A KÖZÉPSZINTŰ FIZIKA SZÓBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÉMAKÖREI I. Mechanika 1.-2. Egyenes vonalú mozgások 3. Newton törvényei, súly, súlytalanság 4. Periodikus mozgások: az egyenletes körmozgás és a harmonikus rezgőmozgás jellemzése 5. Munka, mechanikai energia, munkatétel 6. Pontszerű test és merev test egyensúlya, egyszerű gépek 7. Folyadékok mechanikája II. Hőtan 8. Gázok állapotváltozásai, a termodinamika főtételei 9. Hőtágulás 10. Halmazállapot-változások III. Elektromágnesség 11. Testek elektromos állapota 12. Az elektromos áram, fogyasztók kapcsolása 13. Időben változó mágneses mező 14. A váltakozó áram IV. Optika 15. Geometriai optika, optikai eszközök IV. Atomfizika, magfizika 16. Részecske- és hullámtermészet 17. Atommodellek, az atom elektronszerkezete 18. Radioaktivitás, nukleáris kölcsönhatás V. Gravitáció, csillagászat 19. A gravitációs mező, bolygók mozgása 20. Csillagászat, a Naprendszer
A KÖZÉPSZINTŰ FIZIKA SZÓBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÍSÉRLETEI A rendelkezésre álló eszközökkel vizsgálja meg a buborék mozgását a kb. 30 -os szögben álló csőben! Az alábbi feladatok közül válasszon egyet! a) Igazolja, hogy a buborék egyenletes mozgást végez a csőben! b) Szerkessze meg a buborék mozgásának út-idő grafikonját! Az ehhez szükséges méréseket végezze el! c) Határozza meg méréssel a buborék sebességét! Eszközök: Mikola-cső, stopperóra, mérőszalag A rendelkezésre álló eszközök segítségével végezze el az egyik kísérletet! a) Határozza meg a lejtőn legördülő golyó gyorsulását méréssel (a kezdősebesség nulla esetében)! b) Végezzen méréseket a lejtőn legördülő golyó út-idő grafikonjának elkészítéséhez! Szerkessze meg az út-idő grafikont! Eszközök: Gallilei-lejtő golyóval, stopperóra, mérőszalag, mm-es beosztású papír Végezzen el egyet az alábbi kísérletek közül: a) Végezzen méréseket a körmozgást végző test kerületi sebességének meghatározásához! Számítsa ki a test kerületi sebességének felhasználásával a test kerületi sebességét! b) Határozza meg a lemezjátszó korongjára helyezett test fordulatszámát, szögsebességét és a periódusidejét (keringési idejét)! c) Határozza meg a rugóra függesztett, harmonikus rezgőmozgást végző test amplitúdóját, rezgésidejét és frekvenciáját! d) Határozza meg a rugó rugóállandóját! Eszközök: lemezjátszó, stopperóra, mérőszalag, két különböző rugóállandójú rugó, 4 db 50 g-os akasztós test, állvány szorítóval, keresztrúddal Mutasson be két kísérletet a tehetetlenség törvényére, majd elemezze! Mutassa be kísérlettel, majd elemezze a lejtőn legördülő, majd vízszintes kifutón tovafutó kiskocsi mozgásállapot-változását! Eszközök: üvegpohár, gyufaskatulya, 30 cm-es vonalzó, papírcsík (kb. 5 30 cm-es), négyzet alakúra kivágott kartonlap (a pohár szájának átmérőjétől kb. 2 cm-rel nagyobb), pénzérme, lejtős sín, kiskocsi, erőmérő A rendelkezésre álló eszközökkel mutassa be a súlytalanságot! Mérje meg az adott testek súlyát! Eszközök: két erőmérő, különböző tömegű testek hurokkal, pezsgőtablettás doboz, víz A két kísérlet közül válasszon egyet, végezze el, és rajzolja le a fellépő erők jelölésével! a) Létesítsen emelőn egyensúlyt, igazolja a forgatónyomatékok egyenlőségét!
