9. évfolyam I. MOZGÁSTAN Mozgástani alapfogalmak: A mozgás hely szerinti jellemzése Hely, hosszúság és idő mérése. A mozgás viszonylagossága, a vonatkoztatási rendszer. A mozgás időbeli jellemzése, a sebesség fogalma Egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata. A gyorsulás fogalma Egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás kísérleti vizsgálata. A szabadesés A szabadesés vizsgálata. A nehézségi gyorsulás meghatározása. Összetett mozgások. Egyenletes körmozgás. II. ERŐTAN A tehetetlenség törvénye (Newton I. törvénye). Galilei relativitási elve. Párkölcsönhatások A testek rugalmassága, ütközések A tömeg, mint a tehetetlenség mértéke Lendület, a lendületváltozás és az erőhatás kapcsolata. Lendülettétel. Lendületmegmaradás párkölcsönhatás (zárt rendszer) esetén. Az erő fogalma. Az erő mozgásállapot-változtató (gyorsító) hatása – Newton II. törvénye A kölcsönhatás törvénye (Newton III. törvénye). A dinamika alapegyenlete. Erőtörvények A rugóerő Rugalmas nyújtás, Hooke-féle törvény. A súrlódási és a közegellenállási erő.
Newton gravitációs erőtörvénye. Az egyenletes körmozgás dinamikai leírása Az égitestek mozgása A bolygók körmozgáshoz hasonló centrális mozgása, Kepler törvényei. Kopernikuszi világkép alapjai. Pontszerű és merev test egyensúlya Pontrendszerek Forgatónyomaték Az eredő erő meghatározása Egyensúlyi helyzetek A tömegközéppont fogalma Egyszerű gépek… Emelők, csigák, lejtő
III. MUNKA, ENERGIA, TELJESÍTMÉNY A munka Az energia A munka fajtái, a mozgási energia Munkatétel. Mechanikai energiafajták Kölcsönhatási energiák A magassági energia Két pontszerű test közötti gravitációs kölcsönhatás energiája Rugalmas energia (rugóenergia) A mechanikai energiamegmaradás törvénye. Teljesítmény Hatásfok IV. FOLYADÉKOK ÉS GÁZOK MECHANIKÁJA A nyomás fogalma, a hidrosztatikai nyomás, a légnyomás és mérése Nyomásviszonyok folyadékokban, felhajtóerő, úszás Alkalmazott hidrosztatika.
Pascal törvénye, hidrosztatikai nyomás. Hidraulikus gépek. Folyadékok modellje, a folyadékrészecskék között fellépő erők (adhéziós- és kohéziós erők), felületi feszültség, hajszálcsövesség Áramló folyadékok és gázok Kontinuitási egyenlet Bernoulli-törvény Viszkozitás Hagen-Poiseuille-féle törvény Stokes-féle súrlódási törvény Aerodinamikai felhajtóerő, repülés Az áramló közegek energiája, a szél- és a vízi energia hasznosítása.
10. évfolyam I. ELEKTROSZTATIKA Elektrosztatikai alapjelenségek. Coulomb törvénye. Az elektromos erőtér (mező). A homogén elektromos mező. Az elektromos mező munkája homogén mezőben. Az elektromos feszültség fogalma. Töltés eloszlása fémes vezetőn. Kapacitás fogalma. A kondenzátor energiája. Az elektromos mező energiája. II. EGYENÁRAMOK Az elektromos áram. A zárt áramkör. Ohm törvénye, áram- és feszültségmérés. Fogyasztók (vezetékek) ellenállása. Fajlagos ellenállás. Ohm törvénye teljes áramkörre. Elektromotoros erő, kapocsfeszültség, a belső ellenállás fogalma. Az elektromos mező munkája az áramkörben. Az elektromos teljesítmény. Összetett hálózatok. Az áram vegyi hatása. Az áram biológiai hatása. Mágneses mező (permanens mágnesek). Az egyenáram mágneses hatása. Az elektromotor működése. Lorentz-erő – mágneses tér hatása mozgó szabad töltésekre. III. HŐTAN A hőmérséklet, hőmérők, hőmérsékleti skálák. Hőtágulás. Folyadékok hőtágulása. Gázok állapotjelzői, összefüggéseik. Boyle-Mariotte-törvény, Gay-Lussac-törvények. A Kelvin-féle gázhőmérsékleti skála. Az ideális gáz állapotegyenlete.
