Szóbeli érettségi felkészülési segédlet
FIZIKA
Tanulói példány
POKG, Budakeszi 2015.
É1. Kinematika Elméleti kérdések 1. Mit nevezünk anyagi pontnak illetve merev testnek? Milyen kísérletben (feladatban) tekinthető egy gépkocsi anyagi pontnak, merev testnek illetve deformálható testnek? 2. Mondjon példát arra, hogy a hely és a mozgás viszonylagos! 3. Fogalmazza meg a Galilei-féle relativitási elvet! 4. Mit nevezünk vonatkoztatási rendszernek? 5. Mi a pálya, az út és az elmozdulás? 6. Lehet-e nagyobb az elmozdulás, mint a megtett út? 7. Mondjon példát anyagi pontnak olyan helyváltoztatására, amelyhez nem értelmezhetjük a pályát! 8. Mit nevezünk egy mozgás vizsgálatakor helyvektornak és elmozdulásvektornak? 9. Milyen mozgást nevezünk egyenes vonalú egyenletes mozgásnak? Mondjon példát ilyen mozgásra a mindennapi életből! 10. Határozza meg az alábbi fogalmakat: sebesség, átlagsebesség, pillanatnyi sebesség! Adja meg a sebesség szokásos mértékegységeit ill. az átváltásnál használt szorzószámokat! 11. Miért mosódik el a fényképen a nagy sebességgel mozgó tárgy képe? Milyen készülékben és hogyan hasznosítható ez a jelenség? 12. Van-e a sebességnek felső határa? Melyik fizikus nevéhez fűződik a kérdés megválaszolásában segítő elmélet? 13. Mit nevezünk egyenletesen változó mozgásnak és az ilyen mozgás gyorsulásának? Adjunk gyakorlati példát egyenletesen változó mozgásra! 14. Hogyan bizonyítható méréssel, hogy egy mozgás egyenletesen változó? 15. Igazoljuk elméleti úton, hogy egy tetszőleges mozgás v(t) grafikonja alatti terület (t1 és t2 időpontok között) éppen a vizsgált időszakasz alatt megtett úttal egyezik meg! 16. Igazoljuk, hogy az egyenletesen változó mozgás átlagsebessége a kezdő- és a végsebesség számtani közepével egyezik meg! 17. Igazoljuk, hogy az egyenletesen változó mozgás esetén s = v0t + at2/2! 18. Igazoljuk, hogy ha az egyenletesen változó mozgás kezdő- vagy végsebessége 0, akkor s = |a|·t2/2! 19. Fogalmazzuk meg szavakban a (Galilei-féle) négyzetes úttörvényt! 20. Adjunk mérési eljárást (esetleg a fizika egyéb összefüggéseit is felhasználva), amellyel a szabadesés gyorsulása meghatározható! 21. Hogyan határozható meg egy lejtőn lecsúszó test gyorsulása méréssel? 22. Milyen elemzéssel mutatható ki egy ívelt görbére, hogy egy paraboladarabról van szó? 23. Milyen mozgást végez a buborék a Mikola-csőben? 24. Jellemezze a szabadesést! Mit nevezünk nehézségi gyorsulásnak? 25. Mi a különbség a függőleges hajítás és a szabadesés között? 26. Milyen egyszerűbb mozgásokra bontható fel a vízszintes és a ferde hajítás? 27. Vezessük le a függőleges és vízszintes hajítás magasságára, távolságára, időtartamára és végsebességére vonatkozó összefüggéseket általában! 28. Adjon példát a hajításokon kívül összetett mozgásra! 29. Milyen kapcsolat van egy anyagi pont mozgásának x(t), v(t) és a(t) grafikonja között? 30. Milyen az x(t), v(t), a(t) grafikonja teljes általánosságban az egyenletes, illetve az egyenletesen változó mozgásoknak? Kísérleti és mérési feladatok: K.1. Határozzuk meg méréssel a buborék átlagsebességét a Mikola-csőben, előre adott szögértékek mellett! K.2. Igazoljuk méréssel, hogy a Mikola-csőben a buborék egyenletesen mozog! K.3. Határozzuk meg a nehézségi gyorsulás értékét méréssel! K.4. A lejtő-modell segítségével határozzuk meg a test gyorsulását adott hajlásszögű lejtőn! K.5. A lejtő-modell segítségével igazoljuk, hogy a lejtőn lecsúszó test egyenletesen gyorsuló mozgást végez! K.6. Igazolja kísérlettel, hogy a magasabbról leejtett test nagyobb sebességgel csapódik a talajba! K.7. Mutassuk meg egy orvosi fecskendő, víz és tábla segítségével, hogy az elhajított tárgyak kb. parabolapályán mozognak! K.8. Az ejtőcső segítségével igazoljuk, hogy ha a közegellenállástól eltekinthetünk, akkor a testek nehézségi gyorsulása nem függ a tömegtől! Eszközök: Állítható hajlásszörű Mikola-cső; lejtő-modell (állítható hajlásszögű); tanulói karosmérleg súlyokkal; mérőszalag legalább 4 m-es; zsinór, legalább 1 m; stopperóra; orvosi fecskendő; víz; fali fatábla; ejtőcső.
É2. Tehetetlenség, kölcsönhatás Elméleti kérdések 1. Mely fizikai mennyiség a tehetetlenség mértéke? 2. Hogyan definiáljuk a tömeg SI-egységét? 3. Mit nevezünk sűrűségnek és átlagsűrűségnek? 4. Mely fizikai mennyiség a kölcsönhatás mértéke? 5. Mit nevezünk egy test mozgásállapotának? Milyen mozgásállapot-változásokat ismer? 6. Milyen vonatkoztatási rendszereket nevezünk inerciarendszereknek? 7. Ismertesse a nevezetes erőfajták (nehézségi erő, nyomóerő, kötélerő, súlyerő) főbb tulajdonságait! 8. Mit tud a súlytalanságról? Milyen feltételek kellenek, hogy valaki a súlytalanság állapotába kerüljön? 9. Ismertesse a sztatikai tömegmérés elvét és alkalmazhatóságának feltételeit! 10. Mit értünk két vagy több erő eredőjéről? Hogyan szerkeszthető meg? 11. Mikor, miért és hogyan érdemes egy erőt több összetevőre bontani? Mutasson példákat!
12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.
Fogalmazzuk meg a Newton-törvényeket! Magyarázza meg példákon keresztül a tehetetlenség törvényét! Milyen rendszerekben igaz ez a törvény? Mi a mozgásállapot-változások létrejöttének feltétele? Mi az egyenes vonalú egyenletes mozgás, illetve az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás létrejöttének dinamikai feltétele? A hatás-ellenhatás törvényét milyen kísérletekkel lehet alátámasztani? Egy asztalon fekvő testre a nehézségi erő és a nyomóerő hat. Határozzuk meg ennek a két erőnek a NIII. törvény értelmében vett ellenerejét! Mi fejti ki az ellenerőket és mire hatnak? Hogy nevezzük őket? Mit nevezünk egy test lendületének? Mi az SI-egysége? Fogalmazza meg a lendülettételt és a lendületmegmaradás törvényét! (Bizonyítsa be pontrendszerre ezt a két tételt! Határozza meg az erőlökés fogalmát!) Milyen feladatfajtáknál alkalmazható a lendületmegmaradás törvénye? (Mi az alkalmazhatóság általános feltétele? Mit jelent a „zárt rendszer” kifejezés ebben az esetben? A rakéta-elv, példák a mindennapi életből Mit nevezünk szabaderőnek illetve kényszererőnek? A csúszó súrlódási erő mi mindentől függ és mi mindentől nem függ? Milyen az iránya? Mit nevezünk tapadási súrlódási együtthatónak? Mi mindent mondhatunk a tapadási erőről? Mondjunk példát arra, hogy a csúszó súrlódási erő ill. a tapadási erő gyorsít (és nem fékez) egy testet! Mivel arányos a közegellenállási erő kicsi és nagy sebességek esetén? Mi okozza ezt a fékező hatást? Ideális kötél, ideális csiga fogalma Milyen megmaradási tétel igaz a rugalmas, illetve a tökéletesen rugalmatlan ütközésnél? Mondjon gyakorlati példát mindkettőre!
Mérési feladatok: K.1. A lufi-autó segítségével szemléltesse, fogalmazza meg és mutassa be a rakéta-elvet! Melyik megmaradási törvényből következnek az itt megfogalmazottak? K.2. Azonos pénzérmék ütköztetésével mutassuk be, mi történik azonos tömegű testek rugalmas ütközésénél! Mely megmaradási tételek teljesülnek ilyenkor? K.3. Mérjük meg a kiadott szilárd anyag sűrűségét! K.4. Szemléltessük kiskocsikkal és súlyokkal, hogy a nehezebb test tehetetlenebb! Az elvégzett egyszerű kísérletekhez fűzzünk részletes magyarázatot! K.5. Mutassa meg, hogy a csúszó súrlódási erő nem függ az érintkező felületek nagyságától, feltéve, hogy a felületek nem görbülnek. K.6. Igazoljuk kísérlettel, hogy a súrlódás és a közegellenállás jelentősen befolyásolhatja a mozgást! K.7. Mérjük meg a kiadott testek között a csúszó súrlódási tényezőt! K.8. Mérjük meg a kiadott testek között a tapadási együtthatót! K.9. Mutassuk meg kísérlettel, hogy a szabadon eső testek súlytalanok! K.10. Mutassuk meg kísérlettel, hogy adott felületeknél a tapadási együttható nagyobb, mint a csúszási tényező! K11. Mutassuk meg három erőmérővel, hogy az eredő erő az egyes erők vektori összegével egyenlő! K12. Mutassuk meg erőmérőkkel, hogy a lejtőre helyezett testre ható eredő erő nulla, amennyiben lejtőirányú kötéllel egyensúlyban tartjuk! Eszközök: Lufi-autó modell; lejtő-modell (állítható hajlásszögű); konyhamérleg vagy tanulói karosmérleg súlyokkal; mérőszalag legalább 4 m-es; zsinór, legalább 1 m; stopperóra; papírzsebkendők; azonos tömegű pénzérmék; szilárd anyag sűrűségméréshez; csőrös üvegedény; mérőhenger; erőmérők; Pécsi Géza: Kulcs a muzsikához c. könyv 3-4 példány; sín, kiskocsik, csavaralátét; fahasáb, egyik oldalán filcborítás (súrlódás tulajdonságainak vizsgálatához).
