02

METODICKÉ LISTY výstup projektu Vzdělávací středisko pro další vzdělávání pedagogických pracovníků v Chebu reg. č. projektu: CZ.1.07/1.3.11/02.0007

Sada metodických listů:

KABINET FYZIKY

Název metodického listu: Úlohy ve fyzice

Název příspěvku

Úlohy ve fyzice

Jméno autora

Jan Dirlbeck

Stručná anotace

Úlohy podle struktury dovedností

Očekávaný výstup vzhledem k RVP ZV

Rozvíjené klíčové kompetence

Seznámit učitele fyziky s různými typy úloh a jejich využitím v hodinách fyziky, v domácí přípravě. Kompetence občanské ⋅ poznáním základních fyzikálních zákonů si vytváří pozitivní postoj k okolnímu světu. Kompetence sociální a personální ⋅ provádí výpočty, experimenty v malých skupinách pod vedením vyučujícího, spolupracuje v kolektivu Kompetence komunikativní ⋅ písemně zapisuje výpočty, experimenty, má výstižný, souvislý a logický projev i ústní, svůj názor dokáže obhájit vhodnými argumenty, respektuje názory ostatních Kompetence k učení ⋅ vyhledává nezbytné informace, rozvíjí svoji schopnost vstřebávat potřebné informace, zvažuje jejich důležitost, pracuje s odbornou literaturou, správně používá odborné termíny Kompetence pracovní ⋅ podporujeme samostatnost a tvořivost, vyžadujeme dokončení práce v dohodnuté kvalitě a termínech

Průřezové téma

Osobnostní a sociální výchova

Organizace časová

4 vyučovací hodiny

Nutné pomůcky a prostředky

Dataprojektor

Použitá literatura a zdroje

Příručka učitele fyziky na základní škole s náměty pro tvorbu ŠVP

Poznámka

Sada metodických listů: 4 ks kabinetu fyziky

Metodický list č. 1 – Úlohy kvantitativní Úlohy kvantitativní Jednoduché (modelové, rutinní) úlohy Úlohy zaměřené na získávání kvantitativních údajů z grafů a tabulek Složitější úlohy 1. Seznámit učitele s typy fyzikálních úloh 1.– 4. 2. Ukázat způsoby řešení a jejich využití ve výuce 3. Pokusit se vytvořit úlohy jednotlivými frekventanty kurzu a sestavit tak základní databázi úloh Klíčové kompetence Kompetence občanské: poznáním základních fyzikálních zákonů si vytváří pozitivní postoj k okolnímu světu. Kompetence sociální a personální: provádění výpočtů, experimentů v malých skupinách pod vedením vyučujícího, žáci spolupracují v kolektivu Kompetence komunikativní: písemné zápisy výpočtů, experimentů, výstižný, souvislý a logický projev i ústní, svůj názor dokáže obhájit vhodnými argumenty, respektuje názory ostatních Kompetence k učení: vyhledávání nezbytných informací, rozvíjejí svoji schopnost vstřebávat potřebné informace, zvažují jejich důležitost, pracují s odbornou literaturou, správně využívají odborné termíny Kompetence pracovní: podporujeme samostatnost a tvořivost, vyžadujeme dokončení práce v dohodnuté kvalitě a termínech Typy úloh a užití aktivních sloves

1 Úlohy kvantitativní a) vypočítat některé fyzikální veličiny z jiných veličin 1.1 Jednoduché b) porovnat dvě nebo více (modelové, rutinní) úlohy hodnot fyzikálních veličin stejného druhu c) odhadnout hodnotu fyzikální veličiny a) odečíst hodnotu fyzikální veličiny z grafu či jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (například jízdního řádu) 1.2 Úlohy zaměřené na získávání kvantitativních údajů z grafů a tabulek

b) popsat závislost dvou fyzikálních veličin na základě předložených údajů (ve formě tabulky, grafu)

c) provést extrapolaci z tabulky nebo grafu

1.3 Složitější úlohy

a) provést výpočet, je-li potřeba vyhledat potřebné údaje v jiné literatuře, v tabulkách, grafu, nebo jiném předloženém materiálu b) provést výpočet, jsou-li zadány nadbytečné údaje c) provést výpočet, je-li úloha zadána neúplně d) provést výpočet pro případ, kdy úloha má více řešení (divergentní úlohy)

Vypočti; urči; vyjádři v …; jaká je hodnota fyzikální veličiny; Porovnej (velikosti); doplň správný znak ( , =, ); uspořádej; rozhodni, který (jaký) z; Odhadni hodnotu fyzikální veličiny Urči (z grafu, …), jaká je hodnota fyzikální veličiny; Na základě informací z …, popiš, urči; jaká je závislost mezi; o jakou závislost se jedná; kolikrát musíme zvýšit (snížit), aby se zvýšilo (snížilo); Odhadni z (tabulky, grafu) další hodnotu fyzikální veličiny; jak by vypadal graf závislosti X na Y, jestliže;

Na základě údajů (z grafu ..), vypočítej, urči;

Vypočti, urči, jaká je hodnota fyzikální veličiny; Vypočti, urči, jaká je hodnota fyzikální veličiny; Urči všechna (některá) řešení; urči, kolika způsoby můžeš udělat;

Úlohy kvantitativní Jednoduché úlohy a) vypočítat veličiny z jiných veličin

b) porovnat dvě nebo více veličin stejného druhu

c) odhadnout hodnotu fyzikální veličiny Úlohy zaměřené na získávání kvantitativních údajů z grafů a tabulek

a) odečíst hodnotu fyzikální veličiny z grafu či jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (například jízdního řádu) b) popsat závislost dvou fyzikálních veličin na základě předložených údajů (ve formě tabulky, grafu)

