JAVASOLT SZÓBELI TÉTELEK A ... - mozaik.info.hu · JAVASOLT SZÓBELI TÉTELEK A KÖZÉPSZINTŰ ÉRETTSÉGI VIZSGÁHOZ FIZIKÁBÓL Kedves Kollégák! Mint eddig minden alkalommal,

JAVASOLT SZÓBELI TÉTELEK A KÖZÉPSZINTŰÉRETTSÉGI VIZSGÁHOZ FIZIKÁBÓL

Kedves Kollégák!

Mint eddig minden alkalommal, most is segítséget szeretnénk nyújtani Önöknek munkájuk – sok te-rületen megújulást igénylő – elvégzéséhez. Tankönyveink megjelenésével egyidőben eddig is azérttettünk közzé javasolt tantervet és tanmenetet, mert arra gondoltunk, hogy egy meglévő anyagot sajátelképzelésük szerintire formálni könnyebb, mint azt önállóan elkészíteni. Ugyanezt a célt szeretnénkszolgálni a (közelmúltban megjelent) Fizika 11-12. Közép- és emelt szintű érettségire készülőknekcímű tankönyvünkkel, illetve a több mint 50 kísérlet, mérés leírását tartalmazó Fizika 11-12. munkafü-zettel is.

Mivel a középszintű érettségi szóbeli tételeinek összeállítása sem könnyű feladat, talán segítséget je-lent az alábbiakban közölt 56 tételminta. Reméljük, hogy ez a bő keret elegendő lesz ahhoz, hogy eb-ből választva – és természetesen a kérdéseket a saját igényeik szerint módosítva – össze tudják állítaniaz érettségi elnököknek elküldendő tételsort.

Az új típusú érettségi újdonságából származó nehézségeket a tételek a szokásosnál részletesebb leírá-sával szeretnénk ellensúlyozni. Ezt szolgálják a tételekhez tartozó emlékeztető, orientáló ábrák is.

A kísérleteket igyekeztünk úgy összeállítani, hogy minél kevesebb eszközzel minél több feladatot le-hessen elvégezni.

Valószínűleg Önök az értékelés „Adható pontszámok” oszlopában fognak legtöbbet változtatni, hiszenazzal lehet a tanítás közben megvalósított hangsúlyokat az érettségi követelményekkel összhangbahozni.

Természetesnek tartjuk azt is, hogy a tételek felépítését, körülírását jelentő értelmező szövegetszűkítik, bővítik, egyes részeit kicserélik, de reméljük, a legtöbb tételt változatlan formában feltudják használni.

Elképzelésünk szerint ez a tételsor nemcsak azok számára használható, akik a mi tankönyveinkből taní-tottak, hanem azok számára is, akik más könyvet használtak.

Szeged, 2005. január 15.

Sikeres munkát kívánva, üdvözlettel: Dr. Halász Tibor, Dr. Jurisits József, Dr. Szűcs József

2

1. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás1. kísérleti vizsgálata és jellemzői

• Értelmezze a haladó és az egyenletes mozgás fogalmát, a leírásukhoz szükséges segédfogalmakat,szemléltesse mindezeket gyakorlati példákkal!

• Ismertesse az egyenletes mozgás sebességének fogalmát, kiszámítási módját és mértékegységét!

• Rajzolja meg az egyenletes mozgásra vonatkozó út–idő, illetve sebesség–idő grafikonokat, és ele-mezze azokat!

• Kísérlet: Határozza meg egy Mikola-féle csőben mozgó buborék (vagy egy vízszintes légpárnássínen futó magára hagyott szánkó) mozgásának sebességét!

• Ismertesse az egyenes vonalú egyenletes mozgás dinamikai feltételét!

• Indokolja meg, miért hitték az ókori görögök (pl. Arisztotelész), hogy az egyenletes mozgás fenn-tartásához erőhatásra van szükség!

Kísérleti eszközök: Mikola-féle cső, metronóm vagy stopper, alátámasztó hasáb, kréta, mérőszalag.

3

Az 1. tételsor értékelése

A részfeladatok megnevezése Adhatópontok

Adottpontszám

A haladó és az egyenletes mozgás fogalmának értelmezése. 2 × 2A pálya, út és a mozgásidő értelmezése. 3 × 2A sebesség kisebb, nagyobb, egyenlő viszonyának kvalitatív megha-tározása. 2

A fogalomalkotásnál elvégzett mérés menetének ismertetése. 5

Az így kapott mérési eredmények elemzése (∆s ~ ∆t felismerése mindkétesetre).

5

Az arányosságokból levonható következtetések megfogalmazása, a sebes-ségnek mint mennyiségnek az értelmezése. 4

A sebesség kiszámítás módjának képlettel történő megfogalmazása ésa mértékegység megalkotása. 4

A két grafikon megrajzolása és elemzése. 4 × 2Az egyenes vonalú egyenletes mozgás dinamikai feltételének megfo-galmazása. 5

Kísérlet: Mikola-csőben mozgó buborék (vagy légpárnán futó magárahagyott szánkó) sebességének meghatározásához szükséges adatok méré-se és a sebesség kiszámítása.

7

Az ókori görögök gondolkodásának indokolása az egyenletes mozgássalkapcsolatban. 5

A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

4

2. Az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás2. kísérleti vizsgálata és jellemzői

• Gyakorlati példákra alapozva értelmezze a változó és az egyenletesen változó mozgást! Rendsze-rezze a változó mozgásokat!

• Általánosítsa a sebesség fogalmát úgy, hogy azzal a változó mozgásokat is jellemezni lehessen!