É3. Forgatónyomaték, egyszerű gépek Elméleti kérdések 1. Mit nevezünk egy erő támadáspontjának és hatásvonalának? 2. Mit nevezünk egy erő erőkarjának? 3. Mit nevezünk egy erő forgatónyomatékának? Mi a forgatónyomaték SI-egysége? 4. Határozzuk meg egy merev test egyensúlyának két feltételét! 5. Melyik pontra nézve kell nullának lenni a forgatónyomatékok eredőjének egyensúlyban lévő merev test esetén? 6. Mit nevezünk erőpárnak? Mivel egyenlíthető ki egy erőpár hatása? 7. Milyen egyensúlyi helyzeteket ismer? Mi az egyes fajták megvalósulásának feltétele? 8. Mit nevezünk egyszerű gépeknek? 9. Elemezze a kétkarú emelőt mint egyszerű gépet! Hol találkozunk a mindennapi életben a kétkarú emelővel? 10. Elemezze az egykarú emelőt mint egyszerű gépet! Sorolja fel néhány közismert megvalósulását a gyakorlatban! 11. Mire használható az állócsiga? 12. Mutassa be a mozgócsigát mint erőátviteli eszközt! 13. Mutassa be a csigasort! 14. Elemezze a hengerkereket mint egyszerű gépet! Hol találkozunk vele a mindennapi életben? 15. Mutassa be a lejtőt (éket) mint egyszerű gépet! Mekkora erőmegtakarítás érhető el vele és milyen áron? 16. Hogyan határozható meg kísérlettel egy adott test tömegközéppontja?
Mérési feladatok: K.1. A tanulói karosmérleg és az akasztós súlyok segítségével mutassa meg, hogy ugyanannak az erőnek nagyobb erőkar esetén nagyobb a forgató hatása! K.2. A tanulói karosmérleg és az akasztós súlyok segítségével mutassa meg, hogy a kétkarú emelő (mérleg) egyensúlyának feltétele, hogy a két oldalon az erők forgatónyomatéka azonos legyen! K.3. Mutassa meg a tanulói karosmérleg segítségével, hogy a súlypontjában felfüggesztett merev test minden helyzete egyensúlyi helyzet! K.4. Mérjük meg egy kiadott test tömegét, ha az a konyhamérlegünk méréshatáránál kicsit nagyobb! (Egy merev rúdra függesszük fel úgy, hogy annak egyik vége rögzített tengely körül elfordulhat, másik vége pedig a mérleg tányérján nyugszik! A mérendő tömeg jobbra-balra mozgatásával különböző erőkarok esetén olvassuk le, mit mutat a mérleg, majd a tanultak alapján számítsuk ki az ismeretlen tömeget! (2007-ben emelt szintű mérési feladat). K.5. Mutassa meg kísérlettel, hogy az állócsigával nem lehet erőt megtakarítani, csak az erőhatás irányát tudjuk kedvezően alakítani! K.6. Mutassa meg kísérlettel, hogy a mozgócsiga segítségével fele akkora erővel lehet megtartani / lassan emelni a terhet! K.7. Mutassa be a hengerkerék működését! K.8. Keresse meg a kiadott idom tömegközéppontját kísérlettel és szerkesztéssel! K.9. Mutassa meg, hogy egy h magas s hosszú lejtőn az egyensúlyban tartáshoz ill. a lassú egyenletes felhúzáshoz szükséges erő h/s-szerese a nehézségi erőnek! Eszközök: konyhamérleg K.1-2-3. tanulói karosmérleg akasztós súlyokkal K.4: merev rúd, ismeretlen kb. 2,5 kg-os tömeg, mérőszalag, madzag K.5: állócsiga, Bunsen-állvány, madzagok, súlyok K.6: mozgócsiga, madzagok, súlyok, erőmérők K.7: hengerkerék modell, rögzítés, madzagok, súlyok, erőmérők K.8: hullámpapírból kivágott barbapapa alakú síkidom, tű, kréta, vonalzó K.9: lejtő-modell, kiskocsi, erőmérők, mérőszalag
É4. Periodikus mozgások Elméleti kérdések: 1. Jellemezze általában a periodikus mozgásokat, soroljon fel periodikus mozgásfajtákat! 2. Milyen mozgást nevezünk egyenletes körmozgásnak? Soroljon fel példákat a mindennapi életből! 3. Sorolja fel az egyenletes körmozgást jellemző fizikai mennyiségeket. 4. Mit nevezünk az egyenletes körmozgás körülfordulási idejének illetve fordulatszámának? Hogyan számítható ki az egyik adat ismeretében a másik? 5. Mit értünk egy egyenletes körmozgás esetében szögelforduláson? Miért érdemes az egyenletes körmozgás leírásánál a szögelfordulást radiánban mérni? 6. Mit értünk egy egyenletes körmozgás esetében szögsebességen? Mi a kapcsolat a szögsebesség és a kerületi sebesség között? 7. Igazolja kísérlettel és/vagy elméleti úton, hogy az egyenletes körmozgást végző testnek van gyorsulása, és hogy a gyorsulásvektor minden pillanatban a kör középpontja felé mutat! 8. Mit értünk egy egyenletes körmozgás esetében centripetális gyorsuláson és centripetális erőn? 9. Határozza meg az egyenletes körmozgás dinamikai feltételét! 10. Mi biztosítja a centripetális erőt a következő mozgásoknál? a.) az autóbusz egyenletesen bekanyarodik b.) az autóbuszon ülő gyermek az autóbusszal együtt egyenletesen bekanyarodik c.) a repülőgép a levegőben kanyarodik d.) a bobpályán a bob élesen bekanyarodik 11. Mit értünk általában rezgőmozgáson? Soroljon fel példákat a mindennapi életből! 12. Mit nevezünk harmonikus rezgőmozgásnak? Soroljon fel példákat a mindennapi életből! 13. Mit nevezünk egy rezgőmozgás kitérésének, amplitúdójának, pillanatnyi sebességének és fázisának? 14. Mit értünk egy rezgőmozgás rezgésidején és rezgésszámán (frekvenciáján)? 15. Mit értünk egy harmonikus rezgőmozgás körfrekvenciáján? Mi a kapcsolat a harmonikus rezgés és az egyenletes körmozgás között? Milyen kísérlettel igazolható ez a kapcsolat? 16. Határozza meg egy 0 kezdőfázisú harmonikus rezgőmozgás kitérés-idő, sebesség-idő és gyorsulás-idő függvényét! Adja meg ezen változók lehetséges legnagyobb értékét is! 17. Mi a különbség a csillapított és a csillapítatlan rezgések között? Milyen fajta rezgéscsillapításokat ismer? 18. Határozza meg a harmonikus rezgőmozgás dinamikai feltételét! 19. Milyen energiaátalakulások mennek végbe a rezgő rendszerben? 20. Mi a különbség szabad rezgés és kényszerrezgés között? Adjon példát mindkettőre! 21. Mit nevezünk rezonanciának? 22. A mindennapi életből vett példákon keresztül mutassa be a rezonancia káros, ill. hasznos voltát (legalább két-két példát használjon fel)! 23. Mit nevezünk matematikai ingának? Mit értünk egy matematikai inga lengésidején? 24. Hogyan lehet egy inga segítségével bebizonyítani, hogy forog a Föld? Kinek a nevéhez fűződik ez a kísérlet? 25. Beszéljen részletesen a csatolt rezgésekről (kísérleti összeállítás, az energiaátadások iránya)! Honnan „tudja” a rendszer egy adott pillanatban, hogy melyik irányban kell áramlania az energiának? Hogyan vehető el a csatolt rezgő rendszer összes energiája? Milyen gyakorlati alkalmazásáról tud a csatolt rezgéseknek? (A rezonanciánál példaként hozható a jelenség!) 26. Egy mérési adatpár-sorozat alapján hogyan bizonyítható, hogy az egyik a másik négyzetével (vagy négyzetgyökével) arányos? 27. Hogyan igazolható méréssel, hogy két mennyiség közül az egyik nem függ a másiktól? 28. Igazolja levezetéssel, hogy a rugóra függesztett test rezgésideje egyenesen arányos a test tömegének négyzetgyökével!
29.
Mitől és hogyan függ a fonálinga (matematikai inga) lengésideje a kitéréstől, a fonálhossztól, az ingatest tömegétől, a lengések tágasságától illetve egyéb adatoktól?
Kísérleti és mérési feladatok: K1. Igazolja méréssel, hogy a rugóra függesztett test rezgésideje egyenesen arányos a test tömegének négyzetgyökével! K2. Igazolja méréssel, hogy a fonálinga lengésideje egyenesen arányos az inga hosszának négyzetgyökével! K3. Mérjük meg a kikészített eszköz (ugróbéka, golyós toll) rugójának rugóállandóját! K4. Mérjük meg fonálinga segítségével a nehézségi gyorsulás értékét, ismerve a T = 2π⋅√(l/g) összefüggést, ahol l az inga hossza. K5. Igazoljuk kísérlettel, hogy az egyenletes körmozgás fenntartásához a kör középpontja felé mutató eredő erő szükséges! K6. Igazoljuk, hogy a rugóra függesztett test rezgésideje nem függ a kitérés mértékétől! K7. Igazoljuk méréssel, hogy a fonálinga lengésideje nem függ a test tömegétől, illetve nem függ a lengések tágasságától sem (kis kitérések esetén)! Eszközök: tanulói karosmérleg súlyokkal; legalább 4 db 50 grammos egymásba akaszthatós súly; mérőszalag; zsinór, legalább 1 m; rugók; stopperóra; olló; toll; ugróbéka; állvány az inga ill. a rugó felfüggesztéséhez.
