Ainekavad Füüsika - Ainevaldkond „Loodusteadused“ Üldalused

Ainekavad Füüsika
2.4.1. Õppe- ja kasvatuseesmärgid
Gümnaasiumi füüsikaõppega taotletakse, et õpilane:
1) arendab loodusteaduste- ja tehnoloogiaalast kirjaoskust, loovust ning süsteemset mõtlemist loodusnähtusi kirjeldades ja seletades;
2) tunneb huvi füüsika ja teiste loodusteaduste vastu ning teadvustab füüsikaga seotud elukutsete vajalikkust jätkusuutliku ühiskonna arengus;
3) väärtustab füüsikat kui looduse kõige üldisemaid põhjuslikke seoseid uurivat teadust ja tähtsat kultuurikomponenti;
4) mõistab mudelite tähtsust loodusobjektide uurimisel ning mudelite arengut ja paratamatut piiratust;
5) kogub ning analüüsib infot, eristades usaldusväärset teavet infomürast ja teaduslikke teadmisi ebateaduslikest;
6) oskab lahendada olulisemaid kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid füüsikaülesandeid ning rakendab loodusteaduslikku meetodit probleemülesandeid lahendades;
7) mõistab füüsika seotust tehnika ja tehnoloogiaga;
8) kasutab füüsikas omandatud teadmisi ning oskusi loodusteadus-, tehnoloogia- ja igapäevaprobleeme lahendades ning põhjendatud otsuseid tehes.
2.4.2. Õppeaine kirjeldus
Füüsika kuulub loodusteaduste hulka, olles väga tihedas seoses matemaatikaga. Füüsika paneb aluse tehnika ja tehnoloogia mõistmisele ning aitab väärtustada tehnikaga seotud elukutseid. Füüsikaõppes arvestatakse loodusainete vertikaalse ning horisontaalse lõimimise vajalikkust. Vertikaalse lõimimise korral on ühised teemad loodusteaduslik meetod, looduse tasemeline struktureeritus, vastastikmõju, liikumine (muutumine ja muundumine), energia, loodusteaduste- ja tehnoloogiaalane kirjaoskus, tehnoloogia, elukeskkond ning ühiskond. Vertikaalset lõimimist toetab õppeainete horisontaalne lõimumine.
Gümnaasiumi füüsikaõppe eesmärk on jagada vajalikke füüsikateadmisi tulevasele kodanikule, kujundada temas keskkonna- ja ühiskonnahoidlikke ning jätkusuutlikule arengule orienteeritud hoiakuid. Gümnaasiumis käsitletakse füüsikalisi nähtusi süsteemselt ja holistlikult, arendades terviklikku ettekujutust loodusest ning pidades tähtsaks olemuslikke seoseid tervikpildi osade vahel. Võrreldes põhikooliga tutvutakse sügavamalt erinevate vastastikmõjude ja nende põhjustatud liikumisvormidega ning otsitakse liikumisvormide vahel seoseid.
Õpilaste kriitilise ja süsteemmõistelise mõtlemise arendamiseks lahendatakse füüsikaliselt erinevates aine- ja eluvaldkondades esinevaid probleeme, plaanitakse ning korraldatakse eksperimente, kasutades loodusteaduslikku uurimismeetodit. Kvantitatiivülesandeid lahendades ei pea valemeid peast teadma, kuid kujundatakse oskust mõista valemite füüsikalist sisu ning rakendada valemeid õiges kontekstis. Õppes kujundatakse väärtushinnangud, mis määravad õpilaste suhtumise füüsikasse kui kultuurifenomeni, avavad füüsika rolli tehnikas, tehnoloogias ja elukeskkonnas ning ühiskonna jätkusuutlikus arengus. Gümnaasiumi füüsikaõppes taotletakse koos teiste õppeainetega õpilastel nüüdisaegse tervikliku maailmapildi ja keskkonda säästva hoiaku ning analüüsioskuse kujunemist.
Gümnaasiumi füüsikaõppes kujundatavad üldoskused erinevad põhikooli füüsikaõppes saavutatavaist deduktiivse käsitlusviisi ulatuslikuma rakendamise ning tehtavate üldistuste laiema kehtivuse poolest. Füüsikaõpe muutub gümnaasiumis spetsiifilisemaks, kuid samas seostatakse füüsikateadmised tihedalt ja kõrgemal tasemel ülejäänud õppeainete teadmistega ning põhikoolis õpituga.
