φωτογραφία φόντου

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΣΤΟΧΟΙ

Περιγραφη

Η Φυσική ως επιστήμη έχει στόχο να μελετήσει τα φαινόμενα που συμβαίνουν στη φύση. Στις αρκετές εκατοντάδες χρόνια, που μεσολάβησαν από τις αρχικές προσπάθειες, διατυπώθηκαν προτάσεις, οι οποίες απέκτησαν γενική ισχύ και αποτελούν τους νόμους της.
Η σύγχρονη τεχνολογία βασισμένη στους νόμους της Φυσικής κατάφερε να δημιουργήσει διατάξεις και μηχανές που άλλαξαν ριζικά τη ζωή μας. Από την ανάγκη της κατανόησης αυτών των εφαρμογών αναδεικνύεται και η ανάγκη της μελέτης της Φυσικής.
Η μελέτη της Φυσικής δημιουργεί προβληματισμούς και προσφέρει εξηγήσεις για την εξέλιξη του σύμπαντος. Απ' αυτή τη δυνατότητα η Φυσική αναδεικνύεται παράγοντας γνώσης και φιλοσοφίας, ικανός να βοηθήσει στη διαμόρφωση στάσης ζωής κάθε ανθρώπου.
Σ' αυτό το βιβλίο προσπαθήσαμε, αφ' ενός να παρουσιάσουμε τους νόμους της Φυσικής στα πλαίσια του προγράμματος σπουδών που τέθηκαν από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και αφ' ετέρου, να αναδείξουμε τις παραπάνω δυνατότητες της Φυσικής Επιστήμης, στους μαθητές ενός σύγχρονου σχολείου.

Αναλυτικο Προγραμμα

Για το ισχύον αναλυτικό πρόγραμμα του μαθήματος, μεταβείτε στην αντίστοιχη ενότητα ακολουθώντας τον σύνδεσμο 'Προγράμματα Σπουδών'.

Στοχοι

Οι μαθητές επιδιώκεται :

  • Να προσεγγίσουν ποιοτικά, ποσοτικά και πειραματικά βασικές έννοιες και νόμους της Φυσικής, οι οποίοι θα τους επιτρέψουν να κατανοήσουν πώς λειτουργούν πολλές συσκευές και μηχανές από την καθημερινή ζωή, καθώς επίσης και μερικά τυπικά φυσικά φαινόμενα που θα συναντήσουν στη ζωή τους.
  • Να ασκηθούν στην παρατήρηση, περιγραφή/ερμηνεία και πρόβλεψη των φυσικών φαινομένων.
  • Να καλλιεργήσουν νοητικές δεξιότητες για την αντιμετώπιση προβλημάτων, αναπτύσσοντας κριτική σκέψη, δημιουργική φαντασία και ικανότητα επικοινωνίας.
  • Να αναπτύξουν πρακτικές δεξιότητες με το χειρισμό οργάνων, διατάξεων και συσκευών.
  • Να κατανοήσουν το νόημα του καταμερισμού του έργου κατά την ομαδική εργασία και να αναπτύξουν πνεύμα συνεργασίας και αμοιβαίου σεβασμού.
  • Να κατανοήσουν τον κεντρικό ρόλο της Φυσικής Επιστήμης στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, η οποία με παράλληλο σεβασμό στο περιβάλλον, έχει ως συνέπεια τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής των ανθρώπων.
  • Να εκτιμήσουν τη συμβολή των μεγάλων επιστημόνων και εφευρετών στην πρόοδο της Φυσικής και στην ανάπτυξη της αντίστοιχης τεχνολογίας που αυτή συνεπάγεται.
  • Να αντιληφθούν την αλληλεπίδραση μεταξύ της εξέλιξης της Φυσικής και των αντίστοιχων κοινωνικο-οικονομικών αλλαγών.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΣΤΟΧΟΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Κεφάλαιο 1: Καμπλυλόγραμμες Κινήσεις: Οριζόντια Βολή, Κυκλική Κίνηση