É5. Munka, energia, teljesítmény Elméleti kérdések: 1. Hogyan számítható ki egy erő munkája állandó erőhatás esetén? 2. Lehet-e egy erő munkája negatív? 3. Milyen feltételek mellett lehet egy erő munkája nulla? 4. Mit értünk gyorsítási munkán, hogyan számítható ki? 5. Mit értünk emelési munkán, hogyan számítható ki? 6. Mit értünk súrlódási munkán, hogyan számítható ki? 7. Hogyan olvasható le a munka az F – s diagramon (feltéve, hogy F és s azonos egyenes mentén hatnak)? 8. Hogyan számítható ki a végzett munka egyenletesen változó erőhatás esetén? 9. Mit értünk egy test vagy egy rendszer energiáján? 10. Milyen mechanikai energiafajtákat ismer? 11. Mit értünk mozgási, rugalmas illetve helyzeti energián? 12. Hogyan számítjuk ki a helyzeti, a rugalmas és a mozgási energiát? 13. Milyen energiaátalakulások mennek végbe a következő folyamatokban? a.) egy követ feldobunk, majd az leesik; b.) a lufiautó lufiját felfújjuk, majd elengedjük: a kiáramló levegő gyorsítja a járművet; c.) az ugróbéka felugrik, majd leesik; d.) egy fonálingát a szélső helyzetében elengedünk; az lengő mozgásba kezd. 14. Igazoljuk levezetéssel, hogy egy testre ható erők eredőjének munkája egyenlő az egyes erők munkáinak előjeles összegével! 15. Fogalmazzuk meg és igazoljuk a munkatételt! 16. Hogyan számíthatjuk ki a változó erők munkáját? 17. Mit nevezünk kényszererőknek ill. konzervatív erőknek? 18. Fogalmazzuk meg, ill. vezessük le a munkatételből a mechanikai energia megmaradásának törvényét! 19. Mutassa be néhány energiaátalakító berendezés példáján, hogyan hasznosítjuk a természet energiáit. 20. Fogalmazzon meg néhányat az energiagazdálkodás környezetvédelmi vonatkozásai közül! 21. Elemezzük a harmonikus rezgőmozgást energetikai szempontból! 22. Mit nevezünk egy erő teljesítményének? Hogyan definiáljuk a pillanatnyi teljesítményt? 23. Hogyan számítjuk ki a teljesítményt egyenletesen változó és egyéb módon változó erőhatás esetén? 24. Mit nevezünk hatásfoknak, hogyan számítható ki? 25. Értelmezzük a hatásfokot mint a folyamatok gazdaságosságának jellemzőjét! 26. Elemezzük a rugalmas és a tökéletesen rugalmatlan ütközést az energia megmaradásának szemszögéből! Mérési feladatok: 1. Mutassuk meg kísérlettel, hogy a nagyobb helyzeti energiájú test nagyobb munkavégzésre képes! 2. Mutassuk meg kísérlettel, hogy a nagyobb mozgási energiájú test nagyobb munkavégzésre képes! 3. Figyeljük meg és elemezzük a harkály mozgását az energiák szempontjából! 4. Figyeljük meg és elemezzük a csatolt ingák mozgását az energiaviszonyok szemszögéből! 5. Mérjük meg a kiadott eszköz rugóállandóját az energiamegmaradás segítségével! (Toll, béka) 6. Azonos pénzérmék ütköztetésével mutassuk be, mi történik azonos tömegű testek rugalmas ütközésénél! Mely megmaradási tételek teljesülnek ilyenkor? 7. Mutassuk be a következő nagyon egyszerű jelenségeket, majd elemezzük őket az energiaváltozások szempontjából! a.) egy feldobott pénzdarab felemelkedik, majd visszaesik; b.) egy lufiautó lufiját felfújjuk, majd elengedjük: a kiáramló levegő gyorsítja a járművet; c.) egy ugróbéka felugrik, majd leesik; d.) egy fonálingát kitérítünk, majd magára hagyunk. Eszközök: tanulói karosmérleg súlyokkal; legalább 4 db 50 grammos egymásba akaszthatós súly; mérőszalag; zsinór, legalább 1 m; rugók; stopperóra; olló; toll; ugróbéka; harkály; állvány az inga ill. a rugó felfüggesztéséhez.
É6. Hullámok, hangtan Elméleti kérdések: 1. A mechanikai hullám fogalma, fajtái, példák a mindennapi életből
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
Mit nevezünk longitudinális illetve transzverzális hullámnak? Mit nevezünk hullámhossznak? Mi a kapcsolat a hullámhossz, a terjedési sebesség és a frekvencia közt? A hullámok sarkítása (polarizációja) A hullámok visszaverődésének jelensége és törvénye A hullámok törésének jelensége és törvénye (Snellius-Descartes törvény) Definiálja a következő fogalmakat: beesési merőleges, beesési szög, visszaverődési szög, törési szög. Mit nevezünk törésmutatónak? Mi az abszolút törésmutató? A teljes visszaverődés jelensége A Huygens-Fresnel elv és alkalmazása Mit nevezünk interferenciának? Soroljon fel interferencia-jelenségeket! Hullámok elhajlása kisméretű és nagyméretű rés mögött Hullámok interferenciája, az erősítés és a kioltás feltétele Két együtt rezgő hullámforrás által létrehozott interferenciakép matematikai vizsgálata (milyen görbék az erősítés és a kioltás görbéi; erősítési és kioltási irányok) Az állóhullám (duzzadóhelyek és csomók) és létrejöttének feltételei húron és nyitott illetve zárt sípban A hang hullám voltának alátámasztása néhány példával Soroljon fel hangforrásokat és nevezze meg, hol keletkezik rezgés az egyes példák esetében! A hangmagasság, a hang erőssége és a hangszín mibenléte és kapcsolata a hullámtani mennyiségekkel Mi a hallható hang frekvenciatartománya? Állóhullámok húron, nyitott és zárt sípban; felhangrendszer A Doppler-jelenség vizsgálata; a hangkúp és a hangrobbanás Az ultra- és az infrahang jellemzői és gyakorlati alkalmazása A zajártalom mibenléte
Kísérleti és mérési feladatok: 1. Mutasson be a mellékelt rugó segítségével longitudinális és transzverzális hullámot! 2. Mutassa meg, hogy a víz felületi hullámainak terjedési sebessége függ a vízmélységtől! 3. Mutassa meg a hullámkádban a hullámok elhajlásának jelenségét! 4. Mutasson példát a hangtani rezonanciára! 5. Mérje meg a hang terjedési sebességét a konzervdobozokból összeállított „orgonasíp” segítségével! 6. A rendelkezésre álló furulya segítségével mutassa meg a nyitott és zárt síp alapfrekvenciája közötti különbséget! 7. A mellékelt gitár segítségével mutassa meg, hogy a megpengetett húron nemcsak egyfajta frekvencia keletkezik! 8. Mutassa be a teljes visszaverődés jelenségét lézersugárral és vízzel! 9. Az Öveges-féle sarkítóval mutassa be a fény hullámtermészetét bizonyító sarkítási kísérletet! Eszközök: rugó; akvárium; rés a vízhullámokhoz; magasító a vízhullámokhoz; gitár; orgonasíp; hangvilla; furulya; lézerfényforrás; Öveges-féle hullámsarkító.
É7-8. Hőtágulás, gáztörvények Elméleti kérdések: 1. Fogalmazza meg a hőtágulás jelenségét és adjon rá magyarázatot! 2. Beszéljen a víz (vagy a befőttesgumi, egyéb ilyen anyag) kivételes hőtágulási viselkedéséről! 3. A Celsius-féle hőmérsékleti lépték bevezetése 4. A vonalmenti hőtágulás és a vonalmenti hőtágulási együttható 5. Felületi hőtágulás; vezesse le a felületi hőtágulásra vonatkozó összefüggést! 6. Térfogati hőtágulás, vezesse le a szilárd anyagok térfogati hőtágulását leíró összefüggést! 7. Folyadékok hőtágulása 8. Anyaghiány hőtágulása, a tapasztaltak elméleti magyarázata 9. Mindennapi példák a hőtágulás jelenségére 10. Gázok hőtágulása állandó nyomáson (Gay Lussac I. törvénye) 11. Milyen eszközzel vizsgálhatjuk a gázok hőtágulását állandó nyomáson? 12. A Kelvin-féle hőmérséklet bevezetése 13. Gay Lussac II. törvénye 14. Fogalmazza meg a Boyle-Mariotte törvényt! 15. Írja fel az egyesített gáztörvényt! Hogyan következik ebből a törvényből Gay Lussac két törvénye illetve a BoyleMariotte törvény? 16. Hogyan, milyen fizikai jellemzőkkel adhatjuk meg az anyagmennyiséget? Adja meg az ezen jellemzők közt érvényes összefüggéseket! 17. Miért éppen a 6·1023 darab részecske jelent 1 mol anyagmennyiséget? 18. Írja fel az ideális gáz állapotegyenletének különböző alakjait és vezesse le őket a tapasztalt arányosságokból! 19. Mit nevezünk ideális gáznak? 20. Mit nevezünk izochor, izoterm és izobár állapotváltozásnak? 21. Miről ismerhetők meg az izochor, izoterm és izobár állapotváltozások a p – V állapotsíkon? 22. Magyarázza meg, miért száll fölfelé a meleg levegő! Kísérleti és mérési feladatok: K1. Mutassa be a vonalmenti hőtágulás jelenségét az erre alkalmas eszköz segítségével! K2. Mutassa be az anyaghiány hőtágulását az erre alkalmas eszközzel (rézgolyó, rézlyuk)! K3. Állítsa össze a hőszabályzós kapcsoló modelljét, mutassa be és magyarázza meg működését! K4. Mutassa be a folyadékok hőtágulására vonatkozó kísérletet! Milyen szempontból tekinthető az eszköz a hőmérő modelljének?
K5. K6. K7. K8. K9. K10. K11. K12.
Mutassa be és magyarázza el a Heron-féle szökőkút működését! Mutassa be a gázok hőtágulását állandó nyomáson a Melde-cső segítségével! a.) A külső légnyomás ismeretében igazolja a Boyle-Mariotte törvényt a Melde cső segítségével! b.) A Melde-cső segítségével és a Boyle-Mariotte törvény ismeretében mérje meg a légnyomást! Mutassa be a pipáló söröspalack kísérletét! Mutassa ki a légnyomás jelenlétét egy pohár víz és egy papírlap segítségével! Magyarázza meg, hogy miért nem ömlik ki a víz a felfordított pohárból, ha egy kis levegőbuborék is van benne! Mutassa be a folyadékcseppentő (pipetta v. lopó) ill. a szemcseppentő működését! Adjon magyarázatot is a működésre! Igazolja kísérlettel, hogy a dobozos üdítő könnyebben, gyorsabban folyik ki a dobozából, ha mindkét végén kinyitjuk. Adjon magyarázatot a tapasztaltakra! Igazolja kísérlettel, hogy a víz gyorsabban ömlik ki a vékony szájú üvegből, ha az üveget megforgatjuk! Adjon magyarázatot is a tapasztaltakra!