Gümnaasiumi füüsikaõpe koosneb viiest kohustuslikust kursusest ning kahest valikkursusest. Esimeses kursuses „Sissejuhatus füüsikasse. Kulgliikumise kinemaatika“ seletatakse, mis on füüsika, mida ta suudab, mille poolest eristub füüsika teistest loodusteadustest ning mil viisil ta nendega seotud on. Süvendatakse loodusteadusliku meetodi rakendamist, avardades teadmisi ja oskusi mõõtmisest kui eksperimentaalsete teaduste alusest.
Teises kursuses „Mehaanika“ avatakse mehaaniliste mudelite keskne roll loodusnähtuste kirjeldamisel ja seletamisel.
Kuna kogu nüüdisaegses füüsikas domineerib vajadus arvestada aine ja välja erisusi, käsitletakse kolmandas kursuses „Elektromagnetism“ elektromagnetvälja näitel väljade kirjeldamise põhivõtteid ning olulisemaid elektrilisi ja optilisi nähtusi.
Neljandas kursuses „Energia“ vaadeldakse ümbritsevat keskkonda energeetilisest aspektist. Käsitletakse alalis- ja vahelduvvoolu ning soojusnähtusi, ent ka mehaanilise energia, soojusenergia, elektrienergia, valgusenergia ja tuumaenergia omavahelisi muundumisi.
Viiendas kursuses „Mikro- ja megamaailma füüsika“ arutletakse füüsikaliste seaduspärasuste ning protsesside üle mastaapides, mis erinevad inimese karakteristlikust mõõtmest (1 m) rohkem kui miljon korda.
Kolme viimase kohustusliku kursuse läbimise järjestuse määrab õpetaja. Praktiliste tegevuste loetelus on esitatud üldisemad teemad, millest õpetaja kavandab kas praktilistel töödel, IKT-l, näit- või osaluskatsetel põhinevad tegevused.
Kaks ainekavas kirjeldatud valikkursust võimaldavad omandada eelkõige kahe viimase kohustusliku kursuse õppesisu laiemalt ning sügavamalt. Kumbki kursus sisaldab 15 moodulit, igaüks mahuga 3–6 õppetundi. Nende hulgast valib õpetaja kuni 8 moodulit. Kursus „Füüsika ja tehnika“ süvendab õpilaste teadmisi kohustusliku kursuse „Energia“ temaatikas, tuues esile füüsika tehnilisi rakendusi. Valikkursus „Teistsugune füüsika“ süvendab kohustuslikku kursust „Mikro- ja megamaailma füüsika“.
2.4.3. Õpitulemused
Gümnaasiumi füüsikaõpetusega taotletakse, et õpilane:
1) kirjeldab, seletab ja ennustab loodusnähtusi ning nende tehnilisi rakendusi;
2) väärtustab füüsikateadmisi looduse, tehnoloogia ja ühiskonna vastastikuste seoste mõistmisel;
3) sõnastab etteantud situatsioonikirjelduse põhjal uurimisküsimusi, kavandab ja korraldab eksperimente, töötleb katseandmeid ning teeb järeldusi uurimisküsimuses sisalduva hüpoteesi kehtivuse kohta;
4) lahendab situatsiooni-, arvutus- ja graafilisi ülesandeid ning hindab kriitiliselt saadud tulemuste tõepärasust;
5) teisendab loodusnähtuse füüsikalise mudeli ühe kirjelduse teiseks (verbaalkirjelduse valemiks või jooniseks ja vastupidi);
6) kasutab erinevaid infoallikaid, hindab ja analüüsib neis sisalduvat infot ning leiab tavaelus kerkivatele füüsikalistele probleemidele lahendusi;
7) teadvustab teaduse ning tehnoloogia arenguga kaasnevaid probleeme ja arengusuundi elukeskkonnas ning suhtub loodusesse ja ühiskonnasse vastutustundlikult;
8) omandanud ülevaate füüsikaga seotud ametitest, erialadest ja edasiõppimisvõimalustest, rakendab füüsikas omandatud teadmisi ja oskusi igapäevaelus.