• Kísérlet: Vizsgálja meg, hogy hogyan változik a lejtőn leguruló golyó (vagy a légpárnás sínen ne-hezékkel vontatott szánkó) sebessége!

• Számítsa ki a lejtőn három különböző magasságból legurult golyó pillanatnyi sebességét!

• Ismertesse az egyenletesen változó mozgás gyorsulásának fogalmát, kiszámítási módját és mérték-egységét! Alkossa meg az egyenletesen változó mozgást leíró egyenleteket grafikonok segítségével!

• Mutassa meg a kapcsolatot a tehetetlenség törvénye és az egyenes vonalú egyenletesen változómozgás dinamikai feltétele között!

• Ismertessen a gyakorlati életből egy egyenletesen változó mozgást (pl. szabadesést vagy hajítást),és vizsgálja meg a rá jellemző mennyiségek változását!

Kísérleti eszközök: Lejtő alátámasztóval és kifutóval. Vasgolyó, ütköző, metronóm vagy stopper,mérőszalag.

5

A 2. tételsor értékelése


Adottpontszám

A változó és az egyenletesen változó mozgás értelmezése. A változómozgások csoportosítása (egyenletesen, egyenlőtlenül változó, ill. egye-nes vonalú, görbe vonalú és körmozgások stb.).

4 × 2

Az átlag- és a pillanatnyi sebesség fogalma. 2 × 3Kísérlet: A kifutón egységnyi idő alatt megtett út mérése három kü-lönböző esetben (a lejtőn egy, kettő, három időegység alatti gurulás után). 7

A pillanatnyi sebességek kiszámítása a mérési adatokból. 3

A ∆v ~ ∆t kapcsolat felismerése a mérési eredmények alapján. 4

A gyorsulás fogalom kialakítása ∆v ~ ∆t-re építve. 6

A gyorsulás kiszámításának és mértékegységének a megalkotása. 3

A v–t grafikonok megrajzolása (v0 = 0 és v0 ≠ 0 esetében) és az a = áll.,

v = v0 + a ⋅ t valamint az s = v0 ⋅ t + 12

a ⋅ t2 összefüggések felírásának

indoklása.

7

Az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás dinamikai feltételénekmegfogalmazása és kapcsolata a tehetetlenség törvényével. 4

A szabadesés vagy a hajítások jellemzése. 7A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

6

3. Az egyenletes körmozgás kísérleti vizsgálata és jellemzése3. a haladó mozgásnál megismert mennyiségekkel

• Gyakorlati példákkal szemléltetve értelmezze a periodikus mozgást és jellemző mennyiségeit!

• Mondja el, mit nevezünk körmozgásnak és egyenletes körmozgásnak, mi ezek létrejöttének dina-mikai feltétele!

• Alkalmazza a haladó mozgásnál megismert mennyiségeket az egyenletes körmozgás jellemzésére,és mutassa meg azok kiszámítási módját!

• Feladat: Mutassa be egy feladattal a kerületi sebesség, a centripetális gyorsulás és a centripetáliserő kiszámítási módját (pl. ha r = 1 m; T = 2 s és m = 1 kg)!

• Egy jelenség elemzése: Elemezze a kalapácsvető atléta által forgatott vasgolyó indítás és elenge-dés közötti mozgását és az azt jellemző legalább három mennyiség változását!

• Huygens volt azt a fizikus, aki először számította ki az egyenletes körmozgás gyorsulását. Nevezzemeg azt a századot, amelyben Huygens élt! Említsen meg néhány kiemelkedő fizikust és az általukelért eredményeket ebből a „géniuszok századának nevezett” időszakból!

7



Adottpontszám

A periodikus mozgás és jellemző mennyiségeinek (T; f ) meghatározása. 3 × 3A körmozgás, valamint az egyenletes körmozgás értelmezése és dina-mikai feltételeik ismertetése. 4 × 3

A kerületi sebesség fogalma és kiszámítási módja. 5A centripetális gyorsulás fogalma és nagyságának kiszámítási módja(az irány egy szemléltető jelenséghez kapcsolt szóbeli indoklása). 5 + 2

Egy adott feladatban a kerületi sebesség, a centripetális gyorsulás ésa centripetális erő kiszámítása. 3 × 1

Az előírt jelenség fizikai fogalmakkal történő leírása. 3 × 2Az előírt jelenséget leíró mennyiségek változásának elemzése. 3 × 2A XVII. század, valamint pl. Galilei, Newton megnevezése, illetve hivat-kozás az eredményeikre. 7 × 1


8

4. Az egyenletes körmozgás szögjellemzői és ezek4. kapcsolata a haladó mozgásból átvett jellemzőkkel

• Gyakorlati példákon szemléltetve elemezze a forgó testek mozgását, egy pontjuk körmozgását,a szögelfordulást és az egyenletes körmozgást!

• Indokolja meg, miért van szükség a szögjellemzőkre, és a szögelfordulás segítségével határozzameg, mikor tekintjük gyorsabbnak, illetve lassúbbnak az egyenletes körmozgást!

• Ismertesse az egyenletes forgómozgás esetén a szögsebesség fogalmát, kiszámítási módját és mér-tékegységét!

• Rajzolja meg az egyenletes körmozgásra vonatkozó szögelfordulás–idő, illetve szögsebesség–időgrafikonokat, és elemezze azokat!

• Kísérlet: Mérje meg egy lemezjátszó tányérjának szögsebességét!

• Feladat: Mutassa meg, hogyan lehet kiszámítani az egyenletes körmozgás szögsebességét és szög-elfordulását (pl. ha T = 2 s és a mozgásidő t = 10 s)!

• Mutassa meg a kapcsolatot az egyenletes körmozgást jellemző kétféle leírás mennyiségei között!

