Programa Scolara - Fizica

Universitatea Valahia Trgovite

Facultatea de Ingineria Materialelor, Mecatronic i Robotic

Specializarea Inginerie Economic

Anul IV

Program colara pentru clasa a X a la Liceul Teoretic Nr. 2, Ion Heliade Rdulescu, la profil real, specializarea matematic informatic.Fizica, tiin integratoare n aria tiinelor naturii, devine cunoscut i accesibil elevilor cu sprijinul profesorului de fizic, prin creativitatea, rigurozitatea i competena cu care acesta i construiete demersul didactic. Pentru realizarea acestui rol, profesorul de fizic are nevoie s demonstreze o serie de abiliti i competene pe plan profesional (al specialitii), pe plan didactic i social.. Fizica predat n coal nu este att un depozit de cunotine, ct un mod de cunoatere i o cale pentru a nva. Predarea fizicii va fi eficient atunci cnd elevii nii vor vedea cum se desfoar procesul, nvnd cum s nvee, s conduc nvarea cutnd rspunsuri la ntrebrile proprii. Elevii sunt stimulai s dezbat i s testeze ipoteze legate de probleme autentice, cum ar fi: dintre o folie de aluminiu, un prosop de bumbac, un ziar, care ar fi mai potrivite s pstreze alimentele calde ntr-o caserol?Planificare ore:

Desfurarea cursului se va realiza pe un an (dou semestre): vor fi 105 ore din care 7 alocate lucrrilor de laborator, 2 tezei de pe primul semestru, 2 tezei de pe al doilea semestru. Pentru lecii 94 ore. Evaluarea:

Planul de nvmnt prevede pentru aceast disciplin evaluarea prin tez. Acesta este sub form de prob scris. La tez se dau 5 subiecte alese n aa fel nct s ating noiunile de baz din toat materia i s ilustreze modul n care elevul i-a nsuit corect materia. Pentru o departajare corect, 2 dintre cele 5 chestiuni au un grad de dificultate mai ridicat, pentru a permite celor cu o pregtire deosebit s-i demonstreze capacitatea creatoare. Vor fi 3 subiecte de teorie si 2 probleme. Nota final reflect activitatea din ntregul semestru:- participarea la ore;- participarea la lucrrile de laborator.Elevii vor fi evaluai i pe parcursul ntregului semestru.. Evaluarea curent va fi fcut pe baza testelor de verificare.

Lucrrile de laborator sunt obligatorii pentru toi elevii clase. Acetia vor fi grupai i vor ncerca s realizeze lucrrile.

Aceste lucrri sunt:

Studiul amestecului a dou lichide cu temperaturi diferite.

Studiul fierberii apei.

Determinarea cldurii specifice a unui corp Determinarea rezistenei electrice a unei poriuni de circuit utiliznd voltmetrul i ampermetrul n circuite de curent continuu Determinarea puterii unui bec electric Trasarea caracteristicii voltamperice a unui element de circuit n curent alternativ Studiul transformatorului.

COMPETENE SPECIFICE I CONINUTURICompetene specificeConinuturi

Clasificarea transformrilor termodinamice, a parametrilor de stare i de proces1. ELEMENTE DE TERMODINAMIC

1.1 Noiuni termodinamice de baz(5 ore)

Analiza fenomenelor care au loc ntr-un calorimetru1.2 Calorimetrie(4 ore)

Identificarea mrimilor fizice care decurg din principiul I al termodinamicii

Explicarea principiului I al termodinamicii ca lege de conservare

Rezolvarea de probleme pe baza principiului I al termodinamicii i / sau a unor relaii derivate1.3 Principiul I al termodinamicii(5 ore)

Compararea informaiilor tiinifice i a rezultatelor experimentale pentru transformrile simple ale gazului ideal

Aplicarea i interpretarea principiului I al termodinamicii n toate transformrile simple ale gazului ideal1.4 Aplicarea principiului I al termodinamicii la transformrile gazului ideal (5 ore)

Interpretarea transformrilor de stare i a fenomenelor care decurg din acestea

Relaionarea mrimilor i relaiilor matematice dintre acestea cu fenomene i procese observabile

Integrarea relaiilor matematice n rezolvarea de probleme1.5 Transformri de stare de agregare(6 ore)

Identificarea prilor componente ale motoarelor termice i explicarea funcionrii acestora

Descrierea principalelor cicluri termodinamice Otto, Diesel pe baza crora funcioneaz motoarele termice1.6 Motoare termice (5 ore)