Vypočítej hustotu látky, jestliže znáš objem a hmotnost tělesa. Urči rychlost tělesa, je-li známa dráha, kterou těleso urazilo, a doba, kterou k tomu potřebovalo. Porovnej a doplň správný znak 0,4 kN 40 N 0,4 kN 400 N 72 km/h 20 m/s 30 min 800 s 30 min 2400 s 1,5 m 150 mm apod. Odhadni objem předložené PET lahve, hmotnost balíčku másla, délku lavice, tužky, dobu 20 s, 35 s, tloušťku učebnice, apod. Urči hodnotu z grafu

Urči z grafu jaká je závislost

Složitější úlohy

c) provést extrapolaci z tabulky nebo grafu

Urči z grafu koncentraci v roce …

a) provést výpočet, je-li potřeba vyhledat potřebné údaje v jiné literatuře, v Tabulkách, grafu nebo jiném předloženém materiálu b) provést výpočet, jsou-li zadány nadbytečné údaje c) provést výpočet, je-li úloha zadána neúplně

Vypočítej rychlost vlaku (autobusu) z předloženého jízdního řádu. Vypočítej objem (hmotnost) tělesa, které je zhotoveno z …………… (hodnotu hustoty najdi v tabulkách)

d) provést výpočet pro případ, kdy úloha má více řešení (divergentní úlohy)

Vypočítej jaká je hodnota fyzikální veličiny Vypočítej příkon spotřebiče, je-li připojen na spotřebitelskou síť a má odpor ……. Vypočítej sílu, kterou jsi přitahován k Zemi. Nakresli zákon; k čemu se dá použít ve fyzice PET lahev; Jak určíš výslednou sílu, působí-li na těleso tři síly …

Jednoduché úlohy a) Vypočítat veličiny z jiných veličin Vypočítej hustotu dřevěného hranolku a zjisti, z jakého je dřeva.

Vypočítej, jaká byla cestovní rychlost automobilu, když si Jarka na výletě zjistila tyto údaje.

Vypočítej, jaký odpor má žárovka, je-li napětí 3,5 V a může jí procházet proud 200 mA? b) Porovnat veličiny stejného druhu Porovnej hodnoty veličin a zapiš správné znaménko

=

0,45 kΩ

45 Ω

2,4 A

24 000 mA

1700 Pa

1,7 kPa

15 min

0,25 h

85 km

8 500 m

36 km/h

10 m/s

180 min

25 kN

25000 N,

180 s

c) Odhadnout hodnotu fyzikální veličiny Odhadni hmotnost balíčku soli. Odhadni dobu 20 s. Odhadni tloušťku učebnice fyziky. Odhadni rychlost chůze člověka. Odhadni délku kroku dospělého člověka. Odhadni délku pídě. Odhadni objem PET lahve. Odhadni objem horké čokolády, kterou nabízí automat.

Úlohy zaměřené na získávání kvantitativních údajů z grafů a tabulek. a) Odečíst hodnotu fyzikální veličiny z grafu či jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (například jízdního řádu)

Odečti z grafu, jaké napětí je na spotřebiči, prochází-li proud 3 A.

Odečti z grafu, jaká byla nejnižší teplota. Urči z grafu, jaká byla teplota ve 20 hodin.

Zastávka Františkovy Lázně, městské sady Cheb, aut.nádr. MHD Březová, u lesoparku Sokolov, aut.nádr. MHD Sokolov, Těšovice MHD Karlovy Vary, terminál MHD Lubenec, Karlovarská Petrohrad, rozc. Hořesedly Praha, Bílá Hora Praha,ÚAN Florenc

Příj.

11:25

Odj. 10:05 10:20 10:41 10:50 10:53 11:30 12:05 12:15 12:30 13:25 13:40

Pozn.

3

l l

Km 0 7 30 36 38 55 94 104 117 175 187

Z předložené tabulky odečti dobu, byl-li autobus ve vzdálenosti 104 km. Z tabulky urči, v jaké vzdálenosti byl autobus v době 10 h 50 min. Urči z tabulky, jak dlouho byl autobus v Karlových Varech. b) Popsat závislost dvou fyzikálních veličin na základě předložených údajů (ve formě tabulky, grafu) U(V) I(A) R(Ω)

2 0,5

4

6

8 2 4

10

Popiš, jaká je závislost mezi napětím, el. proudem a odporem. Pokud jsi závislost objevil, doplň hodnoty do tabulky.

Popiš, jak závisí dráha na čase. Můžeš z této znalosti určit, v jaké vzdálenosti bude těleso ve dvanácté sekundě?

Popiš, jak závisí proud na odporu vodiče. Na základě zjištěné závislosti, můžeš říci, kdy bude mít proud v obvodu velkou hodnotu a kdy bude jeho hodnota malá? c) Provést extrapolaci z tabulky nebo grafu Zakresli, jak by vypadal graf závislosti hydrostatického tlaku na hloubce. Zakresli, jak bude vypadat graf závislosti rychlosti rovnoměrného pohybu na čase.

Urči pomocí grafu, jaký bude tlak v hloubce 70 m. Jak velký by byl tlak v hloubce 120 m? Můžeš pomocí tohoto grafu zjistit, v jaké hloubce bude tlak 1 MPa? Čas (h) Dráha (km)

1

2

72

144

4 216

5

6

360

432

Vysvětli, zda je možné doplnit chybějící údaje. Pokud ano, doplň. Sestroj graf.