Eszközök: (A nyílt láng használatát igénylő kísérletek dőlt betűvel szerepelnek, ezek nem biztos, hogy érettségi vizsgán adhatók.) vonalmenti hőtágulást bemutató eszköz; denaturált szesz; papír zsebkendő; gyufa; gázégő; rézgolyó, rézlyuk; teáskanna; kerékpárküllő; vezetékek, krokodilcsipesz, laposelem, csengő v. égő. forró víz üvegkádban; lombik átfúrt dugóval és vékony csővel; kevés ill. sok vízzel; Melde-cső; söröspalack; 5 forintos érme; mosószeres víz; pohár; papírlap; pipetta; szemcseppentő; mindkét oldalán kivágott üdítőitalos doboz; egyik oldalán kivágott üdítőitalos doboz; 2 egyforma üveg; sok víz .
É9. A hőtan főtételei Elméleti kérdések: 1. Mit nevezünk állapotjelzőknek? Mely mennyiségek tekinthetők a gáz állapotjelzőinek a tanultak közül? Melyek a témakör azon fizikai mennyiségei, amelyek nem az állapotra, hanem a folyamatra jellemzőek? 2. Mik a kinetikus gázelmélet alapfeltevései? 3. Értelmezzük a gázok nyomását a kinetikus gázelmélet alapján! (A levezetés a vizsgára nem kell!) 4. Értelmezzük a gázok hőmérsékletét a kinetikus elmélet alapján, felhasználva a gáztörvényt is! Soroljon fel és értelmezzen olyan jelenségeket, amelyek a hőmozgást bizonyítják! 5. Mit nevezünk térfogati munkának? Hogyan kell kiszámítani állandó nyomáson? Hogyan jelenik meg a térfogati munka a p-V állapotsíkon? 6. Mit nevezünk hőközlésnek? Mi a különbség a hőközlés és a munkavégzés között? 7. Fogalmazza meg a hőtan I. főtételét! Alkalmazza a tanult nevezetes (izoterm, izochor, izobár, adiabatikus) állapotváltozásokra! 8. Mit értünk egy adott gáz belső energiáján? Hogyan változtatható meg? 9. Mit nevezünk adiabatikus állapotváltozásnak? Adjunk példát erre az állapotváltozásra a mindennapi életből! 10. Mit jelent az elsőfajú örökmozgó (perpetuum mobile)? Miért lehetetlen a megvalósítása a tudomány mai állása szerint? 11. Mit értünk egy körfolyamat hőtani hatásfokán? 12. Mit nevezünk hőkapacitásnak, fajhőnek, mólhőnek? Mi magyarázza, hogy az állandó térfogaton és az állandó nyomáson mért hőkapacitások eltérnek egymástól? 13. Mi az a kaloriméter? Hogyan oldunk meg keverési feladatokat? 14. Mit értünk rendezettségen és rendezetlenségen? Fogalmazza meg a II. főtételt! 15. Mit nevezünk reverzibilis ill. irreverzibilis folyamatoknak? Mi a feltétele annak, hogy egy folyamat megfordítható legyen? 16. Melyik főtétellel kapcsolatosak az alábbi állítások? a.) semmiből nem keletkezik energia; b.) zárt rendszer rendezetlensége külső munkavégzés nélkül nem csökkenhet; c.) hő magától nem áramolhat hidegebb helyről melegebb helyre; d.) ha egy rendszer belső energiája nem változik, akkor a rajta végzett munka egyenlő az általa leadott hővel. 17. Mit értünk egy hőerőgép hatásfokán? Milyen határok között változhat ez a hatásfok? 18. Hogyan működik a gőzgép és a belsőégésű motor? Elemezze a működést hőtani szempontból! 19. Ismertesse a hűtőgép működési elvét! 20. Mit értünk másodfajú örökmozgón? Miért nem valósítható meg a tudomány mai állása szerint? Kísérleti, mérési feladatok: K1. A levélmérleg és a ping-pong labdák segítségével mutassa be, hogyan értelmezzük a gázok nyomását a kinetikus gázelmélet alapján! K2. Mutassa meg kísérlettel, hogy a melegebb anyagban a hőmozgás élénkebb! K3. Mutassa be a diffúzió jelenségét a mellékelt vízzel teli pohárral és kockacukorral! K4. Mutassa meg kísérlettel, hogy az adiabatikus összenyomásnál nő, az adiabatikus tágulásnál pedig csökken a hőmérséklet! K5. Mérje meg a kiadott kaloriméter hőkapacitását! K6. Mérje meg a kiadott anyag fajhőjét az ismert hőkapacitású kaloriméterrel! K7. Melegítse fel a kiadott anyagot a kaloriméter segítségével, majd határozza meg a melegítés hatásfokát! K8. Mutassa be a kálium-permanganát oldódását vízben, elemezze a hőmozgás ill. a II. főtétel szempontjából a jelenséget! Eszközök: Levélmérleg; ping-pong labdák; hideg-meleg vizespohár; kockacukor; KMnO4 kristály; biciklipumpa; kaloriméter; áramforrás; anyag fajhőméréshez; anyag melegítéshez.
É10. Halmazállapot-változások Elméleti kérdések: 1. Sorolja fel a különböző halmazállapotok tulajdonságait és ezek magyarázatát a részecske-modell alapján! 2. Sorolja fel az ismert halmazállapot-változásokat, mindegyikhez legalább két példát említsen! 3. Milyen energiaváltozással járnak az egyes halmazállapot-változások? 4. Mit nevezünk olvadáspontnak, olvadáshőnek, forráspontnak, forráshőnek? 5. Milyen tényezők és hogyan befolyásolják az anyag olvadás- és forráspontját? 6. A jég olvadáspontjának nyomásfüggése miben különbözik a többi szilárd anyagétól? Miért? Milyen szerepe van ennek az élet kialakulásában? Milyen kísérlettel igazolhatók az olvadáspont nyomásfüggéséről mondottak? 7. Milyen tényezők befolyásolják a párolgás sebességét? 8. Mik a hasonlóságok és a különbségek a párolgás és a forrás folyamatában? 9. Mit nevezünk kritikus állapotnak ill. hármaspontnak? 10. Elemezze a víz ill. a szén-dioxid fázisdiagramját! 11. Ismertesse a telített gőzök fizikai tulajdonságait! Mi a különbség a gáz és a gőz között? 12. Az eső, a hó és a jégeső kialakulása 13. A harmat, a dér és a zúzmara, valamint a repülő „kondenzcsíkjának” keletkezési körülményei 14. Mit értünk a levegő páratartalmán ill. relatív páratartalmán? Milyen tényezők befolyásolják a relatív páratartalmat? 15. Milyen változásokat okoz a felmelegedés, az üvegházhatás, a savas eső a Földön? 16. Milyen következményekkel járna a sarki jégsapkák elolvadása? Kísérleti és mérési feladatok: 1. Forrasztópáka segítségével mutassa be a forrasztóón olvadását, majd dermedését! 2. Melegítsen üvegcsövet gázlángon, majd mutassa be az üveg lágyulását! Miért helyesebb az olvadás helyett lágyulást mondani? 3. Helyezzen jégdarabot vízbe, jelölje meg a vízfelszínt! Várja meg, míg a jég elolvad, majd állapítsa meg, hogy emelkedett, avagy lesüllyedt a víz szintje! Magyarázza meg a tapasztaltakat! 4. Elemezze a víz ill. a szén-dioxid fázisdiagramját! 5. Forraljon vizet gömblombikban, majd dugaszolja be az edényt! Ezt követően öntözze meg a lombikot hideg vízzel! Magyarázza meg a tapasztaltakat! 6. Mutassa be a sörösdoboz-összeroppantó kísérletet vízzel ill. víz nélkül! Magyarázza meg, miért sokkal hatékonyabb a roppantás, ha kis víz van kezdetben az edény alján! 7. Mutassa be a „tojásevő lombik” kísérletét vízzel ill. víz nélkül! Magyarázza meg, miért kell kis víz az edény aljára a kísérlet sikeres elvégzéséhez! 8. A kaloriméter segítségével mérje meg a kiadott anyag olvadáspontját/forráspontját ill. olvadáshőjét/forráshőjét! Eszközök: forrasztópáka; forrasztóón; feszültségforrás a forrasztópákához; gázláng, gyufa; üvegcső; jégdarab; meleg víz; alkoholos iron; ábra a víz ill. a szén-dioxid fázisdiagramjáról; gömblombik dugóval; hideg víz üvegben; tálca; sörösdoboz fogóval; tojás; gömblombik kb. tojás-méretű szájkeresztmetszettel; kaloriméter; kiadott anyag az olvadáspont és az olvadáshő meghatározásához
É11. Nyugvó villamos mező (elektrosztatika) Elméleti kérdések: 1. Az elektromos töltések fajtái és kölcsönhatása 2. Coulomb törvénye 3. Coulomb törvényének kísérleti igazolása 4. Az elektromos térerősség 5. Az elektromos tér szemléltetése erővonalakkal 6. Az elektromos munka és feszültség 7. Az elektromos potenciál 8. Pontszerű töltés térerőssége és potenciálja 9. Töltött fémgömb térerőssége és potenciálja 10. Töltött végtelen sík fémlemez térerőssége és potenciálja 11. Töltéspár (dipólus) és síkkondenzátor elektromos terének vizsgálata 12. A megosztás jelensége 13. A polarizáció jelensége 14. A csúcshatás jelensége 15. A kapacitás fogalma; fémgömb ill. síkkondenzátor kapacitása 16. A kapacitás anyagfüggése: a relatív dielektromos állandó 17. Kondenzátorok soros és párhuzamos kapcsolása; az eredő kapacitás vizsgálata 18. A kondenzátor (illetve az elektromos mező) energiája és energiasűrűsége Kísérleti és mérési feladatok: 1. Mutassuk meg kísérletekkel, hogy az azonos töltések taszítják, a különbözőek pedig vonzzák egymást! 2. Keressünk azonos potenciálú pontokat síkkondenzátor vízzel kitöltött terében! 3. Mérjük meg a potenciálesést egy vezető rúdban a távolság függvényében! 4. Mutassuk be a megosztással és a polarizációval kapcsolatos alapkísérleteket! 5. Mutassunk kísérletet a csúcshatásra! 6. Mutassuk be az elektromos Segner-kerék működését, adjunk magyarázatot a tapasztaltakra! 7. Keltsünk szikrákat Van de Graaf-generátor segítségével! 8. Vizsgáljuk meg a feszültségeloszlást kondenzátorok soros és párhuzamos kapcsolása esetén!