2.4.4. Kursuste õpitulemused ja õppesisu.
2.4.4.1. I kursus „Sissejuhatus füüsikasse. Kulgliikumise kinemaatika“
Füüsika meetod
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) selgitab mõisteid loodus, maailm ja vaatleja; hindab füüsika kohta teiste loodusteaduste seas ning määratleb füüsika uurimisala;
2) määratleb looduse struktuuritasemete skeemil makro-, mikro- ja megamaailma ning nimetab nende erinevusi;
3) selgitab loodusteadusliku meetodi olemust ja teab, et eksperimenditulemusi üldistades jõutakse mudelini;
4) põhjendab mõõteseaduse vajalikkust üldaktseptitavate mõõtmistulemuste saamiseks;
5) mõistab mõõdetava suuruse ja mõõtmistulemuse suuruse väärtuse erinevust;
6) teab ja rakendab rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhisuurusi ning nende mõõtühikuid;
7) teab, et korrektne mõõtetulemus sisaldab ka määramatust, ning kasutab mõõtmisega kaasnevat mõõtemääramatust hinnates standardhälvet;
8) toob näiteid põhjusliku seose kohta;
9) mõistab, et füüsika üldprintsiibid on kõige nende kehtivust kooskõla eksperimendiga.
Õppesisu
Füüsika kui loodusteadus. Füüsika kui nähtavushorisonte edasi nihutav teadus. Mikro megamaailm. Loodusteaduslik meetod. Vaatlus, eksperiment, mude ning mudeli areng. Mõõtmine ja mõõtetulemus. Mõõtesuurus ja mõõdetava suuruse väärtus. Mõõtühikud ja vastavate kokkulepete areng. Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI). Mõõteriistad ja mõõtevahendid. Mõõteseadus. Mõ Põhjuslikkus ja juhuslikkus füüsikas. Füüsika tunnetuslik ja ennustuslik väärtus. Füüsikaga seotud ohud. Üldprintsiibid. Põhimõisted: loodus, loodusteadus, füüsika, mõõtevahend, taatlemine, nähtav mikro- ja megamaailm; vaatlus, hüpotees, eksperiment, mõõtmine, mõõtühik, mõõtühikute süsteem, mõõtemääramatus, mõõtesuurus, mõõdetava suuruse väärtus, mõõtetulemus, mõõtevahend, taatlemine.
Praktiline tegevus ja IKT kasutamine:
1) juhusliku loomuga nähtuse (palli põrke, heitkeha liikumise, kaldpinnalt libisemise vms) uurimine koos mõõtmistulemuste analüüsiga;
2) keha joonmõõtmete mõõtmine ja korrektse mõõtetulemuse esitamine;
3) mõõtmisest ning andmetöötlusest mudelini jõudmine erinevate katset Kulgliikumise kinemaatika Õpitulemused Kursuse lõpus õpilane:
1) mõistab, et füüsikalised suurused põhinevad kehade ning nende liikumise (protsesside) omavahelisel võrdlemisel;
2) teab, et keha liikumisolekut iseloomustab kiirus, ning toob näiteid liikumise suhtelisuse kohta makromaailmas;
3) teab relativistliku füüsika peamist erinevust klassikalisest füüsikast;
4) teab, et väli liigub aine suhtes alati suurima võimaliku kiiruse ehk absoluutkiirusega;
5) eristab skalaarseid ja vektoriaalseid suurusi ning toob nende kohta näiteid;
6) seletab füüsika valemites esineva miinusmärgi tähendust (suuna muutumine esialgsele vastupidiseks);
7) eristab nähtuste ühtlane sirgjooneline liikumine ühtlaselt aeglustuv sirgjooneline liikumine sellekohaseid näiteid;
8) selgitab füüsikaliste suuruste mõõtmise või määramise viise;
9) lahendab probleemülesandeid, rakendades definitsioone ühtlase sirgjoonelise liikumise ja ühtlaselt muutuva liikumise kirjeldamiseks vastavalt liikumisvõrrandeid
10) analüüsib ühtlase ja ühtlaselt muutuva sirgjoonelise liikumise kiiruse oskab leida teepikkust kui kiiruse graafiku alust pindala;
11) rakendab ühtlaselt muutuva sirgjoonelise liikumise, sh vaba langemise kiiruse, nihke ja kiirenduse leidmiseks järgmisi seoseid.
