priručnik "fizika"

Download Priručnik

Post on 28-Jan-2017

216 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • PRIRUNIK

    FIZIKAMILE DELALIJA | NELA DELALIJA

    Projekt je sufinancirala Europska unija iz Europskog socijalnog fonda.

    Europska unijaUlag t

  • Vie informacija na www.strukturnifondovi.hr

    Korisnik

    GimnazijaNova Gradika

    Strojarski fakultetu Slavonskom Brodu PARTNERI

    PRIRUNIK ZA NASTAVNIKE

    FIZIKA

    PROF.DR.SC. MILE DELALIJA | NELA DELALIJA, PROF.

    Europska unijaUlag t

  • FIZIKAPrirunik za fakultativnu fiziku za prirodoslovno-matematike gimnazije s ispitima za provjeru ishoda uenja

    Autori: Prof.dr.sc. Mile Delalija | Nela Delalija, prof.

    Korisnik:GIMNAZIJA MATIJA MESINaselje Slavonija I br.8, 35000 Slavonski BrodTel.: +385 35 446 252 (centrala), +385 35 446 251 (ravnatelj)Fax.: +385 35 402 880E-mail: gmm@gimnazija-mmesic-sb.skole.hr | Web: http://www.gimnazija-mmesic-sb.skole.hr

    Grafiko oblikovanje: Udruga Lima - Tin Horvatin

    Tisak: Diozit d.o.o.

    Partneri:GIMNAZIJA NOVA GRADIKATrg kralja Tomislava 9, 34000 Nova Gradika, HrvatskaTel: +385 35 361 427 | Fax: +385 35 492 721Email: ured@gimnazija-nova-gradiska.skole.hr | Web: http://gimnazija-nova-gradiska.skole.hr

    STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODUTrg Ivane Brli Maurani 2, 35000 Slavonski Brod, HrvatskaTel: +385 35 446 188 | Fax: +385 35 446 446Email: info@sfsb.hr | Web: http://www.sfsb.unios.hr

    Posrednika tijela:MINISTARSTVO ZNANOSTI, OBRAZOVANJA I SPORTADonje Svetice 38, 10000 Zagreb, Hrvatskawww.mzos.hr | email: esf@mzos.hr

    AGENCIJA ZA STRUKOVNO OBRAZOVANJE I OBRAZOVANJE ODRASLIHOrganizacijska jedinica za upravljanje strukturnim instrumentimaRadnika cesta 37b, 10000 Zagreb, Hrvatska - www.asoo.hr/defco/email: defco@asoo.hr

    Gimnazija Matija Mesi, Slavonski Brod, 2016.Sva prava pridrana. Nije doputeno niti jedan dio ovog prirunika reproducirati ili distribuirati u bilo kojem obliku ili pohraniti u bazi podataka bez prethodnog pismenog odobrenja nakladnika.

    Prirunik je izraen u sklopu projekta STEM genijalci kojega je sufinancirala Europska unija iz Europskog socijalnog fonda.

    Vie informacija o EU fondovima na www.strukturnifondovi.hr.

    Slavonski Brod, 2016.

  • SADRAJ - popis poglavlja

    7

    9.

    ........................................................................................................1

    ..........................................................................2

    ........................................................3

    ........................................................................13

    .................................................26

    ..................................34

    ........................................................................................44

    ....................58

    ...........................................................62

    I. Uvod

    II. Godinji nastavni plan

    III. Osnove eksperimentalne fizike

    IV. Mehanika krutog tijela

    V. Termodinamiki prijenosi energije

    VI. Osnove primijenjenog elektromagnetizma

    VII. Valovi i optika

    VIII. Obrazac za pripremu nastavne teme s primjerom

    IX. Dodatna pitanja s rjeenjima

  • 1

    FIZIKAE=mc2

    I. UVOD

    Prirunik za nastavnike za Fakultativnu fiziku za prirodoslovno-matematike gimnazije namijenjen je nastavnicima koji vode nastavu iz fakultativnog predmeta fizike za odabrane i talentirane uenike 3. i 4. razreda prirodoslovno-matematikih gimnazija. U Prirunik je uvrten pregled svih predvienih nastavnih cjelina i tema.