9. (10.)
Pattogtassuk a grafittal beszínezett ping-pong labdát síkkondenzátor lemezei között! Készítsük el egy terep kicsinyített mását és kísérlettel mutassuk meg, hogy a magasabb csúcsokba nagyobb eséllyel csap bele a villám!
Eszközök: irattartó fóliák; nagy üvegedény két fémlappal, víz; röpzsinórok krokodilcsipesszel; áramforrás (laposelem, tápegység); feszültségmérő műszerek; mm-papír; vezető rúd állványba befogva; fémedény az oldalán alumínium-csíkokkal; apró alufólia- és papírdarabok; hegyes fémtárgy pl. olló; elektromos Segner-kerék; Van de Graaf-féle generátor; különböző kapacitású kondenzátorok; grafittal beszínezett pingpong labda; alufólia terepformáláshoz.
É12. Egyenáram Elméleti kérdések: 1. Milyen állandó feszültségforrásokat ismer? 2. Mit nevezünk egyenáramnak ill. az egyenáram áramerősségének? 3. Hogyan függ az egyenáram erőssége a feszültségtől? Fogalmazza meg Ohm törvényét! 4. Mit nevezünk a fogyasztó ellenállásának? Milyen tényezőktől függ egy fogyasztó ellenállása? 5. Hogyan kell a feszültség- ill. az árammérő műszereket az áramkörbe kötni? Mekkorának tekinthető az egyik ill. a másik fajta műszer ellenállása? 6. Mivel magyarázható a fémek és a grafit jó vezető volta? 7. A fajlagos ellenállás fogalma 8. Feszültség- és áramviszonyok a fogyasztók soros és párhuzamos kapcsolása esetén 9. Hogyan számítjuk ki az eredő ellenállást a fogyasztók soros és párhuzamos kapcsolása esetén? 10. A villamos áram teljesítménye és fogyasztása 11. A villamos fogyasztás SI egysége és a háztartásban használatos egysége 12. Telep belső ellenállása, elektromotoros ereje és kapocsfeszültsége 13. Áramvezetés folyadékokban 14. Az elektrolízis folyamata 15. Áramvezetés normál nyomású gázokban, a szikra- és az ívkisülés 16. Áramvezetés ritkított gázokban Mérési feladatok: 1. Határozzuk meg a kikészített minta ellenállását méréssel! Ábrázoljuk az áramerősséget a feszültség függvényében, majd magyarázzuk meg, hogy miért nem egyenes arányosságot tapasztalunk! 2. Állítsunk elő a kikészített fogyasztókból soros és párhuzamos kapcsolású áramkört, majd igazoljuk méréssel a tanult feszültség- és áramviszonyokat! 3. Határozzuk meg egy ismeretlen ellenállás értékét a tanult híd-kapcsolás segítségével! 4. Állítson össze áramkört a megadott áramforrásból és fogyasztóból! Mérje meg és ábrázolja a kapocsfeszültséget az áramerősség függvényében! Magyarázza meg a tapasztaltakat! 5. Határozzuk meg a kiadott telep elektromotoros erejét és belső ellenállását! 6. Mutassuk be kísérlettel, hogy a vegytiszta víz inkább szigetelő, az erősen sós víz viszont vezető tulajdonságokat mutat! 7. Hozzunk létre szikrakisülést a Van de Graaf-generátor segítségével! 8. Hozzunk létre ívkisülést 16V egyenfeszültség-forrás és két szénrúd segítségével! Eszközök: laposelemek; röpzsinórok banándugókkal; ellenállások (izzók); mérőműszerek; mm-papír; változtatható ellenállás; érzékeny galvanométer; víz, só; szénrudak; állvány a szénrudak befogásához; Van de Graaf-generátor.
É13. Mágnesesség Elméleti kérdések: 1. Hogy nevezzük a kétféle mágneses sarkot? Milyen kölcsönhatást tapasztalunk az azonos és a különböző mágneses sarkok (pólusok) között? 2. Mit nevezünk mágneses dipólusnak? Létezik-e mágneses monopólus? 3. Soroljunk fel mágnesezhető anyagokat! Hogyan készíthetünk kötőtűből mágnest? Hogyan veszítheti el egy anyag a mágnesességét? 4. Mit tudunk a Föld mágnesességéről? Hogyan kell használni az iránytűt? Mik a használat korlátai? 5. Hasonlítsuk össze a nyugvó elektromos és mágneses mezőt! 6. A mágneses indukcióvektor meghatározása (irány, nagyság) 7. Hogyan számítjuk ki az egyöntetű (homogén) mágneses térbe helyezett áramjárta vezető keretre vagy lapos tekercsre ható forgatónyomatékot? Legyünk tekintettel a szögállásra is! 8. Milyen irányú és mekkora erő hat a mágneses térbe helyezett áramjárta vezetőre ill. a mágneses térben mozgó ponttöltésre? (Lorentz-erő) 9. Milyen pályán mozoghat a mágneses térbe belőtt ponttöltés egyöntetű mágneses tér esetén? 10. Hogyan szemléltethető a mágneses tér az indukcióvonalak segítségével? Rajzoljuk fel különböző alakú áramjárta vezetők mágneses terét és beszéljen a szerkezetükről! Térjen ki a jobbkézszabályok ismertetésére is! 11. Különböző alakú vezetők mágneses terének mennyiségi leírása (hosszú egyenes vezető, egyenes tekercs, körtekercs) 12. Mit nevezünk indukciófluxusnak, hogyan számítható ki? 13. Az elektromágnes szerkezete, a vasmag szerepe, 14. Az elektromágnes néhány gyakorlati alkalmazása (hangszóró, csengő, mérőműszerek, relé) 15. Két párhuzamos, hosszú egyenes áramjárta vezető kölcsönhatása. Az erőhatás irányát magyarázza el a jobbkézszabályok segítségével! 16. Hogyan működik a Lorentz-erőt felhasználó részecskegyorsító?
Kísérleti és mérési feladatok: 1. Bizonyítsuk be kísérlettel, hogy az azonos mágneses sarkok taszítják, az ellentétesek pedig vonzzák egymást! (Az egyformán színezett mágneses sarkok nem feltétlenül ugyanolyan pólusúak!) 2. Mi történik, ha egy rúdmágnest kettétörünk? 3. Tegyük mágnesessé a tálcán található acéltárgyat! Hogyan veszíthetné el az acéltű a mágnesességét? Adjunk egyszerű anyagszerkezeti magyarázatot a mágnesezésre és a mágnesesség elvesztésére is! 4. Keressük meg iránytű segítségével az északi irányt és határozzuk meg a többi égtáj irányát is! 5. Mutassuk meg kísérlettel, hogy a Föld mágneses terének van függőleges összetevője is! 6. Vasreszelék segítségével mutassuk be a kétsarkú mágnes terét! 7. Mutassa be és magyarázza el a villanycsengő működését! 8. Mutassa be és magyarázza el a kiadott relé működését! 9. Mutassa be kísérlettel, hogy a párhuzamos áramjárta vezetők vonzzák ill. taszítják egymást, az áramiránytól függően! Eszközök: 1. legalább három rúdmágnes 2. egy eltörhető acélmágnes v. borotvapenge 3. acéltárgy, erős mágnes 4. iránytű 5. iránytű, a teremben található és már hosszabb ideje ott álló vastárgy 6. vasreszelék, kétsarkú mágnes, papírlap 7. villanycsengő, áramforrás, vezetékek 8. relé, áramforrás, vezetékek, kapcsoló, izzók 9. párhuzamos és finoman felfüggesztett áramjárta vezetők, áramforrás, vezetékek
É14. Elektromágneses indukció Elméleti kérdések: 1. Ismertesse a mozgási indukció jelenségét! 2. Hogyan számíthatjuk ki az indukált feszültség ill. az indukált áram nagyságát? 3. Vezesse le az indukcióvonalakra és a rá merőleges hosszára is merőleges irányban húzott vezető rúd két vége között keletkező pontenciálkülönbségre vonatkozó összefüggést! 4. Ismertesse a nyugalmi indukció jelenségét! 5. Fogalmazza meg Lenz törvényét! Ismertesse az örvényáramok létrejöttének okát és hatásait! 6. A kölcsönös indukció jelensége 7. Az önindukció jelensége és szerepe az áram be- ill. kikapcsolásánál 8. A tekercs önindukciós együtthatója és mágneses energiája 9. Váltakozó áram keltése, a generátor működése 10. Bizonyítsuk be, hogy a mágneses térben megfelelően (egyenletesen) forgatott tekercs kivezetései között mért feszültség az időnek szinuszos függvénye! 11. A váltakozó áram hatásai (összehasonlítva az egyenáraméval) 12. A dinamó és a motor működése 13. A váltakozó feszültség és áram jellemzése (pillanatnyi, maximum és effektív értékek, kapcsolatuk) 14. A hálózati feszültség jellemzése 15. Ohmos ellenállás a váltakozó feszültségű áramkörben 16. Induktív ellenállás a váltakozó feszültségű áramkörben 17. Kapacitív ellenállás a váltakozó feszültségű áramkörben 18. Soros RLC-körök vizsgálata, hatásos és meddő teljesítmény, rezonancia 19. Miért könnyebb a generátort forgatni, ha terheletlen? 20. A transzformátor működése és összefüggései; szerepe az energia szállításában Kísérleti és mérési feladatok: 1. Mutassa be a mozgási indukció jelenségét! 2. Mutassa be a nyugalmi indukció jelenségét! 3. Mutassa be az örvényáramokat és hatásukat a mellékelt eszközök segítségével! 4. Mutassa be az önindukció jelenségét ill. a szerepét az áramkör ki- és bekapcsolásánál! 5. Állítson össze transzformátort a mellékelt eszközökből és mutassa be működését! 6. Mutassa meg kísérlettel, hogy a transzformátor tekercsein a feszültség és a menetszám egyenesen arányos! 7. Mutassa meg kísérlettel, hogy a transzformátor tekercsein a feszültség és az áramerősség fordítottan arányos! 8. Mutassa meg kísérlettel, hogy a szaggatott egyenáram alkalmas arra, hogy transzformátor segítségével kisebbnagyobb feszültséget állítsunk elő! Eszközök: 1.) 1200 menetes tekercs, vezetékek, rúdmágnes, 2 mA méréshatárú árammérő 2.) 1200 menetes tekercsek, vezetékek, zárt vasmag, 20V egyenfeszültség, 2mA méréshatárú árammérő 3.) a.) fémcső, kicsiny rúdmágnes; b.) összefüggő és megszakított fémkarika, mágnes; c.) fésűs és sík ingalap, erős mágnesek 4.) 1200 menetes tekercs, zárt vasmag, kapcsoló, vezetékek, árammérő, izzó, áramforrás 5-7.) zárttá tehető vasmag, egyen- és váltakozó feszültségforrás, vezetékek, kétféle menetszámú tekercs, mérőműszerek 8.) zárttá tehető vasmag, egyen- és váltakozó feszültségforrás, vezetékek, kétféle menetszámú tekercs, mérőműszerek, villanycsengő.