Õppesisu
Punktmass kui keha mudel. Koordinaadid. Taustsüsteem, liikumise suhtelisus. Relatiivsusprintsiip. Teepikkus ja nihe. Ühtlane sirgjooneline liikumine ja ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine: kiirus, kiirendus, liikumisvõrrand, kiiruse ja läbitud teepikkuse sõltuvus ajast, va kiirendus kui vektoriaalsed suurused. Vaba langemine kui näide ühtlaselt kiireneva liikumise kohta. Vaba langemise kiirendus. Kiiruse ja kõrguse sõltuvus ajast vertikaalsel liikumisel. Erisihiliste liikumiste sõltumatus. Põhimõisted: füüsikaline suurus, skalaarne ja vektoriaalne suurus, pikkus, liikumisolek, aeg, kulgliikumine, punktmass, taustsüsteem, kinemaatika, teepikkus, nihe, keskmine kiirus, hetkkiirus, kiirendus, vaba langemine.
Praktiline tegevus:
1) kiiruse ja kiirenduse mõõtmine;
2) langevate kehade liikumise uurimine;
3) kaldrennis veereva kuuli liikumise uurimine;
4) heitkeha liikumise uurimine.
2.4.4.2. II kursus „Mehaanika“
Dünaamika
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) selgitab nähtuste vastastikmõju rakendumist looduses;
2) täiendab etteantud joonist vektoritega, näidates kehale mõjuvaid jõude nii liikumisoleku püsimisel (v = const, a
3) oskab jõu komponentide kaudu leida resulantjõudu.
4) selgitab ja rakendab Newtoni seadusi ning seostab neid igapäevaelu nähtustega;
5) sõnastab impulsi jäävuse seaduse ja lahendab probleemülesandeid, kasutades seost 6) seostab reaktiivliikumist impulsi jäävuse seadusega; toob näiteid reaktiivliikum looduses ja rakenduste kohta tehnikas;
7) toob näiteid nähtuste kohta, kus impulsi muutumise kiirus on võrdne seda muutust põhjustava jõuga;
8) rakendab gravitatsiooniseadust
9) tunneb gravitatsioonivälja mõistet;
10) teab, et üldrelatiivsusteooria kirjeld kaudu;
11) kasutab mõisteid probleemülesandeid lahendades ning rakendab seost P = m (g ± a); 12) selgitab mõisteid hõõrdejõud toimuvaid nähtusi selgitades seoseid
13) rakendab mõisteid töö kasutegur, selgitades looduses ja tehiskeskkonnas toimuv
14) rakendab probleeme lahendades seoseid
15) selgitab energia miinimumi printsiibi kehtivust looduses ja tehiskeskkonnas.
Õppesisu
Newtoni seadused. Jõud. Jõudude vektoriaalne liitmine. Resultantjõud. Muutumatu kiirusega liikumine jõudude tasakaalustumisel. Keha impulss. Impulsi jäävuse seadus. Reaktiivliikumine.
