύλης , κυρίως της Α’ Λυκείου, και αφετέρου ως προς ορισμένα άλλα σημεία που θα τους χρειαστούν.

 

Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι ενότητες της Φυσικής Β’ Λυκείου Προσανατολισμού και ενδεικτικά σημεία για επανάληψη. Εμφανίζονται πρώτα (με μια παύλα) τα κεντρικά σημεία από προηγούμενες τάξεις. Στη συνέχεια αναφέρονται οι έννοιες κλειδιά οι νόμοι και ορισμένα ακόμα σημεία τα οποία προτείνεται να προσεγγιστούν στην επανάληψη. Σημειώνεται ότι ορισμένα ενδεικτικά σημεία για επανάληψη αναφέρονται και στο μάθημα της Φυσικής Β’ Λυκείου Γενικής Παιδείας. Χρειάζεται συνεννόηση των εκπαιδευτικών οι οποίοι διδάσκουν τα δύο μαθήματα ώστε οι μαθητές/-ήτριες της Β΄ Προσανατολισμού να μην ασχοληθούν δύο φορές με τα ίδια σημεία.

 

Προτείνεται στο πλαίσιο των εργασιών καθώς και των συνθετικών δημιουργικών εργασιών που εκτελούν οι μαθητές/-ήτριες στο σπίτι, ατομικά ή ομαδικά να οικειοποιηθούν τη δομή μίας εργαστηριακής αναφοράς σε πειραματική δραστηριότητα η οποία προσομοιάζει με μία επιστημονική εργασία. Για να χαρακτηριστεί μια δραστηριότητα πειραματική θα πρέπει να υπάρχει έλεγχος και χειρισμός μεταβλητών. Στις δραστηριότητες αυτές αναπαράγονται και μελετώνται φαινόμενα, νόμοι που τα διέπουν ή και ανακαλύπτονται δομές. Μπορεί να γίνεται στο εργαστήριο αλλά και στην τάξη όταν δεν υπάρχει πρόβλημα ασφάλειας. Το πως γράφουμε μια εργαστηριακή αναφορά σε πειραματική δραστηριότητα, περιγράφεται στις οδηγίες της Α’ Λυκείου.

 

Προτείνονται δύο εργαστηριακά θέματα, ένα σε κάθε τετράμηνο, κατάλληλα για την εμπλοκή των μαθητών/-ητριών και την εκπόνηση εργαστηριακών αναφορών σε πειραματικές δραστηριότητες. Η πρακτική των δραστηριοτήτων είναι επιλογή του/της εκπαιδευτικού. Θα ήταν χρήσιμο αν υπάρχει χρόνος η μία τουλάχιστον να είναι η πρακτική της δημιουργικής επίλυσης προβλήματος με διερεύνηση στο εργαστήριο.

 

Η επίλυση προβλήματος (problem solving) περιλαμβάνεται στη μάθηση που βασίζεται στο πρόβλημα αλλά όχι πάντα. Υπάρχουν δραστηριότητες επίλυσης προβλήματος οι οποίες δεν ανήκουν στο πλαίσιο της πρακτικής εργασίας και της μάθησης που βασίζεται στο πρόβλημα. Για παράδειγμα η επίλυση προβλήματος μπορεί να ακολουθήσει μια διδασκαλία με σκοπό να ενισχύσει και να διεγείρει την ενσωμάτωση της γνώσης που αποκτήθηκε κατά τη διδασκαλία.

Τα βήματα αυτής της μεθόδου είναι τα παρακάτω:

Καθορισμός του προβλήματος – Διαθέσιμος εξοπλισμός – μοντελοποίηση του προβλήματος (διαίρεσή του σε απλούστερα προβλήματα) – προετοιμασία (συλλογή απαραίτητων πληροφοριών κυρίως μέσω Σωκρατικών ερωτήσεων) – Υπόθεση – Σχεδίαση της πειραματικής διαδικασίας – Μετρήσεις (Πειραματικά δεδομένα και εκτίμηση των προσεγγίσεων) – Ανάλυση             των                πειραματικών         δεδομένων   (σύνθεση των                      επιμέρους                       τμημάτων)     –

30

 

Συμπεράσματα – Γενικεύσεις, εφαρμογές – Δημοσίευση της επίλυσης. Στο εργαστήριο εκτελούνται μόνο οι μετρήσεις και το στήσιμο της διάταξης. Όταν οι μαθητές/-ήτριες προσέρχονται στο εργαστήριο, στα πρώτα λεπτά συγκρίνουν τις υποθέσεις τους με εκείνες των συνεργατών τους και συζητούν τους λόγους πιθανών διαφορών. Δεν είναι αναγκαίο οι υποθέσεις να είναι σωστές, αλλά είναι αναγκαίο να κατανοούν τους λόγους που τους οδήγησαν σ’ αυτές. Στη συνέχεια προχωρούν στο στήσιμο της διάταξης και στη λήψη των πειραματικών δεδομένων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως στην οριζόντια βολή, είναι πολύ αποδοτική η video ανάλυση της κίνησης όπου οι μαθητές/-ήτριες βιντεοσκοπούν την κίνηση ή τους δίδεται έτοιμο ένα βίντεο της κίνησης, για να ελέγξουν τις υποθέσεις τους και μετά με το λογισμικό Tracker αναλύουν τα δεδομένα εξάγοντας συμπεράσματα.

Σε κάθε νέα έννοια συνιστάται να δίνονται ορισμοί όπως παρακάτω:

 

ΕΝΟΤΗΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

–   Εξισώσεις προσδιορισμού της ταχύτητας και της θέσης ενός κινητού σε ευθύγραμμες ομαλές και σε ευθύγραμμες ομαλά μεταβαλλόμενες κινήσεις. Συσχετισμός με γραφικές αναπαραστάσεις

–   Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη πτώση

 

 Έννοιες: Θέση, Μετατόπιση, Ταχύτητα, Επιτάχυνση, Δύναμη, Βάρος, Μάζα, Ακτίνιο (rad)

 Νόμοι: 1ος, 2ος και 3ος Νόμος Νεύτωνα, Εξισώσεις της ελεύθερης πτώσης

Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

– Εφαρμογή του 2ου νόμου του Νεύτωνα για τον υπολογισμό της επιτάχυνσης, της δύναμης, του συντελεστή τριβής ή και της μάζας.

 

 Έννοιες: Τριβή, συντελεστής τριβής, Κινητική ενέργεια, έργο δύναμης, Θερμική ενέργεια, Θερμοκρασία, Θερμότητα. Μεταβολή, Ρυθμός μεταβολής, σχετική μεταβολή μεγέθους

 Νόμοι: Νόμος της τριβής ολίσθησης, Διατήρηση της ολικής ενέργειας,

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

-Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας

 

Όγκος σφαίρας, πυκνότητα

 

 Έννοιες: Μάζα, Βάρος

 Νόμοι: Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας.

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Με την ευκαιρία της διδασκαλίας της κινητικής θεωρίας των αερίων θα μπορούσε να γίνει αναφορά στο ότι μια θεωρία είναι μια καλά τεκμηριωμένη εξήγηση κάποιας πτυχής του φυσικού κόσμου που μπορεί να ενσωματώσει νόμους, υποθέσεις και παρατηρήσεις.

Έννοιες: Όγκος, Πίεση, Πυκνότητα, mol, γραμμoμοριακή μάζα, μέση τιμή.

Νόμοι: Διατήρηση της ολικής ενέργειας

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

-Υπολογισμός      του       έργου       σταθερής δύναμης.

 

Θερμική ισορροπία

 Έννοιες:     Έργο     δύναμης,     συντελεστής απόδοσης

 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛ ΙΚΟ

 

 

Θα διδαχθεί το βιβλίο Φυσική Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Β’ Γενικού Λυκείου, της συγγραφικής ομάδας: Βλάχος Ι, Γραμματικάκης Ι., Καραπαναγιώτης Β., Κόκκοτας Π., Περιστερόπουλος Π., Τιμοθέου Γ., Ιωάννου Α., Ντάνος Γ., Πήττας Α., Ράπτης Στ., ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ,

 

 Λύσεις ασκήσεων:                                        Εργαστηριακός Οδηγός:

 

Ψηφιακό υλικό: Ενδεικτικά αναφέρονται:

 

·         Φωτόδενδρο

·         Ψηφιακά δ ιδακτικά σε νάρια ΙΕΠ

·          ΠΑΝΕ ΚΦΕ: Εργ. Οδηγοί

·          ΕΚΦ Ε Καστοριάς

·         Βιβλιοθήκη Εκπαιδευτ ικών    Δ ραστηριοτήτ ων, ΕΑΙ ΤΥ

·         ΕΚΦ Ε Θεσπρωτίας: Βιντεοανάλυση με  tracker

·         ΕΚΦ Ε Κέρκυρας: Φύλλα εργασί ας

·         ΕΚΦ Ε Χανίων: Εργαστηριακές

Δ ραστηριότητ ες Φ υσικής για τ ην Α’  Λ υκείου

·         ΕΚΦ Ε Δράμας: Πειράματα Φ υσικής

·         ΕΚΦ Ε Αλίμου: Εργαστηριακές α σκήσε ις

·         2ο ΕΚΦ Ε Ηρακλείου : Εργαστηριακές  ασκήσεις

·         ΕΚΦ Ε Αμπελοκήπων: Φ ύλλα εργασίας

·         ΕΚΦ Ε ΗΛΙΟΥΠΟΛΗ Σ: Εργαστηριακές    ασκήσεις φ υσικής με t rac ker

·          ΕΚΦ Ε Καρδίτσας: Βίντεο και πειράματα

·          ΕΚΦ Ε Λακωνίας

·          ΕΚΦ Ε Κω

·         1ο ΕΚΦΕ Ηρακλείου

·          ΕΚΦ Ε Ομόνοιας

·          ΕΚΦ Ε Β ΑΘΗΝΑΣ

·          ΕΚΦ Ε Χίου

·          ΕΚΦ Ε Αιγίου

·          ΕΚΦ Ε Σερρών

·          ΕΚΦ Ε Νέας Σμύρνης:

 (Υποστηρικτικό Υλικό)

·          Προσομοιώσεις PΗΕΤ

 Πρόγραμμα Σπου δών Φ υσικής Α’, Β’, Γ’ τάξε ων Λυκείου. 1999 402/Β’      19-Απρ Υ .Α.

 Γ2 /10 85

 

Χρήσιμο διδακτικό υλικό για όλες τις ενότητες υπάρχει στον οδ ηγό για τ η Φ υσική Α, Β, Γ

 ΓΕ Λ, που εκπονήθηκε το 2015 από το ΙΕΠ.

 

Για όλες τις διδακτικές ενότητες που προτείνονται παρακάτω, το πλήθος των ερωτήσεων, ασκήσεων και προβλημάτων του βιβλίου θα πρέπει να εναρμονίζεται με τον διαθέσιμο διδακτικό χρόνο. Το ίδιο ισχύει και για τη χρήση των παραδειγμάτων, των ενθέτων και των δραστηριοτήτων.

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

 

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών: Σαράντα Δύο (42)

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες Διδακτικές Πρακτικές /Παρατηρήσεις

Ενδεικτικές Ώρες

1 – ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

1.1               Οριζόντια βολή

 

1.2               Ομαλή κυκλική κίνηση

 

1.3               Κεντρομόλος δύναμη

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

– Εξήγηση της περιγραφής της οριζόντιας βολής από ένα ζεύγος εξισώσεων σε κάθε άξονα

-Σχεδιασμός των διανυσμάτων και σχέσεις της γραμμικής ταχύτητας, της γωνιακής ταχύτητας και της κεντρομόλου επιτάχυνσης στην ομαλή κυκλική κίνηση

-Διάκριση του διανυσματικού χαρακτήρα της ταχύτητας και της επιτάχυνσης στην ομαλή κυκλική κίνηση και γνώση της σχέσης τους.

Παρατηρήσεις:

Διδασκαλία του περιεχομένου των υποενοτήτων περιλαμβανομένων των δραστηριοτήτων και των παραδειγμάτων.

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

Οριζόντια βολή Κίνηση βλήματος

Βίντεο οριζόντια βολή και ελεύθερη πτώση από: Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations

Ομαλή κυκλική κίνηση Το ακτίνιο

Μελέτη οριζόντιας βολής με το λογισμικό tracker (Ελεύθερο και Εξελληνισμένο): Από ΕΚΦΕ Ηλιούπολης

Προτείνεται η ιχνηλάτιση με βίντεο ανάλυση σφαίρας η οποία εκτελεί οριζόντια βολή. Λήψη δεδομένων μέσω πολλαπλών αναπαραστάσεων και διαπίστωση ότι στον άξονα x η συνιστώσα της ταχύτητας είναι σταθερή, ενώ στον άξονα ψ η επιτάχυνση είναι σταθερή και ίση με την επιτάχυνση της βαρύτητας.

 
 

8

 

Με το λογισμικό tracker θα μπορούσε να γίνει και η δημιουργία ενός καρτεσιανού δυναμικού μοντέλου για την προσομοίωσή της οριζόντιας βολής.

Ερωτήσεις: Προτείνονται προς απάντηση όλες οι ερωτήσεις

Ασκήσεις – Προβλήματα: 1,2, 6, 8, 9, 10

 

2              ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

   

2.1  Η έννοια του συστήματος. Εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις

2.2   Το φαινόμενο της κρούσης

 

2.3   Η έννοια της ορμής

 

2.4   Η δύναμη και η μεταβολή της ορμής

 

2.5   Η αρχή διατήρησης της ορμής

 

2.6   Μεγέθη που δεν διατηρούνται στην κρούση

2.7   Εφαρμογές της διατήρησης της ορμής

 

Περιλαμβάνονται και οι δραστηριότητες που αναφέρονται στις παραπάνω παραγράφους.

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

-Διάκριση εσωτερικών και εξωτερικών δυνάμεων σε ένα σύστημα σωμάτων

 

-Ορμή ως μια διατηρήσιμη ποσότητα σε κλειστά συστήματα

 

-Καθορισμός του συστήματος, και ερμηνεία φαινομένων, με τον νόμο μεταβολής της ορμής, την αρχή διατήρησης της ορμής και τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας

-Σύγκριση των συνθηκών για τη διατήρηση της ορμής και τη διατήρηση της ενέργειας

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

Κρούσεις σωμάτων  , Διατήρηση τ ης ορμής

 

Βίντεο αρχής διατήρησης ορμής και ενέργειας, Βίντεο Πλαστικής κρούσης

10

Ερωτήσεις: Προτείνονται προς απάντηση όλες οι ερωτήσεις

 

Ασκήσεις – Προβλήματα: 1-17

 

Εργαστηριακή άσκηση: Διατήρηση της ορμής σε μία έκρηξη

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του εργαστηριακού οδηγού της Α΄ Λυκείου ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός.

Βίντεο του πειράματος από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας:

 
   
       
 

Φύλλο εργασίας για το εργαστήριο από το ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων Αττικής Οδηγίες και φύλλο εργασίας από ΕΚΦΕ Χίου:

Διατήρηση της ορμής στη διάσπαση: Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

1

5 – ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

ΒΑΡΥΤΗΤΑ

 

5.12  Το βαρυτικό πεδίο

 

5.13  Το βαρυτικό πεδίο της Γης

 

5.14  Ταχύτητα διαφυγής – Μαύρες τρύπες,

 

Μέχρι και την πρόταση «…Έτσι για παράδειγμα για τη Σελήνη βρίσκουμε 2,37 Km/s, για τον Άρη 4,97 Km/s, για το Δια 59,1 Km/s και για τον Ήλιο 618 Km/s.»

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Διατύπωση με σύμβολα και με λόγια του νόμου της παγκόσμιας έλξης και την προσεγγιστική του μορφή κοντά στη Γη

-Χρήση του νόμου της παγκόσμιας έλξης για την περιγραφή των προσεγγιστικά κυκλικών) κινήσεων τεχνητών δορυφόρων, σελήνης και πλανητών

-Γνώση του γιατί τα αντικείμενα δεν “φεύγουν” από τη Γη και του γιατί η Σελήνη δεν πέφτει στη Γη

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Βαρύτητα και τροχιές: Εργαστήριο της βαρύτητας

 

Ο Νόμος της παγκόσμιας έλξης και ο Νόμος του Coulomb , Βαρυτικό πεδίο της Γης

 

Παρατηρήσεις:

 

Περιλαμβάνονται τα Παραδείγματα 5.13, 5.14

 

Να γίνει ως εφαρμογή (αλλά και ως αφορμή για επανάληψη των 1.2 και 1.3) ο υπολογισμός της ταχύτητας και της περιόδου δορυφόρου της Γης.

12

Δεν περιλαμβάνονται οι Δραστηριότητες και τα Ένθετα.

 

Ερωτήσεις: Πεδίο βαρύτητας της Γης: 35-42.

 

Ασκήσεις: Πεδίο Βαρύτητας: 76, 77, 78, 79, 80, 81,82,83

 

Προβλήματα: Επιλογή από 104 – 113

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

 

5.6  Η δυναμική ενέργεια πολλών σημειακών φορτίων.

5.7  Σχέση έντασης και διαφοράς δυναμικού στο ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο.

5.8  Κινήσεις φορτισμένων σωματιδίων σε ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο.

5.15 Σύγκριση Ηλεκτροστατικού και Βαρυτικού Πεδίου

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Περιγραφή με λόγια και με τύπους της κίνησης φορτισμένων σωματιδίων μέσα σε ηλεκτρικό πεδίο

-Διατύπωση της σχέσης της έντασης και της διαφοράς δυναμικού στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο.

-Χειρισμός του παλμογράφου ως ένα χρήσιμο πολυόργανο

 

-Διατύπωση των ομοιοτήτων και των διαφορών μεταξύ σημειακών ηλεκτρικών και βαρυτικών πεδίων

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Ηλεκτρικά πεδία και φορτία

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο Εγχειρίδιο παλμογράφου GRS-6032A Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας Εγχειρίδιο παλμογράφου YB43280                                                                            Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας Παλμογράφος. Η λειτουργία και η χρήση του Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης Παρατηρήσεις:

 

Περιλαμβάνονται τα παραδείγματα 5.6 και 5.7 Προτείνονται για επιλογή:

Ερωτήσεις σελ. 187, 8,9,10,12,13,14 και σελ. 188, 17-22

 

Ασκήσεις σελ. 194: 56,57 και σελ. 195: 58-63

 

Προβλήματα σελ. 201: 95-100

 

Εργαστηριακή δραστηριότητα:

 

Γνωριμία με τον παλμογράφο

Να πραγματοποιηθεί η άσκηση του εργαστηριακού οδ ηγού της Β’ Τάξης ΓΕΛ Θετικής Κατεύθυνσης, σελ. 38.

ή οποιαδήποτε παραλλαγή της θεωρεί κατάλληλη ο/η εκπαιδευτικός. Ενδεικτικά αναφέρεται το Βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας:

1

3 – ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

   

3.1  Εισαγωγή.

 

3.2  Οι νόμοι των αερίων.

 

3.3  Καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων.

3.4  Κινητική θεωρία

 

3.5    Τα πρώτα σημαντικά συμπεράσματα

𝑝 = 1 𝜌�̅̅2̅   και   1 ��̅̅2̅      = 3  �𝑇

3                             2                         2

Ερμηνεία της πίεσης (μόνο ποιοτικά,

χωρίς απόδειξη) και συσχέτιση της απόλυτης θερμοκρασίας με τη μέση κινητική ενέργεια

Η ενεργός ταχύτητα να μη διδαχθεί.

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 

-Διάκριση του μοντέλου του ιδανικού αερίου από το πραγματικό αέριο και αναφορά των σημαντικότερων προσεγγίσεων

-Περιγραφή με λόγια και με τύπους του νόμου των ιδανικών αερίων

 

-Ποιοτική και ποσοτική ερμηνεία της πίεσης

 

-Σχέση θερμοκρασίας και μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

 

Εικονικό εργαστήριο ΣΕΠ , Σχέση θερμοκρ ασίας όγκου , Σ χέση θερ μοκρασίας πίε σης,

4

Σχέση όγκου πίεσης

 

Εισαγωγή στα αέρια και νόμοι

   

Παρατηρήσεις:

 

Να μη δοθούν προβλήματα

 

Να δοθεί έμφαση στην λεκτική περιγραφή των δύο συμπερασμάτων. Προτείνονται για επιλογή

Ερωτήσεις: από σελ. 88: 1-8 από σελ.90: 9,11,12

 

Ασκήσεις σελ. 91: 16 – 22, 26.

4 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

   

4.1 Εισαγωγή

Στόχοι αναλυτικού προγράμματος:

 
       

4.2   Θερμοδυναμικό σύστημα.

 

4.3  Ισορροπία θερμοδυναμικού συστήματος.

 

4.4   Αντιστρεπτές μεταβολές.