Kísérleti eszközök: Lemezjátszó, papírkorongok, csepegtető, állvány befogóval, megfestett víz, vo-nalzó, szögmérő.

9



Adottpontszám

A forgó test mozgásának szemléltetése, valamint a körmozgás fogal-mának bemutatása gyakorlati példákon. A forgás és a körmozgás megkü-lönböztetése.

4 × 2

A szögelfordulás értelmezése. 2A szögsebesség-fogalom értelmezése. A kiszámítási mód és a mérték-egység meghatározása. 7

A szögjellemzők alkalmazhatóságának megmutatása a körmozgásra ésforgó test mozgására. Az egyenletes körmozgás értelmezése szög-jellemzőkkel.

2 × 2 + 4

A két grafikon megrajzolása és elemzése. 4 × 3Kísérlet: Egy lemezjátszó szögsebességének mérése. 7A feladat megoldása. 2 × 2Az egyenletes körmozgást jellemző különféle mennyiségek kapcsolatánakbemutatása és a kapcsolatok matematikai megfogalmazása. 7


10

5. A tehetetlenség, a tömeg és a sűrűség fogalma

• Ismertesse a tehetetlenség fogalmát, a tehetetlenség törvényét és ennek kapcsolatát az inercia-rendszerrel!

• Mondja el Galileinek az inerciarendszerre vonatkozó gondolati kísérletét, és jellemezze Galileimunkásságát!

• Értelmezze a tömeg fogalmát és mértékegységét!

• Számítsa ki egy légpárnás szánkó tömegét, ha azt rugóval ellöketve egy másik, 0,5 kg tömegű nyu-

galomban levő szánkótól, az első szánkó m ,s

2 a második pedig ms

1 sebességgel mozog!

• Indokolja meg legalább két, különböző elvi alapon történő tömegmérési mód lehetőségét!

• Kísérlet: Mérje meg egy kiskocsi tömegét dinamikai módszerrel!

• Mutassa be a tömeg és a sűrűség fogalmának kapcsolatát és a közöttük levő különbséget!

Kísérleti eszközök: Két különböző kiskocsi, amelyek közül az egyikre rugó van erősítve és a tömegétismerjük, két ütköző hasáb, mérőszalag, kréta.

11

Az 5. tételsor értékelése


Adottpontszám

A tehetetlenség fogalma, törvénye és az inerciarendaszer. 2 × 3 + 4Galilei gondolati kísérlete és munkássága. 6A tömeg fogalmának kialakítása. 7A mértékegység meghatározása és az alapmennyiség jelleg indoklása. 2 × 3A feladat megoldása. 4A tömegmérési módok értelmezése. 2 × 4A kísérlet elvégzése és indoklása. 7A tömeg és a sűrűség fogalmának kapcsolata és a közöttük levő különb-ség bemutatása

7


12

6. Lendület, lendületmegmaradás. Az erő fogalma

• Gyakorlati példákkal szemléltesse és értelmezze a mozgás, valamint a mozgásállapot közötti különb-séget!

• Vezesse be a lendület fogalmát, és fogalmazza meg (kétféle módon) a lendületmegmaradás törvé-nyét!

• Kísérlet: Szemléltesse, hogy két kiskocsi lendületének összege szétlökésük közben nem változik!

• Ismertesse az erőfogalom kialakításának egy (mérésre alapozott) módját!

• Számítsa ki, hogy mekkora erőhatás hoz létre két másodperc alatt egy testen 6 kg · ms

nagyságú

lendületváltozást!

• Ismertesse Newton lendületre vonatkozó megállapításait és ennek kapcsolatát az erőfogalommal.

Kísérleti eszközök: Két különböző tömegű kiskocsi, amelyek tömegét ismerjük és az egyikre rugóvan erősítve, két ütköző hasáb, mérőszalag, kréta.

13



Adottpontszám

A mozgás és a mozgásállapot megkülönböztetése és szemléltetése. 4

A lendület fogalmának bevezetése (pl. m1 ⋅ ∆v1 = m2 ⋅ ∆v2-ből deduktívmódon), és irányának értelmezése.

7

A lendület kiszámítási módjának és mértékegységének megadása. 4A lendületmegmaradás törvényének értelmezése és megfogalmazása két-féle módon. 6

A kísérlet elvégzése és értelmezése. 7Az erő fogalmának kialakítása. 7A mérési eredmények elemzése

(pl. ∆I ~ F; ∆I ~ ∆t; ⇒ ∆I ~ F ⋅ ∆t ⇒ F ~ ∆∆

It

). 7

Az erő kiszámítási módjának, mértékegységének és az erő irányánakmegadása. 4

A feladat megoldása. 3Newton munkásságának bemutatása a lendület és az erőfogalom kia-lakítása területén. 6


14

7. Különféle erőhatások és erőtörvényeik.7. A dinamika alapegyenlete

• Értelmezze az erőtörvény fogalmát, tegyen különbséget az erőtörvények, valamint az erőt megadómás egyenletek között, és a gyakorlatból vett példákkal szemléltesse az azok közötti eltérést!

• Ismertessen legalább három erőtörvényt a mechanikából, és indokolja meg ezek közül egynek a kép-lettel történő megadási módját!

• Soroljon fel erőtörvényeket (az előzőeken kívül) a fizika különböző területeiről, és írja fel az eze-ket meghatározó egyenleteket!

• Egy mérés elemzése: Értelmezze a Cavendish-féle mérleg működését és kapcsolatát a Newton-féle gravitációs erőtörvény megalkotásával!

• Mutassa be a dinamika alapegyenletének megalkotását, és indokolja ennek hasznosságát!