    Na kraju svake cjeline nalaze se primjeri rijeenih pitanja i zadataka za provjeru steenih ishoda uenja. Uz Prirunik pripremljene su jednostavne prezentacije za svaku nastavnu cjelinu i interaktivne prezentacije za samostalno dodatno uenje te su povezane s ovim prirunikom. Pripremljena su i pitanja za kviz koja omoguavaju dodatno cjelovito uenje i provjeru steenih ishoda uenja.

    Na kraju Prirunika dan je prijedlog obrasca za pripremu nastave te dodatna pitanja iz kviza s rjeenjima za provjeru steenih ishoda uenja.

    Prirunik je prilagoen voenju nastave kroz istraivake aktivnosti s naglaskom na eksperimentne. Zamiljeno je da se nastava vodi tako kako bi se fizika istinski prikazala kao tipian primjer discipline koja istraivanja i rjeavanje problema temelji na izravnim promatranjima, provedbi eksperimenta i detaljnoj analizi prikupljenih podataka. Stoga je ovaj predmet u svim cjelinama sastavljen od eksperimentalnih radova i istraivanja iz odabranih dijelova fizike.

    Dobro je isticati meusobnu povezanost nastavnih cjelina ime se uenicima osigurava daljnje uspjeno samostalno uenje i studiranje na prirodoslovno-matematikim i tehnikim studijima.

    U prvoj nastavnoj cjelini treba isticati znanja i vjetine koja su trajna i korisna za sve vrste istraivakih aktivnosti. Uenici u zajednikom radu s drugima trebaju stjecati urednost, istraivaku inicijativnost i poduzetnitvo, kritiko razmiljanje, odgovornost, suradnju i potrebu umreavanja s drugima, te elju za daljnje samostalno uenje i istraivanje.

    Ostale cjeline pokrivaju odabrane teme iz mehanike krutih tijela, termodinamikih prijenosa energije, primijenjenog elektromagnetizma, valova i optike, koja pretstavljaju podlogu za razumijevanje i sudjelovanje u razvoju i primjeni suvremenih tehnologija. Dobro je nastavnim metodama i postupcima dodatno poticati stjecanje takvih kompetencija.

    Za uspjena istraivanja u fizici potrebna su znanja i vjetine iz irokog spektra drugih disciplina, ukljuujui matematiku, raunarstvo i praktine vjetine, te je dobro nastavom u ovom predmetu to dodatno produbljivati.

    Treba imati na umu da je cilj ovog predmeta kod uenika razviti vrijednosti koje trebaju suvremenom drutvu i pojedincima, a koji se temelji na posebnom nainu razmiljanja i rjeavanja razliitih problema, stvarajui odrive zakljuke i spoznaje.

    Za uspjeh nastave ovog predmeta vano je redovito analizirati uspjenost i obnavljati teme, primjere istraivanja i primjene suvremenih tehnologija u eksperimentalnim aktivnostima. U tom smislu, preporuamo pratiti izazove i iskustva prethodnih uenika tijekom njihovog studiranja i dalnjeg rada i napredovanja.