 

4.5   Έργο παραγόμενο από αέριο κατά τη διάρκεια μεταβολών όγκου (χωρίς απόδειξη του τύπου 4.3)

4.6   Θερμότητα.

 

4.7   Εσωτερική ενέργεια

 

4.8   Πρώτος θερμοδυναμικός νόμος.

 

4.9   Εφαρμογή του πρώτου Θερμοδυναμικού νόμου σε ειδικές περιπτώσεις (Εκτός οι

τύποι: � = ��𝑇�� 𝑉𝜏 

𝑉𝑎

� = ��𝑇�� 𝑉𝜏 ,   � =  𝑝𝜏      𝑉𝜏 𝑝𝛼       𝑉𝛼        )

𝑉𝑎                                                                                   1−𝛾

4.11  Θερμικές μηχανές (εκτός το σχ. 4.19 και

η εικόνα 4.4)

 

4.12  Ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος.

 

4.13  Η μηχανή του Carnot

-Σχεδίαση αντιστρεπτών θερμικών μεταβολών σε τυπικά διαγράμματα και διάκριση αντιστρεπτών από μη αντιστρεπτές μεταβολές

-Υπολογισμός του έργου που παράγει ένα αέριο κατά την εκτόνωση και συνδυασμός με τεχνολογικές εφαρμογές

-Διατύπωση με λόγια και με τύπους του 1ου θερμοδυναμικού νόμου και εφαρμογή σε φυσικά προβλήματα

-Περιγραφή μιας τυπικής μηχανής Carnot και υπολογισμός της απόδοσής της

 

Ενδεικτικές Προσομοιώσεις/δραστηριότητες:

1ος  Θερμοδυναμικός νόμος  , Ισόχωρη μετα βολή Ισόθερ μη μετα β ολή

 

Αδιαβατική μεταβολή , Μεταβολές αερ ίων – διάγραμμ α P-V

6

Βίντεο ισόθερμης μεταβολής από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας

   

Παρατηρήσεις:

Να δοθεί έμφαση στους δύο νόμους της θερμοδυναμικής, στην κυκλική μεταβολή, στο σχήμα 4.20, τον συντελεστή απόδοσης θερμικής μηχανής και τη μηχανή Carnot

Να γίνουν τα παραδείγματα 4.1, 4.2 και 4.5

Να μη γίνει το παράδειγμα 4.4 και παρόμοιες ασκήσεις. Να μη δοθούν προβλήματα

Προτείνονται για επιλογή

Ερωτήσεις: 1-10 , 12-19, 25-32

Ασκήσεις: 47, 52, 53

       

 











ΦΥΣΙΚΗ –
ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ – Γ΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ – Γ’ τάξης του Εσπερινού Γενικού Λυκείου

Τις οδηγίες μπορείτε να τις μεταφορτώσετε (download) απο εδώ.

Για  τη  διδασκαλία  του  μαθήματος,  αποτελεί  προγραμματικό   υπόβαθρο το  μεταβατικό πρόγραμμα σπουδών της Φυσικής της Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας της Γ’ τάξης Γενικού Λυκείου ΦΕΚ 1363 /23-03-2022 (ΥΑ αριθμ. 29346/Δ2) μέχρι την έναρξη ισχύος του νέου Π.Σ Φυσικής (ΦΕΚ 5381/19-11-2021). Στο μεταβατικό πρόγραμμα σπουδών αναφέρονται τα προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα και ενδεικτικές δραστηριότητες ανά θεματική ενότητα.

Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι ενότητες της Γ’ Λυκείου και ενδεικτικά σημεία για επανάληψη από τις προηγούμενες τάξεις. Εμφανίζονται πρώτα (με μια παύλα) τα κεντρικά σημεία από προηγούμενες τάξεις. Στη συνέχεια αναφέρονται οι έννοιες κλειδιά οι νόμοι και ορισμένα ακόμα σημεία τα οποία προτείνεται να προσεγγιστούν στην επανάληψη.

 

ΕΝΟΤΗΤΑ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΓΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ

ΚΡΟΥΣΕΙΣ

-Καθορισμός του συστήματος, και ερμηνεία φαινομένων, με τον νόμο μεταβολής της ορμής, την αρχή διατήρησης της ορμής και τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας

 

-Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας.

 

Συντηρητικές δυνάμεις, έργο συντηρητικής δύναμης και αντίστοιχη διαφορά δυναμικής ενέργειας, Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας, Θερμική ενέργεια και διατήρηση της ολικής ενέργειας συστήματος.

 

 Βασικές και προαπα ιτού μενες γνώσεις από Α’ Λυκείου από study4exams

 

Έννοιες: Ορμή, Σύστημα, εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις, Κινητική και Δυναμική ενέργεια, Έργο δύναμης, Θερμική ενέργεια, Θερμότητα, Θερμοκρασία

Νόμοι: 1ος, 2ος, και 3ος νόμος Νεύτωνα, Αρχή διατήρησης της ορμής, Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας.

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

-Σχεδιασμός των διανυσμάτων και σχέσεις της γραμμικής ταχύτητας, της γωνιακής ταχύτητας και της κεντρομόλου επιτάχυνσης στην ομαλή κυκλική κίνηση

 

-Εξισώσεις προσδιορισμού της ταχύτητας και της θέσης ενός κινητού σε ευθύγραμμες ομαλές και σε ευθύγραμμες ομαλά μεταβαλλόμενες κινήσεις.

Συσχετισμός με γραφικές αναπαραστάσεις

 

-Σχεδίαση και σύνθεση δυνάμεων, τρίτος νόμος του Νεύτωνα

 

Έννοιες: ακτίνιο (rad), γραμμική και γωνιακή ταχύτητα, κεντρομόλος επιτάχυνση, Ισορροπία

Νόμοι: 1ος  2ος  και 3ος   Νόμος Νεύτωνα

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

– Εφαρμογή του 2ου νόμου του Νεύτωνα για τον υπολογισμό της επιτάχυνσης, της δύναμης, του συντελεστή τριβής ή και της μάζας.

 

Έννοιες:     Περιοδική     κίνηση,     Περίοδος,     συχνότητα, δυναμική ενέργεια ελατηρίου

Νόμοι: Νόμος του Hook, 1ος, 2ος, και 3ος  νόμος Νεύτωνα

ΚΥΜΑΤΑ

hm(a ) +hm(b ) = 2sun (a b )hm(a + b )

2               2

Έννοιες: Ένταση ηλεκτρικού πεδίου, γωνία  προσπτώσεως

και γωνία ανακλάσεως

Νόμοι: Ανάκλαση και νόμος της ανάκλασης

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ Η/Μ ΕΠΑΓΩΓΗ

-Εύρεση της ισοδύναμης αντίστασης σε απλά κυκλώματα, επίλυση απλών κυκλωμάτων και υπολογισμός της ηλεκτρικής ενέργειας σε συσκευές.

 

Έννοιες: Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος, ΗΕΔ πηγής Διαφορά δυναμικού, Ηλεκτρική Ισχύς.

Νόμοι: Νόμος του Οhm, Νόμος του Οhm για κλειστό κύκλωμα. Αρχή διατήρησης ηλεκτρικού φορτίου Α’ και Β΄κανόνας του Κίρχωφ. Αρχή διατήρησης της ενέργειας, νόμος κεντρομόλου δύναμης, πρώτος και δεύτερος νόμος του Νεύτωνα.

Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντίσταση ενός αντιστάτη.

Περίμετρος και εμβαδόν κύκλου

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

– Περιγραφή του φωτός ως τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και συζήτηση για τα πρότυπα του φωτός και τα φαινόμενα που ερμηνεύουν.

 

Έργο δύναμης ηλεκτρικού πεδίου όταν μετατοπίζεται ηλ. φορτίο ανάμεσα σε δύο σημεία που παρουσιάζουν διαφορά δυναμικού και ορισμός του ηλεκτρονιοβόλτ (eV). Tο πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο

Κινητική θεωρία των αερίων Ποτενσιόμετρο

 

Έννοιες: Ισχύς, Μέση κινητική ενέργεια ανά μόριο, Θερμική ενέργεια

Φαινόμενα: Περίθλαση

 

1eV=1,6.10-19 J.

1 nm=10-9 m, το 1 angstrom 1�̇=10-10m

Προτείνεται στο πλαίσιο των εργασιών καθώς και των συνθετικών δημιουργικών εργασιών που εκτελούν οι μαθητές/-ήτριες στο σπίτι, ατομικά ή ομαδικά να οικειοποιηθούν τη δομή μίας εργαστηριακής αναφοράς σε πειραματική δραστηριότητα η οποία προσομοιάζει με μία επιστημονική εργασία. Για να χαρακτηριστεί μια δραστηριότητα πειραματική θα πρέπει να υπάρχει έλεγχος και χειρισμός μεταβλητών. Στις δραστηριότητες αυτές αναπαράγονται και μελετώνται φαινόμενα, νόμοι που τα διέπουν ή και ανακαλύπτονται δομές. Μπορεί να γίνεται στο εργαστήριο αλλά και στην τάξη όταν δεν υπάρχει πρόβλημα ασφάλειας. Το πως γράφουμε μια εργαστηριακή αναφορά σε πειραματική δραστηριότητα, περιγράφεται στις οδηγίες της Α’ Λυκείου.

 

Προτείνονται δύο εργαστηριακά θέματα, ένα σε κάθε τετράμηνο, κατάλληλα για την εμπλοκή των μαθητών/-ητριών και την εκπόνηση εργαστηριακών αναφορών σε πειραματικές δραστηριότητες. Ακολουθούνται τα βήματα της διερευνητικής μεθόδου με σκοπό την εξοικείωση με επιστημονικές πρακτικές και την ανάπτυξη των αντίστοιχων δεξιοτήτων.

 

Δίνεται έμφαση στη συνεργασία, την κριτική σκέψη και τη δημιουργική επίλυση προβλημάτων. Οι μαθητές/-ήτριες μπορούν να δημιουργούν και με τη βοήθεια διαφόρων μορφών των Τ.Π.Ε. και είναι επθυμητό να αναγνωρίσουν ότι η διερεύνηση είναι η σκόπιμη συστηματική διαδικασία της διάγνωσης προβλημάτων, της κριτικής ανάλυσης πειραμάτων, της διάκρισης εναλλακτικών, του σχεδιασμού ερευνών, του ελέγχου υποθέσεων, της αναζήτησης της πληροφορίας, του ελέγχου και της δημιουργίας προτύπων, της συνεργασίας με ομότιμους, της αμφισβήτησης και διατύπωσης κριτικών, της εξαγωγής συμπερασμάτων, και της ανακοίνωσης ή δημοσίευσης των συμπερασμάτων ή των λύσεων σε προβλήματα.

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

 

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών: 132

 

Από το βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Γ΄» των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., ΙΤΥΕ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

 

 ΚΕΦ 5. ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 12 ΔΩ)

 

5.2

Κρούσεις

5.3

Κεντρική ελαστική κρούση δύο σφαιρών

5.4

Ελαστική κρούση σώματος με άλλο ακίνητο πολύ μεγάλης μάζας

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις σελ. 174, 5.1 – 5.9.

 

Ασκήσεις, σελ. 177, 5.22 – 5.30.

 

Προβλήματα, σελ. 180, 5.41 – 5.45, 5.47, 5.48.

 

Να μη διδαχθούν τα προβλήματα: 5.46, 5.49, 5.50 – 5.53. Το ένθετο δεν περιλαμβάνεται στην εξεταστέα ύλη.

Παρατηρήσεις:

 

-Η εισαγωγή είναι εκτός ύλης.

 

-Σε περιπτώσεις όπου πριν την ελαστική μετωπική κρούση, κινούνται και τα δύο σώματα τα οποία έχουν διαφορετικές μάζες προτείνεται να εφαρμόζεται η διατήρηση της ορμής και της ολικής κινητικής ενέργειας του συστήματος για να αποφεύγεται η απομνημόνευση των τύπων 5.6 και 5.7. Σημειώνεται ότι οι τύποι 5.8 και 5.9 θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και στην περίπτωση που και τα δύο σώματα κινούνται αλλά αυτό θα απαιτούσε τη γνώση της σχετικής ταχύτητας η οποία είναι εκτός ύλης.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Προτείνεται αποδεικτικός πειραματισμός με κρούση μίας σφαίρας δύο όψεων, η κάθε μία εκ των οποίων οδηγεί σε ελαστική ή πλαστική κρούση, αντίστοιχα, με ξύλινο παραλληλεπίπεδο αντικείμενο. Μέσω της ανατροπής ή όχι του αντικειμένου, διαπίστωση του πότε ασκείται μεγαλύτερη μέση δύναμη και πότε μεταβιβάζεται μεγαλύτερη ορμή από τη σφαίρα στο αντικείμενο.

 

Eκτέλεση πειράματος όπως περιγράφεται στον εργαστηρι ακό Οδ ηγό Φ υσικής , Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ’ Τάξης Γενικού Λυκείου, των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., σελ. 33. Μελέτη της ελαστικής και μη ελαστικής κρούσης.

 

Εναλλακτικά προτείνεται η ελαστική κρούση με το tracker από το ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας.

 

Τα προβλήματα  5.42 και 5.48 προτείνεται να λυθούν μετά τη διδασκαλία της Α.Α.Τ.

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φ ωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

 Προαπαιτούμενες γνώσεις από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα

 

 Βιντεοδιαλέξεις , Σ ημει ώσεις , Λυμένα θέ ματ α, Θέμ ατα προς επίλυση από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα

 

 Εργαστήριο των συγκρούσεων:  Από PHET

 

 Κρούσεις σωμάτων:  Από Φωτόδενδρο

 

 Βίντεο ελαστικής κρού σης: Από Φωτόδενδρο

 

Προτείνεται η αξιοποίηση των ε παναληπτ ικ ών θεμάτων για τ ις κρ ούσεις των Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Βοηθημάτων, www.study4exams.gr

 

Από το βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Γ΄» των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., ΙΤΥΕ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

 

ΚΕΦ 4. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 18 ΔΩ)

 

4.1

Εισαγωγή

4.2

Κινήσεις των στερεών σωμάτων

4.3

Ροπή δύναμης

4.4

Ισορροπία στερεού σώματος

4.7

Στροφορμή (Εκτός από : (α) την παράγραφο 4.7 Β, (β) την απόδειξη και λεκτική διατύπωσης της σχέσης 4.18 της παραγράφου 4.7 Γ για στερεό)

4.8

Διατήρηση στροφορμής. (Μέχρι και την διατύπωση της, δηλαδή έως την  έκφραση

«Εάν η συνολική εξωτερική ροπή σε ένα σύστημα είναι μηδέν η ολική στροφορμή του συστήματος παραμένει σταθερή»)

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις: 4.1 – 4.11, 4.23

 

Ασκήσεις: 4.32 – 4.43, 4.47

 

Προβλήματα: 4.56 – 4.59, 4,64

 

Να μη διδαχθούν οι ασκήσεις 4.48 και 4.49 και τα προβλήματα:4.60-4.63, 4.65-4.71 Οι δραστηριότητες και τα ένθετα δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

Παρατηρήσεις:

 

Στην περίπτωση που ένα άκαμπτο σώμα μπορεί να περιστρέφεται γύρω από ακλόνητο άξονα τότε η ροπή της δύναμης ως προς τα διάφορα σημεία του άξονα είναι διαφορετική. Αποδεικνύεται όμως ότι η συνιστώσα της κατά τον άξονα θα είναι πάντα ίδια, συνήθως ονομάζεται ροπή δύναμης ως προς άξονα και θα έχει μέτρο ίσο με το γινόμενο του μέτρου της δύναμης F επί την κάθετη απόσταση d του άξονα από τον φορέα της δύναμης. Κρίνεται ότι είναι χρήσιμο οι μαθητές/-ήτριες να το γνωρίζουν αυτό αφού διδάσκονται το πρότυπο του άκαμπτου σώματος έστω και χωρίς τη δυναμική και την αντίστοιχη ροπή αδράνειας ως προς τον άξονα.

 

-Η γενική διατύπωση του θεμελιώδους νόμου της στροφικής κίνησης για σύστημα σωμάτων

 

r

St ex

ur

= dL dt

μπορεί να προκύψει με ανώτερα Μαθηματικά από τη γενική διατύπωση του

 

θεμελιώδους νόμου της μεταφορικής κίνησης εισαγωγή της έννοιας «ροπή αδράνειας».

ur               ur

SF = dp 

dt

χωρίς  να  είναι  αναγκαία   η

 

-Θα μπορούσε προαιρετικά να αναφερθούν οι εφαρμογές του εξωτερικού γινομένου όπως αυτές παρουσιάζονται στο ένθετο «Εξωτερικό γινόμενο» των σελίδων 148-149. Επίσης θα μπορούσε να αναφερθεί το ότι ένας άλλος τρόπος για να καθοριστεί η φορά του C , το οποίο είναι το εξωτερικό γινόμενο C=A x B, προκύπτει αν τα δάκτυλα του δεξιού χεριού βρίσκονται κατά μήκος του Α και καμφθούν για να δείχνουν προς το Β (μέσω της μικρότερης γωνίας ανάμεσα στα δύο διανύσματα), o αντίχειρας δείχνει την κατεύθυνση του C.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις κυρίως σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

Κίνηση στερεού σώματος: Β ιντεοδιαλέξεις  , Σημειώσε ις , Λυμέ να θέματα και Θέματα προς

 επίλυση,  από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά βοηθήματα study4exams

 

Ροπή δύναμης: Βιντεoδιαλέξεις, Σημειώσ εις, Λυμένα θέματα και Θέματα προς επίλυση από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά βoηθήματα study4exams

 

 Ροπή δύναμης προσομοίωση από φωτόδενδρο

 

 Ισορροπία προσομοίωση από PHET

 

Προσομοιώσεις σε HTML5

 

 Κίνηση Στερεού 3D , Ταχύ τητες κατά την περιστροφή ενός τροχού , Ροπή δύναμης,

 

Από το βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Γ΄» των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., ΙΤΥΕ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

 

ΚΕΦ 1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ – ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 16 ΔΩ)

 

1.2

Περιοδικά φαινόμενα

1.3

Απλή αρμονική ταλάντωση (Εκτός από το πρόβλημα 1.37 και γενικά εκτός από ερωτήματα σε ασκήσεις και προβλήματα με αρχική φάση διάφορη του 0 και π/2 στις εξισώσεις κίνησης)

1.5

Φθίνουσες ταλαντώσεις (Εκτός από «β. Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις»)

1.6

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις – (εκτός από «β. Ηλεκτρικές Ταλαντώσεις », από το 1-6β: Μόνο τις εφαρμογές του συντονισμού στις μηχανικές ταλαντώσεις)

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις για την απλή αρμονική ταλάντωση, σελ. 31, (1.1 – 1.8)

 

Ερωτήσεις για φθίνουσα, ελεύθερη και εξαναγκασμένη ταλάντωση. Συντονισμός σελ. 34: (1.17 – 1.24), εκτός της 1.20.

 

Ασκήσεις για την Απλή αρμονική ταλάντωση, σελ. 36, (1.27, 1.28, 1.29)

Ασκήσεις για Φθίνουσες και εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. Συντονισμός, σελ. 36, (1.32) Προβλήματα, σελ. 38: (1.38-1.41,  1.46 – 1.48) (δεν περιλαμβάνονται 1.37, 1.42, 1.43, 1.44,

1.45, 1.49, 1.50).

 

Οι δραστηριότητες και τα ένθετα δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

 

Παρατηρήσεις:

 

-Η εισαγωγή είναι εκτός ύλης

 

-Η εξαίρεση ερωτημάτων με αρχική φάση διάφορη του 0 και π/2, αφορά μόνο στις εξισώσεις κίνησης. Να μη δίνονται και να μη ζητούνται δηλαδή οι εξισώσεις κίνησης με αρχική φάση διάφορη του 0 και του π/2 σε ερωτήματα ασκήσεων και προβλημάτων. Οι μαθητές/-ήτριες όμως θα πρέπει να γνωρίζουν την έννοια αρχική φάση. Για παράδειγμα η ερώτηση 1.7 στην οποία η αρχική φάση είναι 3π/2 ή και ερωτήσεις με αρχική φάση π δεν είναι εκτός ύλης αρκεί να μη δίνονται ή να μη ζητούνται οι εξισώσεις κίνησης.