• Ismertesse a Newton-féle axiómákat és ezek szerepét a fizika fejlődésében!

• Számítsa ki annak a 2 kg tömegű testnek a gyorsulását, amelyet egy D = 200 Nm

rugóállandójú

rugóval vízszintes felületen úgy vontatnak, hogy a rugó megnyúlása tartósan 0,1 m és a súrlódásiegyüttható 0,3!

15



Adottpontszám

Az erőtörvény fogalmának értelmezése és gyakorlati példákon történőbemutatása. 5

Az erőtörvények összehasonlítása és szemléltetése a nem erőtörvénnyelmegadott erőképletekkel. 4

A három erőtörvény megadása. 7Az egyik erőtörvény megadási módjának indoklása. 7Erőtörvények megadása a fizika legalább két különböző területéről. 6A mérés elemzése és kapcsolatának bemutatása a Newton-féle gravi-tációs erőtörvénnyel. 7

A dinamika alapegyenletének értelmezése és célszerűségének indoklása. 7Newton axiómáinak bemutatása és szerepük a fizika fejlődésében. 7A feladat megoldása. 5A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

16

8. A gravitációs mező jellemzése

• Hasonlítsa össze a gravitációs mezőt a többi mezővel, és ismertesse legfőbb jellemzőit!

• Kísérlet: Mérje meg a nehézségi gyorsulást fonálinga segítségével!

• Határozza meg, és tegyen különbséget az ugyanarra a testre vonatkozó gravitációs erő, nehézségierő, súly és a nyugalomban levő testet tartó erő között!

• Mutassa meg a kapcsolatot a helyzeti energia és a gravitációs mező energiájának megváltozása kö-zött egy test emelése esetén!

• Számítsa ki az 1 kg tömegű testet érő nehézségi erőt, ha a test a Föld közvetlen közelében nyuga-lomban van, és ha szabadon esik!

• Ismertesse Eötvös Loránd kutatási eredményeit a gravitációs mezővel kapcsolatban!

Kísérleti eszközök: Bunsen-állvány, befogó „dió”, rövid fémrúd, zsineg, ólomnehezék, stopper.

17



Adottpontszám

A gravitációs mező és a többi mező összehasonlítása. 7A gravitációs mező legfőbb jellemzői. 5 × 2A kísérlet elvégzése és az eredmény ismertetése. 7A négy erő meghatározása és megkülönböztetése. 4 × 4A helyzeti energia és a gravitációs mező energiaváltozásának kapcsolata. 7A feladat megoldása és elemzése. 3Eötvös munkásságának ismertetése. 5A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

18

9. A bolygók mozgása. Mesterséges égitestek

• Ismertesse fejlődési sorrendben (legalább háromnak a lényegét is bemutatva) a legfontosabb vi-lágmodelleket, megalkotóik munkásságát, életét, sorsát, valamint a kort, amelyben éltek!

• Ismertesse a bolygók mozgását leíró törvényeket!

• Számítsa ki, hogy a Föld-Nap távolság hányszorosára van a Mars a Naptól, ha keringési ideje 1,88földi év!

• Jellemezze és csoportosítsa a különféle mesterséges égitesteket és fellövésük feltételét!

• Elemezze a mellékelt ábrát, és nevezze meg az ábra által közölt adatokat!

• Mutassa meg a kapcsolatot a gravitációs mező hatása és a bolygók, valamint a mesterséges égites-tek mozgása között!

Eszközök: ábra.

19



Adottpontszám

A világmodellek fejlődésének bemutatása. 3 × 5Pl. Kopernikusz és Galilei életének, munkásságának bemutatása. 6A Kepler-féle törvények megfogalmazása. 3 × 5A feladat megoldása. 4Ismeretek a mesterséges égitestekről. 7Az ábra elemzése és az információk megfogalmazása. 5A gravitációs mező hatásának és a bolygók mozgásának kapcsolata. 3A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

20

10. A forgatónyomaték fogalma

• Gyakorlatból ismert jelenségekkel mutassa meg, hogy az erőhatások következménye a testek for-gásállapotának megváltozása is lehet! Ismertesse, hogy mi ennek a feltétele!

• Értelmezze a forgási egyensúly fogalmát és a rögzített tengelyen levő merev test lehetséges moz-gásállapotait ilyen esetben!

• Kísérlet: Egy vízszintes tengelyen forgatható kétoldalú emelőn, hozzon létre nehezékek segítségé-vel legalább három különböző esetben forgási egyensúlyt, és elemezze a tapasztaltakat!

• Ismertesse a forgatónyomaték mennyiségi fogalmát, kiszámítási módját (a legegyszerűbb esetben),ennek alkalmazhatósági feltételeit, valamint a szükséges segédfogalmakat!

• Fogalmazza meg a rögzített tengelyen levő merev test forgási egyensúlyának mennyiségi feltételét!

• Számítsa ki a Toldi által tartott „vendégoldalt” érő nehézségi erő forgatónyomatékát, ha pl. Toldikarja 0,8 m, a rúd hossza 5 m, tömege 15 kg és a rúd vízszintes helyzetű volt.

Kísérleti eszközök: Kétoldalú emelő állvánnyal, akasztható nehezékek (kb. 10 db.)