Složitější úlohy a) Provést výpočet, je-li potřeba vyhledat potřebné údaje v jiné literatuře, v Tabulkách, grafu nebo jiném předloženém materiálu Železná lávka, která byla zničena při povodni, má objem 102,5 m3. Jaká je hmotnost železného šrotu, který se musí odstranit? Chybějící veličinu najdi v tabulkách. Jaký je odpor měděného vodiče délky 300 m, když má plochu průřezu 1,5 mm2. Neznámou veličinu najděte v tabulkách. Vypočítej rychlost vlaku z předloženého jízdního řádu. Vypočítej objem měděného válce, který má hmotnost 12 kg. Hustotu mědi najdi v tabulkách. b) Provést výpočet, jsou-li zadány nadbytečné údaje Vypočítej velikost potenciální energie tělesa o průměru 4 m, které má hmotnost 80 kg a nachází se 25 m nad zemským povrchem. Teplota tělesa je 28° C. Vypočítej, jaké množství tepla musíme dodat vodě o teplotě 16° C, abychom ji přivedli do varu. Víme, že voda je v hrnci, který má hmotnost 0,6 kg a je jí v hrnci 2,5 dm3. c) Provést výpočet, je-li úloha zadána neúplně Vypočítej příkon spotřebiče, je-li připojen na spotřebitelskou síť a jeho odpor je 40 Ω. Vypočítej, jakou práci musíme vykonat, jestliže chceme dostat vodu o objemu 150 l do vodojemu ve výšce 40 m? Vypočítej sílu, kterou jsi přitahován k Zemi.

Vypočítej, jaký objem musí mít balón, aby panáčka o hmotnosti 110 g zvedl do vzduchu. d) Provést výpočet pro případ, kdy úloha má více řešení (divergentní úlohy) Nakresli zákon setrvačnosti. Nakresli Pascalův zákon. Jak určíš výslednou sílu těchto sil? K čemu se dá ve fyzice použít PET lahev?

Těleso spadlo do vody. Zakresli síly, které na těleso působí, a vyřeš pomocí těchto sil, co se může s tělesem stát.

Metodický list č. 2 – Úlohy, které se týkají metod vědeckého zkoumání Úlohy, které se týkají metod vědeckého zkoumání Úlohy, které vyžadují rozpoznání problémů, jež je možno vědecky zkoumat Úlohy, které vyžadují výběr nebo získání informací nezbytných pro vědecké zkoumání Úlohy, které vyžadují vyvozování nebo hodnocení závěrů, případně sdělování platných závěrů 4. Seznámit učitele s typy fyzikálních úloh 1.–4. 5. Ukázat způsoby řešení a jejich využití ve výuce 6. Pokusit se vytvořit úlohy jednotlivými frekventanty kurzu a sestavit tak základní databázi úloh Klíčové kompetence Kompetence občanské: poznáním základních fyzikálních zákonů si vytváří pozitivní postoj k okolnímu světu. Kompetence sociální a personální: provádění výpočtů, experimentů v malých skupinách pod vedením vyučujícího, žáci spolupracují v kolektivu Kompetence komunikativní: písemné zápisy výpočtů, experimentů, výstižný, souvislý a logický projev i ústní, svůj názor dokáže obhájit vhodnými argumenty, respektuje názory ostatních Kompetence k učení: vyhledávání nezbytných informací, rozvíjejí svoji schopnost vstřebávat potřebné informace, zvažují jejich důležitost, pracují s odbornou literaturou, správně využívají odborné termíny Kompetence pracovní: podporujeme samostatnost a tvořivost, vyžadujeme dokončení práce v dohodnuté kvalitě a termínech Typy úloh a užití aktivních sloves

2 Úlohy týkající se metod vědeckého zkoumání Vybrat nebo vytvořit hypotézu, která byla nebo mohla být testována, je-li 2.1 Úlohy vyžadující popsán výzkum nebo rozpoznání problémů, postup, kterým byly shrokteré je možno vědecky mážděny údaje, nebo je-li zkoumat popsána situace, v níž by hypotézy mohli být vědecky zkoumány Vybrat nebo vytvořit informaci o tom, co je potřeba udělat pro ověření hypotézy nebo správné rozhodnutí. Informace se 2.2 Úlohy vyžadující může týkat toho, které výběr nebo získání skutečnosti by se měly informací nezbytných pro porovnat, které proměnné vědecké zkoumání by se měly změnit, které další doplňující informace jsou potřeba nebo jaké kroky by se měly podniknout k získání důležitých údajů Ze zadaných údajů vyvodit závěr, který podává správné vysvětlení; vybrat správný 2.3 Úlohy vyžadující závěr, jsou-li zadány údaje vyvozování nebo a závěry, které z nich byly hodnocení závěrů, vyvozeny; na základě případně sdělování předložených údajů platných závěrů provést hodnocení daného závěru (zamítnout či podpořit daný závěr; uvést, do jaké míry je daný závěr spolehlivý)

Napiš, jakou myšlenku mohl XY ověřovat; urči, která z těchto hypotéz byla testována;

Uveď (alespoň jednu) informaci, kterou je nutno zjistit, abys mohl(a) rozhodnout; které z informací XY by pomohly, aby mohl udělat; stručně vysvětli, jak by se tento předpoklad dal ověřit;

Myslíš, že by bylo nejlepší rozhodnutí? (uvést alespoň jeden důvod svého souhlasu nebo nesouhlasu); rozhodni, kdo má pravdu; mají tito zastánci pravdu? (vysvětli svoji odpověď); navrhni (dvě) jiná vysvětlení, proč; použij informace z obrázku, které by podpořily názor, že;

Úlohy týkající se metod vědeckého zkoumání

Úlohy vyžadující rozpoznání problémů, které je možno vědecky zkoumat

Úlohy vyžadující výběr nebo získání informací nezbytných pro vědecké zkoumání

Úlohy vyžadující vyvozování nebo hodnocení závěrů, případně sdělování platných závěrů