  • 2

    FIZIKA

    II. GODINJI NASTAVNI PLAN

    Nastavne cjeline i teme Broj sati

    Osnove eksperimentalne fizike 18Dizajniranje istraivakog rada 2Modeliranje realnih sustava 2Priprema i provoenje mjerenja 4Analiza prikupljenih podataka 2Vizualizacija podataka i rezultata 2Priprema pisanog rada i prezentacija 3Provjera steenih kompetencija 2Analiza provjere 1

    Mehanika krutog tijela 18Osnovne vrste gibanja tijela 2Kinematike veliine rotacije 2Centar mase i teite tijela 2Jednadbe gibanja krutih tijela 1Odreivanje hvatita i orijentacija odabranih sila 1Istraivanje sile trenja 2Istraivanje uvjeta ravnotee i stabilnosti zadanog tijela 1Primjeri za vjebu 4Provjera steenih kompetencija 2Analiza provjere 1

    Termodinamiki prijenosi energije 8Plinski zakoni 1Naini prijenosa topline 2Odreivanje specifinog toplinskog kapaciteta 1Promjena entropije 1Primjeri za vjebu 1Provjera steenih kompetencija 1Analiza provjere 1

    Osnove primijenjenog elektromagnetizma 8Odreivanje kapaciteta kondenzatora 1Odreivanje omskog otpora vodia i baterije 1Magnetsko polje Zemlje 1Otpori u strujnom krugu izmjenine struje 2Primjeri za vjebu 1Provjera steenih kompetencija 1Analiza provjere 1

    Valovi i optika 18Primjeri harmonijskih titranja 2Priguena i prisilna titranja 1Mehaniki i elektromagnetski valovi 1Brzina mehanikih valova 2Brzina elektromagnetskih valova 1Osnovni zakoni geometrijske optike 1arita zrcala 1arita lee 1Optiki instrumenti 1Odreivanje debljine niti kose 1Odreivanje valne duljine svjetlosti pomou optike reetke 1Polarizacija 1Primjeri za vjebu 1Provjera steenih kompetencija 2Analiza provjere 1

  • 3

    FIZIKAE=mc2

    III. OSNOVE EKSPERIMENTALNE FIZIKE

    TEME: DIZAJNIRANJE ISTRAIVAKOG RADA

    Dizajniranje istraivakog rada ukljuuje:a) Opisivanje motivacije i cilja istraivanja. Za bolju razradu ideje te jasnou motivacije i cilja

    istraivanja korisno je odgovarati na sljedea pitanja: to istraivati i zato? Tko su korisnici rezultata istraivanja? Tko je ciljana skupina kojoj se eli pretstaviti

    rezultati istraivanja? Koja je potencijalna korist rezultata istraivanja i na koji se nain mogu koristiti?

    b) Razradu teorijske podloge na postavljenu hipotezu. Korisna pitanja: to je hipoteza predvienih istraivanja? to je ve poznato u odnosu na postavku hipoteze, a to nepoznato? to je do sada istraeno? Koja se teorijska podloga uzima za predvieno istraivanje?

    c) Odabir relevantne literature. Korisna pitanja: Kako odabrati relevantnu literaturu? Daje li odabrana literatura svu potrebnu teorijsku podlogu za istraivanja? Ukljuuje li odabrana literatura prethodna slina i povezana istraivanja?

    Primjer: Istraiti odskok teniske loptice na razliitim podlogama. Istraiti odskok teniske loptice na razliitim podlogama. Razlog takvih istraivanja mogao

    bi biti interes poboljanja igre u tenisu ovisno o podlozi, prilagodba treninga i slino. Korisnici istraivanja mogu biti proizvoai i dizajneri teniskih loptica, igrai, treneri,

    organizatori turnira, kao i svi drugi koji se bave tim sportom, ukljuujui i rekreativno bavljenje.

    Potencijalno nove loptice, potencijalna proizvodnja, drugaija i zanimljivija igra, bolje pripremljeni treninzi, itd.

    Hipoteza u zadanom primjeru moe biti iskazana na sljedei nain: U sudaru loptice s razliitim podlogama gubi se razliiti dio energije.

    Za zadani primjer, poznato je koliki se dio kinetike energije gubi u mnogim sluajevima, ali ipak nije istraeno u potpunosti.

    Do sada je istraeno za razliite podloge i uvjete, ali ne za sve. Teorijska podloga za istraivanje iz primjera moe se iskazati navedenim izrazom.

    Izraz daje vrijednosti e