É15. Elektromágneses hullámok, a fény hullámtermészete Elméleti kérdések: 1. A párhuzamos rezgőkör felépítése, kapcsolási rajza, a benne végbemenő energiaátalakulás 2. A nyitott és a zárt párhuzamos rezgőkör
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
Miért alakulnak ki a rezgőkörben szabad elektromágneses rezgések? Az elektromágneses hullám fogalma és létrejötte Az elektromágneses hullám terjedési sebessége légüres térben A mechanikai és az elektromágneses hullámok összehasonlítása (azonos és eltérő viselkedés) Az elektromágneses hullámok fajtái (rádióhullámok, infravörös, látható fény, UV, röntgen- és gammasugarak, jellemző hullámhosszuk és rezgésszámuk) A rezgő dipólus sugárzása, antenna, szabad elektromágneses hullámok A gyorsuló töltés és az elektromágneses hullám kapcsolata A rádió adó-vevő működése Az elektromágneses hullámok szerepe a távközlési, a hang- és képrögzítő eszközök működésében A látható fény mint elektromágneses hullám, terjedési tulajdonságai. A fénysebesség mérésére vonatkozó klasszikus módszerek (Olaf Römer, Fizeau) A visszaverődés és a törés törvénye; teljes visszaverődés; abszolút és relatív törésmutató A diszperzió (színszóródás) jelensége, magyarázata Fényinterferencia (résen, rácson); erősítési és kioltási irányok; az ezen alapuló hullámhosszmérés A fény polarizációja, a poláros fény tulajdonságai, a polárszűrők A lézerfény keletkezése és tulajdonságai
Kísérleti és mérési feladatok: 1. Bizonyítsa kísérlettel, hogy a fény levegőben egyenes vonalba n terjed! 2. Igazolja a törés törvényét a Hartl-korong segítségével! 3. Mutassa meg a teljes visszaverődés jelenségét prizmán ill. akvárium vizében! 4. Mutassa meg kísérlettel a száloptika elvét (lézerfényt térítsünk el vízsugár segítségével)! 5. Igazolja kísérlettel, hogy a prizma a fehér fényt színeire bontja! 6. Mutassuk meg, hogy a lézerfény az optikai rácson áthaladva interferenciát mutat! 7. Mérjük meg a lézerfény hullámhosszát úgy, hogy az optikai ráccsal előállított interferenciaképet vizsgáljuk! 8. Mutasson be kísérletet a fény sarkítására és beszéljen ennek gyakorlati jelentőségéről! Eszközök: 1. lézerfényforrás, krétapor 2. lézerfényforrás, Hartl-korong, optikai pad, szögmérő 3. prizma, lézerfény, krétapor, víz kicsi zselatinnal vagy tejjel 4. lézerfény, a folyadéknyomás magasságfüggését bemutató háromlyukú edény, tálca 5. prizma, diavetítő fénye, ernyő 6-7. lézerfény, optikai rács, ernyő, mérőszalag 8. fénysarkító eszköz (2 db), háromszög-vonalzó, celofánpapír, tükröződő felület (kép)
É16. Tükrök, lencsék képalkotása Elméleti kérdések: 1. A fény terjedési sebessége; a fénysebességet mérő eljárások 2. A fény viselkedése új közeg határán 3. A visszaverődés törvénye 4. A síktükör képalkotása 5. Az ellipszis és parabola tükrök visszaverődési tulajdonságai 6. A homorú gömbtükör képalkotása (minden eset megvizsgálása) 7. A domború gömbtükör képalkotása 8. A leképezési törvény tükrök esetén 9. A törésmutató és a törés törvénye 10. A homorú és a domború lencse képalkotása 11. A leképezési törvény lencsék esetén 12. A lencse dioptriája; a lencse fókusztávolságának függése a görbületi sugaraktól 13. A teljes visszaverődés jelensége 14. Az emberi szem és a látás; rövidlátás és távollátás 15. A távcső működése 16. A teljes visszaverődés jelenségén alapuló eszközök; száloptika Kísérleti és mérési feladatok: 1. Mutassuk meg lézerfény segítségével, hogy a fény egy része új közeg határán visszaverődik, egy másik része megtörik! 2. Igazoljuk a visszaverődés törvényét a Hartl-korong segítségével! 3. Mérjük meg a kiadott homorú gömbtükör fókusztávolságát! 4. Mérjük meg a kiadott domború lencse fókusztávolságát! 5. Mutassa meg a teljes visszaverődés jelenségét prizmán ill. akvárium vizében! 6. Mutassa meg kísérlettel a száloptika elvét (lézerfényt térítsünk el vízsugár segítségével)! 7. Mutassa be a homorú és a domború levegőlencse leképezését vízben! Magyarázza meg a tapasztaltakat! Eszközök: 1. lézerfényforrás, üveg vagy víz, krétapor 2. lézerfényforrás, Hartl-korong szögmérővel 3. gyertya, homorú gömbtükör, ernyő, mérőszalag 4. gyertya, domború lencse, ernyő, mérőszalag 5. lézerfényforrás, prizma vagy akvárium vízzel 6. pontlézer, vízsugaras edény vízzel 7. levegőlencsék, fényforrás (pl. diavetítő), akvárium vízzel
É17. Atomfizika Elméleti kérdések: 1. Határozza meg a következő fogalmakat: atom, molekula, ion, elem. Mondjon példát az ezek létezését bizonyító fizikai-kémiai jelenségekre! 2. Mit nevezünk relatív atomtömegnek ill. moláris tömegnek? Milyen kapcsolatban áll ez a két mennyiség egy adott atom esetében? Mi a jelentősége az Avogadro-számnak e kérdésben? 3. Hogyan mérhető meg az elektron töltése és tömege? (Millikan-kísérlet ill. elektromágneses eltérítés) 4. Ismertesse Rutherford szórási kísérletét, ennek eredményét ill. a Rutherford-féle atommodellt! 5. Mik a Rutherford-féle atommodell gyengéi? 6. A fényelektromos jelenség és magyarázata Planck alapvetően új gondolatára, azaz az energia adagosságára alapozva. A Planck-formula. 7. A fotocella működési elve, gyakorlati alkalmazása 8. Színképfajták; a vonalas színkép elemzésének gyakorlati alkalmazásai 9. A Bohr-modell ismertetése. Az alapállapot ill. gerjesztett állapot, valamint az ionizációs energia fogalma. Hogyan magyarázza a Bohr-modell az izzó gázok vonalas színképét? 10. A fény kettős természete 11. A tömeg-eneriga egyenértékűség (az eisteini egyenlet, foton lendülete és tömege) 12. De Broglie feltételezése az anyag hullámtermészetéről, a de Broglie-féle hullámhossz; az elgondolás és a Bohrmodell kapcsolata 13. Az elektron hullámtermészetét bizonyító kísérletek 14. Ismertesse az elektronburok szerkezetét. Az „elektronhéjak” elnevezései, a fő- és mellékkvantumszám fogalma és fizikai jelentése 15. A Pauli-elv 16. Az elektron „tartózkodási helyének” jelentése az atomban a kvantummechanikai atommodell szerint Kísérleti és mérési feladatok: 1. Ismertesse a Millikan-kísérlet összeállítását, magát a kísérletet és azt a gondolatmenetet, amely az elemi töltés meghatározásához vezet! 2. Ismertesse a Rutherford-féle szóráskísérletet! 3. Mutassa be a fotocella működését! 4. Állítson össze áramkört, amelyben egy izzót fotocella működtet! 5. A foton lendületét bemutató kísérlet (fényelektromos Seegner-kerék) 6. Állítsa elő a higanygőzlámpa vonalas színképét prizma segítségével! 7. Mutassa be a katódsugárcső működését! 8. Ismertessen egy olyan kísérletet, amely az anyag (pl. az elektron) hullámtermészetét bizonyítja! 9. Izzólámpa ellenállásának vizsgálata (az emelt szinten atomfizikához kapcsolódó mérés) 10. A csúszási és tapadási súrlódási együttható meghatározása állítható hajlásszögű lejtőn (emelt) 11. A hang sebességének mérése állóhullámokkal (emelt) 12. Fényelhajlás rácson, fény hullámhosszának meghatározása (emelt) Eszközök: 1. Grafikon a Millikan-kísérlet bemutatásához (elemezni) 3. Fotocella, megfelelő fényforrás, a fényforrást működtető áramkör 4. Fotocella, fényforrás, a fényforrást működtető áramkör, izzó, áramforrás, vezetékek 5. Fénymalom 6. Higanygőzlámpa, prizma, optikai pad, ernyő 7. Katódsugárcső (vagy oszcilloszkóp) 8. Katódsugárcső 9. Áramforrás, vezetékek, izzólámpa, mérőműszerek 10. Állítható hajlásszögű lejtő, erőmérők, test, 11. a.) Sörösüvegek, víz, furulya 11. b.) Akvárium, víz, ismert rezgésszámú hangvilla, mérőszalag 12. Fénytani pad, lézerfényforrás, ernyő, fénytani rács, távolságmérő eszközök, számológép
É18. Az atommag szerkezete, a bomlások Elméleti kérdések: 1. Soroljuk fel az atommagot alkotó részecskéket! 2. Mekkora a proton, a neutron és az elektron egymáshoz viszonyított tömege? 3. Fogalmazzuk meg a neutron felfedezésének jelentőségét az atommag felépítésének megismerésében! 4. Mit értünk a következő fogalmakon: nukleon, tömegszám, rendszám? 5. Mit nevezünk izotópoknak? Mondjunk példát a természetben található stabil és instabil izotópokra! 6. Jellemezzük az atommag részeit összetartó ún. erős kölcsönhatást! 7. A tömeghiány jelensége az atommagok kötési energiájában; kiszámítása; nagyságrendje 8. A fajlagos kötési energia fogalma, nagyságrendje MeV-ban 9. A fajlagos kötési energia görbéje a tömegszám függvényében 10. A radioaktív bomlások fogalma és fajtái 11. Az α; β és γ sugárzás jellemzése 12. Az α ill. β bomláskor átalakuló atommag rendszám- és tömegszámváltozása, a keletkező sugárzások 13. A felezési idő fogalma, a bomlási törvény; alkalmazása feladatokban 14. Az aktivitás fogalma 15. A bomlási sor fogalma
16. 17. 18.