Melegítés munkavégzéssel. (Az ősember tűzgyújtása.) A belső energia fogalmának kialakítása. A belső energia megváltoztatása. A termodinamika I. főtétele. Alkalmazások konkrét fizikai, kémiai, biológiai példákon. Egyszerű számítások. Hőerőgép. Gázzal végzett körfolyamatok. A hőerőgépek hatásfoka. Az élő szervezet hőerőgépszerű működése. Az „örökmozgó” lehetetlensége. A természeti folyamatok iránya. A spontán termikus folyamatok iránya, a folyamatok megfordításának lehetősége. A termodinamika II. főtétele. A halmazállapotok makroszkopikus jellemzése, energetikai és mikroszerkezeti értelmezése. Az olvadás és a fagyás jellemzői. A halmazállapot-változás energetikai értelmezése. Jelenségek, alkalmazások: Párolgás és lecsapódás (forrás). A párolgás (forrás), lecsapódás jellemzői. Halmazállapot-változások a természetben. A halmazállapot-változás energetikai értelmezése.
11. évfolyam I. HULLÁMTAM A rugóra akasztott rezgő test kinematikai vizsgálata. A rezgésidő meghatározása. A rezgés dinamikai vizsgálata. A rezgőmozgás energetikai vizsgálata. A mechanikai energiamegmaradás harmonikus rezgés esetén. A hullám fogalma, jellemzői. Hullámterjedés egy dimenzióban, kötélhullámok. Felületi hullámok. Hullámok visszaverődése, törése. Hullámok találkozása, állóhullámok. Hullámok interferenciája, az erősítés és a gyengítés feltételei. Hullámkádas kísérletek alapján értelmezze a hullámok visszaverődését, törését. Tudja, hogy a hullámok akadálytalanul áthaladhatnak egymáson. Értse az interferencia jelenségét és értelmezze az erősítés és gyengítés (kioltás) feltételeit. Térbeli hullámok. A hang fizikai jellemzői. Ultrahang és infrahang. Zajszennyeződés fogalma. II. ELEKTROMÁGNESES JELENSÉGEK Az elektromágneses indukció jelensége. A mozgási indukció. A nyugalmi indukció. Lenz törvénye. A váltakozó feszültség és áram jellemző paraméterei. Ohm törvénye váltóáramú hálózatban. Transzformátor. Az önindukció jelensége. Az elektromos energiahálózat. Távvezeték, transzformátorok. Az elektromos energiafogyasztás mérése. Az energiatakarékosság lehetőségei. A transzformátor magyar feltalálói. Elektromágneses rezgések, hullámok Az elektromágneses rezgőkör, elektromágneses rezgések. Elektromágneses hullám, hullámjelenségek. Az elektromágneses spektrum.
Az elektromágneses hullámok gyakorlati alkalmazása. A fény mint elektromágneses hullám. A fény terjedése, a vákuumbeli fénysebesség. A történelmi kísérletek a fény terjedési sebességének meghatározására. A fény visszaverődése, törése új közeg határán (tükör, prizma). A fehér fény színekre bontása. A geometriai optika alkalmazása. Képalkotás. III. MODERN FIZIKA Az anyag atomos felépítése felismerésének történelmi folyamata. A modern atomelméletet megalapozó felfedezések. A korai atommodellek. Az elektron felfedezése: Thomson-modell. Az atommag felfedezése: Rutherford-modell. Bohr-féle atommodell. Az elektron kettős természete, de Broglie-hullámhossz. A kvantummechanikai atommodell. Fémek elektromos vezetése. Félvezetők szerkezete és vezetési tulajdonságai. Az atommag alkotórészei, tömegszám, rendszám, neutronszám. Az erős kölcsönhatás. Stabil atommagok létezésének magyarázata. Magreakciók. A radioaktív bomlás. A természetes radioaktivitás. Mesterséges radioaktív izotópok előállítása és alkalmazása. Maghasadás. Tömegdefektus, tömeg-energia egyenértékűség. A láncreakció fogalma, létrejöttének feltételei. Az atombomba. Az atomreaktor és az atomerőmű. Magfúzió. A radioaktivitás kockázatainak leíró bemutatása. Sugárterhelés, sugárvédelem. Geocentrikus és heliocentrikus világkép. Asztronómia és asztrológia. Űrtávcsövek. Rádiócsillagászat. Égitestek.
A Naprendszer és a Nap. Csillagrendszerek, Tejútrendszer és galaxisok. A kozmológia alapjai. Perdület a Naprendszerben. Nóvák és szupernóvák.