 

-Στο σχήμα 1.28 του βιβλίου, το διάγραμμα για b=0 να θεωρηθεί ως καμπύλη η οποία περιβάλλει τις υπόλοιπες καμπύλες.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φ ωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

 Προαπαιτού μενες γνώ σεις από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά Βοηθήματα

 

 Μάζες και ελ ατήρια: Από PHET

 

 Φ θίνουσες τ αλαντώσε ις: Από Φωτόδενδρο

 

Προσομοιώσεις σε HTML5

 

 Απλή Αρμονική Ταλάντ ωση , Τ αλάντωση σε κ ατακόρυφο ελατήριο , Ταλάντωση και πλ αστι κή

 κρούση,   Απώλεια   επαφής   στην   ταλάντωση ,   Φ θίνου σα   ταλ άντωση ,   Εξαν αγκα σμ ένη

 Τ αλάντ ω ση ,

 

 Η περίοδ ος στην απλή αρμονική ταλ άντωση: Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

Προτείνεται η ιχνηλάτιση της κίνησης ενός αρμονικού ταλαντωτή με βίντεοανάλυση και η εύρεση των χαρακτηριστικών της

 

Προτείνεται η αξιοποίηση των Ψ  τις μηχανικές ταλαντώσεις

 ηφιακών Εκπαιδ ευτ ικών Βοηθημά τ ω ν , του κεφαλαίου για

 

Από το βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Γ΄» των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., ΙΤΥΕ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

 

ΚΕΦ 2. ΚΥΜΑΤΑ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 16 ΔΩ)

 

2.2

Μηχανικά Κύματα

2.3

Επαλληλία ή Υπέρθεση Κυμάτων

2.4

Συμβολή Δύο Κυμάτων Στην Επιφάνεια Υγρού(Εφαρμογή της αρχής της επαλληλίας μόνο για σύγχρονες πηγές και εύρεση των σημείων ενισχυτικής και καταστροφικής συμβολής κοντά στις πηγές. Εκτός η μαθηματική μελέτη των σελίδων 50,51 και η εύρεση του πλάτους σε τυχόν σημείο. Εκτός οι ασκήσεις και τα προβλήματα με πηγές οι οποίες δεν είναι σύγχρονες όπως το πρόβλημα 2.52 και με σημεία τα οποία έχουν ενδιάμεσο πλάτος όπως το πρόβλημα 2.46)

2.5

Στάσιμα Κύματα

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις (2.1 – 2.12)

 

Ασκήσεις (2.29-2.36)

 

Προβλήματα (2.46, 2.47, 2.51, 2.53, 2.54) δεν περιλαμβάνονται τα (2.48, 2.49, 2.50, 2.52) Οι δραστηριότητες και τα ένθετα δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

Παρατηρήσεις:

 

-Γίνεται μελέτη κυμάτων που διαδίδονται σε γραμμικά ελαστικά μέσα π.χ χορδές χωρίς απώλειες ενέργειας. Στην περίπτωση κυκλικών ή σφαιρικών κυμάτων όπως εκείνα στην επιφάνεια υγρού, επειδή διαδίδονται σε όλο και μεγαλύτερο χώρο ακόμα και χωρίς απώλειες η διατήρηση της ενέργειας επιβάλλει τη μείωση του πλάτους. Η εξίσωση 2.5 προκύπτει από τη μονοδιάστατη περίπτωση 2.4 όπου το x έχει αντικατασταθεί από την πιo γενική ακτινική συντεταγμένη r. Σε μια αυστηρή θεώρηση το πλάτος Α ενός κυκλικού ή σφαιρικού κύματος μειώνεται καθώς το r αυξάνεται. Παρόλα αυτά θα υποθέτουμε ότι το πλάτος Α παραμένει πρακτικά σταθερό στην περιοχή στην οποία θα μελετάμε τη συμβολή των κυμάτων.

 

-Στο σχολικό βιβλίο (σελ.51) ορίζονται ως σύγχρονες οι πηγές οι οποίες βρίσκονται σε φάση.

 

-Στο διπλανό σχήμα φαίνονται δύο επικαλυπτόμενα μοτίβα κυκλικών ή σφαιρικών κυματισμών από δύο σύγχρονες (και σύμφωνες) πηγές. Σε σημεία στα οποία φτάνουν ταυτόχρονα δύο όρη ή δύο κοιλάδες έχουμε ενισχυτική συμβολή. Μερικά από τα σημεία αυτά εμφανίζονται με τελείες. Σε σημεία στα οποία φτάνουν ταυτόχρονα ένα όρος και μία κοιλάδα έχουμε απόσβεση ή καταστροφική συμβολή. Μερικά από τα σημεία αυτά εμφανίζονται με x. (Το σχήμα αυτό είναι στατικό αλλά τα μέτωπα των κυμάτων κινούνται και σε μισή περίοδο απομακρύνονται κατά μισό μήκος κύματος από τις πηγές)

 

Είναι σημαντικό να αναγνωρίζεται ότι η διάδοση των κυμάτων δεν επιδρά στα σημεία ενισχυτικής και καταστροφικής συμβολής. Δηλαδή σημείο στο οποίο φτάνουν ταυτόχρονα δύο όρη μετά από μισή περίοδο θα γίνει σημείο στο οποίο φτάνουν ταυτόχρονα δύο κοιλάδες.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Εκτέλεση του πειράματος «Μελέτη στάσιμων ηχητικών κυμάτων σε σωλήνα και προσδιορισμός  της  ταχύτητας  του  ήχου  στον  αέρα»  σελ  24  όπως  περιγράφεται     στο ν

 εργαστηριακό Οδ ηγό Φυσικής, Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ’ Τάξης Γενικού Λυκείου, των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., Ο εργαστηριακός οδηγός και   από

 εδώ .

 

Εναλλακτικά

 

 Μέτρηση τ ης ταχύτητας διάδοσης του ήχου (με το σωλήνα KUND T) Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Εγχειρίδιο συσκευής στάσιμων ηχητ ικών κυμ άτων Kundt Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Μελέτη στάσιμων κυμ άτων σε ηχητικό σωλήνα  (Kundt) Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου στον

 αέρα από 1ο ΕΚΦΕ (Ν Σμύρνης) Δ’ Δ/ΝΣΗΣ Δ.Ε.ΑΘΗΝΑΣ

 

 Ο σωλήνας του Kund t: προσδιορισμός του μήκους

 κύματος και της ταχύ τητας διαδοσης του ήχου με

 τη μέθοδ ο σκόνης από φελλό  ή με μπαλάκια από

 αφ ρολέξ.

Η σκόνη από φελλό στο σωλήνα διατάσσεται στις κοιλίες μετατόπισης (κόμβους πίεσης). Μετρώντας την απόσταση ορισμένου αριθμού των κοιλιών βρίσκουμε το μήκος κύματος του ήχου   που   χρησιμοποιείται.   Με   τη   γνώση της

συχνότητας της πηγής υπολογίζεται και η ταχύτητα διάδοσης του ήχου.

 

 Ο σωλήνας φλόγας του Rubens. Εφευρέθηκε από τον Γερμανό φυσικό Heinrich Rubens το 1905.

 

Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου με τη βοήθεια Η/Υ (μέσα στο εργαστήριο πληροφορικής) από τον Εργαστηριακό οδ ηγό του Πάνου Μουρούζη

 

 Μέτρηση τ ης ταχύτητας διάδοσης διαμ ήκων κυμάτων σε ελατήρι ο Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις κυρίως σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Βι ντεοδιαλέξεις , Σημειώ σεις , Λυμέ να θέματα από τα Ψηφιακά Εκπαιδευτικά βοηθήματα study4exams

 

Προσομoιώσεις σε HTML5:

 

 Εισαγωγή στα κύματα     Κύματα σε χορδ ή   Συμβολή κυμ άτων  Στ άσι μα κύμ ατα σε σωλ ήνα

 

Προσομοιώσεις σε HTML5 για τα κύματα από τον Ηλία Σιτσανλή:

 

 Εγκάρσια κ αι διαμήκη κύματα   Φ άση κύματος      Επαλληλία κυμάτων   Συμβολή κυ μάτων

 Στάσι μα κύματα σε χο ρδή με ακίνητα άκρ α Στάσι μα κύματα   Στά σιμα κύματα και νότες

 

Από το Βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Β΄», Γ’ Γενικού Λυκείου, Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών & Σπουδών Υγείας

 

 ΚΕΦ 4 . ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 23 ΔΩ)

 

4.1

Εισαγωγή

4.2

Νόμος των Biot και Savart

4.3

Εφαρμογές του νόμου των Biot και Savart. Εκτός από: (α) ερωτήσεις ασκήσεις και προβλήματα με χρήση της σχέσης 4.2 της σελίδας 149 (β) προβλήματα όπως το 4.57 στα οποία απαιτείται ανάλυση του ΔΒ.

Να διδαχθούν και θέματα με εύρεση του Bολ από συνδυασμούς ευθύγραμμων και κυκλικών ρευματοφόρων αγωγών καθώς και σωληνοειδών σε απλά κυκλώματα.

4.4

Νόμος του Ampere (εκτός από το πρόβλημα 4.55)

4.5

Μαγνητική ροή

4.7

Δύναμη που ασκεί το μαγνητικό πεδίο σε κινούμενο φορτίο

4.8

Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων μέσα σε μαγνητικό πεδίο (εκτός από «Δ. Κίνηση σε ανομοιογενές μαγνητικό πεδίο»)

4.9

Εφαρμογές της κίνησης φορτισμένων σωματιδίων

4.10

Δύναμη Laplace (εκτός από την απόδειξη της σχέσης � = 𝐵𝐼�𝜂��)

4.11

Μαγνητική δύναμη ανάμεσα σε δύο παράλληλους ρευματοφόρους αγωγούς

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις: Όλες οι ερωτήσεις από 4.1 έως 4.11 και από 4.14 έως 4.35

 

Ασκήσεις: Όλες οι ασκήσεις από 4.36 έως 4.54.

 

Προβλήματα: Προβλήματα ( 4.56 και από 4.58 έως 4.64). Δεν περιλαμβάνονται τα προβλήματα 4.55 και 4.57.

 

Οι δραστηριότητες και τα ένθετα δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

 

Παρατηρήσεις:

 

-Η σχέση 4.2 της σελίδας 149 δεν θα χρειαστεί σε ερωτήσεις ασκήσεις ή προβλήματα, αφού σε αυτά τυχόν υπολογισμός του Β θα αφορά πάντα σημεία τα οποία απέχουν από τον αγωγό απόσταση r πολύ μικρότερη από το μήκος του ώστε να μπορεί ο ευθύγραμμος αγωγός να θεωρείται ως αγωγός απείρου μήκους.

 

  • H σχέση 4.6 του παραδείγματος 4-2 για το μαγνητικό πεδίο σωληνοειδούς μπορεί να χρησιμοποιείται χωρίς απόδειξη, εκτός αν αυτή ζητείται.
  • Ο νόμος των Biot και Savart, όπως αναφέρεται και στο βιβλίο, αποτελεί μια πειραματικά προσδιορισμένη σχέση. Το διάνυσμα r είναι ένα διάνυσμα που δείχνει από τη θέση του στοιχειώδους τμήματος ρευματοφόρου αγωγού, μήκους Δl, στη θέση Α στην οποία αναζητούμε το του στοιχειώδες μαγνητικό πεδίο ΔΒ το οποίο οφείλεται στο στοιχειώδες τμήμα του ρευματοφόρου αγωγού. Τo r είναι το μέτρο της απόστασης μεταξύ αυτών των δύο θέσεων/σημείων.
Ενδεικτικές προτάσεις

 

Επειδή η εισαγωγή του σχολικού βιβλίου είναι περιορισμένη προτείνεται να χρησιμοποιήσει ο/η εκπαιδευτικός και υλικό από τις ενότητες 4.1 και 4.4 της μαγνητοστατικής της ηλεκτρονικής έκδοσης του βιβλίου «ΦΥΣΙΚΗ-Γενικής Παιδείας Β’ Τάξης Γενικού Λυκείου», ΟΕΔΒ 2010 χωρίς το υλικό αυτό να αποτελεί εξεταστέα ύλη.

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φ ωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

Προσομοιώσεις σε HTML5 για τ ον Η λεκτρομαγνητισμό από τον Ηλία Σιτσανλή

 

 Δύναμη Laplace: Από Φωτόδενδρο

 

 Το πείραμα τ ου Oersted , Δ ύναμη Laplace , Μαγνητικό πεδίο πηνί ου , Αποτύπω ση

 μαγνητικού πεδίου ρευματοφόρων αγωγώ ν Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Φ ασματογράφος μάζ α ς από Open Educational Resources / Open Source Physics @ Singapore

 

Προτείνεται η αξιοποίηση των ε παναληπτ ικ ών θεμάτων για τον Ηλεκτρομαγνητισμό των Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Βοηθημάτων, www.study4exams.gr

 

 ΚΕΦ 5. ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 22 ΔΩ)

 

5.1

Εισαγωγή

5.2

Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή

5.3

Ευθύγραμμος αγωγός κινούμενος σε μαγνητικό πεδίο (Εκτός από (α) ασκήσεις και προβλήματα απόκτησης οριακής ταχύτητας ράβδου που κινείται σε κεκλιμένο επίπεδο, (β) επαγωγικής τάσης σε ράβδο σε συνδυασμό με υπάρχουσα πηγή ΗΕΔ και (γ) το ερώτημα β της άσκησης 5.42 και γενικά ερωτήματα σε ασκήσεις και προβλήματα υπολογισμού φυσικών μεγεθών (π.χ της θερμότητας ή του διαστήματος) μέχρι την απόκτηση της οριακής ταχύτητας)

5.4

Ο κανόνας του Lenz και η αρχή διατήρησης της ενέργειας στο φαινόμενο της επαγωγής

5.5

Στρεφόμενος αγωγός

5-6

Στρεφόμενο πλαίσιο – εναλλασσόμενη τάση

5-7

Εναλλασσόμενο ρεύμα

5-8

Ενεργός ένταση – Ενεργός τάση

5-9

Ο νόμος του Joule – Ισχύς του εναλλασσόμενου ρεύματος

5.14

Αυτεπαγωγή

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις: Από 5.1 έως 5.25. και από 5.27 έως 5.33. Δεν περιλαμβάνεται η 5.26

 

Ασκήσεις: Από 5.34 έως 5.42 ερώτημα α  και από 5.44 έως 5.51. (Εκτός από τις ασκήσεις

5.42 ερώτημα β και 5.43)

 

Προβλήματα: Από 5.58 έως 5.60,  5.62, 5,66 έως 5.69. Εκτός από τα προβλήματα 5.61, 5.63

5.64 και 5.65

 

Οι δραστηριότητες και τα ένθετα δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

 

Παρατηρήσεις:

 

  1. Η παράγραφος 5-10 είναι εκτός ύλης αλλά το πρότυπο της γεννήτριας εναλλασσόμενης τάσης (εναλλακτήρας) στην παράγραφο 5-6 είναι εντός, συνεπώς αναμένεται οι μαθητές/- ήτριες να γνωρίζουν την αρχή λειτουργίας της.
  1. Στη σελίδα 186 και στο σχήμα 4 αναγράφεται αντίσταση R2 αντί για R1 όπως εμφανίζεται στη δiπλανή σχέση VΓΔ=Εεπ-ΙR1

Λόγω διαφορών που παρατηρούνται ανάμεσα στις ηλεκτρονικές εκδόσεις του σχολικού βιβλίου (pdf και html) ως προς το κείμενο της παραπάνω υποενότητας / παραγράφου 5.6 (σελ. 195), προτείνεται το κείμενο της υποενότητας/ παραγράφου, να διατυπωθεί ως εξής:

«…η μαγνητική ροή μέσα από την επιφάνεια του πλαισίου θα είναι 𝛷𝛣 = ��𝜎��(𝜔�). Καθώς το πλαίσιο στρέφεται η μαγνητική ροή μέσα από την επιφάνειά του μεταβάλλεται και κατά

συνέπεια εμφανίζεται ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή. Από το νόμο του Faraday προκύπτει:

 

𝛦𝜀𝜋  = −

�𝛷�  = 𝜔��𝜂�𝜔�

��

 

Εάν το πλαίσιό μας έχει Ν σπείρες τότε: �𝜀𝜋 = 𝛮�𝜔�𝜂�(𝜔�)».

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Η εκτέλεση του πειράματος «Μέτρηση άγνωστης συχνότητας εναλλασσόμενης τάσης στον παλμογράφο» όπως περιγράφεται στον εργαστηριακό Οδ ηγ ό Φυσικής, Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ’ Τάξης Γενικού Λυκείου, των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., Ο εργαστηριακός οδηγός και από εδώ .

 

 Εγχειρίδιο παλμογράφ ου GRS-6032A Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Εγχειρίδιο παλμογράφ ου YB43280       Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Παλμογράφος. Η λειτουργία και η χρήση τ ου Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά προσομοιώσεις σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και υλικό από φ ωτόδ ενδρο , study4exams και ΕΚΦ Ε :

 

 Νόμος του F araday:  Από PHET

 

 Ποιοτική μελέτη Η /Μ επαγωγής από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας Λευκάδας:

 

 Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και εφαρμογέ ς , βίντεο από Φωτόδενδρο

 

Προσομοιώσεις σε HTML5 για τ ον Η λεκτρομαγνητισμό από τον Ηλία Σίτσανλή

 

Οι προσομοιώσεις Εν α λλασσό μενη τ ά ση σε περιστρεφόμενο πλαί σιο εντός μαγνητικού

 πεδίου και κίνηση πλαισίου σε ο μογενέ ς μαγνητικό πεδίο με Geogebra από τον Φώτη Ζαφειριάδη

 

η προσομοίωση γ ενν ήτρια εναλλα σσό μενο υ ρεύματος από το Φωτόδενδρο

 

η προσομοίωση αυτεπαγωγή- κύκλωμα RL από το Φωτόδενδρο

 

η προσομοίωση κίνηση φορτισμένου σωματ ιδίου σε μαγνητικό πε δίο από το Φωτόδενδρο

 

 Η τ ρισδιάστατη απεικόνιση ηλεκτρικού κινη τήρα από Φωτόδενδρο

 

Προτείνεται η αξιοποίηση των ε παναληπτ ικ ών θεμάτων για τον Ηλεκτρομαγνητισμό των Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Βοηθημάτων, www.study4exams.gr

 

Από το βιβλίο: «ΦΥΣΙΚΗ-ΤΕΥΧΟΣ Γ΄» των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., ΙΤΥΕ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

 

ΚΕΦ 2. ΚΥΜΑΤΑ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 2 ΔΩ)

 

2.6

Παραγωγή Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων

2.8

Το φάσμα της Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα

 

Ερωτήσεις (2.13 – 2.20)

 

Ασκήσεις (2.37 εκτός το ερώτημα 2.37γ)

 

Οι δραστηριότητες δεν περιλαμβάνονται στην εξεταστέα ύλη.

 

Παρατηρήσεις: Η περιγραφή του σχολικού βιβλίου για τη διάδοση των Η.Μ κυμάτων είναι ελλιπής αφού οι μαθητές/-ήτριες δεν γνωρίζουν ότι το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. Θα μπορούσαμε να το αναφέρουμε αυτό προκειμένου να δώσουμε μια περισσότερο λειτουργική γνώση. Στη σελίδα 58 αναφέρεται ότι: “Αυτό σημαίνει ότι, κοντά στην κεραία, το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο έχουν διαφορά φάσης 90ο ( όταν το ένα είναι μέγιστο το άλλο είναι μηδέν). Σε μεγάλη όμως απόσταση από την κεραία τα δύο πεδία είναι σε φάση”. Αυτό ισχύει προσεγγιστικά.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

 Βίντεο για τ ην παραγ ωγή και τη λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτ ων με συσκευές του εργαστηρίου(γεννήτρια συχνοτήτων και παλμογράφο) καθώς και το Η/Μ Φάσμα, από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης

 

ΚΕΦ 7. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ (ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ: 23 ΔΩ)

 

7.1

Εισαγωγή

7.2

Η ακτινοβολία του μέλανος σώματος     (3 Δ.Ω)

7.3

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο                    (12 Δ.Ω)

7.4

Φαινόμενο Compton (Έως και την έκφραση «όπου Κe  η κινητική ενέργεια του

ανακρουόμενου ηλεκτρονίου» εκτός η απόδειξη της σχέσης   �′ − � =  ℎ   (1 −

�𝑐

𝜎���) )                (2 Δ.Ω)

7.5

Η κυματική φύση της ύλης     (3. Δ.Ω)

7.6

Αρχή της αβεβαιότητας  ( 2. Δ.Ω)

7.7

Κυματοσυνάρτηση και εξίσωση Schrödinger (μέχρι και τη συνθήκη κανονικοποίησης, εκτός η εξίσωση του Schrödinger δηλαδή το «Πως βρίσκουμε όμως μια κυματοσυνάρτηση» ) (1.Δ.Ω)

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα Ερωτήσεις: Όλες οι ερωτήσεις από 7.1 έως 7.14 Ασκήσεις: Όλες οι ασκήσεις από 7.15 έως 7.35

Προβλήματα: Επίλυση προβλήματος στο εργαστήριο με θέμα: «προσδιορισμός του έργου εξαγωγής και η σταθερά του Planck» όπως περιγράφεται στον εργαστηριακό Οδ ηγό Φυσικής, Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ’ Τάξης Γενικού Λυκείου, των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ., σελ 42 ή αντίστοιχης προσομοίωσης. Ο εργαστηριακός οδηγός εναλλακτικά και από ε δώ . Αλλά και στη συνέχεια των οδηγιών, εδώ .