b) Állítson össze a rendelkezésre álló eszközök felhasználásával egy álló-, és egy mozgócsigát! Elemezze a működésüket! Eszközök: erőmérő, lyukas karú emelő, 0,5 N súlyú akasztós nehezékek, csiga, erős zsinór, állvány szorítódióval, keresztrúddal Az alábbi kísérletek közül válaszon egyet, végezze el és értelmezze! a) Végezzen mérőkísérletet a súrlódási erő ellenében végzett munka kiszámítására! b) Végezzen mérőkísérletet az emelési munka kiszámítására! c) Határozza meg a rugó megnyúlásakor végzett munkát! Eszközök: kampós fahasáb, terhelő fémhengerekkel, erőmérő, mérőszalag, 0,5 N súlyú akasztós nehezékek, rugó, satu Válasszon az alábbi feladatok közül! a) Elemezze a lejtőn legördülő kiskocsi energia-változását! Fejtse ki, hogy mikor milyen energiákkal rendelkezik a kocsi! b) Mutassa be a kiskocsi lejtőn való felhúzásával, hogy ugyanazt a munkát különböző nagyságú teljesítménnyel is lehet végezni! Eszközök: kiskocsi, lejtő, erőmérő, mérőszalag Az alábbi kísérletek közül válasszon egyet! a) Az arkhimédészi hengerpár segítségével mérje meg a vízbe merülő testre ható felhajtóerő nagyságát! b) Apró lyukakkal ellátott, vízzel teli nejlonzacskó segítségével mutassa be a Pascaltörvényt! c) Különböző sűrűségű tárgyak vagy a Cartesius búvár segítségével mutassa be a merülés, lebegés, úszás jelenségét! d) Végezzen egyszerű kísérleteket a felület feszültség kimutatására! Eszközök: Arkhimédészi hengerpár, rugós erőmérő, főzőpohár, nejlonzacskó, tű, víz, vödör, különböző sűrűségű tárgyak, Cartesius búvár, borotva penge, fémkör laza dróttal Szemléltesse a Boyle-Mariotte törvényt az erre a célra készült eszközzel! Eszközök: Boyle-Mariotte készülék Mutassa be a Gravesande-karika nevű kísérleti készlettel, hogy a testek melegítés hatására kitágulnak, hűtésre összehúzódnak! Szemléltesse bimetálszalaggal, hogy a különböző anyagok különböző mértékben tágulnak! Eszközök: Gravesande-karika a hozzátartozó golyóval, bimetálszalag, borszeszégő, egy pohár víz, gyufa, fémtál Válaszoljon a következő kérdésekre: a) Miért homorú felületű a kihűlt befőttes üvegeken lévő celofánpapír? Hogyan érhető el (a befőtt felbontása nélkül), hogy a celofán kisimuljon?
b) A grafikon a víz sűrűségét ábrázolja a hőmérséklet függvényében a 0 C < T < 20 C hőmérsékleti tartományban. - A víznek milyen sajátos tulajdonságára utalnak a grafikonról leolvasható adatok? - Milyen szerepe van ennek a természetben? Jelenségek, kísérletek értelmezése: Szódavíz készítése során azt tapasztaljuk, hogy a patron becsavarás után jelentősen lehűl. Értelmezze a jelenséget! A grafikonon azonos fajtájú és tömegű két gázmennyiség egy-egy izobár állapot-változását ábrázoltuk. Melyikhez tartozik nagyobb nyomás?
Az ábra egy ideális gáz állapotváltozásait mutatja. Milyen típusú állapotváltozás zajlik az egyes szakaszokban? Végezze el a következő feladatokat: a) A tél kezdetén célszerű szakemberrel megvizsgáltatni a gépkocsi hűtővizét, hogy a hideg napokon ne érje a gépkocsivezetőt kellemetlen meglepetés. Miért szükséges ez? b) Az ábrán egy szilárd anyag felmelegedési görbéjét látjuk. Értelmezze, hogy mi történik! Végezzen el egyet az alábbi kísérletek közül! a) Mutassa be, hogy a párolgás sebessége függ a folyadékok anyagi minőségétől! b) Mutassa be, hogy a párolgás sebessége függ a párolgó felület nagyságától! c) Mutassa be, hogy a párolgás sebessége függ a folyadékok hőmérsékletétől! d) Mutassa be, hogy a párolgás sebessége függ a környezet páratartalmától! Eszközök: benzin, két Petri-csészepár, borszeszégő, itatóspapír, papírzsebkendők, két egyforma fémlap (kb. 5cm 5 cm méretű), szemcseppentő, táramérleg Válasszon az alábbi két feladat közül: a) Hozza elektromos állapotba az üvegrudat és az ebonit (PVC-)rudat, majd mutassa ki elektromos állapotukat! Mutassa be, hogy az elektromosan töltött test vonzza az ellentétes elektromos állapotban lévő testeket, és taszítja a vele megegyező töltésűt!