Interpretarea enunurilor care stau la baza principiului II al termodinamicii1.7 Principiul al II-lea al termodinamicii(4 ore)

Identificarea mrimilor fizice care caracterizeaz curentul electric staionar2. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU

2.1 Curentul electric (6 ore)

Aplicarea legilor lui Ohm pentru o poriune de circuit i pentru ntreg circuitul n rezolvarea de probleme

Compararea rezultatelor teoretice cu cele experimentale i interpretarea lor2.2 Legea lui Ohm (6 ore)

Aplicarea legilor lui Kirchhoff n rezolvarea de probleme

Descrierea algoritmilor utilizai n rezolvarea de probleme2.3 Legile lui Kirchhoff (5 ore)

Descrierea caracteristicilor gruprilor serie, paralel, mixt a rezistoarelor i generatoarelor electrice

Utilizarea algoritmilor de rezolvare de probleme n cazul gruprilor serie, paralel, mixt a rezistoarelor i generatoarelor electrice2.4 Gruparea rezistoarelor i generatoarelor electrice (5 ore)

Identificarea mrimilor fizice utilizate i deducerea relaiilor dintre acestea

*Aplicarea noiunilor energie electric i putere electric n rezolvarea de probleme2.5 Energia i puterea electric (6 ore)

Identificarea i intrepretarea efectelor curentului electric

Enunarea aplicaiilor efectelor curentului electric n tehnic i descrierea funcionrii aparatelor electrocasnice2.6 Efectele curentului electric. Aplicaii. (5 ore)

Identificarea mrimilor care caracterizeaz curentul alternativ i reprezentarea grafic a acestora

Compararea mrimilor care caracterizeaz curentul alternativ cu mrimile care caracterizeaz curentul continuu3. PRODUCEREA I UTILIZAREA CURENTULUI ALTERNATIV

3.1 Curentul alternativ (5 ore)

Descrierea comportrii rezistorului, bobinei, condensatorului n curent alternativ

Reprezentarea grafic a mrimilor fizice3.2 Elemente de circuit (7 ore)

Utilizarea noiunilor putere electric i energie electric n rezolvarea de probleme3.3 Energia i puterea n curent alternativ (4 ore)

Descrierea principiului de funcionare a transformatorului electric

Enunarea aplicaiilor transformatorului n tehnic3.4 Transformatorul (3 ore)

Explicarea fenomenului de inducie electromagnetic i funcionarea motoarelor electrice3.5 Motoare electrice (5 ore)

Identificarea fenomenelor electrice i a efectelor pe baza crora funcioneaz aparatele electrocasnice

Aplicarea normelor de protecie pentru prevenirea scurtcircuitelor i a electrocutrilor3.6 Aparate electrocasnice (3 ore)

n numrul respectiv de ore intr i problemele, aplicaiile i exerciiile. CONINUTURI I SARCINI DE NVARE

ConinuturiSarcini de nvare

Elemente de termodinamicElevii trebuie nvai:

Noiuni termodinamice de baz- care sunt mrimile caracteristice structurii discrete ale substanei i cum se definesc (mas molecular, mas molecular relativ, mas molar volum molar, numrul lui Avogadro

- s defineasc: sistem termodinamic, parametri de stare, grade de libertate, starea unui sistem termodinamic, proces termodinamic, echilibru termodinamic

- s fac distincie ntre contact mecanic i contact termic

- s defineasc principiul zero al termodinamicii

- care sunt prile componente ale unui termometru i cum funcioneaz acesta

Calorimetrie- cu ce se ocup calorimetria

- care sunt principiile calorimetriei

- ce este un calorimetru

- care sunt prile componente i cum funcioneaz un calorimetru

- ce metode se utilizeaz pentru determinarea coeficienilor calorici

Principiul I al termodinamicii- la ce se refer principiul I al termodinmicii

cum se calculeaz lucrul mecanic n termodinamic; s interpreteze grafic lucrul mecanic

- ce este energia intern a unui sistem termodinamic

- s fac distincie ntre o mrime de stare i o mrime de proces

- s fac distincie ntre ecuaia caloric de stare i ecuaia calorimetric

- s tie ce este un nveli adiabatic

- s enune principiul I al termodinamicii

- s defineasc coeficienii calorici

- s cunoasc relaia Robert-Mayer

Aplicarea principiului I al termodinamicii la transformrile gazului ideal- s calculeze energia intern a unui gaz ideal (monoatomic, diatomic, poliatomic)