 

Αναμενόμενα αποτελέσματα: Οι μαθητές/-ήτριες να:

-Αναγνωρίζουν ότι η θερμή ύλη στην συμπυκνωμένη κατάσταση (στερεά ή υγρή) εκπέμπει ακτινοβολία της οποίας το φάσμα εμφανίζει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και να ορίζουν την ακτινοβολία του μέλανος σώματος.

 

-Συσχετίζουν τα πειραματικά δεδομένα, της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος καθώς και το πρόβλημα της πειραματικής καμπύλης που έπρεπε να εξηγηθεί.

 

-Αναγνωρίζουν τη παραδοχή του Planck στην εξήγηση της πειραματικής καμπύλης του μέλανος σώματος.

 

-Περιγράφουν το πείραμα του φωτοηλεκτρικού φαινομένου και να σχεδιάζουν το αντίστοιχο κύκλωμα.

 

-Αντιπαραβάλλουν τα πειραματικά δεδομένα για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο με τις προβλέψεις της κλασικής ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας

-Αναγνωρίζουν τη σύγκρουση της κλασσικής θεωρίας με τα πειραματικά δεδομένα

 

-Αξιοποιούν την υπόθεση του Einstein για την πλήρη εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου και τη χάραξη των χαρακτηριστικών του καμπυλών

 

  • Προσδιορίζουν το έργο εξαγωγής από ένα μέταλλο και τη σταθερά Planck από το γράφημα της τάσης αποκοπής σε σχέση με τη συχνότητα της ακτινοβολίας.
  • Αξιοποιούν αριθμητικά δεδομένα από την εκτέλεση που πειράματος του φωτοηλεκτρικού φαινομένου για τον υπολογισμό της σταθεράς του Planck h.

-Περιγράφουν το φαινόμενο (σκέδαση) Compton

-Εξηγούν τα μεγέθη που υπεισέρχονται στην εξίσωση: �′ − � = ℎ  (1 − 𝜎���) )  για τη

�𝑐

μεταβολή του μήκους κύματος της ακτινοβολίας.

 

-Γνωρίζουν ότι η μεταβολή στο μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας κατά τη σκέδαση Compton δεν είναι δυνατόν να ερμηνευθεί με βάση τη κλασική ηλεκτρομαγνητική θεωρία

 

-Ολοκληρώνουν την πρώιμη κβαντική θεωρία για το σωματιδιακό χαρακτήρα του φωτός με την παραδοχή (εξαγωγή) της σχέσης που συνδέει την ορμή του φωτονίου με το μήκος

κύματος (𝑝 = ℎ).

𝜆

Αναγνωρίζουν την αρχή της απροσδιοριστίας θέσης-ορμής ως εγγενή αρχή της φύσης και

όχι ως αδυναμία των μετρητικών οργάνων

 

-Αναγνωρίζουν ότι η αρχή της απροσδιοριστίας αποτελεί θεμελιώδη ιδιότητα των νόμων της Φύσης και περιορίζει στις περισσότερες περιπτώσεις τις όποιες θεωρητικές προβλέψεις σε πιθανοθεωρητικές ή στατιστικές σε αντίθεση με τον αυστηρά αιτιοκρατικό χαρακτήρα της κλασικής Φυσικής.

 

-Αναγνωρίζουν ότι στο μικρόκοσμο όπου οι διαστάσεις και οι μάζες είναι πολύ μικρές η αρχή της αβεβαιότητας /απροσδιοριστίας παίζει κυρίαρχο ρόλο και επομένως επικρατεί η κβαντική περιγραφή ενώ στο μακρόκοσμο όπου η οι διαστάσεις και οι μάζες είναι  μεγάλες η αρχή της αβεβαιότητας /απροσδιοριστίας δεν παίζει κανένα ρόλο και επομένως επικρατεί η κλασική περιγραφή.

 

2

-Διατυπώνουν την αρχή της αβεβαιότητας για την ενέργεια και το χρόνο και να εξηγούν το περιεχόμενο των συμβόλων.

 

-Να ερμηνεύουν το

Y  dV ως την πιθανότητα εύρεσης του σωματιδίου μέσα στον όγκο dV.

 

Παρατηρήσεις

 

Στο σχήμα 7.1 της σελίδας 227 οι τιμές των αναγραφόμενων θερμοκρασιών είναι εσφαλμένες. Να αντικατασταθεί το σχήμα με το παρακάτω:

 

Στην ερώτηση 7.7 της σελίδας 248 του σχολικού βιβλίο στις προτάσεις α) και ε) αναφέρεται ότι fκ>fπ αντί του ορθού fκ<fπ. Αυτό το λάθος επηρεάζει και την απάντηση η οποία υπάρχει στο βιβλίο των λύσεων στο οποίο δίδονται ως σωστές οι προτάσεις α) και ε) ενώ είναι λάθος.

 

-Το διάγραμμα στο σχήμα 7-1 της σελίδας 227 δείχνει τη φασµατική κατανοµή της έντασης της ακτινοβολίας μέλανος σώματος σε διάφορες θερμοκρασίες. Αυτή η ονομαζόμενη θερμική ακτινοβολία είναι ανεξάρτητη από τη φύση του εκπέμποντος υλικού. Το διάγραμμα υποδεικνύει ότι η ένταση της ακτινοβολίας δεν κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλα τα μήκη κύματος. Με την αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει και η ένταση σε όλα τα μήκη κύματος και το μήκος κύματος αιχμής μετατοπίζεται προς μικρότερα μήκη κύματος. Το εμβαδόν κάτω από την καμπύλη δείχνει τη συνολική ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπει το σώμα σε ορισμένη θερμοκρασία.

 

-Το διάγραμμα στο σχήμα 7-1 της σελίδας 227 προκύπτει από πειραματικά δεδομένα (για τα οποία αναφέρεται το βιβλίο στη σελίδα 227, 4η γραμμή από το τέλος) και είναι το κύριο αποτέλεσμά τους το οποίο δεν μπόρεσε να ερμηνεύσει η κλασική φυσική. Στο βιβλίο όμως δεν φαίνεται γιατί η κλασική θεωρία δεν εξηγεί τα πειραματικά δεδομένα ούτε γιατί οι παραδοχές του Planck τα ερμηνεύουν. Στο πλαίσιο του μαθήματος αρκεί η παραπάνω δήλωση, αλλά θα μπορούσαμε προαιρετικά να αναφέρουμε ότι οι Rayleigh–Jeans εφαρμόζοντας την κλασική ηλεκτρομαγνητική θεωρία και την κλασική στατιστική μηχανική / θερμοδυναμική, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι σε μεγάλες συχνότητες και μικρά μήκη κύματος η ένταση αυξάνεται ακατάσχετα πράγμα που έρχεται σε αντίθεση με τα πειραματικά δεδομένα, τα οποία όμως είναι σε πλήρη συμφωνία με την εκτός πλαισίου της κλασικής φυσικής υπόθεση του Planck για την κβάντωση της ενέργειας της Η.Μ ακτινοβολίας Εn=nhf.

 

-Επίσης χρήσιμες είναι για τον/την εκπαιδευτικό και θα μπορούσε να γίνει αναφορά αν του ζητηθεί, οι παρατηρήσεις οι οποίες αναφέρονται από τον καθηγητή Στέφανο Τραχανά στο μάθημα του Mathesis: « Εισαγωγή στην Κβα ντική Φυσική 1: Οι βασικές αρχές»  . Ο θερμικός

 

χαρακτήρας της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος σε συνδυασμό με την υπόθεση του Planck μας δίνει μια φυσική ερμηνεία του διαγράμματος. Από την κινητική ενέργεια των αερίων γνωρίζουμε ότι η μέση κινητική ενέργεια ανά μόριο είναι (3/2)kT. Γενικά ο παράγοντας kT χαρακτηρίζει τη ζωηρότητα της θερμικής κίνησης των µορίων και είναι περίπου ίσος µε 1/40 του ηλεκτρονιοβόλτ σε θερµοκρασία δωµατίου η οποία είναι περίπου

εκατό φορές µικρότερη από την ενέργεια των κβάντων του ορατού φωτός (ϵ≃2 eV) και

εποµένως η διέγερση αυτών των κβάντων είναι αδύνατη σε αυτή τη θερµοκρασία. Για τον

λόγο αυτό τα σώµατα σε θερμοκρασία δωματίου εκπέµπουν θερµική ( αόρατη υπέρυθρη) ακτινοβολία αλλά όχι φως (δηλαδή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία τέτοιας συχνότητας που να διεγείρει τον ανθρώπινο αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού). Σε θερμοκρασία T θα μπορούν λοιπόν να δημιουργηθούν µόνο εκείνα τα φωτεινά κβάντα µε ενέργεια μικρότερη του kT, δηλαδή τα μικρής συχνότητας. Τα κβάντα µε υψηλή συχνότητα και μικρό μήκος κύματος δεν θα είναι δυνατόν να δημιουργηθούν και να είναι παρόντα στο εκπεμπόμενο φάσμα πράγμα που η κλασσική φυσική δεν μπορούσε να ερμηνεύσει.

 

-Η συνολική ένταση είναι ανάλογη με την τέταρτη δύναμη της απόλυτης θερμοκρασίας του σώματος, νόμος των Stefan- Boltzmann, οποίος δεν αναφέρεται στο σχολικό βιβλίο και είναι εκτός ύλης.

 

-Στο βιβλίο (σελ. 230) αναφέρεται ότι : “Για να υπερνικήσει τις δυνάμεις που το συγκρατούν στο μέταλλο ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να προσλάβει ένα ελάχιστο ποσό ενέργειας. Η ενέργεια αυτή ονομάζεται έργο εξαγωγής και συμβολίζεται με φ. Το έργο εξαγωγής ποικίλει από μέταλλο σε μέταλλο ” Όπως είναι διατυπωμένος αυτός ο ορισμός πιθανόν να οδηγεί στην εντύπωση ότι κάθε ηλεκτρόνιο του μετάλλου αν προσλάβει την ενέργεια αυτή θα εξαχθεί. Μια σαφέστερη διατύπωση θα ήταν η εξής: “ Έργο εξαγωγής είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να εξαχθούν τα υψηλότατης ενέργειας ηλεκτρόνια από μέταλλο”. Προφανώς το σχολικό βιβλίο αναφέρεται μόνο σε αυτά.

 

– Λόγω του ότι τα διάφορα ηλεκτρόνια απαιτούν διαφορετικές ποσότητες ενέργειας για να δραπετεύσουν θα υπάρχει μια κατανομή κινητικών ενεργειών Κ τις οποίες έχουν τα φωτοηλεκτρόνια. Η μέγιστη όμως κινητική ενέργεια φωτοηλεκτρονίου θα είναι:

 

K

max

= hfj

 

Στη σελίδα 231 του σχολικού βιβλίου αλλά και σε ασκήσεις δεν γίνεται αναφορά σε μέγιστη

κινητική ενέργεια αλλά θεωρείται ότι πρόκειται γι’ αυτήν, αφού το σχολικό βιβλίο αναφέρεται μόνο σε ηλεκτρόνια τα οποία, όταν είναι στο μέταλλο, έχουν την υψηλότερη δυνατή ενέργεια.

 

-Η ποτενσιομετρική διάταξη του σχήματος 7.3 σελίδα 229 δεν δίνει τη δυνατότητα να έχει η άνοδος μικρότερο δυναμικό από την κάθοδο ώστε να εφαρμοστεί η τάση αποκοπής. Στη συσκευή του Philipp Lenard o οποίος με τα πειράματά του το 1902 άνοιξε το δρόμο για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, η ποτενσιομετρική διάταξη ήταν τέτοια ώστε να ρυθμίζεται και η πολικότητα της τάσης.

 

Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται μια αναπαράσταση της συσκευής του Philipp Lenard ο οποίος το 1902 με τα πειράματά του διερεύνησε την επίδραση της έντασης του φωτός (δηλαδή της ενέργειας που προσπίπτει σε κάθε δευτερόλεπτο στη μονάδα επιφάνειας του μετάλλου της καθόδου) και της διαφοράς δυναμικού μεταξύ ανόδου και καθόδου, στο ηλεκτρικό ρεύμα που δημιουργείται από το φως, θέτοντας τις βάσεις για την ανακάλυψη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Όταν ο δρομέας Δ είναι δεξιά από την επαφή Μ στο μέσον της αντίστασης τότε η άνοδος έχει μεγαλύτερο δυναμικό από την κάθοδο (θετική τάση) και τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται προς την άνοδο. Όταν ο δρομέας Δ είναι στο μέσον Μ τότε η τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου είναι μηδενική. Αν τέλος ο δρομέας Δ είναι αριστερά του Μ τότε η άνοδος έχει μικρότερο δυναμικό από την κάθοδο (Αρνητική τάση) και τα ηλεκτρόνια επιβραδύνονται καθώς κινούνται προς την άνοδο.

 

-Στις πειραματικές διαπιστώσεις θα μπορούσαν να προστεθούν και οι εξής:

 

Α) Το ρεύμα εμφανίζεται χωρίς καθυστέρηση όταν προσπίπτει το φως. Σε νεότερα πειράματα έχει υπολογιστεί ότι η όποια καθυστέρηση είναι μικρότερη από 1ns.

 

Β) Ακόμα και για πολύ μικρές τιμές της έντασης του φωτός ισχύει η αναλογία του ρεύματος κόρου με την ένταση του φωτός. Επίσης η τάση αποκοπής είναι η ίδια ανεξάρτητα από την ένταση του προσπίπτοντος φωτός όπως φαίνεται και στο σχήμα 7-5.

 

-Τα παρακάτω αναφέρονται στη σελίδα 43 του εργαστηριακού οδηγού και θεωρείται απαραίτητο να αναφερθούν πριν την εργαστηριακή άσκηση ή την ενασχόληση με προσομοιώσεις. Σημειώνεται ότι οι προσομοιώσεις ενδείκνυνται ιδιαίτερα στην περίπτωση του υπολογισμού του έργου εξαγωγής του υλικού της φωτοκαθόδου λόγω μεγάλων σφαλμάτων της διάταξης του σχολικού εργαστηρίου.

Στην περίπτωση που η συχνότητα της ακτινοβολίας που προσπίπτει στη φωτοκάθοδο είναι μεγαλύτερη της οριακής, για να εμποδίσουμε τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται να φτάσουν στο

 

άλλο ηλεκτρόδιο –και επομένως για να μηδενιστεί το φωτορεύμα– θα πρέπει να εφαρμόσουμε αρνητική τάση μεταξύ ανόδου – καθόδου τέτοια ώστε

 

eV0=

1 mu2

2

 

η τάση αυτή λέγεται «τάση αποκοπής» και από τη φωτοηλεκτρική εξίσωση προκύπτει ότι

eV0= hfφ           ή

 

V   = h f  j

0          e        e

Η παραπάνω σχέση παριστάνεται γραφικά με

h

 

ευθεία που έχει κλίση κ=εφθ=

e

και περνάει

 

æ j     ö

æ       j ö

 

από    τα    σημεία

ç    ,0÷

è h     ø

και

ç 0, –    ÷ .

e

è           ø

 

Επομένως   από   το   διάγραμμα   V0(f)    είναι

δυνατό να υπολογιστούν η σταθερά h

(σταθερά του Planck) και το φ (έργο εξαγωγής για το υλικό της φωτοκαθόδου).

 

-Το παρακάτω γράφημα δείχνει την (μέγιστη) κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται από την επιφάνεια ενός μετάλλου σε σχέση με τη συχνότητα, του προσπίπτοντος φωτός.

 

Από το γράφημα αυτό μπορούμε να βρούμε τη συχνότητα κατωφλίου (τομή x), το έργο εξαγωγής (τομή y) και τη σταθερά του Planck (κλίση)

 

-Το ηλεκτρονιοβόλτ (eV) είναι η ενέργεια που μεταβιβάζεται σε ένα ηλεκτρόνιo, όταν αυτό επιταχύνεται μέσω διαφοράς δυναμικού 1V. Ισχύει ότι 1eV=1,6.10-19 J.

 

-Το 1 nm=10-9 m, το 1 angstrom 1�̇=10-10m

-Για γρήγορη εύρεση της ενέργειας φωτονίου σε eV όταν ξέρουμε το μήκος κύματος σε nm

ή σε angstrom, αλλά και του μήκους κύματος σε nm ή σε angstrom όταν ξέρουμε την

ενέργεια σε eV, ισχύει για την περίπτωση των nm: 𝛦(��) = 1242 (𝑒𝑉 �� ) και για ευκολία με

𝜆(��)

καλή προσέγγιση:

 

𝛦(��) ≅

1200(�� ∙ ��)

�(��)

 

Απόδειξη:

E=hf     αλλά c=λf   οπότε:  � = ℎ  (1)

𝜆

Αλλά h=6,62.10-34Js  και επειδή 1eV=1,6.10-19 J

ℎ = 6, 62 10−15�� ∙ � = 4,14 ∙ 10−15�� ∙ �

1,6

Επειδή � = 3 ∙ 108�/�

Προκύπτει ότι: ℎ� = 12,42 ∙ 10−7�� ∙ � = 12,42 ∙ 10−7�� ∙ 109�� = 1242�� ∙ ��

Συνεπώς από την  (1) προκύπτει 𝛦(��) = 1242 (𝑒𝑉 . �� ) (2) και κατά προσέγγιση

𝜆(��)

𝛦(��) ≅ 1200 (𝑒𝑉 �� )   (3)

𝜆(��)

-Στη  σελίδα  232  να  αντικατασταθεί  η  έκφραση  «Στην  παράγραφο  6-11  είδαμε  ότι ένα

σωμάτιο μηδενική μάζα ηρεμίας -τέτοιο είναι το φωτόνιο- έχει ενέργεια E=pc» με την έκφραση « Από τη θεωρία της σχετικότητας αποδεικνύεται πως το φωτόνιο έχει ενέργεια E=pc.», λόγω του ότι οι μαθητές/-ήτριες δεν έχουν διδαχθεί στοιχεία από τη θεωρία της σχετικότητας η οποία καλύπτεται στο κεφάλαιο 6 του βιβλίου.

 

Πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης φωτονίων ( φαινόμενο Compton) Ο Compton παρατήρησε ότι:

  1. καθώς οι ακτίνες Χ αλληλεπιδρούσαν με τα ηλεκτρόνια του μετάλλου μειώνονταν η συχνότητα και αυξανόταν το μήκος κύματος του σκεδαζόμενου τμήματος τη ακτινοβολίας ενώ ταυτόχρονα μεταβαλλόταν και η διεύθυνση κίνησής τους.
  1. υπήρχε συγκεκριμένη σχέση: l¢ – l = h (1 – sunj)

mc

μεταξύ της γωνίας εκτροπής φ

 

και της μεταβολής του μήκους κύματος συνεπώς και της συχνότητας της ακτινοβολίας. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία εκτροπής, τόσο μεγαλύτερο το μήκος κύματος και τόσο μικρότερη είναι η συχνότητα, συνεπώς και η ενέργεια της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας.

 

Το γεγονός ότι η διεύθυνση στην οποία κινείται το σκεδαζόμενο φωτόνιο εξαρτάται από την

 

ενέργεια την οποία χάνει κατά την αλληλεπίδραση  DE  = h.Df

= h.( f f ¢) δεν μπορεί να

 

εξηγηθεί μόνο από τη διατήρηση της ενέργειας αφού η ενέργεια δεν εξαρτάται από την διεύθυνση διάδοσης. Για να εξηγηθεί το φαινόμενο Compton πρέπει να δεχθούμε ότι τα φωτόνια έχουν ορμή, και ότι κατά την αλληλεπίδρασή τους με τα ηλεκτρόνια του στόχου μεταβιβάζεται και ενέργεια και ορμή, σύμφωνα με τους νόμους διατήρησης αυτών των δυο μεγεθών. Σε αυτή τη διαδικασία σκέδασης το φωτόνιο απορροφάται από το ηλεκτρόνιο και αμέσως επανεκπέμπεται σε μια εν γένει διαφορετική κατεύθυνση από την αρχική του.

 

-Η σχέση

l¢ – l =   h  (1 – sunj )

mc

γράφεται και:

Dl =   h  (1 – sunj )

mc

 

 

 

h

Η ποσότητα

mc

προφανώς έχει διαστάσεις μήκους συμβολίζεται με λc και ονομάζεται

 

μήκος κύματος Compton. Έτσι έχουμε ότι:

Dl = lc (1 – sunj )

 

οπότε

 

η ποσοστιαία μεταβολή του μήκους κύματος θα είναι:

 

Dl = lc  (1 – sunj )

l       l

 

 

Από τη σχέση αυτή προκύπτει ότι αν  l   ?

lc    τότε η ποσοστιαία μεταβολή θα είναι   πολύ

 

μικρή και η μεταβολή του μήκους κύματος θα είναι ανεπαίσθητη. Στην περίπτωση όμως που το λ είναι συγκρίσιμο με το λc τότε η μεταβολή του μήκους κύματος είναι παρατηρήσιμη.