Vybrat nebo vytvořit hypotézu, která byla nebo mohla být testována, je-li popsán výzkum nebo postup, kterým byly shromážděny údaje, nebo je-li popsána situace, v níž by hypotézy mohli být vědecky zkoumány

Vybrat nebo vytvořit informaci o tom, co je potřeba udělat pro ověření hypotézy nebo správné rozhodnutí. Informace se může týkat toho, které skutečnosti by se měly porovnat, které proměnné by se měly změnit, které další doplňující informace jsou potřeba nebo jaké kroky by se měly podniknout k získání důležitých údajů Ze zadaných údajů vyvodit závěr, který podává správné vysvětlení; vybrat správný závěr, jsou-li zadány údaje a závěry, které z nich byly vyvozeny; na základě předložených údajů provést hodnocení daného závěru (zamítnout či podpořit daný závěr; uvést, do jaké míry je daný závěr spolehlivý)

Napiš, jakou myšlenku mohl XY ověřovat; urči, která z těchto hypotéz byla testována; Napiš, co mohl ověřovat Torricelli, Ohm, Galileo, Newton aj.? Bylo zjišťováno, jak závisí proud na napětí; jak závisí teplota na hustotě látky; jak souvisí hmotnost tělesa se silou; jak závisí rychlost zvuku na hustotě aj.?

Uveď (alespoň jednu) informaci, kterou je nutno zjistit, abys mohl(a) rozhodnout; které z informací XY by pomohly, aby mohl udělat; stručně vysvětli, jak by se tento předpoklad dal ověřit;

Myslíš, že by bylo nejlepší rozhodnutí? (uvést alespoň jeden důvod svého souhlasu nebo nesouhlasu); rozhodni, kdo má pravdu; mají tito zastánci pravdu? (vysvětli svoji odpověď); navrhni (dvě) jiná vysvětlení, proč; použij informace z obrázku, které by podpořily názor, že;

Úlohy vyžadující rozpoznání problémů, které je možno vědecky zkoumat Vybrat nebo vytvořit hypotézu, která byla nebo mohla být testována, je-li popsán výzkum nebo postup, kterým byly shromážděny údaje, nebo je-li popsána situace, v níž by hypotézy mohly být vědecky zkoumány. Napiš, co ověřoval Ohm a jak mohl postupovat. Sestav si dva elektroskopy a zkoumej, co se bude dít, jestliže je vzájemně spojíš tyčkou z různých materiálů.

Napiš, jaké vztahy je možné zkoumat na takovém jednoduchém modelu hydraulického zařízení. Existuje hypotéza, že hustota plynů závisí na teplotě. Popiš, jak bychom mohli postupovat, abychom hypotézu potvrdili, nebo vyvrátili. Jsou lidé, kteří tvrdí, že existuje atmosférický tlak. Dokážeš promyslet způsob, jak tuto domněnku vyvrátit, nebo potvrdit.

Jaká hypotéza se dá ověřit pomocí pokusu, který je zachycen na obrázcích?

Úlohy vyžadující výběr nebo získání informací nezbytných pro vědecké zkoumání Vybrat nebo vytvořit informaci o tom, co je potřeba udělat pro ověření hypotézy nebo správné rozhodnutí. Informace se může týkat toho, které skutečnosti by se měly porovnat, které proměnné by se měly změnit, které další doplňující informace jsou potřeba nebo jaké kroky by se měly podniknout k získání důležitých údajů. Popiš, jak nejrychleji usušíme podlahu, na níž se dostala voda. Jaké faktory můžeme při sušení ovlivnit? V plastové lahvi máme mírně nafouknutý balonek. Pokud chceme balonek v lahvi zvětšit, jak musíme postupovat? Jak budeme postupovat, jestliže chceme balonek v lahvi menší, než byl na počátku? Uveď, jaké informace musíme znát, jestliže chceme prokázat, že hydrostatický tlak je závislý na některých veličinách. Uveď, jak je možné ověřit, že atomy mají kladné a záporné náboje. Můžeš popsat, jak bys postupoval, jestliže bys měl ověřit existenci magnetického pole? Je zároveň možné pomocí magnetických polí určit souhlasné a nesouhlasné magnetické póly? Jak budeme postupovat, jestliže máme dva stejné kusy železa a jenom jeden z nich je magnet. Musíme určit který. Žádné jiné pomůcky nemáme.

Metodický list č. 3 – Úlohy, které se týkají experimentálních dovedností Úlohy, které se týkají experimentálních dovedností Úlohy, které vyžadují navrhnutí jednoduchého experimentu (reálného, myšlenkového), uspořádání experimentu (aparatury), navržení postupu měření (popis měřící metody, výčet pomůcek) Úlohy, které zjišťují dovednosti spojené s měřením fyzikálních veličin Úlohy, které jsou zaměřené na vhodné uspořádání předložených dat 7. Seznámit učitele s typy fyzikálních úloh 1.–4. 8. Ukázat způsoby řešení a jejich využití ve výuce 9. Pokusit se vytvořit úlohy jednotlivými frekventanty kurzu a sestavit tak základní databázi úloh Klíčové kompetence Kompetence občanské: poznáním základních fyzikálních zákonů si vytváří pozitivní postoj k okolnímu světu. Kompetence sociální a personální: provádění výpočtů, experimentů v malých skupinách pod vedením vyučujícího, žáci spolupracují v kolektivu Kompetence komunikativní: písemné zápisy výpočtů, experimentů, výstižný, souvislý a logický projev i ústní, svůj názor dokáže obhájit vhodnými argumenty, respektuje názory ostatních Kompetence k učení: vyhledávání nezbytných informací, rozvíjejí svoji schopnost vstřebávat potřebné informace, zvažují jejich důležitost, pracují s odbornou literaturou, správně využívají odborné termíny Kompetence pracovní: podporujeme samostatnost a tvořivost, vyžadujeme dokončení práce v dohodnuté kvalitě a termínech Typy úloh a užití aktivních sloves

