Računarska gimnazija Smart

Cilj nastave fizike u gimnaziji jeste da učenici steknu osnovna znanja iz fizike (pojave, pojmovi, zakoni, teorijski modeli) i osposobe se za njihovu primenu, kao i da steknu osnovu za nastavljanje obrazovanja na višim školama i fakultetima, na kojima je fizika jedna od fundamentalnih disciplina.

Zadaci nastave fizike jesu da učenici:

• upoznaju najbitnije pojmove i zakone fizike kao i najvažnije teorijske modele;
• upoznaju metode fizičkih istraživanja;
• razumeju fizičke pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi;
• razvijaju naučni način mišljenja, logičko zaključivanje i kritički prilaz rešavanju problema;
• osposobe se za primenu fizičkih metoda merenja u svim oblastima fizike;
• osposobe se da rešavaju fizičke zadatke i probleme;
• shvate značaj fizike za ostale prirodne nauke i za tehniku;
• upoznaju stav čoveka prema prirodi i razvijaju pravilan odnos prema zaštiti čovekove sredine;
• steknu navike za racionalno korišćenje i štednju svih vidova energije, a posebno električne energije;
• steknu radne navike i praktična umenja.

SADRŽAJI PROGRAMA ZA I RAZRED (2 časa nedeljno, 40 + 30 časova godišnje)

• Predmet, metode i zadaci fizike
• Vektori i osnovne operacije sa vektorima (P)
• Kretanje (10)
• Demonstracioni ogledi:
  • Operacije s vektorima (pomoću dinamometra na magnetnoj tabli).
  • Ravnomerno i ravnomerno ubrzano kretanje (Atvudova mašina, strma ravan).
  • Merenje brzine i ubrzanja pomoću kolica, valjka ili kuglice na strmoj ravni. Snimanje slobodnog pada kuglice pomoću stroboskopa. Brzina, trenutna brzina i ubrzanje
  • pomoću elektronskih sekundomera (skalera).
  • Kružno kretanje (centrifugalna mašina). Rotacija tela (put, brzina i ubrzanje).
• Sila (21)
• Demonstracioni ogledi:
  • II Njutnov zakon (kolica za različite sile i mase tegova). Galilejev eksperiment (kretanje kolica po žlebu niz i uz strmu ravan).
  • III Njutnov zakon (kolica povezana spiralnom oprugom ili dinamometrom).
  • Fukoov ogled. Centripetalna sila.
  • Moment sile, moment inercije (Oberbekov točak), moment impulsa (žiroskopski efekat).
  • Slaganje i razlaganje sila. Ravnoteža poluge (na kantaru i na terazijama).
  • Klizanje tela niz strmu ravan.
• Gravitacija (5)
• Demonstracioni ogledi:
  • Težina (telo obešeno o dinamometar), slobodan pad (Njutnova cev, metalna pločica i papirna pločica).
  • Bestežinsko stanje.
• Zakoni održanja (16)
• Demonstracioni ogledi:
  • Zakon održanja impulsa (pomoću kolica sa oprugom), (kretanje kolica sa epruvetom). Neelastičan sudar (kuglice od plastelina).
  • Model "mrtve petlje", Maksvelov disk, elastičan sudar čeličnih kuglica. Snimanje elastičnih sudara pomoću stroboskopa.
  • Održanje momenta impulsa (Prantlova stolica, točka od bicikla).Granice primenljivosti klasične mehanike (3)
• Laboratorijske vežbe (10)
  • Proučavanje ubrzanog kretanja Atvudovom mašinom ili skalerom.
  • Zakon održanja energije u mehanici (kolica sa tegom).
  • Određivanje koeficijenta statičkog trenja pomoću strme ravni.
  • Zakon održanja impulsa (kolica i tela).
• Dva pismena zadatka (2)

SADRŽAJI PROGRAMA ZA II RAZRED (3 časa nedeljno, 111 časova godišnje)

• Molekulsko-kinetička teorija gasova (11+4)
• Demonstracioni ogledi:
  • Kretanje molekula (vazdušni jastuk). (Model sa kuglicama).
  • Osnovni gasni zakoni (Bojl-Mariotov, Šarlov, Gej-Lisakov).
• Termodinamika (16+6)
• Demonstracioni ogledi:
  • Adijabatski procesi (kompresija, ekspanzija)
  • Povratni i nepovratni procesi. Statistička raspodela (Galtonova daska).
• Osnovi dinamike fluida (4+1)
• Demonstracioni ogledi:
  • Bernulijeva jednačina (Pitoova cev, Prantlova cev, Bernulijeva cev)
• Molekulske sile i agregatna stanja (9+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Toplotno širenje metala (dilatometar). Elastičnost, plastičnost.
  • Kapilarne pojave (uz projekciju). Površinski napon (pomoću lamela od sapunice i na druge načine).
• Elektrostatika (6+2)
• Demonstracioni ogledi:
  • Linije električnog polja (elektrolitička kada).
  • Zavisnost kapaciteta od rastojanja ploča kondenzatora i od dielektrika (elektrometar, rasklopni kondenzator).
• Stalna električna struja (15+6)
• Demonstracioni ogledi:
  • Omov zakon za deo i za celo strujno kolo.
  • Električna provodljivost elektrolita.
  • Demonstraciona katodna cev (način rada).
  • Pražnjenje u gasu pri snižavanju pritiska gasa.
• Magnetno polje (10+4)
• Demonstracioni ogledi:
  • Interakcija dva paralelna provodnika sa strujama.
  • Magnetne linije sile provodnika sa strujom.
  • Delovanje magnetnog polja na elektronski mlaz (osciloskopom). Amperov zakon, (delovanje magnetnog polja na ram sa strujom). Lorencova sila.
• Laboratorijske vežbe (14)
  • Određivanje Avogadrovog broja Rejlejevim ogledom.
  • Merenje koeficijenta površinskog napona.
  • Upoznavanje Omovog zakona.
  • Merenje otpora Vitstonovim mostom.Određivanje modula elastičnosti žice.
  • Rad sa osciloskopom (magnetni histerezis).