Gravitatsiooniseadus. Raskusjõud, keha kaal, toereaktsioon. Kaalutus. El Jäikustegur. Hõõrdejõud ja hõõrdetegur. Töö ja energia. Mehaaniline energia. Mehaanilise energia jäävuse seadus. Mehaanilise energia muundumine teisteks energia liikideks. Energia printsiip. Energia jäävuse seadus lood Põhimõisted: kuju muutumine, reaktiivliikumine, resultantjõud, keha inertsus ja mass, impulss, impulsi jäävuse seadus, raskusjõud, keha kaal, kaalutus, toereaktsioon, elastsusjõud, jäikustegur, hõõrdejõud, hõõrdetegur, mehaanilise energia
Praktiline tegevus:
1) tutvumine Newtoni seaduste olemusega;
2) jäikusteguri määramine;
3) liugehõõrdeteguri määramine;
4) seisuhõõrde uurimine;
5) tutvumine reaktiivliikumise ja jäävusseadustega
Perioodilised liikumised
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) seostab looduses ja tehnoloogias esinevad perioodilised nähtused ühtlase ja mitteühtlase tiirlemise ning pöörlemisega;
2) kasutab ringliikumist kirjeldades füüsikalisi suurusi joonkiirus ja kesktõmbekiirendus
3) rakendab ringliikumisega seotud probleemülesannete lahendamisel järgmisi seoseid …
4) analüüsib orbitaalliikumist, kasutades inertsi ja kesktõmbejõu mõistet;
5) kasutab vabavõnkumise ja sundvõnkumise mõistet looduses ning tehnikas kirjeldades;
6) rakendab füüsikalisi suurusi kirjeldades;
7) kasutab võnkumise probleemülesandeid lahendades seoseid
8) analüüsib energia jäävuse seaduse kehtivust pendli
9) analüüsib võnkumise graafikuid;
10) selgitab resonantsi ning toob näiteid selle esinemise kohta looduses ja tehnikas;
11) kirjeldab piki- ja ristlainete tekkimist ning levimist ning toob nende kohta näiteid;
12) rakendab füüsikalisi suurusi lainepikkus, lainelevimiskiirus, periood ja sagedus lainenähtusi selgitades;
13) kasutab probleeme lahendades seoseid
14) toob nähtuste peegeldumine, murdumine, interferents ja difraktsioon näiteid loodusest ning tehnikast.
Õppesisu
Ühtlase ringjoonelise liikumise kirjeldamine: pöördenurk, periood, sagedus, nurk -ja joonkiirus, kesktõmbekiirendus. Tiirlemine ja pöörlemine looduses ja tehnikas, orbitaalliikumine. Võnkumine kui perioodiline liikumine. Pendli võnkumise kirjeldamine: hälve, amplituud, periood, sagedus, faas. Energia muundumine võnkumisel. Võnkumised ja resonants looduses ja tehnikas. Lained. Piki- ja ristlained. Lainet iseloomustavad suurused: lainepikkus, kiirus, periood ja sagedus. Lainenähtused: peegeldumine, murdumine, interferents, difraktsioon, lained looduses ja tehnikas.
Põhimõisted: pöördenurk, periood, sagedus, nurkkiirus, joonkiirus, kesktõmbekiirendus, võnkumine, hälve, amplituud, periood, sagedus, faas, vabavõnkumine, sundvõnkumine, pendel, resonants, laine, pikilaine, ristlaine, lainepikkus, peegeldumine, murdumine, interferents, difraktsioon.
Praktiline tegevus:
1) pöördliikumise uurimine, kesktõmbekiirenduse määramine;
2) matemaatilise pendli ja vedrupendli võnkumise uurimine;
3) gravitatsioonivälja tugevuse määramine pendliga;
4) tutvumine lainenähtustega;
5) helikiiruse määramine.
2.4.4.3. III kursus „Elektromagentism“
Elektriväli ja magnetväli
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) selgitab mõisteid laeng, elektrivool ja voolutegevus ning nende valemite tähendust;
2) võrdleb mõisteid aine ja väli;
3) seostab elektrostaatilise välja laetud keha olemasoluga, rakendades vastavat valemit;
4) kasutab probleeme lahendades Coulomb’i seadust;
5) kasutab probleeme lahendades erinevaid seoseid;
6) rakendab superpositsiooni printsiipi elektrostaatilise välja E – vektori konstrueerimisel etteantud punktis;
7) teab, et kahe erinimeliselt laetud paralleelse plaadi vahel tekib homogeenne elektriväli;
8) teab, et magnetväljal on kaks põhimõtteliselt erinevat võimalikku tekitajat: püsimagnet ja elektrivool, ning rakendab vastavat valemit;
9) kasutab probleeme lahendades Ampere’i seadust;
10) määrab sirgvoolu tekitatud magnetinduktsiooni suuna etteantud punktis;
11) kasutab valemit F = B I l 12) rakendab probleeme lahendades suunda;
13) seletab pööriselektrivälja tekkimist magnetvoo muutumisel, rakendades induktsiooni elektromotoorjõu mõistet;
14) võrdleb generaatori ning elektrimootori tööpõhimõtteid;
15) selgitab elektri- ja magnetvälja energia salvestamise võimalusi.