3 Úlohy týkající se experimentálních dovedností

3.1 Úlohy vyžadující navržení jednoduchého experimentu (reálného i myšlenkového), uspořádání experimentu (aparatury), navržení postupu měření (popis měřící metody, výčet pomůcek)

3.2 Úlohy zjišťující dovednosti spojené s měřením fyzikálních veličin

a) navrhnout jednoduchý experiment, který ukazuje určitý jev nebo dává odpověď na určitou otázku; určit podmínky provedení experimentu, za kterých jsou výsledky dostatečně spolehlivé

b) popsat měřicí metodu nebo navrhnout postup měření fyzikální veličiny; vybrat nejvhodnější měřicí metodu (nejvhodnější měřicí přístroj, pomůcky, nejvhodnější materiál, ..) a) přečíst hodnotu fyzikální veličiny z měřicího přístroje znázorněného na obrázku (určit rozsah měřicího přístroje) b) odhadnout chybu měření danou kvalitou zobrazeného měřicího přístroje c) graficky znázornit sílu

3.3 Úlohy zaměřené na vhodné uspořádání předložených dat

a) sestavit hodnoty fyzikální veličiny do tabulky (navrhnout záhlaví tabulky, doplnit chybějící údaje do tabulky)

Jak bys uspořádal experiment, aby; popiš (navrhni, naplánuj) jednoduchý experiment, kterým bys ukázal, že; popiš, jakým způsobem můžeš; uveď (alespoň jednu) podmínku, kterou je nutno dodržet, aby získané výsledky byly spolehlivé; uveď (alespoň jeden) argument (na základě grafu), který může potvrdit, že test byl proveden správně; Popiš, jak bys změřil; jaký by byl nejlepší postup; napiš seznam pomůcek; která metoda (přístroj) je nejvhodnější; který materiál bys použil pro;

Přečti údaj z …. a zapiš; urči hodnotu;

Urči z obrázku; Znázorni sílu; urči, jaká je velikost síly; jaký je směr znázorněné síly; urči, jaká je orientace síly; Sestav tabulku; navrhni tabulku a její záhlaví; odečti (z grafu, jízdního řádu, …) údaje a zaznamenej je do vhodné tabulky;

b) zkonstruovat graf na základě tabulky nebo jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (např. jízdního řádu)

Znázorni do milimetrové sítě; nakresli graf závislosti X na Y;

Úlohy týkající se experimentálních dovedností

Úlohy vyžadující navržení jednoduchého experimentu (reálného i myšlenkového), uspořádání experimentu (aparatury), navržení postupu měření (popis měřící metody, výčet pomůcek)

Úlohy zjišťující dovednosti spojené s měřením fyzikálních veličin

Jak bys uspořádal experiment, aby; popiš (navrhni, naplánuj) jednodua) navrhnout jednoduchý experiment, kterým bys ukáchý experiment, který zal, že; popiš, jakým způsobem ukazuje určitý jev nebo můžeš; uveď (alespoň jednu) poddává odpověď na určitou mínku, kterou je nutno dodržet, otázku; určit podmínky aby získané výsledky byly spolehprovedení experimentu, livé; uveď (alespoň jeden) arguza kterých jsou výsledky ment (na základě grafu), který dostatečně spolehlivé může potvrdit, že test byl proveden správně; b) popsat měřící metodu Popiš, jak bys změřil; jaký by byl nebo navrhnout postup nejlepší postup; napiš seznam měření fyzikální pomůcek; která metoda (přístroj) je veličiny; vybrat nejvhodnější; který materiál bys nejvhodnější měřící použil pro; hustotu, rychlost, metodu (nejvhodnější proud, napětí, sílu, odpor žárovky, měřicí přístroj, pomůcky, práci, výkon aj. nejvhodnější materiál, ..) Přečti údaj z …. a zapiš; urči hodnotu; a) přečíst hodnotu fyzikální veličiny z měřicího přístroje znázorněného na obrázku (určit rozsah měřicího přístroje)

Urči z obrázku;

b) odhadnout chybu měření danou kvalitou zobrazeného měřicího přístroje

c) graficky znázornit sílu

Úlohy zaměřené na vhodné uspořádání předložených dat

a) sestavit hodnoty fyzikální veličiny do tabulky (navrhnout záhlaví tabulky, doplnit chybějící údaje do tabulky) b) zkonstruovat graf na základě tabulky nebo jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (např. jízdního řádu)

Znázorni sílu; urči, jaká je velikost síly; jaký je směr znázorněné síly; urči, jaká je orientace síly; Sestav tabulku; navrhni tabulku a její záhlaví; odečti (z grafu, jízdního řádu, …) údaje a zaznamenej je do vhodné tabulky;

Znázorni do milimetrové sítě; nakresli graf závislosti X na Y;