Η ενότητα αυτή διαπραγματεύεται τα παρακάτω θέματα:

  • Οριζόντια βολή: Πρόκειται για σύνθετη κίνηση που αποτελείται από δύο απλές κινήσεις, μία κατακόρυφη που είναι ελεύθερη πτώση και μία οριζόντια που είναι ευθύγραμμη ομαλή.
  • Ομαλή κυκλική κίνηση: Ένα κινητό κάνει κυκλική κίνηση όταν η τροχιά που διαγράφει είναι περιφέρεια κύκλου Η πιο απλή από τις κυκλικές κινήσεις είναι η ομαλή κυκλική.
  • Κεντρομόλος δύναμη: Οι κυκλικές και γενικά οι καμπυλόγραμμες κινήσεις είναι μία μεγάλη κατηγορία κινήσεων. Έχετε αναρωτηθεί ποιο είναι το αίτιό τους; Ποια είναι παραδείγματος χάρη η αιτία που κρατά σε τροχιά ένα τεχνητό δορυφόρο γύρω από την Γη; Για ποιο λόγο η Τροχαία βάζει όριο ταχύτητας στις στροφές; Αυτά είναι μερικά από τα ερωτήματα στα οποία θα προσπαθήσουμε να δώσουμε απάντηση στην παράγραφο αυτή.
Λέξεις Κλειδιά: καμπυλόγραμμες κινήσεις, οριζόντια βολή, γραμμική ταχύτητα, κυκλική κίνηση, ομαλή
κυκλική κίνηση, γωνιακή ταχύτητα, κοντρομόλος δύναμη

Κεφάλαιο 2: Διατήρηση της ορμής

Στις προηγούμενες ενότητες, μελετήσαμε την κίνηση των σωμάτων και την αλλαγή της με τη βοήθεια των μεγεθών της ταχύτητας,της επιτάχυνσης και της δύναμης. Η κίνηση των σωμάτων και ειδικότερα η αλλαγή της ταχύτητάς τους μπορεί να περιγραφεί με τη βοήθεια περισσότερο αφηρημένων μεγεθών, όπως η ορμή. Η εισαγωγή του μεγέθους αυτού στη μελέτη των φαινομένων, μας επιτρέπει να δώσουμε ευρύτερο νόημα στο μέγεθος της δύναμης και να μελετήσουμε περισσότερο πολύπλοκα φαινόμενα, όπως η αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων.

Στο κεφάλαιο αυτό, θα εισαχθεί η έννοια του συστήματος δύο σωμάτων και θα μελετήσουμε τις δυνάμεις που επηρεάζουν την κινητική κατάσταση των σωμάτων του συστήματος. Θα μελετήσουμε τόσο θεωρητικά όσο και πειραματικά την αρχή διατήρησης της ορμής σε συστήματα δύο σωμάτων. Επίσης, θα χρησιμοποιήσουμε τη διατήρηση της ορμής στη μελέτη φαινομένων όπως η κρούση και η κίνηση των πυραύλων.

Λέξεις Κλειδιά: ορμή, δυνάμεις, εσωτερικές δυνάμεις, εξωτερικές δυνάμεις, κρούση, μεταβολή ορμής,
διατήρηση της ορμής