 

-Στη σελίδα 235 του σχολικού βιβλίου αναφέρεται το φαινόμενο περίθλαση. Προτείνεται να γίνει περιγραφή του φαινομένου με λίγα λόγια και εικόνες ως το άπλωμα, ή η απόκλιση από την ευθύγραμμη διάδοση ενός κύματος όταν συναντά μια στενή σχισμή σε σχέση με το μήκος κύματός του. Όσο πιο στενή είναι η σχισμή τόσο μεγαλύτερο το άπλωμα.

 

-Στη Β’ Λυκείου Γενικής παιδείας διδάσκεται το πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο. Μετά την υπόθεση του de Broglie είναι ευκαιρία να παρουσιάσουμε την παραδοχή του Bohr για την κβάντωση της στροφορμής του ηλεκτρονίου στο άτομο του υδρογόνου με διαφορετικό τρόπο που ίσως θα φανεί περισσότερο λογικός στους μαθητές/τριες. Βέβαια ο Bohr δημοσίευσε τα αποτελέσματά του το 1913 ενώ ο de Broglie έκανε την υπόθεσή του το 1924 η οποία επαληθεύτηκε το 1927 από τους Davisson και Germer.

Γνωρίζουμε ότι στα στάσιμα κύματα δεν έχουμε διάδοση ενέργειας, δηλαδή η ενέργεια ενός στάσιμου κύματος περιορίζεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Σύμφωνα με τα αξιώματα του Bohr, ένα ηλεκτρόνιο σε οποιαδήποτε «σταθερή» τροχιά δεν ακτινοβολεί ενέργεια. Η ενέργειά του περιορίζεται σε αυτήν την τροχιά. Άρα δεν εμπλέκεται διάδοση ενέργειας. Ως εκ τούτου, παρατηρούμε αυτή τη συμπεριφορά του ηλεκτρονίου μοιάζει με στάσιμο κύμα. Μπορούμε να πούμε ότι τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα μόνο σε συγκεκριμένες αποστάσεις, έτσι ώστε ως υλικά κύματα να δημιουργούν στάσιμα κύματα.

 

Γνωρίζουμε ήδη για τα στάσιμα κύματα και τους περιορισμούς τους, συγκεκριμένα ότι δεν μπορούμε να έχουμε στάσιμα κύματα με οποιοδήποτε μήκος κύματος.

Ειδικότερα σε σχοινί μήκους l με τα δύο άκρα του ακλόνητα πρέπει:

 

l = n l

2

δηλαδή το μήκος κύματος θα είναι :  l = 2l

n

 

Ας φανταστούμε το σχοινί λυγισμένο κατά μήκος ενός κύκλου και τα δύο άκρα του σχοινιού να είναι πλέον ενωμένα. Αυτό επιφέρει μια «συνέχεια» στο κύμα στα δύο άκρα. Στην ουσία, η μετατόπιση του σχοινιού στα δύο άκρα είναι η ίδια. Επίσης, στο μισό μήκος του σχοινιού, θα πρέπει να παρατηρήσουμε έναν κόμβο. Στην περίπτωση αυτή θα πρέπει το μήκος του σχοινιού να είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του μήκους κύματος και όχι του ημίσεος μήκους κύματος δηλαδή:

l = nl

Επειδή η κίνηση του ηλεκτρονίου γύρω από τον πυρήνα του ατόμου του υδρογόνου έχει κυματικό χαρακτήρα και όπως αναφέραμε μοιάζει με στάσιμο κύμα, προκύπτει ότι η περιφέρεια του κύκλου γύρω από τον πυρήνα να είναι ένα ακέραιο πολλαπλάσιο του μήκους κύματος του ηλεκτρονίου δηλαδή:

r = nλ

Στη συνέχεια, συσχετίζουμε με την ορμή μέσω του μήκους κύματος de Broglie:

l = h  =  h  

p     mu

 

Οπότε έχουμε:  2p r = n h

p

από την οποία:

pr = n  h 

2p

όμως  pr είναι η στροφορμή L του

 

h

 

ηλεκτρονίου, οπότε προκύπτει η κβάντωση της στροφορμής του ηλεκτρονίου:  L = n

2p

Ο Erwin Schrodinger τα κατάλαβε όλα αυτά για πρώτη φορά το 1926. Βρήκε ότι τα κύματα που ταιριάζουν γύρω από τον πυρήνα έχουν ενέργειες και μήκη κύματος που ταιριάζουν ακριβώς στο πειραματικά γνωστό φάσμα του υδρογόνου. Σημειώνουμε ότι αυτή η “κυματική συμπεριφορά” προκύπτει λόγω του πλάτους της ταλαντούμενης πιθανότητας του ηλεκτρονίου που αντιστοιχεί σε δεδομένο σημείο σύμφωνα με την κυματοσυνάρτηση η οποία το περιγράφει.

– Στα ερωτήματα που θα μας απασχολήσουν εδώ δεν θα έχουμε ταχύτητες οι οποίες υπερβαίνουν το μισό της ταχύτητας του φωτός. Συνεπώς θα θεωρούμε ότι ισχύουν με πολύ καλή προσέγγιση οι τύποι της κλασικής φυσικής για την ενέργεια και την ορμή. Συνήθως δεν γνωρίζουμε την ταχύτητα αλλά την κινητική ενέργεια σε eV ηλεκτρονίων ή πρωτονίων τα

p2

οποία επιταχύνονται από τάση V. Καλό είναι να αναφέρουμε και τη σχέση: K =       από την

2m

 

 

οποία έχουμε:

p =               και έτσι το μήκος κύματος de Broglie θα είναι:  l =

  h     

.

 

-Στην κλασική Φυσική έχουμε αναπτύξει δύο πρότυπα, ή περιγραφές, με τις οποίες είμαστε εξοικειωμένοι, το κυματικό και το σωματιδιακό. Τα κύματα μπορούν να συμβάλλουν, έχουν ορισμένα μήκη κύματος, συχνότητες και εντάσεις. Μεταφέρουν ενέργεια και ορμή μέσω των διαταραχών. Η έντασή τους είναι συνεχής και μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή. Τα σωματίδια από την άλλη μεριά είναι «βώλοι». Έχουν συγκεκριμένες μάζες, ενέργειες και

 

ορμές. Τα σωματίδια βεβαίως δεν συμβάλλουν. Επίσης τα σωματίδια εμφανίζονται πάντα σε ακέραιες ποσότητες (μπορείτε να έχετε ένα ή δύο ή 925991257 σωματίδια αλλά δεν μπορούμε να έχουμε μισό σωματίδιο. Το φως δεν ταιριάζει σε καμία από αυτές τις περιγραφές. Το ηλεκτρόνιο δεν ταιριάζει επίσης σε καμία από αυτές τις περιγραφές. Το κυματικό και σωματιδιακό πρότυπο αποτελούν υπεραπλουστευτικές περιγραφές. Παρόλα αυτά υπάρχουν περιπτώσεις όπου η σωματιδιακή περιγραφή ταιριάζει καλά, όχι όμως πάντα και περιπτώσεις όπου η κυματική περιγραφή ταιριάζει καλά, όχι όμως πάντα. Το φως αποτελείται από φωτόνια τα οποία έχουν και κυματικές και σωματιδιακές ιδιότητες. Ο συνολικός αριθμός σωματιδίων (στο σωματιδιακό πρότυπο) σχετίζεται με την ένταση της ακτινοβολίας (στο κυματικό πρότυπο). Η ενέργεια κάθε σωματιδίου (στο σωματιδιακό πρότυπο)   αντιστοιχεί   στη συχνότητα (στο   κυματικό    πρότυπο)    μέσω    της    σχέσης: Ε=h f Όπου h είναι η σταθερά του Planck, και είναι h=6,63 10-34Js. Η ορμή  κάθε σωματιδίου (στο σωματιδιακό πρότυπο) αντιστοιχεί στο μήκος κύματος (στο κυματικό πρότυπο) μέσω της σχέσης p=h/λ

 

-Στη σελίδα 237 το σχολικό βιβλίο αναφέρει ότι η υπέρθεση δύο κυμάτων με πολύ μικρή διαφορά στο μήκος κύματος (συνεπώς και στη συχνότητα) δίνει το διακρότημα που φαίνεται στο σχήμα 7-10 β. Στο σημείο αυτό με κατάλ ληλη προσομοίωση θα μπορούσαμε να δείξουμε στους/στις  μαθητές/-ήτριες  ότι  όσο  πιο  μικρή  είναι   η

διαφορά των συχνοτήτων, δηλαδή όσο το Δf είναι πιο μικρό, τόσο πιο πολύ απλώνει το διακρότημα στον άξονα των χρόνων, δηλαδή το Δt μεγαλώνει συνεπώς και το Δx αφού Δx=υΔt. Με την υπέρθεση μεγάλου αριθμού κυμάτων μπορούμε να συνθέσουμε ένα κυματοπακέτο.

 

Γενικά, αποδεικνύεται ότι όσο μικρότερο είναι μήκος Δx ενός κυματοπακέτου, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος των μηκών κύματος των κυμάτων που συμβάλλουν για το σχηματισμό του κυματοπακέτου. Αυτό μπορεί να εκφραστεί μαθηματικά μέσω του 2π/λ (κυματαριθμός)   και                        της                     σχέσης        p=h/λ  ως           εξής:

Dx Dæ 2p ö » 1 Þ 2p Dæ 1 öDx » 1 Þ 2pD( px )Dx » 1

ç  l  ÷                     ç l ÷                          h

è       ø                     è    ø

h

 

Οπότε:

Dpx Dx

»      .  Λόγω  τεχνικών  περιορισμών  οι  αβεβαιότητες  είναι μεγαλύτερες

2p

 

οπότε η μαθηματική διατύπωση της αρχής απροσδιοριστίας ορμής – θέσης που διατύπωσε ο Heisenberg και αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη διεύθυνση κίνησης – στον άξονα x είναι η

Dp Dx ³   h  

x                    2p

Παρόμοιες σχέσεις ισχύουν και για τους άλλους δυο άξονες συντεταγμένων.

h

Στην πραγματικότητα το κάτω όριο του γινομένου των αβεβαιοτήτων είναι:  Dpx Dx   »

4p

αλλά αυτό προέκυψε με μεταγενέστερους υπολογισμούς. Έτσι προκύπτει η μορφή:

Dp Dx ³   h  

x                    4p

 

Αυτό όμως που έχει σημασία δεν είναι η μικρή αυτή διαφορά αλλά η τάξη μεγέθους της ποσότητας στο δεύτερο μέλος της ανισότητας.

 

-Ένας τρόπος θεώρησης της σχέσης αβεβαιότητας ενέργειας χρόνου DE Dt  ³  h  

2p

είναι ότι

 

αναφέρεται στη μεταφορά ενέργειας. Έτσι ο περιορισμός τίθεται στην ακρίβεια με την οποία μπορούμε να καθορίσουμε την ποσότητα της μεταφερόμενης ενέργειας με τη γνώση σχετικά με το χρόνο που έλαβε χώρα η μεταφορά. Γενικά θα μπορούσαμε να πούμε ότι μόνο κάτι που διαρκεί πολύ μπορεί να έχει μια πολύ καλά καθορισμένη ενέργεια.

 

Ενδεικτικές προτάσεις

 

Εκτέλεση του πειράματος «Μελέτη φωτοηλεκτρικού φαινομένου υπολογισμός έργου εξαγωγής» σελ. 42 όπως περιγράφεται στον εργαστηριακό Οδ η γό Φυσικής, Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Γ’ Τάξης Γενικού Λυκείου, των Ιωάννου Α., Ντάνου Γ., Πήττα Α., Ράπτη Στ.,

 

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο: Ενδεικτι κή προσ έ γγ ιση, Φ.Ε. τη ς ε ργαστηριακή ς δραστηριότη τας  Από ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ Μιχαήλ Μ.

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο: Π αρουσίαση της εργαστηρι ακής ά σκ ησης Από ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ Μιχαήλ Μ.

 

 Εγχ ε ιρίδιο συσκε υής φωτοηλ ε κτ ρικού φαινομέ νου Τε χν ικό ε γχε ιρίδιο Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 Εγχ ε ιρίδιο συσκε υής φωτοηλ ε κτ ρικού φαινομέ νου Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

 

 

 Σ ε νάριο για την εργαστη ριακή άσκηση «Φωτοηλ ε κτ ρικό φ αινόμενο». Από ΕΚΦΕ Χίου

 

 Βίν τε ο φ ωτοηλε κτ ρικό φ αινόμε νο από ΕΚΦΕ νέας Σμύρνης

 

Για την καλύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κεφαλαίου προτείνονται ενδεικτικά και προσομοιώσεις κυρίως σε HTML5 από διάφορους αξιόπιστους ιστότοπους καθώς και επιλεγμένο υλικό από το μάθημα του Mathesis: « Εισαγω γή στην Κ βα ντική Φ υσική

 1: Οι βασικ ές αρχές »

 

 Παρουσίαση γ ια την ακτινοβολί α του μέ λα νος σώματος από το πανεπιστήμιο Harvard φαίνεται καθαρά ότι είναι ανεξάρτητη από το υλικό (παγκόσμιος χαρακτήρας του φαινομένου)

 

 Φ ασματική κατα νομή μελανού σώμ ατος από PHET

 

 Ακτινοβολία μέλανος σώματος από: Fu-Kwun Hwang

 

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο : Η ανακάλυψη του Herz

 

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο με Java μέσω C heerpJ συμβατή με φυ λλομετρητ ή από PHET

 

 Βίντεο για την παραπάνω προσομοίωση

 

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο προσο μοίωση 1 JavaLab, Προσμοίωση 2 JavaLab

 

 Φ ωτοηλεκτρικό φαινόμενο προσομο ίωση JavaScript HTML5 Από: Fu-Kwun Hwang; lookang; tina; Félix J. García Clemente. Κατάλληλη για διερεύνηση.

 

Ενδεικτικά με τη χρήση προσομοιώσεων όπως η παραπάνω.

 

  1. Παρατήρηση της έντασης του ρεύματος καθώς μεταβάλλεται η τάση αποκοπής, το μήκος κύματος του φωτός, η ένταση του φωτός και το υλικό της καθόδου (συνεπώς και το έργο εξαγωγής).

 

  1. Τοποθετήστε την ένταση στο μισό της κλίμακας και την τάση αποκοπής στο μηδέν. Αρχίζοντας με το μεγαλύτερο μήκος κύματος παρακολουθήστε πώς μεταβάλλεται η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος καθώς μειώνεται το μήκος κύματος λ. Περιγράψτε τι παρατηρήσατε.
  2. Βρείτε το μέγιστο μήκος κύματος λ0 για το οποίο το ρεύμα δεν είναι μηδέν. Ποια η κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται γι’ αυτό το μήκος κύματος;
  3. Αλλάξτε υλικά και επαναλάβετε [όχι άργυρος]. Από αυτά τα δεδομένα υπολογίστε το έργο εξαγωγής για τα δύο υλικά.

υλικό ……………………..   λ0=……………………..        φ=……………………..

υλικό ……………………..   λ0=……………………..        φ=……………………..

Υπολογισμός του φ:

 

Β. Υπολογισμός της σταθεράς του Planck από το διάγραμμα τάσης αποκοπής V0 σε σχέση με τη συχνότητα f

Ξεκινώντας από μήκος κύματος λ μικρότερο από λ0, βρείτε την τιμή τάσης αποκοπής. Επαναλάβετε για διάφορα μήκη κύματος. Για κάθε περίπτωση υπολογίστε το έργο εξαγωγής. Επαναλάβατε και για άλλο υλικό.

υλικό ……………………………

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

 

υλικό ……………………………

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

λ=……………………..          V0=……………………..       φ=……………………..

 

Γ. Σχέση έντασης ρεύματος-Έντασης ακτινοβολίας
  1. Με τάση V=0, θέστε λ λίγο μικρότερο από το λ0. Μεταβάλλετε την ένταση του φωτός και περιγράψτε τι παρατηρείτε.
  2. Με τάση V=0, θέστε λ λίγο μεγαλύτερο από το λ0. Μεταβάλλετε την ένταση και περιγράψτε τι παρατηρείτε.
  3. Με λ αρκετά μικρότερο από το λ0, ρυθμίστε την V ώστε το ρεύμα να γίνεται μηδέν.(τάση αποκοπής V0 ). Μεταβάλλετε την ένταση του φωτός και περιγράψτε τι παρατηρείτε.

66

 

  1. Με το ίδιο λ, ρυθμίστε την τάση ώστε το ρεύμα να είναι πολύ μικρό. Μεταβάλλετε την ένταση του φωτός και περιγράψτε τι παρατηρείτε.
  2. Τι συμπεραίνετε για την εξάρτηση του φαινομένου από την ένταση του φωτός; Tι είναι η Αρχή τ ης Αβεβαιότητ ας του Χάιζεν μπεργκ; – Τσαντ Όρζελ .

Στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο υπάρχει η δυνατότητα συλλογής και επεξεργασίας πειραματικών δεδομένων. Στο φαινόμενο Compton αν και δεν υπάρχει η δυνατότητα αυτή προτείνονται δραστηριότητες επεξεργασίας πειραματικών δεδομένων όπως για παράδειγμα η παρακάτω:

 

Σε ένα πείραμα φωτόνια με μήκος κύματος 1,500 x 10-14 m σκεδάζονται από ελεύθερα ηλεκτρόνια ενός μετάλλου και η μεταβολή του μήκους κύματός τους Δλ μετρήθηκε για διάφορες γωνίες σκέδασης. Το αποτέλεσμα φαίνεται στο παρακάτω γράφημα:

 

                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     
                                     

Ζητείται το μήκος κύματος ενός φωτονίου το οποίο έχει σκεδαστεί κατά γωνία 1500 σε σχέση με την αρχική του διεύθυνση η ορμή του φωτονίου αυτού και η ενέργεια που μεταφέρθηκε στο ηλεκτρόνιο κατά την σκέδασή του ερωτήματος.

 

Σημαντικά ψηφία και αναγραφή αποτελεσμάτων με τον κατάλληλο αριθμό σημαντικών ψηφίων.

 

Μόνο τα αριθμητικά ψηφία της τιμής ενός φυσικού μεγέθους τα οποία είναι το αποτέλεσμα μιας μέτρησης θεωρούνται σημαντικά. Για παράδειγμα, εάν μετρηθεί το πάχος ενός νομίσματος, μπορεί να γραφεί ως 1,6 mm ή 0,16 cm ή 0,0016 m. Πόσα σημαντικά στοιχεία υπάρχουν σε αυτή τη μέτρηση; Σαφώς μόνο τα ψηφία 1 και 6 είναι σημαντικά διότι αυτά προέκυψαν από τη μέτρηση. Επομένως, έχουμε μόνο 2 σημαντικά ψηφία. Τα μηδενικά που ενδεχομένως υπάρχουν στην αρχή του αριθμού δεν είναι σημαντικά. Τα μηδέν μεταξύ μη μηδενικών ψηφίων είναι σημαντικά. Τα μηδέν μετά το τελευταίο ψηφίο που δεν είναι ίσο με μηδέν είναι σημαντικά μόνον αν υπάρχει το σημάδι των δεκαδικών στον αριθμό αλλιώς υπάρχει γενικώς ασάφεια ως προς πόσα από τα τελευταία μηδενικά είναι σημαντικά.    Έτσι

 

καλό είναι να γράφεται η αριθμητική τιμή ενός μετρούμενου μεγέθους με τη χρήση κατάλληλου πολλαπλασιαστή που είναι δύναμη του δέκα η οποία δεν επηρεάζει τον αριθμό των σημαντικών ψηφίων έχοντας βάλει το σημάδι των δεκαδικών στην κατάλληλη θέση. Η γραφή αυτή των αποτελεσμάτων αναφέρεται ως επιστημονική γραφή. Ειδικά αν το αποτέλεσμα δεν έχει δεκαδικό μέρος πχ 2000 m τότε δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι για τον αριθμό των σημαντικών ψηφίων, ενώ αν γραφεί 2,000×103 ο αριθμός των σημαντικών ψηφίων θα είναι 4, και αν γραφεί  20,0×102  o αριθμός των σημαντικών ψηφίων θα είναι 3.

