A Bor Pál Fizikaverseny ismeretanyaga

Mennyiség. SI-rendszer

A tanuló hétköznapi eszközökkel méréseket végez, rögzíti a mérések eredményeit, leírja a méréssorozatokban megfigyelhető tendenciákat, ennek során helyesen használja a közismert mértékegységeket

A testek mérhető tulajdonságai: a hosszúság, térfogat, tömeg jele, mértékegységei és mérőeszközei, a mértékegységek átváltása

Az eltelt idő és a hőmérséklet jele, mértékegységei. A Celsius-skála

A távolság, a térfogat, az eltelt idő, a tömeg, a hőmérséklet közvetlen mérése a rendelkezésre állóeszközökkel (beleértve a mobiltelefon óráját vagy a digitális konyhai mérleget, más konyhai mérőeszközt) 

Tömeg, térfogat

Azonos anyagból készült különböző tömegű testek tömegének és térfogatának kapcsolata. Az anyagra jellemző sűrűség megállapítása

A mérés pontossága, a mért adatok átlaga

Az alapvető fizikai mennyiségek jellemző értékeinek tapasztalati becslése 

Sűrűség, a sűrűség mértékegysége, jelölése, átlagsűrűség.

Sűrűségadatok használata a tömeg vagy térfogat kiszámolására

Az anyagra jellemző sűrűség megállapítása

Az energia fogalma, fajtái: bel-ső, rugalmas, helyzeti, mozgási energia. Jele, mértékegysége

A rugalmas energia mozgási energiává alakulásának (rugós eszközzel kilőtt golyó), a helyzeti energia mozgási energiává alakulásának (zuhanó test) megfigyelése. A mozgási energia belső energiává alakulásának (összedörzsölt tenyér) megfigyelése

Energiaforrás, energiahordozó, zöldenergia, fosszilis energia

A jövő tervezett energiaforrásaira vonatkozó legfontosabb elképzelések

Az erőművek energiaátalakításban betöltött szerepe, az energiafelhasználás módjai 

Fűtőérték, energiaátalakulás

Az erőművekben bekövetkező energiaátalakulások vizsgálata, az energia megmaradása

Szélerőmű, napelemek, napkollektor működésének értelmezése

Energiafogyasztás, teljesítmény

A táplálékok energiatartalmának szerepe a szervezet energiaháztartásában és az ideális testsúly megtartásában

Energiafogyasztás a háztartásban és a közlekedésben

A lakásban található legnagyobb fogyasztók kiválasztása, jellemző adataik (teljesítmény, energiafogyasztás) áttekintése

Energiatakarékosság, energiabiztonság, környezetszennyezés

A tanuló tisztában van azzal, hogy az energiának ára van, gyakorlati példákon keresztül ismerteti az energiatakarékosság fontosságát, ismeri az energiatermelés környezeti hatásait, az energiabiztonság fogalmát

Pálya, út, elmozdulás. 

A sebesség értelmezése, jele, mértékegysége. Átlagsebesség. Önvezérelt autók.

A hely megadása, a környezetben tapasztalható mozgások megfigyelése, csoportosítása. A sebesség nagysága, iránya, mértékegysége, számolása.

A megtett út, az utazásból hátralévő idő kiszámolása a sebesség nagyságának segítségével. Szükséges a testek sebességének nagyságrendjét ismerni.

Az önvezérelt autó működési elve

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás meghatározása.

Kísérlet Mikola-csővel.

Út-idő grafikon, sebesség-idő grafikon. 

A közel állandó sebességű mozgások (mozgólépcső, autó, korcsolya) megfigyelése.

Grafikonok használata, értelmezése: hely- és időadatok összekapcsolása. Mozgások leírása grafikonok alapján

Sebességváltozás; az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás. Gyorsulás, szabadesés.

Az egyenletes és az egyenletesen változó mozgás közötti különbség vizsgálata

Az erő fogalma, nagysága, iránya, támadáspontja. Az erő mérése rugós erőmérővel. A tehetetlenség törvénye, a tehetetlenség mértéke.

Newton I. törvénye.

Az elejtett test mozgásának vizsgálata. A nehézségi erő és a nehézségi gyorsulás 

Newton II. törvénye. A légzsák és a biztonsági öv működésének fizikai magyarázata

Gravitációs (nehézségi) erő, tartóerő, súlyerő nagysága, iránya, támadáspontja. 

A súlytalanság.

A tapasztalatok megfelelő lejegyzése. Erők rajzolása.

A szaknyelv és a köznyelv összehasonlítása. Tömeg és súly megkülönböztetése

Súrlódás és fajtái. A súrlódási erőt befolyásoló tényezők.