21



Adottpontszám

A gyakorlati jelenségek elemzése és a feltételek megfogalmazása. 6 + 4A forgási egyensúly értelmezése, és a rögzített tengelyen levő test le-hetséges mozgásállapotának jellemzése forgási egyensúlyban. 4 + 4

A kísérlet elvégzése és ismertetése. 7A kísérlet elemzése és a következtetések levonása. 7A forgatónyomaték mennyiségi fogalma, kiszámítási módja a legegy-szerűbb esetben és ennek a képletnek az alkalmazási feltételei. 7

A segédfogalmak (támadási pont, erőkar, mértékegység) értelmezése. 6A forgási egyensúly feltételének mennyiségi meghatározása a rögzítetttengelyen levő merev test esetében. 4

A feladat megoldása. 6A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

22

11. A párhuzamos hatásvonalú erők eredője.11. Az erőpár fogalma

• Gyakorlati példák elemzésével mutasson be párhuzamos hatásvonalú erőket!

• Mutassa meg a párhuzamos hatásvonalú erők mindkét fajtájánál az eredő erő meghatározásánakmódját és (kísérlet elmondásával vagy szerkesztéssel) indokolja is meg ezeket a módokat!

• Értelmezze az erőpár fogalmát, adja meg forgatónyomatékának kiszámítását kétféle módon, és is-mertesse az erőpár jellemzőit!

• Számítsa ki, hogy mekkora erővel nyomja a vízhordó lány vállát az a rúd, amelyen a lány vállamögötti 30 cm hosszú rész végén egy 2 kg tömegű, 10 literes, vízzel teli korsó van, a lány vállaelőtti 40 cm-es rész végén pedig egy másik korsó biztosítja az egyensúlyt! A rúd tömegétől elte-kintünk.

23



Adottpontszám

Gyakorlati példák a párhuzamos hatásvonalú erők bemutatására. 5A párhuzamos hatásvonalú egyirányú erők eredőjének meghatározása ésa meghatározásmód indoklása kísérlet elmondásával vagy szerkesztéssel. 7 + 5

A párhuzamos hatásvonalú ellentétes irányú erők eredőjének megha-tározása és a meghatározásmód indoklása kísérlet elmondásával vagyszerkesztéssel

7 + 5

Az erőpár fogalma. 5

Az erőpár forgatónyomatékának kiszámítás módjai (F1 ◊ r1 + F2 ◊ r2, ill.F ◊ d)

5 + 7

Az erőpár legfontosabb jellemzői. 5A feladat megoldása. 4A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

24

12. A merev testek egyensúlya. Egyszerű gépek

• Határozza meg a merev test fogalmát, gyakorlati példákkal szemléltesse annak viszonylagosságát,és különböztesse meg az anyagi ponttól!

• Kísérlet: Vizsgálja meg egy merev test egyensúlyának feltételeit három, azonos síkban levő erőmé-rővel. A tapasztaltakból vonja le az egyensúlyra vonatkozó következtetéseket, és általánosítsa azokat!

• Fogalmazza meg szóban és matematikai formában is a merev test egyensúlyának dinamikai feltéte-leit!

• Mondja el az egyszerű gépek fogalmát, csoportosítsa, gyakorlati példákkal szemléltesse azokat, ésmutassa meg (legalább két esetben) a különböző típusú egyszerű gépek egyensúlyának feltételét!

• Helyezze el a történelem korszakaiba az egyszerű gépek első alkalmazását és a működésükkel kap-csolatos szabályszerűségek felismerésének idejét!

• Számítsa ki, hogy mekkora erővel vágja a harapófogó éle a drótot, ha az él a tengelytől 2 cm tá-volságra van, a tenyér középvonala pedig 10 cm-re helyezkedik el a tengelytől és 15 N nagyságúerővel szorítja a harapófogó szárait!

Kísérleti eszközök: Rajztábla, rajzlap, rajzszegek (legalább 4 db). Egy vékony (kb. 0,3 cm vastag)lapból kivágott szabálytalan alakú idom, amelynek a kerülete mentén elszórva 8-10 lyuk van, háromrugós erőmérő, 5-6 db gombostű, cérna, vonalzó, mérőszalag.

25



Adottpontszám

A merev test fogalma és megkülönböztetése az anyagi ponttól. 4A kísérlet elvégzése és elemzése. 7A merev test egyensúlyi feltételeinek megfogalmazása szóban és mate-matikai formában. (Egy vektor- és egy skaláregyenlet.) 7

Az így megfogalmazott egyensúlyi feltétel alkalmazhatóságának ér-vényességi határai. 4

Az egyszerű gép fogalma és az egyszerű gépek csoportosítása. 5Az emelő típusú egyszerű gépek ismertetése és fajtái. 5Legalább két különböző típusú egyszerű gép egyensúlyi feltételének ma-tematikai indoklása. 6 + 6

Az egyszerű gépekkel kapcsolatos ismeretek elhelyezése a történelmi ko-rokban. 5

A feladat megoldása. 6A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

26

13. Az energia fogalma és fajtái

• Foglalja össze az energiafogalom kialakulásának legfontosabb történeti és logikai lépéseit!

• Válaszoljon (a tanult szinten) arra a kérdésre, hogy mi az energia!

• Sorolja fel és értelmezze az energia legfontosabb jellemzőit!

• Ismertesse és értelmezze a gyakorlatban leggyakrabban előforduló energiafajtákat és kiszámításimódjukat. Indokolja legalább két energiafajta kiszámítási módját!

• Értelmezze a mechanikai energia fogalmát, sorolja fel az ilyen energiákat, és fogalmazza megmegmaradási tételüket.

• Kísérlet és feladatmegoldás: Határozza meg egy lejtőn leguruló golyó forgási energiáját a golyótömegének és sebességének mérése, valamint a mozgási energiájának és a helyzeti energiának agolyó legurulása közben bekövetkezett megváltozása alapján.

