Ph 8.1 Energia ako konzervačné množstvo (približne 20 hodín)

V predmete príroda a technika už študenti získali skúsenosti s typickými fyzikálnymi pracovnými metódami, ktoré sú založené hlavne na cieľovo zameranom experimentovaní. Tieto zručnosti sa rozvíjajú v 8. ročníku a dopĺňajú ich metódami získavania vedeckých poznatkov, ktoré čoraz viac vychádzajú zo schopnosti logického uvažovania.

S úsporou energie mladí ľudia spoznajú jeden z najdôležitejších základných fyzikálnych princípov, ktorý sa rozširuje na všetky podoblasti fyziky a spája všetky prírodné vedy. Intenzívnym štúdiom časticového modelu hmoty môžete vysvetliť mnoho javov z tepelnej teórie a urobiť kvalitatívne predpovede.

Vhodne vybrané špecializácie z prírody alebo technológie pomáhajú študentom nadviazať vzťah medzi fyzickými vedomosťami a ich vlastným prostredím, a tým uznať dôležitosť toho, čo sa naučili. Mladí ľudia rozširujú svoje vedomosti a uplatňujú typické odborné metódy. V pravidelných študentských experimentoch sa sami učia fyzikálne pracovné metódy a rozširujú svoje osobné zručnosti v tímovej práci, pri narábaní s informáciami [→ D 8.4] a pri prezentovaní vhodných výsledkov [→ D 7.1, D 8.1]. Dosahujú to najmä v rámci päťhodinového výučbového projektu, v rámci ktorého okrem iných zručností získavajú aj vedomosti z jednej zo stanovených predmetových oblastí.

V profilovej oblasti majú študenti prírodovedno-technologickej strednej školy možnosť intenzívne sa zaoberať ďalším obsahom zo zoznamu návrhov v Ph 8.4 a rozširovať svoje vedomosti a zručnosti.

Princíp konzervácie poznáte ako základnú myšlienku energetického konceptu a môžete ho použiť na kvantitatívne riešenie jednoduchých problémov.

Vedia, že existujú rôzne druhy energie, ktoré sa dajú navzájom premeniť, a že práca a teplo sú formy prenášanej energie.

Štruktúru hmoty a zmenu agregátnych stavov môžete vysvetliť v modeli častíc .

Vedia, že teplota je mierou strednej kinetickej energie stavebných prvkov hmoty a že zmeny teploty a fyzikálneho stavu súvisia so zmenami vnútornej energie.

Môžete si sami preskúmať prírodné javy a technické procesy, ktoré patria k téme termodynamiky, a nájsť príslušné vysvetlenia.

Veličiny napätie, prúd, odpor a elektrická energia môžete použiť na jednoduché príklady z technológie.

Máte prehľad o systémoch zásobovania energiou a ich dopadoch na životné prostredie.

Ph 8.1 Energia ako konzervačné množstvo (približne 20 hodín)

Na základe realistických príkladov študenti rozpoznajú význam energie ako množstva, pre ktoré platí princíp konzervácie.

Na základe kvalitatívnych popisov konverzií mechanickej energie vám zlaté pravidlo mechaniky zabezpečí, aby bol vzorec pre nadmorskú energiu pravdepodobný a pochopíte, ako sa dá kinetická energia matematicky vyjadriť pomocou tohto princípu a princípu konzervácie. Na jednoduchých príkladoch sa mladí ľudia dozvedia, ako môžu pomocou úspory energie kvantitatívne vyriešiť fyzické problémy.
Spoznávajú prácu ako mieru energie dodanej do systému alebo odobranej zo systému.

• Prehľad rôznych druhov energie - princíp úspory energie [→ C NTG 8.1]
• Formy energie v mechanike
  • kvalitatívne príklady energetických premien v mechanike
  • Zlaté pravidlo mechaniky pomocou prevodníka síl
  • matematický popis energie výšky a kinetickej energie, kvalitatívny popis energie napätia
  • Aplikácia princípu konzervácie v kvantitatívnom opise energetických konverzií
  • Pracujte ako miera mechanickej energie pridanej alebo odobranej zo systému
  • Sila a efektivita, večný pohyb

Ph 8.2 Štruktúra látky a termodynamika (asi 18 hodín)

Už v 5. ročníku študenti v odbore príroda a technológie vypracovali jednoduché výroky časticového modelu. Tento model sa teraz používa na presnejšiu predstavu o štruktúre hmoty v rôznych agregovaných stavoch a na interpretáciu vnútornej energie. Pri výpočte v súvislosti so zmenami vnútornej energie sa študenti obmedzia na základné príklady.