Κεφάλαιο 3: Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων

Κάθε άνθρωπος έχει παρατηρήσει κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, το φαινόμενο της δημιουργίας ενός κεραυνού που διαρκεί μερικά εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Όταν περπατάμε σ' ένα χαλί μπορεί να αισθανθούμε ένα ελαφρύ τίναγμα που προκαλεί ένας ηλεκτρικός σπινθήρας. Τα δύο αυτά φαινόμενα παρά τη διαφορά ως προς την κλίμακα που εκδηλώνονται, προκαλούνται από την ίδια αιτία. Η αιτία αυτή είναι οι δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων.
Σήμερα η ηλεκτρομαγνητική δύναμη αποτελεί μία από τις θεμελιώδεις δυνάμεις, η οποία μαζί με τις βαρυτικές (που έχετε διδαχθεί) και τις ασθενείς και ισχυρές πυρηνικές (που θα διδαχθούν στην επόμενη τάξη) αποτελούν τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση.
Σ' αυτήν την ενότητα θα μάθουμε για τις δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ ακίνητων ηλεκτρικών φορτίων και πως αυτές υπολογίζονται μέσω του νόμου του Coulomb.
Θα μάθουμε τι είναι το ηλεκτρικό πεδίο, πώς περιγράφονται οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις με τη βοήθεια του, καθώς επίσης και τα χαρακτηριστικά του.
Τέλος, θα μελετήσουμε τις αποθήκες ηλεκτρικού φορτίου και ενέργειας που ονομάζονται πυκνωτές, τη μορφή του πεδίου στο εσωτερικό τους και τη χρησιμότητα τους.

 

Λέξεις-κλειδιά: ηλεκτρισμός, δύναμη Coulomb, νόμος του Coulomb, ηλεκτρική σταθερά, απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού, ηλεκτρικό πεδίο, ένταση ηλεκτρικού πεδίου, ηλεκτροστατικό πεδίο Coulomb, δυναμικές γραμμές, ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο, ηλεκτρική δυναμική ενέργεια, δυναμικό, διαφορά δυναμικού, πυκνωτής, χωρητικότητα πυκνωτή

Κεφάλαιο 4: Ηλεκτρομαγνητισμός

Από την αρχαιότητα οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την αλληλεπίδραση της βελόνας μιας πυξίδας με το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργείται από μόνιμους μαγνήτες, αλλά όπως θα δούμε και από κινούμενα ηλεκτρικά φορτία.
Οι μαγνητικές δυνάμεις παίζουν πρωτεύοντα ρόλο στην καθημερινή ζωή π.χ. σε ηλεκτρικούς κινητήρες, τηλεόραση, ηχεία, εκτυπωτές, ηλεκτρονικούς υπολογιστές, τηλέφωνο κ.ά.
Σ' ένα κλειστό κύκλωμα η μεταβολή της μαγνητικής ροής προκαλεί ηλεκτρεγερτική δύναμη και ρεύμα. Το ρεύμα αυτό θα έχει τέτοια φορά, ώστε να αντιτίθεται στη μεταβολή της μαγνητικής ροής που το προκάλεσε. Σ' αυτή την ενότητα θα μελετήσουμε το μαγνητικό πεδίο, τις μαγνητικές δυνάμεις και την ηλεκτρεγερτική δύναμη επαγωγής.

 

Λέξεις-κλειδιά: πείραμα Oersted, μαγνητικό πεδίο, ένταση μαγνητικού πεδίου, μαγνητική επαγωγή, μαγνήτιση υλικών, μαγνητικό πεδίο ρευματοφόρου αγωγού, δύναμη Laplace, μαγνητική διαπερατότητα υλικού, ηλεκτρομαγνήτης, ηλεκτρικός κινητήρας, μαγνητική ροή, ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, νόμος Faraday, ηλεκτρεγερτική δύναμη επαγωγής, επαγωγικό ρεύμα, κανόνας του Lenz

Κεφάλαιο 5: Μηχανικές Ταλαντώσεις

Πότε μια κίνηση λέγεται ταλάντωση και ποιες οι εξισώσεις που την περιγράφουν;
Με ποιο τρόπο ένα σώμα υποχρεώνεται να εκτελέσει μια τέτοια κίνηση και τι ισχύει τότε για την ολική τον ενέργεια;
Στα προηγούμενα καθώς και σε άλλα συναφή ερωτήματα θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε στην ενότητα που ακολουθεί.

Λέξεις-κλειδιά: περιοδικό φαινόμενο, περίοδος, συχνότητα, γραμμική αρμονική ταλάντωση, ενέργεια ταλάντωσης, απλό εκκρεμές