Στρογγυλοποιήσεις

 

Αν το δεξιότερο ψηφίο είναι 0,1,2,3,ή 4 απλώς παραλείπεται. Αν είναι 5,6,7,8 ή 9 παραλείπεται και το αμέσως προηγούμενο (το τελευταίο) σημαντικό ψηφίο αυξάνεται κατά μία μονάδα.

 

O αριθμός που προκύπτει από τον πολλαπλασιασμό και διαίρεση δυο ή περισσοτέρων αριθμών οι οποίοι δίνονται με συγκεκριμένα σημαντικά ψηφία. δε μπορεί να έχει περισσότερα σημαντικά από τον αριθμό με το ελάχιστο πλήθος σημαντικών ψηφίων. Στην πράξη γράφεται ώστε να έχει αυτό το ελάχιστο πλήθος σημαντικών ψηφίων.

 

Πίνακας δεδομένων και τύπων

 

Με στόχο τον περιορισμό της απομνημόνευσης και την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης καθώς και την ενίσχυση της δεξιότητας των μαθητών/-ητριών να επιλέγουν την εξίσωση που τους χρειάζεται, στις απολυτήριες εξετάσεις του Λυκείου με εφαρμογή της Τράπεζας Θεμάτων, θα είναι διαθέσιμος στους μαθητές/-ήτριες πίνακας δεδομένων και τύπων. Για το σχολικό έτος 2022-23 ο πίνακας ακολουθεί. Ο ίδιος πίνακας αξιοποιείται στη διδασκαλία, στις ολιγόλεπτες γραπτές δοκιμασίες (τεστ), καθώς και στις τετραμηνιαίες δοκιμασίες αξιολόγησης.

1

2

3

 








ΦΥΣΙΚΗ
Α΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ + ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Θα χρησιμοποιηθούν:

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

                            Οδηγίες διδασκαλίας                                                   

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η ομαλή μετάβαση από την πρωτοβάθμια και την περιγραφική προσέγγιση των εννοιών και των φαινομένων, στην αυστηρότερη και κυρίως ποσοτική προσέγγισή τους στο Γυμνάσιο. Για την επίτευξη αυτού του σκοπού προτείνεται η εφαρμογή κατά την εκπαιδευτική διαδικασία της επιστημονικής / εκπαιδευτικής μεθόδου με διερεύνηση, η οποία ακολουθείται και στο Δημοτικό σχολείο και προϋποθέτει την πραγματοποίηση αποδεικτικού πειραματισμού σε κάθε θεματική ενότητα. Αν υπάρχει η δυνατότητα, τα φύλλα εργασίας πρέπει να υλοποιούνται στο εργαστήριο ή στην τάξη. Οι προσομοιώσεις και τα εικονικά εργαστήρια συντελούν στην καλύτερη δυνατή κατανόηση των φυσικών φαινομένων αλλά και τη διερεύνηση και αλλαγή των αντιλήψεων των μαθητών και μαθητριών.

Οι εκπαιδευτικοί στην αρχή της σχολικής χρονιάς, θα αξιολογήσουν την προϋπάρχουσα γνώση των μαθητών/τριών με τρόπο που αυτοί θα επιλέξουν ώστε να μπορέσουν να τους διατηρήσουν αφοσιωμένους στη διαδικασία της μάθησης και να επιτύχουν τους στόχους του μαθήματος. Αυτό προτείνεται να γίνει στα παρακάτω:

α) Τα βήματα της εκπαιδευτικής μεθόδου με διερεύνηση όπως αυτή περιγράφεται στο πρόγραμμα σπουδών.

 

β) Η διάκριση μεταξύ αντικειμένων, φαινομένων, φυσικών μεγεθών, και νόμων με παραδείγματα.

 

γ) Τήξη, πήξη, εξάτμιση, συμπύκνωση, βρασμός: μέσω της προσομοίωσης «οι φάσεις του νερού» από το φωτόδενδρο στην οποία υπάρχουν και οπτικοποιήσεις των διαδικασιών του μικρόκοσμου στις αλλαγές της κατάστασης του νερού.

 

δ) Βασικές γνώσεις για την ενέργεια, σύνδεση των μεταβολών που συμβαίνουν στη φύση µε τη µεταφορά ή τις µετατροπές ενέργειας. Γνώση του ότι η ενέργεια κατά τη µεταφορά, τη μετατροπή και την αποθήκευσή της διατηρείται. Εκτίμηση της αξίας της εξοικονόµησης της ενέργειας και της σημασίας που έχουν οι ήπιες µορφές ενέργειας για το περιβάλλον.

 

ε) Ανάλογα και αντιστρόφως ανάλογα μεγέθη και αριθμητικοί συλλογισμοί με χρήση της διαίρεσης

 

Πρόσθετο υποστηρικτικό και εναλλακτικό υλικό μπορεί να αναζητηθεί τόσο στα οικεία ΕΚΦΕ όσο και στις ιστοσελίδες των υπολοίπων ΕΚΦΕ. Ενδεικτικά αναφέρονται:

 

Τα προτεινόμενα πειράματα και εργαστηριακές ασκήσεις πρέπει πάντοτε να πραγματοποιούνται σε ασφαλές περιβάλλον για μαθητές/τριες και εκπαιδευτικούς, με τη λήψη όλων των προληπτικών μέτρων ασφάλειας και υγείας που προβλέπουν οι Εργαστηριακοί Οδηγοί. Συνιστάται οι διδάσκοντες/ουσες να συμβουλεύονται και να αξιοποιούν τις οδηγίες των κατά τόπους Ε.Κ.Φ.Ε για γενικά θέματα ασφάλειας στο σχολικό εργαστήριο, όπως επίσης και τις εξειδικευμένες οδηγίες που δίνονται για πειραματικές διατάξεις και χρησιμοποιούμενα υλικά

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών: είκοσι δύο (23)

 

Τίτλος

Εργαστηριακή δραστηριότητα

Προτεινόμενο υποστηρικτικό υλικό

Προτεινόμενος αριθμός διδακτικών ωρών

1. Μετρήσεις μήκους – Η Μέση Τιμή

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (1).

Φύλλο εργασίας: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων Παρουσιάσεις βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας

Ακρίβεια μετρήσεων και μέση τιμή Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων Μετρήσεις και σφάλματα, παρουσίαση από το ΕΚΦΕ Ρεθύμνου:

2

2.Μετρήσεις Χρόνου – Η Ακρίβεια

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (2).

Παρουσιάσεις μέτρησης χρόνου με ppt Κατανόηση ιστορικού χρόνου: Φωτόδενδρο Μέτρηση του χρόνου: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

2

3.Μετρήσεις μάζας – Τα διαγράμματα

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (3).

Προσομοίωση για τη Μάζα και το Βάρος: Από φωτόδενδρο Ζυγός ισορροπίας: Από φωτόδενδρο

Επιμήκυνση και μάζα: Από PHET Παρουσιάσεις βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας Μέτρηση μάζας: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

2

4.Μέτρηση όγκου

Φυσική Β΄ Γυμνασίου, Εργαστηριακός οδηγός (νέος)

Εργαστηριακή άσκηση 2

Εργαστηριακός οδηγός, άσκηση 2 (σελ. 22)

Μέτρηση όγκου στερεού: ΕΚΦΕ Καρδίτσας

Αναφορές για τη φυσική Α Γυμνασίου: από το ΕΚΦΕ Λακωνίας:

2

5.Μέτρηση Πυκνότητας

Φυσική Β΄ Γυμνασίου, Εργαστηριακός οδηγός (νέος)

Εργαστηριακή άσκηση 3

Εργαστηριακή άσκηση 4

Εργαστηριακός οδηγός, άσκηση 3 και 4 (σελ. 25 και 29)

Πείραμα από το ΕΚΦΕ Σερρών

Παρουσιάσεις βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας (πυκνότητα στερεού) Παρουσιάσεις βίντεο του ΕΚΦΕ Ρεθύμνου (πυκνότητα στερεού και υγρού)

Πυκνότητα από PHET

4 (2 + 2)

       

6.Μετρήσεις Θερμοκρασίας – Η Βαθμονόμηση

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (4).

Μέτρηση θερμοκρασίας, Κλίμακες θερμοκρασίας: Από Φωτόδενδρο Μέτρηση θερμοκρασίας και βαθμονόμηση: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων Βαθμονόμηση θερμομέτρου από το ΕΚΦΕ Σερρών Φύλλο εργασίας

2

7.Από τη Θερμότητα στη Θερμοκρασία – Η Θερμική Ισορροπία

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (5).

Βίντεο: με το μικρόκοσμο εξηγώ τη θερμότητα και τη θερμοκρασία Θερμότητα – θερμοκρασία (Σενάριο από Αίσωπο)

Εργαστηριακή άσκηση “Θερμική ισορροπία” με χρήση θερμομέτρων    :

Από Αίσωπο

Εργαστηριακή άσκηση “Θερμική ισορροπία” με χρήση αισθητήρων θερμοκρασίας: Από Αίσωπο

Απορρόφηση και εκπομπή ενέργειας: Από Φωτόδενδρο

4

8.Το Ηλεκτρικό βραχυ- Κύκλωμα – Κίνδυνοι και

«Ασφάλεια»

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (10).

Βίντεο: Βραχυκύκλωμα και ασφάλειες: Από φωτόδενδρο Προσομοίωση ηλεκτρικού κυκλώματος: Από φωτόδενδρο Δημιουργία εικονικών κυκλωμάτων: Από PHET

2

9.Από τον Ηλεκτρισμό στον Μαγνητισμό – ΄Ενας Ηλεκτρικός (ιδιο-) Κινητήρας

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (11).

Ηλεκτρικός κινητήρας: Από Φωτόδενδρο

Βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας (ηλεκτρομαγνήτης)

2

10.Από το Μαγνητισμό στον Ηλεκτρισμό – Μια Ηλεκτρική (ιδιο-) Γεννήτρια

Η Φυσική με Πειράματα, φύλλο εργασίας (12).

Νόμος του Faraday, Γεννήτρια: Από PHET

1

 









ΦΥΣΙΚΗ Β΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Θα χρησιμοποιηθούν:

 

2015, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

Ύλη

Από το Βιβλίο: Φυσική Β΄ Γυμνασίου, των Ν. Αντωνίου, Π. Δημητριάδη, κ.ά. 2015, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

  1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.3 Τα φυσικά μεγέθη και οι μονάδες τους

2.  ΚΙΝΗΣΕΙΣ

ΥΛΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΗ

  • Περιγραφή της κίνησης
  • Η έννοια της ταχύτητας (Εκτός η Διανυσματική περιγραφή της ταχύτητας

3.  ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ: ΔΥΟ ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

  • Η έννοια «Δύναμη»
  • Δύο σημαντικές δυνάμεις στον κόσμο
  • Σύνθεση και ανάλυση δυνάμεων. (Εκτός: Δύναμη που ασκείται σε τραχιά επιφάνεια και ανάλυση δύναμης)
  • Δύναμη και ισορροπία
  • Ισορροπία υλικού σημείου. (Εκτός: Ανάλυση δυνάμεων και ισορροπία, όπως και το παράδειγμα 3.2)
  • Δύναμη και μεταβολή της ταχύτητας
  • Δύναμη και αλληλεπίδραση. (Εκτός η υποενότητα «Εφαρμογές»)

4.  ΠΙΕΣΗ

ΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΗ: ΔΥΟ ΔΙΑΦΡΕΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

  • Πίεση (Εκτός το παράδειγμα της εικόνας 4)
  • Υδροστατική πίεση
  • Ατμοσφαιρική πίεση (Εκτός: Πως υπολογίζουμε την ατμοσφαιρική πίεση)
  • Μετάδοση των πιέσεων στα ρευστά- Αρχή του Πασκάλ
  • Άνωση-Αρχή του Αρχιμήδη

5.  ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΜΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

  • Έργο και ενέργεια (μόνο η 3η παράγραφος «Σήμερα, με την έννοια του έργου … από εσένα στα βιβλία», το «Έργο δύναμης» και «Περιπτώσεις έργου»)
  • Δυναμική-Κινητική ενέργεια. Δύο βασικές μορφές ενέργειας
  • Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της

                                                    Οδηγίες διδασκαλίας                                                      Οι εκπαιδευτικοί επιλέγουν ερωτήσεις και ασκήσεις, όσες κρίνουν σκόπιμο, ανάλογα με  τις ανάγκες του μαθήματος. Η χρήση των ΤΠΕ, όπου είναι αναγκαία, ας χρησιμοποιείται για την υποβοήθηση της διδασκαλίας. Η εργαστηριακή άσκηση όμως είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Τα οικεία ΕΚΦΕ συνδράμουν προς την κατεύθυνση αυτή. Σε κάποιες περιπτώσεις οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν να εκτελούν πειράματα επίδειξης και στη συνέχεια να δίνουν τα δεδομένα μέσω πολλαπλών αναπαραστάσεων στους μαθητές/τριες για ανάλυση. Αυτό θα βοηθούσε τους μαθητές/τριες να συμμετέχουν σε επιστημονικές πρακτικές, όπως να κάνουν προβλέψεις με βάση τις παρατηρήσεις τους και ανάλυση των δεδομένων. Οι μαθητές/τριες κατά τη διάρκεια συζητήσεων ολόκληρης της τάξης ή μικρών ομάδων μπορούν να μοιραστούν τις υποθέσεις και τα ευρήματά τους. Ο εκπαιδευτικός θα μπορούσε να συμπεριλάβει επίσης ερωτήσεις οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να προωθήσουν την εμπλοκή με τις επιστημονικές πρακτικές και την εμπέδωση των εννοιών, των νόμων και των θεωριών της Φυσικής. Αυτή η πρακτική συνήθως είναι πολύ πιο αποτελεσματική από το να ακούνε μόνο διαλέξεις.

Θεωρείται σημαντικό στην αρχή της σχολικής χρονιάς να υπάρχει αξιολόγηση της προϋπάρχουσας γνώσης των μαθητών/τριών αφενός ως προς τα κεντρικά σημεία της ύλης κυρίως της Α’ Γυμνασίου και αφετέρου ως προς ορισμένα άλλα σημεία όπως οι αριθμητικοί συλλογισμοί με χρήση της διαίρεσης και οι επιστημονικές πρακτικές με τις αντίστοιχες δεξιότητες.

Επίσης είναι σκόπιμο να αντιληφθούν ότι η ύλη οργανώνεται σε διάφορες κλίμακες (μικρόκοσμου μακρόκοσμου) και ότι η κατανόηση της μικροσκοπικής δομής οδηγεί στην ερμηνεία µε ενιαίο τρόπο της μακροσκοπικής συμπεριφοράς της (Δ.Ε.Π.Π.Σ).

Προσομοίωση: Οι καταστάσεις της ύλης τα βασικά από PHET

Πρόσθετο υποστηρικτικό και εναλλακτικό υλικό μπορεί να αναζητηθεί τόσο στα οικεία ΕΚΦΕ όσο και στις ιστοσελίδες των υπολοίπων ΕΚΦΕ.

 

Ενδεικτικά αναφέρονται:

 

Τα προτεινόμενα πειράματα και εργαστηριακές ασκήσεις πρέπει πάντοτε να πραγματοποιούνται σε ασφαλές περιβάλλον για μαθητές/τριες και εκπαιδευτικούς, με τη λήψη όλων των προληπτικών μέτρων ασφάλειας και υγείας που προβλέπουν οι Εργαστηριακοί Οδηγοί. Συνιστάται οι διδάσκοντες/ουσες να συμβουλεύονται και να αξιοποιούν τις οδηγίες των κατά τόπους Ε.Κ.Φ.Ε για γενικά θέματα ασφάλειας στο σχολικό εργαστήριο, όπως επίσης και τις εξειδικευμένες οδηγίες που δίνονται για πειραματικές διατάξεις και χρησιμοποιούμενα υλικά

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών 44

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες διδακτικές πρακτικές

Παρατηρήσεις Προτεινόμενο υποστηρικτικό υλικό

Προτεινόμενος αριθμός διδακτικών ωρών

Κεφ. 1 –

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

   

2

1.3 Τα φυσικά μεγέθη και οι μονάδες τους

Προτείνεται να γίνει αναφορά στις μονάδες και μετατροπές τους, λόγω των δυσκολιών που συναντούν οι μαθητές/τριες στην εκμάθησή τους.

Με το παράδειγμα της πυκνότητας και τον λειτουργικό ορισμό της να εξηγηθεί το νόημα του λόγου δύο φυσικών μεγεθών.

Τα θεμελιώδη μεγέθη (το μήκος, ο χρόνος και η μάζα). Παράγωγα μεγέθη (εμβαδόν, όγκος, πυκνότητα). Πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια.

 

Επιλογή από τις ερωτήσεις τις εφαρμογές και τις ασκήσεις του βιβλίου.

 

Κεφ. 2 – Κινήσεις

   

6

2.1 Περιγραφή της κίνησης

Προτείνεται να υλοποιηθούν οι δραστηριότητες για την κατανόηση των εννοιών: Θέση, μετατόπιση, χρονικό διάστημα, ταχύτητα μέση και στιγμιαία ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα:

«Προσδιορισμός θέσης σώματος» (σελ. 25)

Σύστηµα αναφοράς – Υλικό σηµείο – Θέση – Μετατόπιση – Τροχιά Χρονική στιγµή – Χρόνος

Προτείνονται οι προσομοιώσεις:

Θέση – μετατόπιση, Μέτρο μετατόπισης και μήκος διαδρομής Προσδιορισμός της θέσης, Μελετώντας την έννοια της μετατόπισης, Μετατόπιση, Μετατόπιση και τροχιά

Εξάσκηση στην έννοια “θέση”, Εξάσκηση στην έννοια μετατόπιση

 
 

και «Σημείο αναφοράς και μετατόπιση» (σελ. 27)

Προτείνεται το φύλλο αξιολόγησης για τη θέση – μετατόπιση από το Βιβλίο Εκπαιδευτικού, σελ. 44

 

2.2 Η έννοια της ταχύτητας

Να διδαχθεί η εισαγωγή και οι υποενότητες:

·         Μέση ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα

·         Στιγμιαία ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα

Να μη διδαχθεί η Διανυσματική περιγραφή της ταχύτητας

Μέση ταχύτητα – Στιγµιαία ταχύτητα – Μονάδες στο S.I.

Στοιχειώδης ορισµός του διανύσµατος Κλίμακα ταχυτήτων

 

2.3 Κίνηση με σταθερή ταχύτητα

Να μη διδαχθεί

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΟΧΙ σε ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε:

ΟΧΙ στις ερωτήσεις: 1iii, 3iv, 3v,

ΟΧΙ της ενότητας εφαρμογής γνώσεων: 1, 2

ΟΧΙ οι ασκήσεις: 1, 3, 4, 6, 8.

 

2.4 κίνηση με μεταβαλλόμενη ταχύτητα

Να μη διδαχθεί

Εργαστηριακή άσκηση

Εργαστηριακή δραστηριότητα: Άσκηση 6 του εργαστηριακού οδηγού:

«Μελέτη των ευθύγραμμων κινήσεων».

Άσκηση 6 του εργαστηριακού οδηγού (σελ. 33)

 

Κεφ. 3 –

ΔΥΝΑΜΕΙΣ

   

10

Κίνηση και αλληλεπίδραση: Δύο γενικά

Να διδαχθεί

Κίνηση και Αλληλεπίδραση: Δυνάμεις (βίντεο)

 

χαρακτηριστικά της ύλης

     

3.1 Η έννοια

«Δύναμη»

Να διδαχθεί

Σχεδίαση δυνάμεων, Η έννοια της δύναμης Quiz: Μέτρηση δύναμης με ελατήριο, Η δύναμη ως το αίτιο παραμόρφωσης ή και μεταβολής της ταχύτητας Μέτρηση της Δύναμης – Hooke

 

3.2 Δύο σημαντικές δυνάμεις στον κόσμο

Να διδαχθεί

Μάζα και Βάρος, Μελετώντας την τριβή σε διαφορετικές επιφάνειες, Σχεδίαση του βάρους http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/1675

 

3.3 Σύνθεση και ανάλυση δυνάμεων

Να διδαχθούν οι υποενότητες, παράγραφοι

·         Σύνθεση δυνάμεων – Συνισταμένη

·         Σύνθεση δυνάμεων με την ίδια διεύθυνση

·         Σύνθεση δυνάμεων με διαφορετικές

(κάθετες μόνον) διευθύνσεις.