A mesterséges radioaktivitás fogalma Mondjunk példákat a radioaktív izotópok ipari, orvosi és tudományos alkalmazására! Ismertessük a GM-cső ill. a Wilson-féle ködkamra működési elvét!
Kísérleti és mérési feladatok: 1. Mutassa be a GM-cső működését! Sugárforrásnak egy egyszerű számítógépes képernyő is megfelel. 2. Ismertesse a bomlási sor fogalmát, elemezze a kiadott ábrát. 3. Elemezze a β– -bomlást a kiadott ábra segítségével! 4a. Mutassa be a ködképződést túltelített vízgőzt tartalmazó edényben! 4b. Mutassa be az ívkisülés jelenségét és ennek alapján beszéljen a Wilson-ködkamra működéséről! 5. Izzólámpa ellenállásának vizsgálata (az emelt szinten atomfizikához kapcsolódó mérés) 6. A csúszási és tapadási súrlódási együttható meghatározása állítható hajlásszögű lejtőn (emelt) 7. A hang sebességének mérése állóhullámokkal (emelt) 8. Fényelhajlás rácson, fény hullámhosszának meghatározása (emelt) Eszközök: 1. GM-cső, számítógépes képernyő, hálózati feszültség 2. Bomlási sor ábrája 3. A β– bomlás elemzéséhez készített ábra 4a. Üvegedény, hurkapálca, gyufa 4b. Szénrudak, 12V egyenfeszültség, vezetékek, víz (tűzoltáshoz) 5. Izzólámpa, áramforrás, mérőműszerek, vezetékek 6. Állítható hajlásszögű lejtő, erőmérők, test, 7. a.) Sörösüvegek, víz, furulya 7. b.) Akvárium, víz, ismert rezgésszámú hangvilla, mérőszalag 8. Fénytani pad, lézerfényforrás, ernyő, fénytani rács, távolságmérő eszközök, számológép
É19. Maghasadás és fúzió Elméleti kérdések: 1. A maghasadás jelensége, folyamata és jellemzői 2. A 235U hasadási reakciói (reakcióegyenletek, hasadási termékek, energiamérleg) 3. Mit nevezünk láncreakciónak? Milyen feltételek teljesülése szükséges az urán láncreakciójához? 4. A maghasadás során felszabaduló energia nagyságrendje és keletkezésének módja 5. A szabályozott láncreakció folyamata, megvalósulása az atomreaktorban 6. A hagyományos erőmű és az atomerőmű összehasonlítása 7. Az atomenergia jelentősége az energiatermelésben; az atomerőművek előnyei és veszélyei 8. A szabályozatlan láncreakció folyamata, az atombomba működési elve, kritikus tömeg 9. Miért alkalmas az atomreaktor radioaktív izotóp gyártására? 10. A magfúzió folyamata és energiamérlege 11. A Napban lejátszódó energiatermelő folyamatok 12. A hidrogénbomba működési elve 13. A radioaktív sugárzás környezeti és biológiai hatásai 14. A sugárterhelés fogalma, a háttérsugárzás eredete 15. A sugárzások elleni védelem szükségessége és módszerei 16. Az embert érő átlagos sugárterhelés összetétele 17. Az elnyelt sugárdózis fogalma és mértékegysége 18. A dózisegyenérték fogalma, mértékegysége 19. Az elemi részecskék sokfélesége; példák stabil és instabil elemi részecskékre 20. A neutrínó jelentősége a maghasadás energiamérlegében 21. A szétsugárzás és a párkeltés folyamata Kísérleti és mérési feladatok: 1. A mellékelt ábra alapján elemezze az atomerőmű működését! 2. A mellékelt ábra alapján elemezze az atombomba működését! 3. A mellékelt ábra alapján elemezze a hasadási reakció egyenletét! 4. Mutassa be és magyarázza el a GM-cső működését! 5. Izzólámpa ellenállásának vizsgálata (az emelt szinten atomfizikához kapcsolódó mérés) 6. A csúszási és tapadási súrlódási együttható meghatározása állítható hajlásszögű lejtőn (emelt) 7. A hang sebességének mérése állóhullámokkal (emelt) 8. Fényelhajlás rácson, fény hullámhosszának meghatározása (emelt) Eszközök: 1. ábra az atomerőmű működéséről 2. ábra az atombomba működéséről 3. ábra: a hasadási reakció egyenlete 4. GM-cső, sugárforrás: képernyő 5. Izzólámpa, áramforrás, mérőműszerek, vezetékek 6. Állítható hajlásszögű lejtő, erőmérők, test, 7. a.) Sörösüvegek, víz, furulya 7. b.) Akvárium, víz, ismert rezgésszámú hangvilla, mérőszalag 8. Fénytani pad, lézerfényforrás, ernyő, fénytani rács, távolságmérő eszközök, számológép
É20. Tömegvonzás, bolygómozgás Elméleti kérdések: 1. Értelmezze a súly és a súlytalanság fogalmát! 2. Mondjon legalább két példát olyan rendszerre, ahol súlytalanság van! Soroljon fel olyan, a megszokottól eltérő jelenségeket, amelyek súlytalanság állapotában tapasztalhatók! 3. A súlytalanság élettani hatásai 4. Milyen erő okozza a testek nehézségi gyorsulását? 5. Fogalmazza meg a Newton-féle gravitációs erőtörvényt! 6. Mi lehet az oka annak, hogy a nehézségi gyorsulás a.) tömegfüggetlen; b.) a Földfelszín bármely pontján kb. ugyanakkora? 7. Melyik kísérlettel igazolták először a fizika történetében földi körülmények között a Newton-féle gravitációs erőtörvényt? (Emelt szint!) 8. Ismertesse a Kepler-törvényeket! 9. Mondjon legalább két olyan rendszert, amelyben a Kepler-törvények segítségével elég jól leírható a mozgás! 10. Mit értünk első, második és harmadik kozmikus sebességen? Számítsuk ki ezek értékét a függvénytábla adatai alapján! (II. és III. kiszámítása: emelt szint!) 11. Milyen pályán mozognak a Naprendszerbeli égitestek? (bolygók, üstökösök, meteorok) 12. Beszéljen a Hold mozgásáról, a holdfázisokról! 13. Milyen feltételek mellett valósul meg a holdfogyatkozás? 14. A napfogyatkozásoknak milyen fajtáit ismeri, melyik milyen feltételek mellett jöhet létre? 15. A mesterséges holdak mozgása 16. Hogyan lehet Föld körüli tehetetlenségi pályán „előzni”? 17. Ismertesse Kopernikusz, Galilei és Kepler munkásságát! 18. A Hold mindig ugyanazt a felét fordítja a Föld felé. Miért? Mérési feladatok: 1. A rendelkezésre álló eszközökkel igazolja, hogy a szabadon eső testek súlytalanok! 2. A rendelkezésre álló eszközök segítségével mutassa meg, hogy a felfelé gyorsuló rendszerben a testek súlya megnő! Adjon magyarázatot a súlynövekedésre! 3. A rendelkezésre álló eszközök segítségével mutassa meg, hogy az ingatest súlya megnő, ha az inga nem nyugalomban van, hanem nagy sebességgel halad át az egyensúlyi helyzeten! Adjon magyarázatot a súlynövekedésre! 4. Mutassa meg az ejtőcső segítségével, hogy a nehézségi gyorsulás tömegfüggetlen! Miért szükséges a légritka tér a bemutatáshoz? 5. Mérje meg a nehézségi gyorsulás értékét a következő két eljárás valamelyikével! a.) szabadon eső test útjából és idejéből; b.) fonálinga lengésidejéből! Melyik eljárással kapunk nagyobb pontosságot? Miért? 6. Ismertesse a Cavendish-féle kísérletet [a modell segítségével mutassa be]! 7. [Működtesse a Kepler-törvényeket bemutató modellt és mutassa be a három tövényt!] 8. [A rendelkezésre álló modell segítségével mutassa be a holdfázisokat, illetve a nap- és holdfogyatkozások különböző fajtáit!] Eszközök: Néhány nehéz könyv vagy tégla; papírzsebkendők; golyó; rugó; felfüggesztés; súly + felület krepp-papírból, amely éppen elbírja a súlyt; inga + olyan madzag, amely nyugalomban elbírja a súlyt, de vízszintes kitérítés esetén már nem; stopper; eső test; mérőszalag; fonálinga; [Cavendish-féle kísérlet modellje; Kepler-törvényeket bemutató modell; Hold-Nap-Föld makett].