Közegellenállás.

A gyorsuló és kanyarodó autó sebesség változását okozó külső hatás (súrlódás, súrlódási erő) azonosítása.

Alapvető közlekedésbiztonsági ismeretek figyelembevétele

Hővezetés, hőáramlás, hősugárzás.

Hővezetők, hőszigetelők. 

A hőtágulás.

Szilárd, folyékony és légnemű anyagok melegítésének kísérleti megfigyelése, a tapasztalt hőtágulás, hőterjedés fizikai magyarázata

Olvadás, olvadáspont, olvadáshő és ezek értelmezése. Fagyás, fagyáspont.

A víz fagyásának sajátossága.

Nincs minden anyagnak olvadás-, illetve fagyáspontja.

A jég olvadásának és a víz fagyásának kísérleti vizsgálata, a hőmérséklet időbeli változásának megfigyelése. 

A halmazállapotok és halmazállapot-változások értelmezése az anyagot alkotó részecskék (apró golyók) egyszerű modelljének felhasználásával

Párolgás és a párolgás sebességét befolyásoló tényezők ismerete. 

Forrás, forráspont jelentése, értelmezése. A forráspont légnyomástól való függése.

Lecsapódás. 

Az anyag energiájának változása halmazállapot-változások közben.

Vízgőz, pára, köd, harmat, dér, felhő halmazállapota.

A víz forrásának kísérleti megfigyelése, a hőmérséklet mérése: forráspont, vízgőz

Termikus kölcsönhatás.

A termikus kölcsönhatás vizsgálata, a kialakuló közös hőmérsékletet befolyásoló tényezők ismerete. A fajhő jelentése.

A környezetben lezajló termikus kölcsönhatások felismerése, összegyűjtése.

A leves, a tea melegítésének megfigyelése. A melegítés gyorsaságát meghatározó fizikai körülmények kísérleti vizsgálata, egyszerű magyarázata

Nyomás, nyomóerő, nyomott felület meghatározása, betűjele, mértékegysége.

Nyomás számítása.

A nyomás jele, mértékegysége. A nyomás értékének alkalmazása a felületre ható erő kiszámolására

Hidrosztatikai nyomás, folyadékoszlop magassága, folyadék sűrűsége közötti reláció,

ezek betűjele és mértékegysége. Manométer.

Folyadékok nyomása zárt térben.

A hidrosztatikai nyomás kísérleti vizsgálata, a mélységtől való függés és az iránytól való függetlenség felismerése. 

A hidrosztatikai nyomás kiszámolása

A légnyomás fogalma, nagysága. Torricelli-cső, barométer.

Nyomáskülönbségen alapuló eszközeink.

A levegő fizikai tulajdonságai: nyomás, hőmérséklet, páratartalom

Közlekedőedény fogalma, felhasználása a gyakorlatban.

Hajszálcsövesség fogalma, gyakorlati jelentősége.

A közlekedőedények működésének magyarázata.

Kapilláris jelenségek megfigyelése a háztartásban (felmosás, szivacs)

Felhajtóerő. A felhajtóerő nagyságát meghatározó fizikai mennyiségek.

Arkhimédész törvénye és alkalmazása.

Arkhimédész munkássága.

Arkhimédész törvényének megismerése

Úszás, merülés, lebegés fogalma és feltételei.

Felhajtóerő, gravitációs erő, tartóerő meghatározása.

Az acélból készült hajók úszásának fizikai magyarázata, a sűrűségfeltétellel és Arkhimédész törvényének segítségével

Elektrosztatikus erő, elektromos állapot, elektromos töltés jele, mértékegysége. Atom.

Vezetők, szigetelők, elektroszkóp. 

Franklin.

A biztonságos kísérletezés tudatosítása 

A természettudományos gondolkodás, a megfigyelő- és következtetőképesség fejlesztése.

A megfigyelés, a kísérlet és a mérés módszereinek irányított alkalmazása. Kémiai ismeretek.

A modell és a valóság kapcsolatának erősítése.

Elektromos áram, áramkör, áramforrás, áram iránya, áramerősség.

Ampère.

Áramkör, áramforrás, az elektromos áram fogalma, jele, mértékegysége, számítása.

Az elektromos áram mérése.

Ampère munkássága

Áramforrás, vezeték, kapcsoló, fogyasztó.

Áramköri jelek. Egyszerű és elágazó áramkörök.

Áramforrások, fogyasztók a gyakorlatban. 

Kapcsolási rajzok értelmezése

Feszültség fogalma, jele, mértékegysége. A voltmérő kapcsolása, leolvasása. Volta.