Kísérleti eszközök: Vasgolyó (kb. 1,5–2 cm átmérőjű). Lejtő alátámasztóval és kifutóval. Ütköző hasáb,metronóm, mérőszalag. Mérleg, mérőtömeg-sorozat.

27



Adottpontszám

Az energiafogalom kialakulásának történeti és logikai összefoglalása. 7Az energia (tulajdonságaival leíró) meghatározása. 3Az energia legfontosabb jellemzőinek felsorolása és értelmezése. 6A legismertebb energiafajták megnevezése, értelmezése és kiszámítása. 5Az egyik energiafajta kiszámítási módjának bemutatása és indoklása. 7A másik energiafajta kiszámítási módjának bemutatása és indoklása. 7A mechanikai energia fogalmának értelmezése és az ilyen energiák felso-rolása. 7

A mechanikai energiák megmaradási tételének megfogalmazása és az ér-vényességi határok tisztázása. 6

A kísérlet elvégzése, elméleti indoklása, a számolási feladatok telje-sítése és az eredmény elemzése. 7


28

14. A munka fogalma, kiszámítása és fajtái. A munkatétel

• Ismertesse az energiaváltozások két nagy csoportját!

• Értelmezze a munkavégzés és a munka fogalmát!

• Indokolja a munka kiszámításának két legegyszerűbb esetét, és alkossa meg a munka mértékegy-ségét!

• Mutassa be a munkát mint előjeles skalármennyiséget!

• Határozza meg a munka legalább két fajtájának kiszámítási módját és ezek kapcsolatát az energia-változással!

• Kísérlet és számításos feladat: A lejtőn leguruló és csúszópapucsba futó golyó forgási energiájánakmeghatározása a lefékeződés közben végzett súrlódási munka, valamint a helyzeti energia csökke-nésének kiszámítása alapján.

• Adjon rövid történeti áttekintést az energia mértékegységének két irányból (hőtan és mechanika)történő megalkotásáról, és ezek kapcsolatáról!

Kísérleti eszközök: Vasgolyó (kb. 1,5–2 cm átmérőjű). Lejtő alátámasztóval és kifutóval.Csúszópapucs, mérőszalag. Mérleg, mérőtömeg-sorozat.

29



Adottpontszám

A munkavégzés és termikus kölcsönhatás mint energiaváltozási folyamatés mennyiségi meghatározójuk ismertetése. 5

A munkavégzés és a munka fogalom értelmezése. 7

A munka kiszámítása az F = állandó és ϕ = 0 esetben és a mértékegy-ség megalkotása.

7

A munka kiszámítása az F = állandó és ϕ ≠ 0 esetben. 7

A munka mint előjeles skalármennyiség értelmezése. 6A kísérlet elvégzése, és elemzése. 7 + 4

A kísérlettel kapcsolatos számolás elvégzése. 7A mértékegység történeti fejlődésének bemutatása. 5A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

30

15. Az energiaváltozással járó folyamatok jellemzői:15. teljesítmény, hatásfok

• Gyakorlati példákkal szemléltessen energiaváltozással járó folyamatokat, és csoportosítsa azokat!

• Kísérletre hivatkozva értelmezze a teljesítmény és a hatásfok fogalmát, valamint kiszámítási mód-ját egyenletes változás esetén! Vizsgálja meg e két mennyiséget mértékegység-alkotás szempontjá-ból!

• Kísérlet: Állapítsa meg egy mozgócsigával egyenletesen felemelt test emelési folyamatának hatás-fokát!

• Számítsa ki a teljesítményt és a hatásfokot annál a folyamatnál, amelynél egy 5 kg tömegű testet1 m magasra 10 másodperc alatt egyenletesen emelnek fel 75 N nagyságú erővel!

• Nevezze meg azt az évszázadot, amelyben kialakulhatott a teljesítmény és a hatásfok fogalma!

Kísérleti eszközök: Bunsen-állvány, „dió”, rövid fémrúd. Csiga a tengelyéhez erősített akasztóhorog-gal. Zsineg, horoggal rendelkező ólomnehezék. Rugós erőmérő, mérőszalag.

31



Adottpontszám

Az energiaváltozással járó folyamatok szemléltetése és csoportosítása. 5Egy, a teljesítmény fogalmának megalkotását segítő kísérlet ismertetéseés elemzése. A szükséges segédfogalmak bevezetése. (Eh; Eö)

7

A teljesítmény kiszámítási módjának indoklása egyenletes változássalmegvalósuló folyamatoknál és a mértékegységének megalkotása. 6

Különböző típusú folyamatok teljesítményének kiszámítása a folya-matokra jellemző mennyiségekkel. 4

Az átlag- és pillanatnyi teljesítmény értelmezése és szükségességük in-doklása. 5

A hatásfok fogalmának értelmezése és vizsgálata a mértékegység szem-pontjából. 7

A hatásfok kiszámítási módjának indoklása és a kiszámítási mód meg-adása a különféle folyamatokat jellemző mennyiségekkel. 5

A kísérlet elvégzése és értékelése. 7A feladat megoldása és elemzése. 6Az évszázad megjelölése és indoklása 3A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

32

16. A mechanikai rezgések kísérleti vizsgálata és jellemzői

• Gyakorlati példák megemlítésével szemléltesse a rezgés jelenségét és értelmezze annak általánosfogalmát!

• Kísérlet: Hozzon létre harmonikus rezgőmozgást, jellemezze azt, és adja meg létrejöttének dina-mikai feltételét!

• Ismertesse a harmonikus rezgést jellemző mennyiségeket, és indokolja legalább egynek a kiszámí-tási módját!

• Számítsa ki, hogy mekkora a tömege annak a testnek, amely egy D = 400 Nm

rugóállandójú rugón

3,14 másodperces rezgésidővel rezeg!