• Štruktúra hmoty
  • Opis agregátneho stavu v modeli častíc [→ C NTG 8.1]
  • Teplota ako miera strednej kinetickej energie častíc, definícia absolútnej teploty nula
  • Popis topenia, varu a odparovania v modeli častíc
• vnútorná energia
  • vnútorná energia ako súčet potenciálnej a kinetickej energie častíc
  • Zmena vnútornej energie prostredníctvom práce alebo tepla
  • Vzťah medzi zmenou teploty alebo zmenou fyzikálneho stavu a zmenou vnútornej energie len na jednoduchých príkladoch
• Zmena hlasitosti
  • Kvalitatívne úvahy o správaní sa plynov, kvapalín a pevných látok pri zmene teploty
  • Anomálie vody

Elektrická energia Ph 8,3 (približne 18 hodín)

Pri formulovaní Ohmovho zákona a jeho aplikácii na jednoduché okruhy študenti využijú vedomosti, ktoré získali v 7. ročníku, a upevnia si ich. Poznávajú, ako užitočná môže byť proporcionalita známa z matematiky [→ M 8.1.1]. Pri premene elektrickej energie na iné druhy energie sa naučia zakomponovať elektrické veličiny do celkového energetického konceptu.

Téma dodávok energie umožňuje prehľad o rôznych aspektoch pojmu energia. Mladí ľudia si tiež uvedomia, aké je potrebné objasniť energetické problémy pre svoju vlastnú budúcnosť [→ K 8.1, Ev 8.1, Et 8.4].

• Odolnosti v jednoduchých obvodoch
  • Ohmov zákon
  • Sériové a paralelné pripojenie
• elektrická energia a sila
  • Vzťah medzi prúdovou silou a nábojom, elementárny náboj
  • Premena elektrickej energie na iné druhy energie
  • Vzťah medzi elektrickou energiou, napätím a silou prúdu
• Pohľad na dodávku energie
  • Zdroje a zodpovedné využívanie energie
  • Environmentálne problémy a vyhliadky do budúcnosti

Profilová oblasť Ph 8.4 na NTG

Formy výučby zamerané na študentov, ako napr B. Skupinové hodiny založené na deľbe práce, študentských experimentoch alebo projektových lekciách umožňujú mladým ľuďom vo veľkej miere pracovať samostatne a nezávisle. Podporuje to nielen ďalší rozvoj ich vedeckých schopností, ale aj všeobecné pracovné techniky, ako je narábanie s informáciami, spolupráca v tíme a prezentácia dosiahnutých výsledkov.

Uvedený obsah treba chápať ako návrhy.

Energetická technológia

Konštrukcia a štúdium solárnych panelov, experimenty so solárnymi článkami, stanovenie solárnej konštanty В, typy solárnych elektrární

Špeciálne fľaše, prehadzovačka, prevody, historické stroje, fyzika bicykla

Elektrárne
Konštrukcia a modely rôznych typov elektrární, turbín, energetických a environmentálnych problémov

Skladovanie energie
Štruktúra a funkčnosť batérií [→ C NTG 8.3, C NTG 8.4], charakteristika a vnútorný odpor batérií, technológia moderných batérií a akumulátorov, vodíková technológia

tlak

Zaznamenávanie meteorologických údajov [→ Geo 8.5], vlastnosti atmosféry, skleníkový efekt

Tlak v kvapalinách
Vztlak, krvný tlak, potápanie, plavecké vaky pre ryby, hydraulika, ponorky

meracia technika

Prístroj na meranie vodivosti [→ C NTG 8.4], fotometer, prístroj na meranie teploty, meranie tepla pomocou Peltierových prvkov

Fyzika a technika v spoločnosti

• Fyzika a šport [→ S 8.1, S 8.2]
  Vyšetrovanie pohybových procesov, športové vybavenie, biomechanika, premena energie v tele [→ S Ô 8.1.1, C NTG 8.1]
• historický vývoj fyziky a techniky [→ G 8.4]

Vývoj energetickej koncepcie, elektrifikácie, technických vynálezov

---