Mérési adatok, ábrák értelmezése.

Áramforrások feszültsége

Ellenállás fogalma, jele, mértékegysége. Ohm törvénye. Ohm.

Grafikonkészítés, elemzés. 

Arányosság felismerése, alkalmazása. A fizika nyelvezetének pontos használata 

Galvánelem, elektróda, belső ellenállás. Akkumulátor.

Környezetvédelem.

Áramforrások a mindennapi életben.

Környezetvédelem jelentősége.

Energiatakarékosság

Fogyasztók, soros kapcsolás, párhuzamos kapcsolás, főág, mellékág.

Eredő feszültség, áramerősség, ellenállás.

Soros kapcsolás jellemzői, eredő feszültség, áramerősség, ellenállás.

Párhuzamos kapcsolás jellemzői. Eredő feszültség, áramerősség, ellenállás

Hő, vegyi, élettani, mágneses hatás. 

Az elektromos áram hatása az élő szervezetekre.

Az áram hőhatása és annak oka. A hőhatáson alapuló elektromos eszközök.

Kémiai hatás, az elektrolitok.

Élettani hatás.

Mágneses hatás.

Baleset-megelőzés!

Állandó mágnes tulajdonságai, mágneses pólusok, mágneses erővonalak, mágneses mező, iránytű. Tesla.

A Föld mágnesessége és ennek következményei.

Állandó mágnesek a mindennapokban

Elektromágnes tulajdonságai.

Áramerősség, menetszám.

Az elektromágnes gyakorlati alkalmazása. Villanymotor. Jedlik Ányos.

Az elektromágnes használata a gyakorlatban. 

Magyar fizikusok

Az elektromos munka, jele, mértékegysége. 

Az elektromos teljesítmény, jele, mértékegysége. 

Energiatakarékosság.

Az elektromos munka fogalma, jele, mértékegysége, számítása.

Az elektromos teljesítmény fogalma, jele, mértékegysége, számítása

Névleges feszültség, névleges teljesítmény.

Energiatakarékosság.

Energiatakarékos világítóeszközök

Váltakozó áram és hatásai. A váltakozó áram és váltakozó feszültség mérése. A transzformátor működése.

Az elektromos energia előállításának módja.

A váltakozó áram élettani hatásának ismerete. 

Baleset-megelőzés, kettős szigetelés!

Az elektromos áram szállításának ismerete. 

A transzformátor gyakorlati jelentőségének felismerése. 

Magyar tudósok

Fényforrás, másodlagos fényforrás.

A fény terjedése. 

Fény egyenes vonalú terjedése, az árnyék

A fény visszaverődése. 

A síktükör képalkotása.

Látszólagos kép.

A valódi és látszólagos kép közötti különbség megértése a kísérleti tapasztalatok alapján

Homorú tükör, domború tükör és az általuk alkotott kép tulajdonságai.

A gömbtükrök gyakorlati alkalmazása

A valódi és látszólagos kép közötti különbség megértése a kísérleti tapasztalatok alapján.

A sugármenet megértése

A fénytörés jelensége.

Fókusztávolság, fókuszpont.

Különböző optikai közegek határán átlépve hogyan terjed tovább a fény

Prizma fénytörése.

Szórólencse képalkotása, gyűjtőlencse képalkotása. 

Dioptria.

A prizma gyakorlati alkalmazása

Fényvisszaverődés tükröknél, fénytörés lencséknél

A látás fizikai alapjai.

Rövidlátás, távollátás javítása szemüveggel.

Tudatos viselkedés a látás megóvásának érdekében

Színkép, színkeverés, légköri optikai jelenségek.

A Nap színképe, a szivárvány színei

Optikai eszközeinkben található lencsék ismerete.

Megfigyelések nagyítóval vagy mikroszkóppal, illetve távcsővel vagy látcsővel 

Hullám, hullámhossz, hullámforrás.

A haladó hullámok kialakulásának elvi magyarázata 

Hangforrás, állóhullám, hangszer.

Egyes hangszerek hangképzésének elve, a hangszerek megfigyelése működés közben

Amplitúdó, hangerősség.

A hallás mechanizmusának fizikai lényege, a hallást károsító tényezők ismerete

Hangsebesség.

A terjedési sebesség becslése

Frekvencia, hangmagasság, infrahang, ultrahang.

A hangszerek különböző hangmagasságú hangjainak képzése

Szivárvány színei, kiegészítő színek.

A színek észlelésének magyarázata, a kiegészítő színek

A felhők, az ég, a növényzet, a tenger, a folyók színének egyszerű magyarázata