Να μην διδαχθούν οι υποενότητες:

·         Δύναμη που ασκείται σε τραχιά επιφάνεια

·         Ανάλυση δύναμης

Σημ. Ο χρόνος να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση των αντίστοιχων φαινομένων και νόμων σε μία διάσταση

Προαιρετικά για την υποστήριξη της διδασκαλίας μπορεί να πραγματοποιηθεί η

Προτείνονται οι προσομοιώσεις: Σύνθεση δυνάμεων

Σύνθεση δυνάμεων, Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων:

 
 

εργαστηριακή άσκηση 8, «Σύνθεση δυνάμεων». (σελ. 41)

   

3.4 Δύναμη και ισορροπία

Να διδαχθεί

Δυνάμεις και κίνηση

 

3.5 Ισορροπία υλικού σημείου

Να διδαχθεί η εισαγωγή (α΄ νόμος Newton) Να μην διδαχθούν η υποενότητα «Ανάλυση δυνάμεων και ισορροπία» όπως και το παράδειγμα 3.2

Μάζα και αδράνεια

Μελέτη της αδράνειας με το Interactive Physics

 

3.6 Δύναμη και μεταβολή της ταχύτητας

Να διδαχθεί

Αδράνεια και πυκνότητα

 

3.7 Δύναμη και αλληλεπίδραση

Να διδαχθεί (γ΄ νόμος Newton)

Να μην διδαχθεί η υποενότητα

«Εφαρμογές»

Δράση και αντίδραση

 

Εργαστηριακή άσκηση 10: Μέτρηση Δύναμης – Νόμος του Hooke

Εργαστηριακή άσκηση 10, «Μέτρηση Δύναμης – Νόμος του Hooke» (σελ. 47)

Βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας Μέτρηση δύναμης με ελατήριο Ερωτήσεις και Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις: 2, 3, 6,12, 13

ΟΧΙ οι ασκήσεις: 4, 5, 7, 8, 10, 12, 13.

 

Κεφ. 4 – ΠΙΕΣΗ

Να διδαχθεί η εισαγωγή «Πίεση και Δύναμη δύο διαφορετικές έννοιες»

Πίεση Δύναμη και Επιφάνεια

8

4.1 Πίεση

Να διδαχθεί (εκτός το παράδειγμα της εικόνας 4.4 )

Σενάριο για την πίεση

 

4.2 Υδροστατική πίεση

Να διδαχθεί

Υδροστατική Πίεση

Μανόμετρο και Υδροστατική πίεση

 

4.3

Ατμοσφαιρική πίεση

Να διδαχθεί

Να μην διδαχθεί η υποενότητα «Πως υπολογίζουμε την ατμοσφαιρική πίεση».

Βίντεο για την Ατμοσφαιρική – Υδροστατική πίεση Βίντεο για την Ατμοσφαιρικη πίεση

 

4.4 Μετάδοση των πιέσεων στα ρευστά. Αρχή του Πασκάλ

Να διδαχθεί

Αρχή του Pascal

 

4.5 Άνωση – Αρχή του Αρχιμήδη

Να διδαχθεί

Σενάριο διδασκαλίας από το Μείζον πρόγραμμα επιμόρφωσης Ψηφιακό σενάριο για την Άνωση

 

4.6 Πλεύση

Να μη διδαχθεί

   

Εργαστηριακές ασκήσεις 12, 14

Εργαστηριακή δραστηριότητα Εργαστηριακή άσκηση 12

«΄Ανωση – Αρχή του Αρχιμήδη»

 

Εργαστηριακή άσκηση 14,

«΄Άνωση και βάρος του υγρού που εκτοπίζει το σώμα – Η Αρχή του Αρχιμήδη».

Φύλλο εργασίας από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

Άνωση, Αρχή του Αρχιμήδη και βίντεο: Από ΕΚΦΕ Καρδίτσας

 

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις της ενότητας εφαρμογής γνώσεων 5, 6, 8, 9, 11,

13

ΟΧΙ οι ασκήσεις 1, 6, 7, 8, 9.

 

Κεφ. 5 ΕΝΕΡΓΕΙΑ

   

10

Ενέργεια: Μια θεμελιώδης έννοια της φυσικής

Να διδαχθεί

Ενέργεια μορφές και μετατροπές

 

5.1 Έργο και Ενέργεια

Να διδαχθεί η 3η παράγραφος «Σήμερα, με την έννοια του έργου … από εσένα στα βιβλία».

Να διδαχθεί: ΄Εργο δύναμης, από τι εξαρτάται το έργο μιας δύναμης, μονάδες έργου, περιπτώσεις έργου

Σημ. Ο χρόνος μελέτης να αφιερωθεί σε εισαγωγικές εφαρμογές όπου η δύναμη και η μετατόπιση είναι συγγραμμικές.

Έργο σταθερής δύναμης

 

5.2 Δυναμική – Κινητική ενέργεια. Δύο βασικές μορφές ενέργειας.

Να διδαχθεί

Βαρυτική δυναμική ενέργεια, Κινητική ενέργεια

 

5.3 Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της.

Να διδαχθεί

Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας

 

5.4 Μορφές και μετατροπές ενέργειας

Να διδαχθεί

Να μη διδαχθεί η υποενότητα «Θεμελιώδεις μορφές ενέργειας» και «Μετατροπές ενέργειας»

Ενέργεια μορφές και μετατροπές, Ενεργειακό πάρκο

 

5.5 Διατήρηση της ενέργειας

Να διδαχθεί (περιληπτικά ενσωματώνοντάς τη στην 5.4 παραγρ.)

   

5.6 Πηγές ενέργειας

Να μη διδαχθεί

   

5.7 Απόδοση μιας μηχανής

Να διδαχθεί

   

5.8 Ισχύς

Να διδαχθεί

 

Να μη διδαχθεί η «Ισχύς και κίνηση».

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις 4ii, 7,

ΟΧΙ της ενότητας εφαρμογής γνώσεων 10, 17

ΟΧΙ οι ασκήσεις 12γ, 13γ, 16, 17.

 

Κεφ. 6 –

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

   

8

Η θερμότητα και ο ανθρώπινος πολιτισμός

Να διδαχθεί

   

6.1 Θερμόμετρα και μέτρηση θερμοκρασίας

Να μη διδαχθεί (το περιεχόμενό της έχει προσεγγιστεί στην Α’ Γυμνασίου, φύλλο εργασίας (4).

   

6.2 Θερμότητα: Μια μορφή ενέργειας

Να διδαχθεί (μέρος του περιεχομένου της αναμένεται να έχει προσεγγιστεί και στην Α’ Γυμνασίου, φύλλο εργασίας (5))

   

6.3 Πως μετράμε τη θερμότητα

Να διδαχθεί

Ο νόμος της θερμιδομετρίας Να γίνει το παράδειγμα 6.1

 

6.4

Θερμοκρασία, Θερμότητα και μικρόκοσμος

Να διδαχθεί [μέρος του περιεχομένου της αναμένεται να έχει προσεγγιστεί στην Α’ Γυμνασίου, φύλλο εργασίας (5)]

Καταστάσεις της ύλης _τα βασικά

 

6.5 Θερμική διαστολή και συστολή

Να διδαχθούν τα είδη διαστολών (ποιοτικά χωρίς μαθηματικές σχέσεις) και η διαστολή του νερού

Βίντεο: Διαστολή και συστολή στερεών Βίντεο Διαστολή και συστολή αερίων Μια φυσική ανωμαλία του νερού

 

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ στις ερωτήσεις: 1, 2, 3.

ΟΧΙ από τις ερωτήσεις, από τη 2η  ομάδα: 1-5

ΟΧΙ οι ασκήσεις 4, 7, 9, 10, 11, 12.

 










ΦΥΣΙΚΗ Β΄ ΤΑΞΗ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Θα χρησιμοποιηθούν:

2015, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

Ύλη

Από το Βιβλίο: Φυσική Β΄ Γυμνασίου, των Ν. Αντωνίου, Π. Δημητριάδη, κ.ά. 2015, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

  1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.3 Τα φυσικά μεγέθη και οι μονάδες τους

2.  ΚΙΝΗΣΕΙΣ

ΥΛΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΗ

  • Περιγραφή της κίνησης
  • Η έννοια της ταχύτητας (Εκτός η Διανυσματική περιγραφή της ταχύτητας

3.  ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ: ΔΥΟ ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

  • Η έννοια «Δύναμη»
  • Δύο σημαντικές δυνάμεις στον κόσμο
  • Σύνθεση και ανάλυση δυνάμεων. (Εκτός: Δύναμη που ασκείται σε τραχιά επιφάνεια και ανάλυση δύναμης)
  • Δύναμη και ισορροπία
  • Ισορροπία υλικού σημείου. (Εκτός: Ανάλυση δυνάμεων και ισορροπία, όπως και το παράδειγμα 3.2)
  • Δύναμη και μεταβολή της ταχύτητας
  • Δύναμη και αλληλεπίδραση. (Εκτός η υποενότητα «Εφαρμογές»)

4.  ΠΙΕΣΗ

ΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΗ: ΔΥΟ ΔΙΑΦΡΕΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

  • Πίεση (Εκτός το παράδειγμα της εικόνας 4)
  • Υδροστατική πίεση
  • Ατμοσφαιρική πίεση (Εκτός: Πως υπολογίζουμε την ατμοσφαιρική πίεση)
  • Μετάδοση των πιέσεων στα ρευστά- Αρχή του Πασκάλ
  • Άνωση-Αρχή του Αρχιμήδη

5.  ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΜΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

  • Έργο και ενέργεια (μόνο η 3η παράγραφος «Σήμερα, με την έννοια του έργου … από εσένα στα βιβλία», το «Έργο δύναμης» και «Περιπτώσεις έργου»)
  • Δυναμική-Κινητική ενέργεια. Δύο βασικές μορφές ενέργειας
  • Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της

                                                    Οδηγίες διδασκαλίας                                                   

Οι εκπαιδευτικοί επιλέγουν ερωτήσεις και ασκήσεις, όσες κρίνουν σκόπιμο, ανάλογα με τις ανάγκες του μαθήματος. Η χρήση των ΤΠΕ, όπου είναι αναγκαία, ας χρησιμοποιείται για την υποβοήθηση της διδασκαλίας. Η εργαστηριακή άσκηση όμως είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Τα οικεία ΕΚΦΕ συνδράμουν προς την κατεύθυνση αυτή. Σε κάποιες περιπτώσεις οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν να εκτελούν πειράματα επίδειξης και στη συνέχεια να δίνουν τα δεδομένα μέσω και πολλαπλών αναπαραστάσεων στους μαθητές/τριες για ανάλυση. Αυτό θα βοηθούσε τους μαθητές/τριες να συμμετέχουν σε επιστημονικές πρακτικές, όπως να κάνουν προβλέψεις με βάση τις παρατηρήσεις τους και ανάλυση των δεδομένων. Οι μαθητές/τριες κατά τη διάρκεια συζητήσεων ολόκληρης της τάξης ή μικρών ομάδων μπορούν να μοιραστούν τις υποθέσεις και τα ευρήματά τους. Ο εκπαιδευτικός θα μπορούσε να συμπεριλάβει επίσης ερωτήσεις οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να προωθήσουν την εμπλοκή με τις επιστημονικές πρακτικές και την εμπέδωση των εννοιών, των νόμων και των θεωριών της Φυσικής. Αυτή η πρακτική συνήθως είναι πολύ πιο αποτελεσματική για τους περισσότερους μαθητές από το να ακούνε μόνο διαλέξεις.

Θεωρείται σημαντικό στην αρχή της σχολικής χρονιάς να υπάρχει αξιολόγηση της προϋπάρχουσας γνώσης των μαθητών/τριών αφενός ως προς τα κεντρικά σημεία της ύλης κυρίως της Α’ Γυμνασίου και αφετέρου ως προς ορισμένα άλλα σημεία όπως οι αριθμητικοί συλλογισμοί με χρήση της διαίρεσης και οι επιστημονικές πρακτικές με τις αντίστοιχες δεξιότητες.

Είναι σκόπιμο οι μαθητές/τριες να αντιληφθούν ότι η ύλη οργανώνεται σε διάφορες κλίμακες (μικρόκοσμου μακρόκοσμου) και ότι η κατανόηση της μικροσκοπικής δομής οδηγεί στην ερμηνεία µε ενιαίο τρόπο της μακροσκοπικής συμπεριφοράς της (Δ.Ε.Π.Π.Σ). Προσομοίωση: Οι καταστάσεις της ύλης τα βασικά από PHET

 

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών 23

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες διδακτικές πρακτικές

Παρατηρήσεις Προτεινόμενο υποστηρικτικό υλικό

Προτεινόμενος αριθμός διδακτικών ωρών

Κεφ. 1 –

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

   

1

1.3 Τα φυσικά μεγέθη και οι μονάδες τους

Προτείνεται να γίνει αναφορά στις μονάδες και μετατροπές τους, λόγω των δυσκολιών που συναντούν οι μαθητές/τριες στην εκμάθησή τους.

Με το παράδειγμα της πυκνότητας και τον λειτουργικό ορισμό της να εξηγηθεί το νόημα του λόγου δύο φυσικών μεγεθών.

Τα θεμελιώδη μεγέθη (το μήκος, ο χρόνος και η μάζα). Παράγωγα μεγέθη (εμβαδόν, όγκος, πυκνότητα). Πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια.

 

Επιλογή από τις ερωτήσεις τις εφαρμογές και τις ασκήσεις του βιβλίου.

 

Κεφ. 2 – Κινήσεις

   

4

2.1 Περιγραφή της κίνησης

Προτείνεται να υλοποιηθούν οι δραστηριότητες για την κατανόηση των εννοιών: Θέση, μετατόπιση, χρονικό διάστημα, ταχύτητα μέση και στιγμιαία

Σύστηµα αναφοράς – Υλικό σηµείο – Θέση – Μετατόπιση – Τροχιά Χρονική στιγµή – Χρόνος

Προτείνονται οι προσομοιώσεις:

Θέση – μετατόπιση:, Μέτρο μετατόπισης και μήκος διαδρομής

 
 

ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα:

«Προσδιορισμός θέσης σώματος» (σελ. 25) και «Σημείο αναφοράς και μετατόπιση» (σελ. 27)

Προσδιορισμός της θέσης, Μελετώντας την έννοια της μετατόπισης, Μετατόπιση, Μετατόπιση και τροχιά:

Εξάσκηση στην έννοια “θέση”, Εξάσκηση στην έννοια μετατόπιση Προτείνεται το φύλλο αξιολόγησης για τη θέση – μετατόπιση από το Βιβλίο Εκπαιδευτικού, σελ. 44

 

2.2 Η έννοια της ταχύτητας

Να διδαχθεί η εισαγωγή και οι υποενότητες:

·         Μέση ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα

·         Στιγμιαία ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα

Να μη διδαχθεί η Διανυσματική περιγραφή της ταχύτητας

Μέση ταχύτητα – Στιγµιαία ταχύτητα – Μονάδες στο S.I.

Στοιχειώδης ορισµός του διανύσµατος Κλίμακα ταχυτήτων

 

2.3 Κίνηση με σταθερή ταχύτητα

Να μη διδαχθεί

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΟΧΙ σε ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε:

ΟΧΙ στις ερωτήσεις: 1iii, 3iv, 3v,

ΟΧΙ της ενότητας εφαρμογής γνώσεων: 1, 2

ΟΧΙ οι ασκήσεις: 1, 3, 4, 6, 8.

 

2.4 κίνηση με μεταβαλλόμενη ταχύτητα

Να μη διδαχθεί

Εργαστηριακή άσκηση

Εργαστηριακή δραστηριότητα: Άσκηση 6 του εργαστηριακού οδηγού:

«Μελέτη των ευθύγραμμων κινήσεων».

Άσκηση 6 του εργαστηριακού οδηγού (σελ. 33)

 

Κεφ. 3 –

ΔΥΝΑΜΕΙΣ

   

6

Κίνηση και αλληλεπίδραση: Δύο γενικά χαρακτηριστικά της ύλης

Να διδαχθεί

Κίνηση και Αλληλεπίδραση: Δυνάμεις (βίντεο): Από φωτόδενδρο

 

3.1 Η έννοια

«Δύναμη»

Να διδαχθεί

Σύνθεση δυνάμεων ίδιας διεύθυνσης

Σχεδίαση δυνάμεων, Η έννοια της δύναμης Quiz: Μέτρηση δύναμης με ελατήριο, Η δύναμη ως το αίτιο παραμόρφωσης ή και μεταβολής της ταχύτητας Μέτρηση της Δύναμης – Hooke

 

3.2 Δύο σημαντικές δυνάμεις στον κόσμο

Να διδαχθεί

Μάζα και Βάρος, Μελετώντας την τριβή σε διαφορετικές επιφάνειες, Σχεδίαση του βάρους

 

3.3 Σύνθεση και ανάλυση δυνάμεων

Να διδαχθούν οι υποενότητες, παράγραφοι

·         Σύνθεση δυνάμεων – Συνισταμένη

·         Σύνθεση δυνάμεων με την ίδια διεύθυνση

·         Σύνθεση δυνάμεων με διαφορετικές

(κάθετες μόνον) διευθύνσεις.

Να μην διδαχθούν οι υποενότητες:

·         Δύναμη που ασκείται σε τραχιά επιφάνεια

Προτείνονται οι προσομοιώσεις: Σύνθεση δυνάμεων

Σύνθεση δυνάμεων, Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων

 
 

·         Ανάλυση δύναμης

Σημ. Ο χρόνος να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση των αντίστοιχων φαινομένων και νόμων σε μία διάσταση

Προαιρετικά για την υποστήριξη της διδασκαλίας μπορεί να πραγματοποιηθεί η εργαστηριακή άσκηση 8, «Σύνθεση δυνάμεων». (σελ. 41)

   

3.4 Δύναμη και ισορροπία

Να διδαχθεί

Δυνάμεις και κίνηση

 

3.5 Ισορροπία υλικού σημείου

Να διδαχθεί η εισαγωγή (α΄ νόμος Newton) Να μην διδαχθούν η υποενότητα «Ανάλυση δυνάμεων και ισορροπία» όπως και το παράδειγμα 3.2

Μάζα και αδράνεια

Μελέτη της αδράνειας με το Interactive Physics

 

3.6 Δύναμη και μεταβολή της ταχύτητας

Να διδαχθεί

Αδράνεια και πυκνότητα

 

3.7 Δύναμη και αλληλεπίδραση

Να διδαχθεί (γ΄ νόμος Newton)

Να μην διδαχθεί η υποενότητα

«Εφαρμογές»

Δράση και αντίδραση

 

Εργαστηριακή άσκηση 10:

Εργαστηριακή άσκηση 10, «Μέτρηση Δύναμης – Νόμος του Hooke» (σελ. 47)

Βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας Μέτρηση δύναμης με ελατήριο Ερωτήσεις και Ασκήσεις

 

Μέτρηση Δύναμης – Νόμος του Hooke

 

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις: 2, 3, 6, 12, 13

ΟΧΙ οι ασκήσεις: 4, 5, 7, 8, 10, 12, 13.

 

Κεφ. 4 – ΠΙΕΣΗ

Να διδαχθεί η εισαγωγή «Πίεση και Δύναμη δύο διαφορετικές έννοιες»

Πίεση Δύναμη και Επιφάνεια

6

4.1 Πίεση

Να διδαχθεί (εκτός το παράδειγμα της εικόνας 4.4 )

Σενάριο για την πίεση

 

4.2 Υδροστατική πίεση

Να διδαχθεί

Υδροστατική Πίεση

Μανόμετρο και Υδροστατική πίεση

 

4.3

Ατμοσφαιρική πίεση

Να διδαχθεί

Να μην διδαχθεί η υποενότητα «Πως υπολογίζουμε την ατμοσφαιρική πίεση».

Βίντεο για την Ατμοσφαιρική – Υδροστατική πίεση Ατμοσφαιρική πίεση

Βίντεο για την Ατμοσφαιρικη πίεση

 

4.4 Μετάδοση των πιέσεων στα ρευστά. Αρχή του Πασκάλ

Να διδαχθεί

Αρχή του Pascal

 

4.5 Άνωση – Αρχή του Αρχιμήδη

Να διδαχθεί

Σενάριο διδασκαλίας από το Μείζον πρόγραμμα επιμόρφωσης Ψηφιακό σενάριο για την Άνωση

 

4.6 Πλεύση

Να μη διδαχθεί

   

Εργαστηριακές ασκήσεις 12, 14

Εργαστηριακή δραστηριότητα Εργαστηριακή άσκηση 12

«΄Ανωση – Αρχή του Αρχιμήδη»

 

Εργαστηριακή άσκηση 14,

«Άνωση και βάρος του υγρού που εκτοπίζει το σώμα – Η Αρχή του Αρχιμήδη».

Φύλλο εργασίας από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

Άνωση, Αρχή του Αρχιμήδη και βίντεο: Από ΕΚΦΕ Καρδίτσας

 

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις της ενότητας εφαρμογής γνώσεων 5, 6, 8, 9, 11,

13

ΟΧΙ οι ασκήσεις 1, 6, 7, 8, 9.

 

Κεφ. 5 ΕΝΕΡΓΕΙΑ

   

6

Ενέργεια: Μια θεμελιώδης έννοια της φυσικής

Να διδαχθεί

Ενέργεια μορφές και μετατροπέ:

 

5.1 Έργο και Ενέργεια

Να διδαχθεί η 3η παράγραφος «Σήμερα, με την έννοια του έργου … από εσένα στα βιβλία».