Úlohy vyžadující navržení jednoduchého experimentu (reálného i myšlenkového), uspořádání experimentu (aparatury), navržení postupu měření (popis měřící metody, výčet pomůcek) a) Navrhnout jednoduchý experiment, který ukazuje určitý jev nebo dává odpověď na určitou otázku; určit podmínky provedení experimentu, za kterých jsou výsledky dostatečně spolehlivé Jak bys uspořádal experiment, abys dokázal, na jakých veličinách závisí třecí síla? Popiš jednoduchý experiment, kterým prokážeš existenci atmosférického tlaku. Uveď podmínku, kterou je nutno dodržet, aby získané výsledky byly spolehlivé. Naplánuj jednoduchý experiment, v němž prokážeš rozdíl v zapojení spotřebičů do série a paralelně. Uveď argument, který potvrdí, že experiment byl proveden správně. b) Popsat měřicí metodu, nebo navrhnout postup měření fyzikální veličiny; vybrat nejvhodnější měřicí metodu (nejvhodnější měřicí přístroj, pomůcky, nejvhodnější materiál, ...) Popiš, jak bys změřil teplotu tělesa, el. proud v obvodu, třecí sílu, objem pevného tělesa, gravitační sílu, odpor žárovky, příkon spotřebiče aj. Napiš seznam pomůcek, které použiješ pro měření objemu pevného tělesa, které se nevejde do odměrného válce. Můžeme určit hustotu látky, z níž je těleso zhotoveno. Která metoda bude nejvhodnější, jestliže se bude jednat o pravidelné těleso? Který přístroj je nejvhodnější k měření vztlakové síly působící na těleso ponořené do kapaliny?

Popiš, jak budeš postupovat, jestliže máš určit hustotu nápoje Lipánek, který má na krabičce údaj 250 ml?

Úlohy zjišťující dovednosti spojené s měřením fyzikálních veličin a) Přečíst hodnotu fyzikální veličiny z měřicího přístroje znázorněného na obrázku (určit rozsah měřicího přístroje)

b) Odhadnout chybu měření danou kvalitou zobrazeného měřicího přístroje Obrázky různých přístrojů, ze kterých je možné vyčíst potřebné informace. c) Graficky znázornit sílu

Znázorni graficky síly, které působí na těleso ponořené do kapaliny. Urči, jaký je směr působící síly. Urči, jaká je velikost působící síly, jestliže 1 N je představován úsečkou 1 cm. Urči orientaci síly.

Znázorni všechny síly, které působí na panáčka. Urči jejich orientaci. Urči velikost tíhové síly, jestliže má panáček hmotnost 28 g.

Úlohy zaměřené na vhodné uspořádání předložených dat a) Sestavit hodnoty fyzikální veličiny do tabulky (navrhnout záhlaví tabulky, doplnit chybějící údaje do tabulky) Sestav tabulku, kde zaznamenáš závislost hydrostatického tlaku na hloubce. Proveď záznamy pro kroky po 2 cm. Navrhni tabulku a její záhlaví pro měření závislosti mezi prodloužením pružiny a hmotností tělesa. Odečti údaje z ampérmetru a voltmetru a zaznamenej je do tabulky. b) Zkonstruovat graf na základě tabulky nebo jiného záznamu závislosti dvou fyzikálních veličin (např. jízdního řádu) Z předložené tabulky zkonstruuj graf závislosti. h (m) p (Pa)

2 200

4 400

6 600

8 800

Z tabulky závislosti tlaku na hloubce zakresli graf.

10 1000

12 1200

Metodický list č. 4 – Úlohy, které se týkají fyzikálních jevů (objektů, systémů) Úlohy, které se týkají fyzikálních jevů (objektů, systémů) Úlohy, které vyžadují kvalitativní popis fyzikálního jevu (objektu, systému) a jejich klasifikaci, uvedení příkladu fyzikálního jevu (objektu, systému) nebo příkladu technické aplikace Úlohy, které vyžadují rozbor fyzikálního jevu, sestavení jednoduchého modelu fyzikálního jevu, vysvětlení fyzikálního jevu Úlohy, které vyžadují předpovídání průběhu fyzikálního jevu a určování kauzálních souvislostí 10. 11. 12.

Seznámit učitele s typy fyzikálních úloh 1.–4. Ukázat způsoby řešení a jejich využití ve výuce Pokusit se vytvořit úlohy jednotlivými frekventanty kurzu a sestavit tak základní databázi úloh

Klíčové kompetence Kompetence občanské: poznáním základních fyzikálních zákonů si vytváří pozitivní postoj k okolnímu světu. Kompetence sociální a personální: provádění výpočtů, experimentů v malých skupinách pod vedením vyučujícího, žáci spolupracují v kolektivu Kompetence komunikativní: písemné zápisy výpočtů, experimentů, výstižný, souvislý a logický projev i ústní, svůj názor dokáže obhájit vhodnými argumenty, respektuje názory ostatních Kompetence k učení: vyhledávání nezbytných informací, rozvíjejí svoji schopnost vstřebávat potřebné informace, zvažují jejich důležitost, pracují s odbornou literaturou, správně využívají odborné termíny Kompetence pracovní: podporujeme samostatnost a tvořivost, vyžadujeme dokončení práce v dohodnuté kvalitě a termínech Typy úloh a užití aktivních sloves

4 Úlohy týkající se fyzikálních jevů (objektů, systémů) a) popsat jev, objekt nebo systém podle předloženého modelu nebo nákresu; vysvětlit význam fyzikálního pojmu; označit jev, objekt nebo systém správným termínem, načrtnout jev, objekt nebo systém

4.1 Úlohy vyžadující kvalitativní popis fyzikálního jevu (objektu, systému) a jejich klasifikaci,

4.2 Úlohy vyžadující rozbor fyzikálního jevu, sestavení jednoduchého modelu fyzikálního jevu, vysvětlení fyzikálního jevu

Napiš; popiš; pojmenuj; jak se nazývá; jaké vlastnosti má; vysvětli, co je, co znamená; vyjádři vlastními slovy; doplň do obrázku; popiš v obrázku; načrtni; nakresli; znázorni;