Õppesisu
Elektrilaeng. Elementaarlaeng. Laengu jäävuse seadus. Elektrivool. Aine ja väli. Coulomb’i seadus. Punktlaeng. Väljatugevus. Elektrivälja potentsiaal ja pinge. Pinge ja väljatugevuse seos. Välja visualiseerimine, välja jõujooned. Väljade liitumine, superpositsiooni printsiip. Homogeenne elektriväli kahe erinimeliselt laetud plaadi vahel, kondensaator. Püsimagnet ja vooluga juhe. Ampere`i jõud. Magnetinduktsioon. Liikuvale laetud osakesele mõjuv Lorentzi jõud. Magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele indutseeritav pinge. Elektromagnetiline induktsioon. Induktsiooni elektromotoorjõud. Magnetvoog. Faraday induktsiooniseadus. Elektrimootor ja generaator. Lenzi reegel. Eneseinduktsioon. Induktiivpool. Homogeenne magnetväli solenoidis.
Elektri Põhimõisted: elektrilaeng, elementaarlaeng, voolutugevus, punktlaeng, elektriväli, el potentsiaal, pinge, elektronvolt, jõujoon, kondensaator, püsimagnet, magnetväli, magnetinduktsioon, Lorentzi jõud, pööriselektriväli, induktsiooni elektromotoorjõud, magnetvoog, endainduktsioon.
Praktiline tegevus:
1) tutvumine välja mõistega elektri
2) elektrostaatika katsete tegemine;
3) kahe vooluga juhtme magnetilise vastastikmõju uurimine;
4) Ørstedi katsega tutvumine;
5) elektromagnetilise induktsiooni uurimine;
6) Lenzi reegli rakendamine;
7) elektrimootori ja selle omaduste uu
8) tutvumine kondensaatorite ja induktiivpoolide tööga.
Elektromagnetlained
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) selgitab elektromagnetlaine mõistet ja elektromagnetlainete rakendusi;
2) kirjeldab võnkeringi kui elektromagnetlainete kiirgamise ja vastuvõ
3) kirjeldab elektromagnetlainete skaalat, rakendades seost lainepikkuste piire ja põhivärvuste lainepikkuste järjestust;
4) selgitab graafiku järgi elektromagnetlainete amplituudi ja intensiivsuse mõistet;
5) kirjeldab joonisel või arvutiimitatsiooniga interferentsi nende rakendamise näiteid;
6) seletab valguse koherentsuse tingimusi ja nende täidetuse vajalikkust vaadeldava interferentsipildi saamisel;
7) seostab polariseeritud valguse omadusi rakendustega looduses ja tehnikas;
8) rakendab valguse murdumisseadust, kasutades seoseid
9) kirjeldab valge valguse spektriks lahutumise võimalusi;
10) võrdleb spektrite põhiliike;
11) seletab valguse tekkimist aatomi energiatasemete skeemil ning rakendab probleeme lahendades valemit E = h f
12) selgitab valguse korral dualismiprintsiipi ja selle seost atomistliku printsiibiga;
13) eristab soojuskiirgust ja luminestsentsi ning seostab neid vast
Õppesisu
Elektromagnetlainete skaala. Lainepikkus ja sagedus. Nähtava valguse värvuse seos valguse lainepikkusega vaakumis. Elektromagnetlainete amplituud ja intensiivsus. Difraktsioon ja interferents, nende rakendusnäited. Murdumis dispersioon. Spektroskoobi töö põhimõte. Spektraalanalüüs. Polariseeritud valgus, selle saamine, omadused ja rakendused. Valguse dualism ning dualismiprintsiip looduses. Footoni energia. Atomistlik printsiip. Valguse kiirgumine. Soojuskiirgus ja luminestsents.
Põhimõisted: elektromagnetlaine, elektromagnetlainete skaala, lainepikkus, sagedus, kvandi (footoni) energia, dualismiprintsiip, amplituud, intensiivsus, difraktsioon, interferents, polarisatsioo elektromagnetväli, murdumine, absoluutne ja suhteline murdumisnäitaja, valguse dispersioon aines, prisma, luminestsents.