• Csoportosítsa a rezgéseket, és vizsgálja meg egy anyagi pont harmonikus rezgőmozgása közbenbekövetkező energiaváltozásokat!

• Mutassa meg, hogy a fonálinga mozgása milyen feltételek mellett tekinthető harmonikus rezgés-nek, és hogy ilyen feltételek között hogyan számítható ki a lengésideje!

• Emelje ki az időmérés történetének legfontosabb mozzanatait és azok kapcsolatát a fizikával!

Kísérleti eszközök: Bunsen-állvány, „dió”, rövid fémrúd. Csavarrugó, akasztó horoggal rendelkezőólomnehezék.

33



Adottpontszám

Különféle rezgések szemléltetése gyakorlati példákkal és a rezgés általá-nos fogalmának megfogalmazása. 5

Kísérlet: A harmonikus rezgőmozgás létrehozása, bemutatása, jellemzéseés létrehozásának dinamikai feltétele. 7

A rezgésidő, rezgésszám, a teljes rezgés, kitérés, amplitúdó értelmezéseés kapcsolata a periodikus mozgás általános jellemzőivel. 6

A kitérés, a sebesség, a gyorsulás, a rezgésidő kiszámításának ismertetése. 7A harmonikus rezgőmozgás jellemzői közül legalább egynél a kiszámításimód indoklása. 5

A feladat megoldása és elemzése. 4A rezgések csoportosítása: csillapított, csillapítatlan; sajátrezgés, csatoltrezgés, kényszerrezgés. Rezonancia. 6

Az energiaváltozások kvalitatív vizsgálata. 3A fonálinga lengése mint harmonikus rezgőmozgás és lengésideje. 7Az időmérés történetének rövid bemutatása. 5A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

34

17. A mechanikai hullámok kísérleti vizsgálata,17. fajtái és jellemzői

• Ismertesse a hullám általános fogalmát, két fajtáját és az ezeket megkülönböztető legfőbb tulajdon-ságokat!

• Kísérlet: Hozzon létre hosszú csavarrugón longitudinális és transzverzális hullámot, különböztessemeg és hasonlítsa össze azokat!

• Értelmezze a harmonikus hullámokat, az ezeket jellemző mennyiségeket, és fogalmazza meg aharmonikus hullámok létrejöttének feltételét!

• Csoportosítsa a hullámokat kiterjedésük és hullámfrontjuk alakja szerint.

• Számítsa ki annak a hullámnak a hullámhosszát, amely m340 s

c = sebességgel terjed és rezgés-

száma 170 Hz!

• Értelmezze a polarizáció fogalmát, és csoportosítsa a hullámokat polaritásuk szerint!

• Augustin Fresnel nevéhez fűződik a hullámjelenségek matematikai leírása, a polarizáció és a transz-verzalitás kapcsolatának a felismerése stb. Melyik évszázadban alkotott Fresnel? Nevezzen megFresnel legalább két olyan fizikus kortársát, akik a hullámtant továbbfejlesztették!

Kísérleti eszközök: Csavarrugó, amelynek hossza legalább 1 m, meneteinek átmérője pedig 8–10 cm.

35



Adottpontszám

A hullám általános fogalma, a transzverzális és a longitudinális hullámértelmezése és jellemzői. 7

Kísérlet: A transzverzális és a longitudinális hullám létrehozása. 6A harmonikus hullám fogalma és kvalitatív jellemzése. 5

A harmonikus hullám jellemző mennyiségei (A; l; T; f ; c). 5 × 2

A harmonikus hullám létrejöttének feltétele. 4A csoportosításhoz szükséges segédfogalmak (hullámtér, hullámfront)értelmezése. 2

A vonal menti, felületi, térbeli hullámok fogalma. 3Az egyenes-, kör-, sík-, gömbhullámok értelmezése. 4A feladat kiszámítása és elemzése. 4A polarizáció fogalma és a hullámok csoportosítása polaritásuk alapján. 5Fresnel korának, a XVIII. századnak, és pl. Dopplernek, Fraunhofernek amegnevezése munkásságuk megnevezésével. 5


36

18. A mechanikai hullámok viselkedése új közeg határán:18. a visszaverődés és törés jelensége.

• Gyakorlati példákon mutasson be néhány hullám-visszaverődést!

• Ismertesse a vonal menti és a felületi hullámok visszaverődésének jelenségét!

• Köznapi jelenségekkel szemléltessen néhány hullámtörést! Értelmezze a hullámtörés jelenségét, ésfogalmazza meg, hogyan halad tovább a hullám két különböző közeg határához érve, valamint a tö-résmutató fogalmát.

• Számítsa ki két közeg egymásra vonatkozó törésmutatóját, ha az elsőben a hullám terjedési sebes-

sége 1m340 ,s

c = a másodikban pedig 2m3980 .s

c =

• Kísérlet: Hozzon létre egyenes hullámokat víz felületén és vizsgálja meg a visszaverődésüket vagytörésüket!

• A hullámok vizsgálata és matematikai leírása elsősorban a fényhullámok területén alakult ki. Ismer-tesse Huygens és Newton alapvető gondolatait a fény terjedéséről és a fénytörésről!

Kísérleti eszközök: Széles, lapos tál. Víz a kb. 1 cm vastag vízréteg létrehozásához a tálban. Téglalapalakú lemez a hullámkeltéshez. Egy, a tál alapjának kb. egyharmadát elfoglaló 5-6 mm vastag lemez ahullámtöréshez, vagy merőlegesen a vízbe állítva azt a hullámok visszaverődéséhez.