Να διδαχθεί: ΄Εργο δύναμης, από τι εξαρτάται το έργο μιας δύναμης, μονάδες έργου, περιπτώσεις έργου

Σημ. Ο χρόνος μελέτης να αφιερωθεί σε εισαγωγικές εφαρμογές όπου η δύναμη και η μετατόπιση είναι συγγραμμικές.

Έργο σταθερής δύναμης

 

5.2 Δυναμική – Κινητική ενέργεια. Δύο

Να διδαχθεί

Βαρυτική δυναμική ενέργεια, Κινητική ενέργεια

 

βασικές μορφές ενέργειας.

     

5.3 Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της.

Να διδαχθεί

Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας

 

5.4 Μορφές και μετατροπές ενέργειας

Να διδαχθεί

Να μη διδαχθεί η υποενότητα «Θεμελιώδεις μορφές ενέργειας» και «Μετατροπές ενέργειας»

Ενέργεια μορφές και μετατροπές, Ενεργειακό πάρκο

 

5.5 Διατήρηση της ενέργειας

Να διδαχθεί (περιληπτικά ενσωματώνοντάς τη στην 5.4 παραγρ.)

   

5.6 Πηγές ενέργειας

Να μη διδαχθεί

ΟΧΙ ερωτήσεις, ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ οι ερωτήσεις 4ii, 7, 8, 9,

ΟΧΙ της ενότητας εφαρμογής γνώσεων 10

ΟΧΙ οι ασκήσεις 12γ, 13γ.

 









ΦΥΣΙΚΗ
Γ΄ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ + ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Θα χρησιμοποιηθούν:

2015, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

Ύλη

Από το Βιβλίο: Φυσική Γ΄ Γυμνασίου, των Ν. Αντωνίου, Π. Δημητριάδη, κ.ά., ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

1.  ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΦΟΡΤΙΟ

ΑΠΟ ΤΟ ΚΕΧΡΙΜΠΑΡΙ ΣΤΟΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

  • Γνωριμία με την ηλεκτρική δύναμη
  • Το ηλεκτρικό φορτίο
  • Το ηλεκτρικό φορτίο στο εσωτερικό του ατόμου
  • Τρόποι ηλέκτρισης και η μικροσκοπική ερμηνεία
  • Νόμος του Κουλόμπ
  • Το ηλεκτρικό πεδίο (Μόνο η υποενότητα Ηλεκτρική δύναμη και πεδίο)

2.  ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΣ

  • Το ηλεκτρικό ρεύμα
  • Ηλεκτρικό κύκλωμα
  • Ηλεκτρικά δίπολα (Εκτός: «οι εικόνες 2.30, 2.31 με το αντίστοιχο κείμενο», «Νόμος του Ωμ και μικρόκοσμος», «Μικροσκοπική ερμηνεία της αντίστασης ενός μεταλλικού αγωγού»)

2.5 Εφαρμογές αρχών διατήρησης στη μελέτη απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων (μόνο οι υποενότητες «Σύνδεση αντιστατών», «Σύνδεση δύο αντιστατών σε σειρά» και «Παράλληλη σύνδεση αντιστατών»)

3.  ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΖΩΗ

  • Θερμικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος (Εκτός: «Πειραματική μελέτη φαινομένου Joule», «Νόμος του Joule», «Ερμηνεία του φαινομένου Joule»)

3.3 Μαγνητικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος

3.6 Ενέργεια και ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος

4.  ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

  • Ταλαντώσεις (μόνο παραδείγματα για το τι είναι ταλάντωση)
  • Μεγέθη που χαρακτηρίζουν μια ταλάντωση

5.  ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΑΞΙΔΕΥΕΙ

  • Μηχανικά κύματα

                                                    Οδηγίες διδασκαλίας                                                   

Οι εκπαιδευτικοί επιλέγουν ερωτήσεις και ασκήσεις, όσες κρίνουν σκόπιμο, ανάλογα με τις ανάγκες του μαθήματος. Η χρήση των ΤΠΕ, όπου είναι αναγκαία, ας χρησιμοποιείται για την υποβοήθηση της διδασκαλίας. Η εργαστηριακή άσκηση όμως είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Τα οικεία ΕΚΦΕ συνδράμουν προς την κατεύθυνση αυτή. Σε κάποιες περιπτώσεις οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν να εκτελούν πειράματα επίδειξης και στη συνέχεια να δίνουν τα δεδομένα μέσω και πολλαπλών αναπαραστάσεων στους μαθητές/τριες για ανάλυση. Αυτό θα βοηθούσε τους μαθητές/τριες να συμμετέχουν σε επιστημονικές πρακτικές, όπως να κάνουν προβλέψεις με βάση τις παρατηρήσεις τους και ανάλυση των δεδομένων. Οι μαθητές/τριες κατά τη διάρκεια συζητήσεων ολόκληρης της τάξης ή μικρών ομάδων μπορούν να μοιραστούν τις υποθέσεις και τα ευρήματά τους. Ο εκπαιδευτικός θα μπορούσε να συμπεριλάβει επίσης ερωτήσεις οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να προωθήσουν την εμπλοκή με τις επιστημονικές πρακτικές και την εμπέδωση των εννοιών, των νόμων και των θεωριών της Φυσικής. Αυτή η πρακτική συνήθως είναι πολύ πιο αποτελεσματική από το να ακούνε μόνο διαλέξεις.

Προτείνεται ως επανάληψη να υπάρχει αξιολόγηση της προϋπάρχουσας γνώσης των μαθητών/τριών αφενός ως προς τα κεντρικά σημεία της ύλης των προηγούμενων τάξεων του Γυμνασίου όπως ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα, η ισορροπία, η αδράνεια, η σχεδίαση και σύνθεση δυνάμεων, ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα και αφετέρου ως προς ορισμένα άλλα σημεία όπως οι αριθμητικοί συλλογισμοί με χρήση της διαίρεσης, η διατύπωση του νόμου τoυ Hook, του ορισμού της πίεσης, του νόμου της υδροστατικής πίεσης, της αρχής τoυ Pascal, της αρχής του Αρχιμήδη του έργου δύναμης, της γνώσης των μορφών και των μετατροπών ενέργειας καθώς και της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας και της έννοιας της ισχύος  (η

 

οποία στα εσπερινά γυμνάσια δεν διδάσκεται στη Β’ γυμνασίου). Στα παραπάνω προστίθενται και οι επιστημονικές πρακτικές με τις αντίστοιχες δεξιότητες.

 

Πρόσθετο υποστηρικτικό και εναλλακτικό υλικό μπορεί να αναζητηθεί τόσο στα οικεία ΕΚΦΕ όσο και στις ιστοσελίδες των υπολοίπων ΕΚΦΕ.

 

Ενδεικτικά αναφέρονται:

 

Τα προτεινόμενα πειράματα και εργαστηριακές ασκήσεις πρέπει πάντοτε να πραγματοποιούνται σε ασφαλές περιβάλλον για μαθητές/τριες και εκπαιδευτικούς, με τη λήψη όλων των προληπτικών μέτρων ασφάλειας και υγείας που προβλέπουν οι Εργαστηριακοί Οδηγοί.

Διδακτέα ύλη (Περιεχόμενο – Διαχείριση και ενδεικτικός προγραμματισμός)

Σύνολο ελάχιστων προβλεπόμενων ωρών 45

 

Διδακτική ενότητα

Συνιστώμενες διδακτικές πρακτικές / Παρατηρήσεις

Προτεινόμενο ς αριθμός διδακτικών ωρών

ΚΕΦ 1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΦΟΡΤΙΟ

 

6

Από το κεχριμπάρι στον υπολογιστή

Να διδαχθεί

 

1.1 Γνωριμία με την ηλεκτρική δύναμη

Να διδαχθεί

 

1.2 Το ηλεκτρικό φορτίο

Να διδαχθεί

 

1.3 Το ηλεκτρικό φορτίο στο εσωτερικό του ατόμου

Να διδαχθεί

 

1.4       Τρόποι             ηλέκτρισης

και

η

Να διδαχθεί (Για την ηλέκτριση με επαγωγή να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες

 

μικροσκοπική ερμηνεία

   

προσομοιώσεις)

Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός, Στατικός ηλεκτρισμός

Ηλεκτρόνια και αγωγοί, Ηλεκτρόνια και μονωτές, Φόρτιση με επαφή, Ηλέκτριση με

επαγωγή

Βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας (φόρτιση με τριβή και επαφή)

1.5 Νόμος του Κουλόμπ

Να διδαχθεί ποιοτικά χωρίς ασκήσεις που να στηρίζονται στη μαθηματική σχέση

 

Νόμος του Coulomb Νόμος του Coulomb

 

1.6 Το ηλεκτρικό πεδίο

Να μη διδαχθούν οι υποενότητες: «Περιγραφή του ηλεκτρικού πεδίου», «Ηλεκτρικές δυναμικές γραμμές», «Ηλεκτρική θωράκιση», «Ηλεκτρικό πεδίο και ενέργεια»

 
 

Ερωτήσεις και Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

 
 

Να μη γίνει η άσκηση 3. Η άσκηση 2 να διδαχθεί ανάλογα με τις δυνατότητες των μαθητών.

Να μην γίνουν οι ερωτήσεις: 11γ, 14, 15, 20, 26, 27, 28.

Εργαστηριακή δραστηριότητα

Εργαστηριακή Άσκηση 1, «Ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις». Ηλεκτρικά φορτία και πεδία

Δυναμικές γραμμές ηλεκτρικού πεδίου, Ένταση και δυναμικό ηλεκτρικού πεδίου Βίντεο δημιουργίας κεραυνού, διαφορά δυναμικού

 

ΚΕΦ. 2. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

 

10

Ηλεκτρικό πολιτισμός

ρεύμα

και

σύγχρονος

Να διδαχθεί

 

2.1 Το ηλεκτρικό ρεύμα

Να διδαχθεί

Ένταση και φορά του ηλεκτρικού ρεύματος

 

2.2 Ηλεκτρικό κύκλωμα

Να διδαχθεί

Εργαλειοθήκη κυκλωμάτων

 

2.3 Ηλεκτρικά δίπολα

Να διδαχθούν η εισαγωγή και οι υποενότητες:

·         «Αντίσταση του διπόλου»

·         «Νόμος του Ohm»

Να μη διδαχθεί το τμήμα που αρχίζει με τη φράση «ισχύει ο νόμος του Ωμ για κάθε ηλεκτρικό δίπολο;» ως το τέλος της υποενότητας.

Να μη διδαχθούν:

·         «Νόμος του Ωμ και μικρόκοσμος»

·         «Μικροσκοπική ερμηνεία της αντίστασης ενός μεταλλικού αγωγού» Νόμος του Ohm

Εργαστήριο ηλεκτρικών κυκλωμάτων- νόμος του Ohm

 

Σημ.: Να δοθεί ιδιαίτερη βαρύτητα στο νόμο του Ohm, μέσω των εργαστηριακών ασκήσεων.

 

2.4 Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντίσταση ενός αγωγού

Να μη διδαχθεί

(θα εξετασθεί στην Β΄ Λυκείου).

 
           

2.5 Εφαρμογές αρχών διατήρησης στη μελέτη απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων

Να διδαχθούν οι υποενότητες:

·         «Σύνδεση αντιστατών»

·         «Σύνδεση δύο αντιστατών σε σειρά»

·         «Παράλληλη σύνδεση αντιστατών»

Σημ.: Να δοθεί έμφαση στην έννοια της ισοδύναμης αντίστασης και να υποβαθμιστεί η διαδικασία απόδειξης των σχ. 2.19 και 2.22. Επίσης προτείνεται η εντατική χρήση των εργαστηριακών δραστηριοτήτων και όπου δεν είναι εφικτό να γίνει αναζήτηση σε γνωστά links.

Παράλληλη σύνδεση αντιστατών, Σύνδεση δύο αντιστατών σε σειρά Εργαλειοθήκη κυκλωμάτων

 
 

Ερωτήσεις – Ασκήσεις:

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

Να μην διδαχθούν ασκήσεις που περιλαμβάνουν σύνθετα ηλεκτρικά κυκλώματα, όπως η

10 (μέχρι δύο αντιστάτες).

ΟΧΙ στις ερωτήσεις 2, 7, 9 ΟΧΙ στις ασκήσεις 3, 6, 7, 8

Εργαστηριακή δραστηριότητα

Να γίνουν οι εργαστηριακές ασκήσεις 2 (Ν. Ohm), 4, 5 (Σύνδεση αντιστατών), 6 (Διακοπή και βραχυκύκλωμα).

Βίντεο πειραμάτων από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας:

O νόμος του Ohm: Από ΕΚΦΕ Αμπελοκήπων

Προτείνεται η μελέτη της συνδεσμολογίας αντιστατών να πραγματοποιηθεί μέσω των πειραματικών δραστηριοτήτων.

 

ΚΕΦ. 3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

 

8

Ηλεκτρική ενέργεια και σύγχρονη ζωή

Να διδαχθεί

 

3.1       Θερμικά             αποτελέσματα             του ηλεκτρικού ρεύματος

Να διδαχθεί η υποενότητα «Κάθε συσκευή από την οποία διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα θερμαίνεται»

Να μη διδαχθούν οι υποενότητες:

·         «Πειραματική μελέτη φαινομένου Joule»

·         «Νόμος του Joule»

 
 

·         «Ερμηνεία του φαινομένου Joule»

Να διδαχθεί η υποενότητα «Εφαρμογές του φαινομένου Joule»

 

3.2        Χημικά       αποτελέσματα              του Ηλεκτρικού ρεύματος

Να μη διδαχθεί

 

3.3.          Μαγνητικά                  αποτελέσματα ηλεκτρικού ρεύματος

Να διδαχθεί

Σημ.:     Θεωρείται     σκόπιμη     η     διδασκαλία    αυτής     της               υπενότητας, αφού          ο ηλεκτρομαγνητισμός έχει αφαιρεθεί από την ύλη της Β΄ Λυκείου.

Γήινο μαγνητικό πεδίο

Αρχή λειτουργίας κινητήρα συνεχούς ρεύματος, Μαγνήτης και ηλεκτρικό κύκλωμα: Ηλεκτρικό κουδούνι, κινητήρας συνεχούς ρεύματος

Το πείραμα του Oersted: Από ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας

Βίντεο του πειράματος του Oersted από το ΕΚΦΕ Καρδίτσας

Τα μαγνητικά αποτελέσματα του Ηλεκτρικού ρεύματος: Από ΕΚΦΕ Νέας Σμύρνης

 

3.4 Ηλεκτρική και μηχανική ενέργεια

Να μη διδαχθεί

 

3.5 Βιολογικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος

Να μη διδαχθεί

 

3.6 Ενέργεια και ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος

Να διδαχθεί

Οικιακές συσκευές, ισχύς, ενέργεια

 
 

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ Ερωτήσεις: 1, 2, 4, 5

ΟΧΙ Ασκήσεις: 4, 5, 6, 10

 

ΚΕΦ. 4 ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

 

3

ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

Να διδαχθεί

 

4.1 Ταλαντώσεις

Να μη διδαχθεί. Μέσω παραδειγμάτων να εξηγηθεί τι είναι ταλάντωση.

 

4.2 Μεγέθη που χαρακτηρίζουν μια ταλάντωση

Να διδαχθεί η υποενότητα

«Για να περιγράψουμε μια ταλάντωση … έως …και πλάτος της ταλάντωσης». Από ποια μεγέθη εξαρτάται η περίοδος της ταλάντωσης του εκκρεμούς να το διερευνήσουν οι

 
 

μαθητές/τριες, διατυπώνοντας υποθέσεις, εκτελώντας τα πειράματα, λαμβάνοντας μετρήσεις και βγάζοντας συμπεράσματα.

Περίοδος ταλάντωσης εκκρεμούς, Κίνηση απλού εκκρεμούς

Εργαστηριακή δραστηριότητα.

Εργαστηριακή Άσκηση (7), «Πειραματικός έλεγχος των νόμων του Απλού εκκρεμούς». Πειραματικός έλεγχος των νόμων του απλού εκκρεμούς Από ΕΚΦΕ Καρδίτσας.

Ερωτήσεις -Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ Ερωτήσεις: 3γ, 4, 6, 8, 9

 

ΚΕΦ 5. ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

 

6

Η ενέργεια ταξιδεύει

Να διδαχθεί

 

5.1 Μηχανικά κύματα

Να διδαχθεί

Εγκάρσια και διαμήκη κύματα

Διάδοση κυμάτων εγκάρσια και διαμήκη κύματα

 

5.2 Κύμα και ενέργεια

Να διδαχθεί Εισαγωγή στα κύματα

 

5.3 Χαρακτηριστικά μεγέθη του κύματος

Να διδαχθεί η πρώτη υποενότητα μέχρι την εξίσωση u = λf, χωρίς την απόδειξη. Να μη διδαχθούν οι υποενότητες:

·         «Κυματικά φαινόμενα: Ανάκλαση και διάθλαση των μηχανικών κυμάτων»

·         «Ανάκλαση»

·         «Διάθλαση»

Σημ. α) οι έννοιες ανάκλαση και διάθλαση θα παρουσιαστούν στο κεφ. για το φως. Κύματα σε χορδή

 

5.4 Ήχος

Να διδαχθεί

 
 

Σημ.: Οδηγία για την ανάγνωση των εικόνων 5.10 και 5.15. «Παρουσιάζουν την αλλαγή της τιμής της ατμοσφαιρικής πίεσης λόγω της διάδοσης του ηχητικού κύματος. Η τιμή της πίεσης αλλάζει γύρω από την κανονική τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης».

Ηχητικά κύματα

Βίντεο για τη διάδοση των κυμάτων

 

5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριστικά του ήχου

Να διδαχθεί

Μέτρηση ταχύτητας του ήχου

 
 

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ Ερωτήσεις: 12, 13

 

ΚΕΦ. 6. ΦΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΔΟΣΗ ΦΩΤΟΣ

 

4

Φως: από τη μυθολογία στην τεχνολογία

Να διδαχθεί

 

6.1 Φως: Όραση και ενέργεια

Να διδαχθεί

Έγχρωμη όραση, Το ανθρώπινο μάτι

 

6.2 Διάδοση του φωτός

Να διδαχθεί

Να μη διδαχθεί η υποενότητα «Αρχή του ελαχίστου χρόνου». Το φως ταξιδεύει

Σκιά – παρασκιά και έκλειψη του Ηλίου (Σελήνης), O Ήλιος η Γη και η Σελήνη

 
 

Ερωτήσεις Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

 

ΚΕΦ. 7. ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

 

2

7.1 Ανάκλαση του φωτός

Να διδαχθεί

Να μη διδαχθεί το ένθετο: «Ανάκλαση και αρχή του ελαχίστου χρόνου»

 

7.2 Εικόνες σε καθρέφτες: Είδωλα

Να διδαχθεί

Να μη διδαχθούν οι υποενότητες:

·         «Καμπύλοι καθρέφτες»

 
 

·         «Σφαιρικοί καθρέφτες. Εστία σφαιρικών καθρεφτών»

·         «οπτικό πεδίο» Ανάκλαση και Διάθλαση

 

7.3 Προσδιορισμός ειδώλου σε κοίλους και κυρτούς καθρέφτες

Να μη διδαχθεί

 
 

Ερωτήσεις και Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

ΟΧΙ Ερωτήσεις: 1, 4

ΟΧΙ Ασκήσεις: 2, 3, 4

 

ΚΕΦ. 8. ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ

 

4

8.1 Διάθλαση του φωτός

Να διδαχθεί

Να μην διδαχθούν οι υποενότητες:

·         «Διάθλαση και αρχή του ελαχίστου χρόνου»

·         «Νόμος της διάθλασης – Snell»

Ανάκλαση – ΔιάθλασηΔιάθλαση φωτός

 

8.2 Εφαρμογές της διάθλασης του φωτός

Να μη διδαχθεί

 

8.3 Ανάλυση του φωτός

Να διδαχθεί μόνο η υποενότητα «Ανάλυση λευκού φωτός». Πρίσματα και ανάλυση φωτός

 

8.4 Το χρώμα

Να διδαχθεί

 
 

Ερωτήσεις – Ασκήσεις

ΟΧΙ ερωτήσεις – ασκήσεις ή επιμέρους ερωτήματα τα οποία αναφέρονται σε ύλη που αφαιρέθηκε.

 

ΚΕΦ. 9 ΦΑΚΟΙ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

 

2

Φακοί: Η όρασή μας στον μικρόκοσμο και τον μεγάκοσμο

Να μη διδαχθεί

 

9.1     Συγκλίνοντες           και           αποκλίνοντες φακοί

Να διδαχθεί.

Φακοί και κάτοπτρα