Praktiline tegevus:
1) ühelt pilult, kaksikpilult ja juuksekarvalt saadava difraktsioonipildi uurimine;
2) läbipaistva aine murdumisnäitaj
3) spektroskoobi valmistamine;
4) tutvumine erinevate valgusallikatega;
5) valguse spektri uurimine;
6) soojuskiirguse uurimine;
7) polaroidide tööpõhimõtte uurimine;
8) valguse polariseerumise uurimine peegeldumisel.
2.4.4.4. IV kursus „Energia“
Elektrotehnika
Õpitulemused
Kursuse lõpus õpilane:
1) seletab elektrivoolu tekkemehhanismi mikrotasemel, rakendades seost
2) rakendab probleeme lahendades Ohmi seadust vooluringi osa ja kogu vooluringi kohta: , ;
3) rakendab probleeme lahendades järg ;
4) analüüsib metallide eritakistuse temperatuurisõltuvuse graafikut;
5) kirjeldab pooljuhi oma
6) selgitab pn-siirde olemust, sh päri ja fotoelemendi toimimisega;
7) võrdleb vahelduv- ja alalisvoolu;
8) analüüsib vahelduvvoolu pinge ja voolutugevuse ajast sõltuvuse graafikut;
9) arvutab vahelduvvoolu võimsust aktiivtakisti korral, rakendades seost
10) selgitab trafo toimimispõhimõtet ja rakendusi vahelduvvooluvõrgus ning elektrienergia ülekandes;
11) arvutab kulutatava elektrienergia maksumust ning plaanib selle järgi uute elektriseadmete kasutuselevõttu;
12) väärtustab elektriohutuse nõudeid ja oskab põhjendada nende vajali
Õppesisu
Elektrivoolu tekkemehhanism. Ohmi seadus. Vooluallika elektromotoorjõud ja sisetakistus. Metalli eritakistuse sõltuvus temperatuurist. Vedelike, gaaside ja pooljuhtide elektrijuhtivus; pn Valgusdiood ja fotoelement. Vahelduvvool kui ning kasutamine. Elektrienergia ülekanne. Trafod ja kõrgepingeliinid. Vahelduvvooluvõrk. Elektriohutus. Vahelduvvoolu võimsus aktiivtakistusel. Voolutugevuse ja pinge efektiivväärtused.
Põhimõisted: alalisvool, laengukandjate kontsentratsioon, elektritakistus, vooluallika elektromotoorjõud ja sisetakistus, pooljuht, on voolutugevuse ning pinge efektiivne
Praktiline tegevus:
1) voolutugevuse, pinge ja takistuse mõõtmine multimeetriga;
2) vooluallikate uurimine;
3) elektromotoorjõudude mõõtmine;
4) tutvumine pooljuhtelektroonika seadmetega (diood, valgusdiood, fotorakk vm);
5) vahelduvvoolu uurimine;
6) tutvumine trafode ja võnkeringide tööga.
Termodünaamika, energeetika
Õpitulemused
Kursuse lopus opilane:
1) tunneb moistet siseenergia
2) vordleb Kelvini temperatuuriskaalat Celsiuse temperatuuriskaalaga ning kasutab seost T = t (oC) + 273 K;
3) nimetab mudeli ideaalgaas
4) kasutab probleeme lahendades seoseid
5) analuusib isoprotsesside graafikuid;
6) seletab siseenergia muutumist too voi soojusulekande vahendusel ning toob selle kohta naiteid loodusest, eristades soojusulekande liike;
7) vordleb moisteid avatud susteem
8) sonastab termodunaamika I seaduse ja seostab seda valemiga
9) sonastab termodunaamika II seaduse ning seletab kvalitatiivselt entroopia moistet;
10) seostab termodunaamika sead
11) hindab olulisemaid taastuvaid ja taastumatuid energiaallikaid, vottes arvesse nende
keskkondlikke mojusid ning geopoliitilisi tegureid; nimetab energeetika arengusuundi nii Eestis kui ka maailmas, pohjendab oma valikuid;
12) moistab energiasaastu vajadust ning iga kodaniku vastutust selle eest.
|