37



Adottpontszám

A hullámok visszaverődése gyakorlati példákon. 4A vonal menti hullámok visszaverődésének ismertetése. 4A mechanikai felületi hullámok visszaverődésének vizsgálatára szolgálókísérletek ismertetése. 4

A visszaverődés jelenségének ismertetése. 6Sajátos helyzetű (merőleges, egymással párhuzamos) hullámok visszave-rődésének ismertetése. 2

A hullámtörés felidézése néhány köznapi jelenség segítségével. 4A hullámtörés fogalmának értelmezése. 2A hullámtörés megállapítását segítő kísérletek ismertetése. 4A hullámtörés jelenségének ismertetése. 6A törésmutató fogalmának értelmezése és kiszámításának megadása. 4A feladat megoldása és elemzése. 4

A kísérlet bemutatása és értelmezése. 6A fényterjedés és -törés vizsgálatának fizikatörténeti bemutatása Newtonés Huygens munkássága alapján. 5


38

19. Hullámok találkozása: interferencia, állóhullámok.19. Az elhajlás jelensége

• Kísérlet: Hozzon létre lebegést két hangvillával, és értelmezze a jelenséget!

• Kísérletre hivatkozva elemezze a vonalmenti hullámok találkozásának különböző lehetőségeit, ésfogalmazza meg az erősítés és a gyengítés feltételét!

• Fogalmazza meg az interferenciakép fogalmát!

• Értelmezze az állóhullámok létrejöttének körülményeit, ismertesse jellemzőit és leggyakoribb meg-jelenésüket rugalmas húron és pálcán! Hasonlítsa össze az állóhullámokat a haladó hullámokkal.

• Számítsa ki a – csak a közepén rögzített – l hosszúságú rugalmas pálcán létrehozható állóhullá-mok közül a legnagyobb hullámhosszúságúnak a hullámhosszát!

• Említsen meg legalább egy interferenciajelenséget a felületi hullámok köréből!

• Ismertesse a hullámok elhajlásának jelenségét, és említsen meg legalább két olyan fizikust, aki a hul-lámok elhajlásának jelenségét vizsgálta. Nevezze meg, mely évszázadban élt ez a két fizikus.

Kísérleti eszközök: Két azonos rezgésszámú hangvilla; az egyik elhangolásához szükséges gyurmavagy szorítócsavar. A hangvillák megszólaltatásához használható „kalapács”.

39



Adottpontszám

A kísérlet bemutatása és értelmezése. 7Egy, a vonalmenti hullámok azonos fázisú találkozásának lehetőségétmegvalósító kísérleti eszköz ismertetése, és a vele szerezhető tapasz-talatok megfogalmazása.

6

Egy, a vonalmenti hullámok ellentétes fázisú találkozásának lehetőségétmegvalósító kísérleti eszköz ismertetése, és a vele szerezhető tapasztala-tok megfogalmazása.

6

Az interferenciakép fogalma. 1Az állóhullámok létrejöttének körülményei és jellemzői. 7Állóhullámok rugalmas húron és rugalmas pálcán. 6A haladó és az állóhullámok összehasonlítása. 4A feladat megoldása és elemzése. 4Egy példa megemlítése és jellemzése a felületi hullámok interferenci-ájával kapcsolatban. 3

Az elhajlás jelenségének elemzése. 7Pl. Huygens és a XVII., ill. Fresnel és a XVIII. század megnevezése. 4A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

40

20. A hanghullámok és jellemzőik

• Ismertesse a hangjelenség legfontosabb tulajdonságait, létrejöttének és terjedésének feltételeit!

• Értelmezze a hangok legfontosabb jellemzőit, ezek mennyiségi meghatározóit!

• Mutassa be a hang szerepét és fontosságát az élőlényeknél! Említsen meg néhány halláskárosodástokozó hatást!

• Kísérlet: Mérje meg a hang terjedési sebességét levegőben rezonancia létrehozásának segítségé-vel!

• Számítsa ki, mennyi a hang terjedési sebessége, ha visszhang esetében a megfigyelő és a visszave-rő felület közötti legrövidebb távolság 17 méter lehet!

• Ismertessen egy hangsebesség mérési lehetőséget, amelyet a fizika fejlődése során valóban alkal-maztak!

Kísérleti eszközök: Egy ismert (kb. 400-500 Hz) rezgésszámú hangvilla. Egy legalább 75-80 centi-méter mélységű víz tárolására alkalmas edény, (pl. mérőhenger). Egy legalább 75-80 cm hosszú –mindkét végén nyitott – cső, amely belefér a mérőhengerbe. Mérőszalag.

41



Adottpontszám

A hangjelenség értelmezése és legfontosabb tulajdonságai. 5A hang létrejöttének feltételei. 3A hang terjedésének feltételei. 3A hang terjedési sebessége és összehasonlítása néhány közegben. 3A hangmagasság értelmezése és mennyiségi jellemzője. 7A hangerősség értelmezése és mennyiségi jellemzői. 7A hang és a hallás jelentősége. A hallást károsító hatások megemlítése. 3A hangszín értelmezése és a különbözőség magyarázata. 7A kísérlet ismertetése és értelmezése. 7

A feladat megoldása, indoklása és elemzése. 5A hangsebesség egy mérési módjának ismertetése. 5A felelet kifejtési módja. 5Összesen 60

JAVASOLT SZÓBELI TÉTELEK A ... - mozaik.info.hu · JAVASOLT SZÓBELI TÉTELEK A KÖZÉPSZINTŰ ÉRETTSÉGI VIZSGÁHOZ FIZIKÁBÓL Kedves Kollégák! Mint eddig minden alkalommal,

Documents