VAK: TOEGEPASTE FYSICA - examencommissie.be fysica LOSP 3ts… · 3de graad TSO LO & Sport...
Transcript of VAK: TOEGEPASTE FYSICA - examencommissie.be fysica LOSP 3ts… · 3de graad TSO LO & Sport...
3de graad TSO LO & Sport
VAKFICHE EXAMENCOMMISSIE SECUNDAIR ONDERWIJS
VAK: TOEGEPASTE FYSICA
Dit is een vakfiche voor de volgende studierichting: 3de
graad TSO Lichamelijke opvoeding & Sport Let op: de inhoud van een vakfiche wordt jaarlijks aangepast. Deze vakfiche is geldig van: 1 mei 2017 t.e.m. 31 december 2018
De eindtermen natuurwetenschappen vind je op deze website
http://eindtermen.vlaanderen.be/index.htm
3de graad TSO LO & Sport
LEERINHOUDEN & LEERDOELEN
Domein Wat je van de begrippen vermeld in het domein op het examen kan verwachten.
Bewegingsleer
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
1. Begrippen rust en beweging,
relativiteit van de beweging
De eenparige rechtlijnige beweging:
begrip snelheid, grafieken
De eenparig veranderlijke beweging:
definitie, positie, snelheid,
versnelling, grafieken
De vrije val en de verticale worp
omhoog
Samenstelling van bewegingen: het
onafhankelijkheidsbeginsel, de
horizontale worp en de schuine worp
De relativiteit van de
begrippen rust en beweging
beschrijven.
De omschrijving geven van de
bewegingselementen: baan,
richting, zin, plaats,
plaatsverandering, afgelegde
weg, tijdstip en tijdsinterval
De eenparige rechtlijnige
beweging door haar
kenmerkende elementen
herkennen.
De grootheden snelheid,
positie (x) en afgelegde weg
(Δx) kunnen bepalen.
De definitie van een eenparig
veranderlijke beweging
kunnen weergeven.
De x(t)- en de v(t)-grafieken
kunnen tekenen en
interpreteren.
De grafische voorstelling van de
positie, de ogenblikkelijke
snelheid en de versnelling in
functie van de tijd bij de EVRB
construeren en interpreteren.
Uit het v(t) -diagram de
verplaatsing in een bepaalde tijd
kunnen bepalen.
Een v(t)-diagram kunnen
interpreteren.
De valversnelling herkennen als
een natuurconstante met
waarde gelijk aan 9,81 m/s².
Verklaren dat de vrije val een
EVRB is met beginsnelheid nul.
Verklaren dat de verticale worp
De plaats- en snelheidsfunctie van de eenparig veranderlijke
beweging kennen en er berekeningen mee kunnen uitvoeren.
Het onafhankelijkheids-beginsel op de horizontale en schuine
worp kunnen toepassen.
Voor de horizontale worp en voor de schuine worp de dracht, de
maximale hoogte en de snelheid (in elk punt van de baan) kunnen
berekenen bij toepassingen uit de sport; bvb. kogelstoten,
speerwerpen. (de voorwerpen worden hierbij telkens als
puntmassa's beschouwd…)
Examencommissie secundair onderwijs
3
omhoog een EVRB is met
beginsnelheid verschillend van
nul.
Het onafhankelijkheidsbeginsel
kunnen formuleren en
toepassen; verklaren dat de
samenstellende bewegingen,
onafhankelijk van elkaar kunnen
beschouwd worden en elk hun
volle uitwerking bewaren; bvb.
schuine worp is een
samenstelling van een ERB
(horizontaal) en een verticale
worp omhoog.
.
Examencommissie secundair onderwijs
4
Krachtenleer
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
2. Samenstellen en ontbinden van
krachten
Principes van Newton
Voorbeelden van krachten.
Evenwicht
Arbeid, energie, vermogen
Bewegingshoeveelheid en
krachtstoot
Het begrip kracht kunnen definiëren als
oorzaak van vervorming en van verandering
van bewegingstoestand.
Elementen van een kracht kunnen opnoemen.
De resultante van een aantal krachten kunnen
bepalen (ook voor krachten die onderling een
hoek maken!)
Met een constructie de componenten van een
kracht kunnen bepalen.
Het begrip traagheid kunnen omschrijven.
Weten dat krachten steeds paarsgewijs
voorkomen (actie-reactie).
Weten wat het gewicht van een voorwerp is.
Uit de massa van een voorwerp de
zwaartekracht kunnen berekenen
die op een voorwerp werkt.
Arbeid kunnen berekenen, ook als
kracht en verplaatsing niet
dezelfde richting hebben.
Arbeid uit een F(x) -grafiek kunnen
bepalen.
Berekeningen kunnen uitvoeren
met gravitatie-, elastische en
kinetische energie: behoud van
energie toepassen voor concrete
(sport) situaties (bvb.