- s analizeze i sa calculeze variaia energiei interne, lucrul mecanic i cantitatea de cldur pentru transformrile simple ale gazului ideal (izoterm, izobar, izocor, adiabatic)

Transformri de stare de agregare- s tie ce este o transformare de stare de agregare

- s fac distincie ntre un gaz ideal i un gaz real

- s tie ce este cldura latent i cldura latent specific

- s defineasc: lichefierea gazelor, vaporizarea i condensarea, fierberea, topirea i solidificarea, sublimarea i desublimarea

- s tie condiiile n care se produc transformrile de stare de agregare

Motoare termice- s tie ce este un motor termic

- s cunoasc n ce condiii funcioneaz un motor termic

- s defineasc randamentul unui motor termic

- s tie ce este o main frigorific i ce este o pomp de cldur

- s defineasc eficiena lor

- s tie funcionarea motorului Otto i a motorului Diesel

- s calculeze randamentul lor

Principiul al II-lea al termodinamicii- s tie s enune principiul II n formularea lui Carnot

- s calculeze randamentul ciclului Carnot

- s tie c ntr-o transformare ciclic bitermic cldura absorbit de sistem nu poate fi transformat integral n lucru mecanic

- s tie c principiul II introduce un parametru de stare numit entropie

- s analizeze variaia de entropie pentru procesele reversibile i ireversibile

Producerea i utilizarea curentului continuuElevii trebuie nvai:

Curentul electric- s tie ce este curentul electric; cum se produce curentul electric continuu

- s tie care este cauza apariiei curentului electric

- s tie ce este intensitatea curentului electric i care este unitatea de msur

- s cunoasc elementele unui circuit simplu i simbolurile elementelor

- s fac distincie ntre tensiunea la bornele unui generator, tensiunea interioar i tensiunea electromotoare

- s tie s conecteze un ampermetru i un voltmetru ntr-un circuit

Legea lui Ohm- s tie c pentru un conductor electric la temperatur constant, raportul dintre tensiunea aplicat i intensitatea curentului electric este constant

- s scrie legea lui Ohm pentru o poriune de circuit i pentru ntreg circuitul

- s tie unitatea de msur petru rezistena electric

- s fac distincie ntre rezistor i rezisten electric

- s tie ce este un reostat i ce este un poteniometru i cum funcioneaz ele

- s poat determina experimental rezistena unui conductor avnd la dispoziie o surs, un ampermetru i un voltmetru

- s tie s citeasc corect indicaiile date de aparatele de msur

Legile lui Kirchhoff- s tie ce este o reea electric

- s defineasc nodul de reea i ochiul de reea

- s enune prima teorem a lui Kirchhoff i s o aplice ntr-un caz concret

- s enune a II-a teorem a lui Kirchhoff i s aplice ntr-un caz concret

Gruparea rezistoarelor i generatoarelor electrice- s poat calcula rezistena echivalent pentru mai muli rezistori legai n serie sau legai n paralel

- s poate calcula rezistena echivalent i tensiunea electromotoare echivalent pentru mai multe electromotoare legate n serie sau n paralel

- s poat adapta aparatele de msur la condiiile concrete din circuit (s poat modifica domeniul de msur)

Energia i puterea electric- s tie c energia transmis de surs consumatorului ntr-un interval de timp este de forma W=RI2(t

- s tie c energia furnizat circuitului interior este de forma Wi=rI2(t sau derivate

- s defineasc randamentul unui circuit simplu i s-l poat calcula

- s defineasc puterea electric i s poat s scrie relaiile care caracterizeaz puterea electric

- s tie c puterea transmis circuitului exterior de ctre surs este maxim cnd rezistena intern a sursei este egal cu rezistena circuitului exterior

Efectele curentului electric. Aplicaii- s tie c efectul Joulle const n transformarea energiei electrice n cantitate de cldur

- s tie c la trecerea curentului electric printr-un conductor liniar n jurul acestuia apare un cmp magnetic

- s tie c o bobin parcurs de curent electric se comport ca o bar magnetic

- s tie c doi conductori paraleli parcuri de curent electric se atrag sau se resping funcie de sensul curentului

Producerea i utilizarea curentului alternativElevii trebuie nvai:

Curentul alternativ- s tie c, curentul alternativ st la baza funcionrii majoritii aparatelor electrice