SADRŽAJI PROGRAMA ZA III RAZRED (3 časa nedeljno, 108 časova godišnje)

• Elektromagnetna indukcija (7+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Pojava eletromagnetne indukcije (pomoću magneta, kalema i galvanometra) Lencovo pravilo.
• Harmonijske oscilacije (8+4)
• Demonstracioni ogledi:
  • Harmonijske oscilacije (metodom senke).
  • Zavisnost perioda od dužine matematičkog klatna. Pojave prigušenih oscilacija.Pojava rezonancije (mehaničke i električne).
• Naizmenična struja (9+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Svojstva termogenog, kapacitivnog i induktivnog otpora.
  • Princip rada transformatora.
• Talasi u mehanici (6+2)
• Demonstracioni ogledi:
  • Vrste talasa (pomoću talasne mašine ili vodene kade). Odbijanje i prelamanje talasa (pomoću vodene kade ili WSP - uređaja).
  • Interferencija i difrakcija talasa (pomoću vodene kade ili WSP uređaja).
• Akustika (4+2)
• Demonstracioni ogledi:
  • Svojstva zvučnih izvora (monokord, zvučne viljuške, muzički instrumenti i sl.). Zvučne rezonancije.
• Elektromagnetni talasi (5+1)
• Demonstracioni ogledi:
  • Odbijanje i prelamanje EM-talasa (klistronskim uređajem). Hercovi ogledi.
  • Rad pojačavača. Dovođenje u rezonanciju radioprijemnika i radio-odašiljača. Rad televizijskog kineskopa.
• Talasna optika (8+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Interferencija svetlosti na Frenelovoj biprizmi (pomoću laserske svetlosti).
  • Difrakcija svetlosti na oštroj ivici, pukotini i tankoj žici (pomoću laserske svetlosti).
  • Polarizacija svetlosti (pomoću polarizacionih filtera); fotoelastičnost (u polarizovanoj svetlosti).
• Disperzija i apsorpcija svetlosti (4+1)
• Demonstracioni ogledi:
  • Disperzija bele svetlosti (pomoću staklene prizme).
• Geometrijska optika (5+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Totalna refleksija; Zakon prelamanja svetlosti. Formiranje lika kod ogledala.
  • Formiranje lika kod sočiva.
• Fotometrija (3+1)
• Optički instrumenti (5+3)
• Laboratorijske vežbe (18)
  • Naponi u RLC - kolu (osciloskopom).
  • Merenje brzine zvuka u vazduhu (osciloskopom).
  • Rezonancija vazdušnog stuba u staklenoj cevi (određivanje frekvencije).
  • Merenje talasne dužine difrakcionom rešetkom.
  • Određivanje žižne daljine sočiva na optičkoj klupi.
  • Određivanje uvećanja mikroskopa.
  • Obrtanje ravni polarizacije (polarimetrija).

SADRŽAJI PROGRAMA ZA IV RAZRED (4 časa nedeljno, 160 časova godišnje)

• Relativistička fizika (6+2)
• Toplotno zračenje i kvantna priroda elektromagnetnog zračenja (6+3)
• Demonstracioni ogledi:
  • Fotoefekat (pomoću fotoćelije).
• Talasna svojstva čestica i pojma o kvantnoj mehanici (6+3)
• Kvantna teorija atoma (10+5)
• Molekulska struktura i spektri (3+1)
• Fizika čvrstog stanja (10+4)
• Demonstracioni ogledi:
  • Diode. Fotoprovodnici
• Indukovano zračenje. Laseri (5+3)
• Fizika atomskog jezgra (16+7)
• Fizika elementarnih čestica (5+2)
• Zaključno razmatranje (2)
• Laboratorijske vežbe (17)
  • Ugaona divergencija laserskog snopa.
  • Kalibracija spektroskopa i identifikacija vodonikovog spektra.
  • Karakteristike diode i tranzistora.
  • Merenja aktivnosti KC1.
  • Detekcija radioaktivnog zračenja.
  • Određivanje Plankove konstante.