Uveď (alespoň jednu) společnou a (alespoň jednu) rozdílnou vlastnost; rozb) najít společné a rozdílné hodni, v kterém případě; vlastnosti jevů, objektů uveď základní odlišnosti; nebo systémů uveď rozdíly; v čem se liší; které vlastnosti jsou společné; c) provést třídění Rozhodni, který (jaký); fyzikálních jevů (objektů, přiřaď; seřaď; vyber; rozděl; podtrhni; systémů) Rozhodni, co bys použil pro; popiš, jak bys udělal; poraď (doporuč), co by se d) uvést příklady aplikace mělo udělat, aby; poraď určitých přírodních jevů, (doporuč) XY, co by měl rozhodnout, kdy je daný vybrat nebo jaké opatření jev výhodný a kdy by měl provést, aby; jaké nevýhodný vlastnosti by měl mít; jak se v praxi využívá; k čemu se používá; uveď příklad; a) provést rozbor fyzikálního jevu na základě předVysvětli; objasni; zdůloženého materiálu (obvodni; rozhodni, v kterém rázku, náčrtu, grafu, tapřípadě; co můžeš říci o; bulky); vysvětlit fyzikální jak vzniká; na čem závisí; jev pomocí známého záza jakých podmínek; kona nebo pomocí jednodušších jevů b) sestavit jednoduchý model reálné situace,

Nakresli schéma; znázorni; sestroj obraz;

uvést některé jevy jako argumenty pro určitý model c) vysvětlit princip fungování určitého modelu a) předpovědět, co se v určité situaci stane 4.3 Úlohy vyžadující předpovídání průběhu fyzikálního jevu a určování příčinných souvislostí

b) rozhodnout, je-li za daných okolností určitý jev možný nebo ne c) určit, co je příčina a co následek

uveď základní argumenty pro tento model; Vysvětli; objasni; Co se stane, jestliže; popiš, co budeš pozorovat, jestliže; předpověz, jak se změní, jestliže; Je možné, aby; mohl by; urči, zda za těchto podmínek může nastat; rozhodni, zda může nastat; rozhodni, zda může být; Napiš proč; co může být příčinou; jaký účinek má; jaký je důsledek;

Úlohy týkající se fyzikálních jevů (objektů, systémů)

Úlohy vyžadující kvalitativní popis fyzikálního jevu (objektu, systému) a jejich klasifikaci,

a) popsat jev, objekt nebo systém podle předloženého modelu nebo nákresu; vysvětlit význam fyzikálního pojmu; označit jev, objekt nebo systém správným termínem, načrtnout jev, objekt nebo systém

Napiš; popiš; pojmenuj; jak se nazývá; jaké vlastnosti má; vysvětli, co je, co znamená; vyjádři vlastními slovy; doplň do obrázku; popiš v obrázku; načrtni; nakresli; znázorni; Příklady

b) najít společné a rozdílné vlastnosti jevů, objektů nebo systémů

Uveď (alespoň jednu) společnou a (alespoň jednu) rozdílnou vlastnost; rozhodni, v kterém případě; uveď základní odlišnosti; uveď rozdíly; v čem se liší; které vlastnosti jsou společné;

c) provést třídění fyzikálních jevů (objektů, systémů)

Příklady Rozhodni, který (jaký); přiřaď; seřaď; vyber; rozděl; podtrhni; Příklady

d) uvést příklady aplikace určitých přírodních jevů, rozhodnout, kdy je daný jev výhodný a kdy nevýhodný

Úlohy vyžadující rozbor fyzikálního jevu, sestavení jednoduchého modelu fyzikálního jevu, vysvětlení fyzikálního jevu

a) provést rozbor fyzikálního jevu na základě předloženého materiálu (obrázku, náčrtu, grafu, tabulky); vysvětlit fyzikální jev pomocí známého zákona nebo pomocí jednodušších jevů b) sestavit jednoduchý model reálné situace, uvést některé jevy jako argumenty pro určitý model c) vysvětlit princip fungování určitého modelu a)předpovědět, co se v určité situaci stane

Úlohy vyžadující předpovídání průběhu fyzikálního jevu a určování příčinných souvislostí

b) rozhodnout, je-li za daných okolností určitý jev možný nebo ne c) určit, co je příčina a co následek

Rozhodni, co bys použil pro; popiš, jak bys udělal; poraď (doporuč), co by se mělo udělat, aby; poraď (doporuč) XY, co by měl vybrat nebo jaké opatření by měl provést, aby; jaké vlastnosti by měl mít; jak se v praxi využívá; k čemu se používá; uveď příklad; Příklady Vysvětli; objasni; zdůvodni; rozhodni, v kterém případě; co můžeš říci o; jak vzniká; na čem závisí; za jakých podmínek; Příklady

Nakresli schéma; znázorni; sestroj obraz; uveď základní argumenty pro tento model; Příklady Vysvětli; objasni;

Co se stane, jestliže; popiš, co budeš pozorovat, jestliže; předpověz, jak se změní, jestliže; Je možné, aby; mohl by; urči, zda za těchto podmínek může nastat; rozhodni, zda může nastat; rozhodni, zda může být; Napiš proč; co může být příčinou; jaký účinek má; jaký je důsledek;