b) Mutassa be, hogyan lehet elektromos megosztással feltölteni egy elektroszkópot, és értelmezze a jelenséget! Eszközök: üvegrúd, selyem, ruhadarab, ebonitrúd (PVC-rúd), szőrmedarab, iránytűtartó (Bunsenállvány szorítóval, keresztrúddal, függeszthető papírkengyellel), elektroszkóp, apró papírdarabkák Állítson össze egy-egy áramkört, amelyben három izzó sorosan, illetve három izzó párhuzamosan van kapcsolva! Készítse el mindkét áramkör kapcsolási rajzát is! Eszközök: 6 egyforma zseblámpaizzó foglalatban, két egyforma feszültségforrás (pl. zsebtelep), banándugós vezetékek Készítsen galvánelemet citrom, acélszög és rézdarab segítségével! Vizsgálja az elem működésének jellemzőit soros kapcsolás esetén, illetve fogyasztóra kapcsolva! Mérje meg az elem feszültségét és az áram erősségét az áramkörben! Eszközök: Acél-vagy vasszög; rézpénz vagy rézdarab; krokodilcsipesz; drótok; érzékeny multiméter; két citrom A kiadott eszközök segítségével mutassa be a mozgási indukció jelenségét! Eszközök: középállású demonstrációs V/A-műszer három (vasmag nélküli) tekercs (300, 600 és 1200 menetes iskolai transzformátortekercs), 2 db erős rúdmágnes, banándugós vezetékek A rendelkezésre álló eszközökkel szemléltesse a Lorentz-erőt! Eszközök: zsebtelep, banándugós vezetékek, krokodilcsipeszek, patkómágnes, felfüggesztett vezető A rendelkezésre álló eszközökkel mutassa be a transzformátor működését! Eszközök: iskolai transzformátor zárt vasmaggal, 300, 600, 1200 menetes tekercsek, két darab váltakozó áramú feszültségmérő, kis feszültségű (max. 6V) váltakozó áramú áramforrás Mérje meg a kiadott üveglencse fókusztávolságát és határozza meg dioptriaértékét! Eszközök: Ismeretlen fókusztávolságú üveglencse; sötét, lehetőleg matt felületű fémlemez (ernyőnek); gyertya; mérőszalag; optikai pad vagy az eszközök rögzítésére alkalmas rúd és rögzítők. Homorú tükörben vizsgálja néhány tárgy képét! Tapasztalatai alapján jellemezze a homorú tükör képalkotását mind gyakorlati, mind elméleti szempontból! Eszközök: Homorú tükör; gyertya; gyufa; ernyő; centiméterszalag.
Milyen eszköz segítségével nyeri az energiát a képen látható űrállomás? Az ábra segítségével ismertesse Rutherford szórási kísérletét!
Említsen legalább egy kísérleti tényt, tapasztalatot, amely azt támasztja alá, hogy az elektronok csak meghatározott energiaszinteket foglalhatnak el az elektronburokban! Az ábra segítségével ismertesse Rutherford radioaktív sugarakkal kapcsolatos kísérletét!
A görbe alapján ismertesse, hogyan lehet az atommag energiáját felszabadítani! A Naprendszerről nehéz olyan méretarányos modellt készíteni, amely jól szemlélteti mind az égitestek méreteit, mind a közöttük lévő távolságokat. Ha egy modellben a Napot 14 cm átmérőjű gömb jelenti, tőle milyen messze lévő és mekkora átmérőjű Földet" kellene elhelyezni? A szükséges adatokat a függvénytáblázatból gyűjtse ki! Készítsen vázlatos rajzot a holdfogyatkozásról, és ennek alapján magyarázza meg létrejöttét! Az alábbi táblázatban szereplő adatok segítségével elemezze a Merkúr és a Vénusz közötti különbségeket, illetve hasonlóságokat! Merkúr Vénusz 1. Közepes 57,9 millió km 108,2 millió km naptávolság 2. Tömeg 0,055 földtömeg 0,815 földtömeg 3. Egyenlítői átmérő 4 878 km 12 102 km
4. Sűrűség 5,427 g/cm³ 5,204 g/cm³ 5. Felszíni 3,701 m/s² 8,87 m/s² gravitációs gyorsulás 6. Szökési sebesség 4,25 km/s 10,36 km/s 7. Legmagasabb 430 C 470 C hőmérséklet 8. Legalacsonyabb 170 C 420 C hőmérséklet 9. Légköri nyomás a felszínen ~ 0 Pa ~ 9 000 000 Pa Vénusz Merkur
A csatolt program segítségével mutassa be és értelmezze Kepler törvényeit! http://astro.unl.edu/naap/pos/animations/kepler.swf Fonálinga lengésidejének mérésével határozza meg a gravitációs gyorsulás értékét! Eszközök: Fonálinga: legalább 30-40 cm hosszú fonálon kisméretű nehezék; stopperóra; mérőszalag; állvány