É21. Csillagászat… Elméleti kérdések: 1. Csillagászati távolságegységek (fényév, parallaxis-szekundum), átváltás méterbe 2. A Naprendszer elemei és méreteik 3. A Naprendszer bolygói, osztályozásuk, mozgásuk 4. A Nap energiatermelése 5. A Nap szerkezete, főbb részei, anyagi összetétele, fizikai adatai 6. A Hold felszíne, anyaga, legfontosabb adatai 7. A holdfázisok 8. A holdfogyatkozás mibenléte 9. A napfogyatkozás mibenléte és fajtái 10. Miért nincs minden teliholdkor nap- és minden újholdkor holdfogyatkozás? 11. A csillagok fogalma, energiatermelő folyamat a csillagok belsejében 12. A csillagok Naphoz viszonyított mérete és tömege; néhány csillag neve 13. A Tejútrendszer szerkezete, méretei, a Naprendszer elhelyezkedése a Tejútrendszerben 14. A galaxisok; hozzávetőleges számuk és távolságuk 15. Az Univerzum mérete 16. Az ősrobbanás-elmélet és „bizonyítékai” 17. Az ősrobbanás-elmélet szerint mit mondhatunk a Világegyetem koráról és kiinduló állapotáról? 18. Az űrkutatás alapvető vizsgálati módszerei és eszközei 19. A fénysebesség meghatározása, az éter fogalmának elvetése 20. A speciális relativitáselmélet alapgondolata 21. A tömegnövekedés, az egyidejűség, az idődilatáció és a hosszrövidülés 22. A relativitáselméletet alátámasztó kísérleti tapasztalatok
Kísérleti és mérési feladatok: 1. A mellékelt diavetítő és labda segítségével mutassa be a holdfázisokat! 2. A mellékelt diavetítő és labdák segítségével mutassa be a holdfogyatkozást! 3. A mellékelt diavetítő és labdák segítségével mutassa be a napfogyatkozás különböző fajtáit! 4. A függvénytáblázat alapján készítsen méretarányos ábrát a Napról és a bolygópályákról! 5. A mellékelt ábrát elemezve mutassa be a Nap szerkezetét! 6. Ismerje fel a mellékelt képeken a következő égitesteket: Hold, Merkur, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz! 7. A hang sebességének mérése állóhullámokkal (emelt) 8. Fényelhajlás rácson, fény hullámhosszának meghatározása (emelt) Eszközök: 1-3. diavetítő, labdák 5. Ábra a Nap szerkezetéről 6. Képsorozat a Hold, Merkur, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz képével 7. a.) Sörösüvegek, víz, furulya 7. b.) Akvárium, víz, ismert rezgésszámú hangvilla, mérőszalag 8. Fénytani pad, lézerfényforrás, ernyő, fénytani rács, távolságmérő eszközök, számológép
É22. Folyadékok egyensúlya és áramlása Elméleti kérdések: 1. A nyomás fogalma és használatos egységei, átváltások 2. A folyadékok nyomását bizonyító kísérletek 3. Mitől függ a folyadékok nyomása? 4. A légnyomás kísérleti bizonyítéka, a Torricelli-kísérlet 5. A légnyomás változása a tengerszint feletti magassággal 6. Arkhimédész törvénye, kísérleti és elméleti bizonyítása 7. Úszás, lebegés és elmerülés feltétele; ennek bizonyítása 8. A Cartesius-búvár szerkezete, működése, magyarázat. 9. A léghajó és a hőlégballon működési elve 10. A hajó és a tengeralattjáró működési elve 11. Miért tudunk úszni? 12. Sűrűségmérés Arkhimédész törvényének felhasználásával 13. Az áramlástan alapfogalmai; stacionárius, laminális, turbulens áramlás 14. Az áramlástan folytonossági törvénye 15. A Bernoulli-féle törvény kísérleti bizonyítékai 16. A Magnus-hatás 17. A repülőgép működési elve Kísérletek, mérési feladatok: 1. A megfelelő eszközzel igazolja a folyadékok nyomásával kapcsolatos ismereteinket! 2. Igazolja Arkhimédész törvényét kísérleti úton! 3. Mérje meg a kiadott test sűrűségét, ha csak egy erőmérő és egy pohár víz áll rendelkezésére! 4. Mutassa be a kísérletet a Cartesius-búvárral, magyarázza meg a tapasztaltakat! 5. Mutassa be a gyufa-búváros kísérletet, magyarázza meg a tapasztaltakat! 6. Készítse el a hőlégballon modelljét! 7. Mutassa be a szívó-nyomókút működését és elemezze a látottakat! 8. Bizonyítsa többféle kísérlettel Bernoulli törvényét! 9. Mutassa be a Magnus-hatást! Eszközök: folyadékos nyomásmérő; üvegkád vízzel; Arkhimédész-féle hengerpár; erőmérő; test (sűrűségméréshez); pohár víz; Cartesius-búvár; sörösüveg; gyufafejek; borszeszégő; drót, nylon; szívó-nyomókút modell; gyertyák; ping-pong labda; papírlap, padhoz; papírhenger; rajztábla; szívószál; tölcsér.
É23. Fizikatörténet Tudni kell a következő személyekről, hogy mikor éltek (fél évszázad pontosan) és hol éltek, valamint hogy mik voltak a legfontosabb, a tanultakhoz köthető eredményeik. A felsorolásban szereplő jelenségeknek, eszközöknek pedig fizikatörténeti jelentőségükkel kell tisztában lenni: 1. Arkhimédész 2. Kopernikusz – a napközéppontú világkép (és az azt megelőző földközéppontú világkép) 3. Galilei – relativitási elv, négyzetes úttörvény (szabadesés), távcső, Jupiter-holdak, 4. Kepler – bolygómozgás törvényei 5. Newton – mozgástörvények, égi és földi mechanika egyesítése, távcső 6. Cavendish – a gravitációs erőtörvény kísérleti igazolása 7. Coulomb – az elektrosztatikus vonzó- és taszítóerőre vonatkozó törvény 8. Watt – gőzgép; Joule 9. Ohm, Volta, Ampere 10. Avogadro – törvényei 11. Faraday – indukciós törvény 12. Thomson – képlet az elektromágneses hullámoknál 13. Millikan – az elemi töltés meghatározására vonatkozó kísérlet
14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Snellius-Descartes törvény, a fény kettős természetének problémája Rutherford – atommodell, szórási kísérlet Planck – formula Bohr – atommodell, posztulátumok de Broglie – anyaghullámok, hullámhossz Heisemberg – határozatlansági reláció Pauli – az elektronszintek betöltésének sorrendjére vonatkozó elv Huygens – Jedlik Ányos – dinamó-elv; generátorok és motorok Maxwell (emelt) – az elektromágnesesség egységes elmélete Hertz (emelt) Eötvös Loránd – torziós inga J. J. Thomson – atommodellje Curie-család – magsugárzással kapcsolatos eredmények Einstein – speciális relativitáselmélet Szilárd Leó, Teller Ede, Wigner Jenő Gábor Dénes Röntgen – sugárzás (emelt) A félvezetők kialakulása és szerepe A lézer bemutatása és jelentősége
Tájékoztató a fizika érettségi vizsgáról A fizika KÖZÉPSZINTŰ vizsga két részből áll. A írásbeli vizsgán 120 perc alatt egy 20 kérdésből álló tesztet (A – B – C egyszerű választás) és egy három feladatból álló feladatsort kell megoldani. A feladatokat részletesen kell kidolgozni, minden logikai lépést le kell írni. A harmadik feladatnál kettő közül kell választani, a választást a dolgozat megfelelő helyén jelölni kell. A szóbeli vizsgán a tételhúzást követően legalább 30 perc felkészülési idő áll rendelkezésre. Ez alatt kell elvégezni a tételben szereplő feladatokat (kísérletet, mérést, kiértékelést, esetleges egyszerűbb számolásokat), valamint célszerű a felelethez használható vázlatot készíteni. A felelet időtartama legfeljebb 15 perc. Önálló témakifejtést várnak el a vizsgáztótól. A felelet során el kell hangozzon a tétellapon szereplő minden kérdésre a válasz (ezeknek komoly pontértékük van), valamint ismertetni kell szóban a felkészülés közben elvégzett mérés menetét és eredményét is. Az írásbeli vizsgán 90, a szóbelin 60 pont szerezhető, ezek összege számít az érettségi eredménybe.
Az EMELT SZINTŰ vizsga szintén két részből áll. Az írásbeli vizsgán a teszt és a feladatmegoldás mellett viszont sor kerül egy megjelölt téma szabad írásbeli kifejtésére is. Három téma közül kell egyet választani, és azt esszészerűen kidolgozni. A szóbeli vizsga menete hasonló a középszintéhez, az eltérések leginkább tartalmi jellegűek, továbbá legalább 45 perc a felkészülési idő és 20 perc szánható a feleletre; illetve a legutóbbi években a kísérlet / mérés nem kapcsolódott a tételhez, így a vizsgázó legalább két anyagrészből is bemutathatta tudását. Emelt szinten az írásbeli vizsgán 100, a szóbelin 50 pont érhető el.
Ez a felkészülési segédlet a közép- és az emelt szintű SZÓBELI vizsgák anyagát öleli fel, a 2005-ben kiadott hivatalos vizsgakövetelmények figyelembevételével készült (de annál némileg bővebb anyaggal dolgozik). A szóbeli előtt 2-3 hónappal közzéteszik a vizsgán szereplő TÉTELCÍMEKET és KÍSÉRLETEKET. Ezekről középszintű vizsgák esetén az iskola tájékoztatja a vizsgázót, emelt szintű vizsgák esetén az OM honlapját kell böngészni. A kísérletek sorában természetesen szerepelhetnek olyanok, amiket e jegyzet nem tartalmaz. Ezeket az utolsó hónapokban a felkészülés folyamán sorra kerítjük. A nyilvánosságra került anyag ismeretében érdemes a legvégső összefoglalást, tételkidolgozást elkészíteni. Szorgalmas, kitartó munkát és eredményes felkészülést! Budakeszi, 2011. szeptember