Úlohy vyžadující kvalitativní popis fyzikálního jevu (objektu, systému) a jejich klasifikaci a) Popsat jev, objekt nebo systém podle předloženého modelu nebo nákresu; vysvětlit význam fyzikálního pojmu; označit jev, objekt nebo systém správným termínem, načrtnout jev, objekt nebo systém Napiš, jak se nazývá systém, který zkoumá pohyb částic, z nichž je těleso zhotoveno. Popiš, jaké vlastnosti má elektrický obvod s potenciometrem. Napiš, který systém se zabývá způsoby šíření a vlastnostmi světla? Vysvětli, co znamená, že těleso získalo větší teplotu. Vysvětli, jak je možné, že při vyšším napětí prochází vodičem větší proud. Mám cívku, ke které je připojen galvanometr. Vysvětli, co je možné pozorovat, když se v okolí cívky bude měnit magnetické pole. Jak se tento jev nazývá? Potřebuji přemístit těleso, na které má síla nestačí, do výše 20 cm. Jak mohu postupovat? Jaký fyzikální objekt mohu použít? Načrtni, jak je možné, aby loď na řece překonávala velké spády. b) Najít společné a rozdílné vlastnosti jevů, objektů nebo systémů Najdi společné vlastnosti trvalých magnetů a elektromagnetů. Najdi, v čem se liší. Najdi, které vlastnosti mají společné všechny látky, a ve kterých se liší látky pevné, kapalné a plynné. c) Provést třídění fyzikálních jevů (objektů, systémů) Rozhodni, které jevy patří do nauky o teple: skupenské teplo, vnitřní energie, měrná tepelná kapacita, vztlaková síla, barva tělesa, rychlost, hluk, míchadlo, Rozhodni, které látky vedou elektrický proud: hliník, voda, kyslík, měď, uhlík, líh, mléko, dusík, hliník d) Uvést příklady aplikace určitých přírodních jevů, rozhodnout, kdy je daný jev výhodný a kdy nevýhodný Co bys doporučil otci, který se oblékl do šatů a zamokřil si je, když ti otevíral minerálku? Musí rychle odejít a šaty musí být suché. Co musí udělat líný Honza, který se nechce zvedat z lehátka, aby se chodil dívat za roh pokaždé, když někdo zazvoní u jejich vrátek? Co můžeš poradit gymnastce, která si stěžuje, že jí na nářadí kloužou ruce?

Jaký fyzikální jev může maminka využít, jestliže si chce na dveře ledničky upevnit papír, kam si zaznamená, co má dokoupit? Poradíš jí?

Úlohy vyžadující rozbor fyzikálního jevu, sestavení jednoduchého modelu fyzikálního jevu, vysvětlení fyzikálního jevu a) Provést rozbor fyzikálního jevu na základě předloženého materiálu (obrázku, náčrtu, grafu, tabulky); vysvětlit fyzikální jev pomocí známého zákona nebo pomocí jednodušších jevů

Můžeš vysvětlit, jak vznikl tento obrázek?

Dokážeš vysvětlit, jak je možné zachytit takový obrázek? Můžeš vysvětlit, jak je možné, že nafukovací balonek, který se snažíš nafouknout, při neopatrné manipulaci odletí od tebe a pohybuje se po místnosti?

Dokážeš vysvětlit, proč volná hladina kapaliny je ve stejných výškách?

Jak je možné vysvětlit, že kovové kroužky levitují a nespadnou na podložku? b) Sestavit jednoduchý model reálné situace, uvést některé jevy jako argumenty pro určitý model Nakresli schéma zapojení tří spotřebičů o odporech 1 Ω, 3 Ω a 4 Ω tak, aby výsledný odpor byl 2 Ω. Jak budeš postupovat, potřebuješ-li nasadit sekerku na topůrko, aby nevypadávala? Jak můžeš vysvětlit, že při běhu do schodů, když zakopneš o schod, padáš vždy dopředu? Sestroj obraz, který objasní princip periskopu. c) Vysvětlit princip fungování určitého modelu Vysvětli, jak je možné, že 1 l vody rozlitý na podlahu se vypaří dříve, než stejné množství ve sklenici. Objasni, jak je možné, že se papír vytažený z fólie, s touto fólií přitahuje. Jak můžeš objasnit, že se kapalina dostane brčkem do úst? Jak vysvětlíš, že se mléko zabarví po nasypání kakaa, i když tuto směs nezamícháme?

Úlohy vyžadující předpovídání průběhu fyzikálního jevu a určování příčinných souvislostí a) Předpovědět, co se v určité situaci stane Co se stane, jestliže vložíme limonádu ve skleněné uzavřené lahvi do mrazničky? Jak to vysvětlíš? Jestliže se nadechneš a skočíš do bazénu, co se stane, jestliže budeš pouze klidně ležet? Jak můžeš vysvětlit, že po vysávání, když vytahuješ šňůru ze zásuvky, je teplejší, než když jsi ji k zásuvce připojil? Jak vysvětlíš, že máslo, které vyndáš z ledničky je tuhé, a po vložení do mixéru se stane dobře roztíratelným?

Jak vysvětlíš, že zařízením, které je na obrázku, se dá přenášet zvuk? b) Rozhodnout, je-li za daných okolností určitý jev možný nebo ne Je možné, že po nalití limonády se sklenice na vnější straně orosí? Za jakých podmínek se to stane? V jedné detektivce se píše, že náhodný svědek se díval zamrzlým oknem do místnosti a viděl vraždu. Aby do místnosti viděl, setřel si z okna námrazu. Je to možné? Proč tohoto svědka vyšetřovatel obvinil? Rozhodni, zda můžeme v přírodě pozorovat směs vody (skupenství kapalné) a ledu (skupenství pevné) pohromadě. Dá se to vysvětlit? Může prádlo uschnout i v zimě za mrazu? Pokud ano, můžeš to vysvětlit? c) Určit, co je příčina a co následek Jak to, že voda, která zmrzne ve sklenici, ji roztrhá? Jak to, že vodičem prochází elektrický proud? Jak to, že můžeme pozorovat i velmi malé věci? Například stavbu křídla motýla? Jak vysvětlit, že se velký balón naplněný teplým vzduchem vznáší? Co může být příčinou, že dokážu malou silou zvednout školní tabuli, když na ni píši?