- s tie c producerea curentului alternativ se face n generatoare de curent alternativ numite i alternatoare a cror funcionare au la baz inducia electro-magnetic

- s tie c frecvena curentului alternativ industrial este de 50Hz pentru majoritatea rilor lumii, exceptnd S.U.A. i Australia

- s tie c intensitatea curentului alternativ este caracterizat de trei valori: instantanee, maxim i efectiv

- s tie c la o priz este tensiune electric alternativ de 220V, valoare efectiv

Elemente de circuit- s fac o reprezentare grafic i fazorial a mrimilor alternative sinusoidale

- s tie c n curent alternativ suma valorilor instantanee pentru aceeai mrime nu este egal cu suma valorilor efective

- s tie c n curent alternativ rezistena electric se comport ca n curent continuu (nu introduce defazaj ntre intensitate i tensiune)

- s tie c n curent alternativ inductana defazeaz tensiunea naintea intensitii cu 900 si introduce o rezisten aparent numit reactan inductiv

- s tie c n curent alternativ capacitatea defazeaz tensiunea n urma intensitii cu 900 i introduce o rezisten aparent numit reactan capacitiv

- s fac o diagram fazorial pentru un circuit serie RLC

- s calculeze impedana unui circuit serie RLC de curent alternativ

- s fac diagrama fazorial pentru un circuit paralel RLC

- s calculeze impedana unui circuit paralel RLC de curent alternativ

- s tie c la o anumit frecven numit frecven de rezonan intensitatea curentului electric are valoare maxim

- s calculeze frecvena de rezonan

Energia i puterea n curent alternativ- s tie c n urent alternativ exist trei tipuri de putere: putere activ, putere reactiv i putere aparent

- s tie care sunt unitile de msur

- s calculeze puterea activ, puterea reactiv i puterea aparent

- s tie c puterea activ coincide cu puterea disipat prin efect Joule pe rezistoarele circuitului

Transformatorul- s tie alctuirea i modul de funcionare al transformatorului

- s poat face experimente cu transformatorul: ridicarea sau coborrea tensiunii

Motoare electrice- s tie c exist motoare care funcioneaz n curent alternativ i n curent continuu

- s tie c la puteri mici motoarele de curent alternativ sunt monofazate, iar pentru puteri mari sunt trifazate

- s citeasc i s neleag caracteristicile unui motor electric de pe plcua de identificare

- s tie c n general la automobile, motoarele electrice sunt de curent continuu

- s tie c exist posibilitatea c un motor electric se poate transforma n generator electric

- s tie c tramvaiele, troleibuzele, locomotivele electrice sunt puse n micare de motoare electrice de curent continuu

Aparate electrocasnice- s identifice caracteristicile unui aparat electrocasnic dup plcua de identificare

- s foloseasc un aparat electrocasnic

Stabilirea unor sarcini de nvare adaptate elevilor:Fiecare elev are dreptul la succes colar i la atingerea standardului curricular. Aceast program colar stabilete ceea ce majoritatea elevilor trebuie s dobndeasc prin studiul disciplinei ntr-un anumit an colar.

Pentru elevii aflai n risc de eec colar, voi realiza activiti de nvare difereniate, adaptnd programa colar a anului de studiu la posibilitile de nvare ale acestora. n cazul constatrii unor lipsuri grave din cunotinele i deprinderile prevzute de programele colare ale anilor precedeni, voi acorda prioritate recuperrii acestor lipsuri, reducnd pentru aceti elevi la minimum cerinele raportate la programa colar a anului curent. O abordare similar este necesar i n cazul elevilor care acumuleaz lipsuri datorit ntreruperilor colarizrii sau datorit absenelor determinate de condiii medicale sau familiale copiii lucrtorilor emigrani i refugiailor, copii provenii din populaii cu tendine nomade sau din zone n care activitile sezoniere determin deplasri de lung durat, copii cu probleme medicale cronice sau de lung durat etc.Pentru elevii capabili de performane colare deosebite, voi astabili sarcini de nvare de nivel ridicat care s le asigure progresul. n acest sens, voi considera posibilitatea aprofundrii / extinderii tematicii abordate de programa colar a anului de studiu (de exemplu: includerea unor coninuturi suplimentare din tematica dat, diversificarea problemelor teoretice i practice, abordarea unor teme prevzute pentru anii de studiu urmtori etc.). Dac este posibil voi ncerca s colaborez, n acest sens, cu Centrele de Excelen. PAGE 4