Bungeejumpen, afduw bij basket,
…)
Vanuit de F(t)-grafiek de
krachtstoot kunnen bepalen.
Het traagheidsbeginsel kunnen toepassen op
voorbeelden.
De hoofdwet van de dynamica kennen en
kunnen toepassen.
Het beginsel actie-reactie in concrete (sport)
situaties kunnen toepassen
De formule van de statische en dynamische
weerstand kennen en kunnen toepassen.
Het moment van een kracht kennen en kunnen
toepassen.
De voorwaarden kennen waaronder een lichaam
dat ondersteund wordt in een punt in evenwicht
is. Deze voorwaarden kunnen toepassen.
De momentenstelling (hefboomregel) kennen en
kunnen toepassen.
Het beginsel van behoud van energie kennen en
kunnen toepassen.
De definitie van het vermogen kennen en
kunnen toepassen.
De begrippen krachtstoot en
bewegingshoeveelheid kennen en kunnen
toepassen.
Examencommissie secundair onderwijs
5
De eenparig cirkelvormige beweging
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
3. Definities, begrippen:
omtreksnelheid, hoeksnelheid
Vectoriële beschrijving van de
E.C.B: middelpuntzoekende
versnelling en kracht.
Toepassingen uit de sportwereld
De relatie kennen tussen de baansnelheid en
de versnelling.
Verklaren dat bij een E.C.B. er een
versnelling is met richting volgens
de straal en met zin naar het
middelpunt toe.
Verklaren dat om een E.C.B. in
stand te houden er een
middelpuntzoekende kracht
vereist is.
Bij een ECB de relatie tussen de baansnelheid en
hoeksnelheid kennen en kunnen toepassen
Bij een ECB de bijhorende middelpuntzoekende
kracht kunnen berekenen.
Middelpuntzoekende kracht bij een ECB:
verklaring van de beweging vanuit krachten die
werkzaam zijn in concrete voorbeelden (bvb.
hamerslingeren, ronddraaien bij rekstok, …)
Examencommissie secundair onderwijs
6
Elektrodynamica
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
4. Elektrische ladingen
Basisbegrippen in verband met de
elektrische stroom
Elektrische weerstand
Schakelen van weerstanden
Energie en vermogen van een
elektrische stroom
Veiligheidsaspecten in verband met
de elektrische stroom
In staat zijn de begrippen
lading, geleider en niet-geleider
toe te lichten.
De grootheden elektrische
spanning, stroomsterkte en
weerstand omschrijven en hun
eenheden kunnen geven.
De begrippen serie- en
parallelschakeling van
weerstanden kunnen
toelichten.
Een eenvoudige elektrische stroomketen
met een weerstand schematisch kunnen
tekenen en de factoren kunnen
opnoemen die de stroomsterkte
beïnvloeden (wet van Ohm).
Het Joule-effect kunnen verklaren.
De formules voor de vervangingsweerstand bij
samengestelde serie- en parallelschakeling kennen en
kunnen toepassen.
Eenvoudige rekenproblemen in verband met de
verschillende aspecten van de elektrische stroomkring
kunnen oplossen; stroom- en spanningsverdeling
kunnen berekenen!
De elektrische energie en het elektrisch vermogen
kunnen berekenen voor elke component in de
schakeling.
Algemene veiligheidsaspecten die bij het omgaan met
elektriciteit (elektrische energie) moeten genomen
worden kunnen toelichten.
Examencommissie secundair onderwijs
7
Elektromagnetisme
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
5. Permanente magneten,
elektromagneten
Verklaring van het magnetisme
Lorentzkracht, magnetische inductie
Toepassingen op de Lorentzkracht
Magnetische flux
Inductiespanning, wet van Lenz
Toepassingen in verband met de
inductiespanning
De kenmerken van een magneet
kunnen omschrijven.
Magnetisme 'klassiek' verklaren
via elektronenbeweging.
In staat zijn de krachtwerking op
een stroomvoerende geleider te
verklaren.
De fluxverandering als oorzaak
van spanning kunnen verklaren.
In staat zijn met behulp van de
wet van Lenz de zin van de
inductiestroom te voorspellen.
De formule voor de Lorentzkracht kennen en kunnen
toepassen in een berekening.
Aan de hand van voorbeelden uit de leefwereld,
praktische toepassingen van elektromagneten kunnen
opnoemen en verklaren.
Wisselstromen
Begrippen Kennis Inzicht Toepassing
6. Onderscheid tussen gelijkstroom en
wisselstroom.
Opwekken van een wisselspanning
Wisselspanning over een weerstand,
effectieve waarden
Onderscheid tussen gelijkstroom en
wisselstroom kunnen maken.
Het verband tussen de maximale
waarde en de effectieve waarde van
een wisselspanning kennen.
Het begrip effectieve waarde van
een wisselstroom kunnen
toelichten.
Verklaren waarom het elektriciteitsnet een
wisselspanningsnet is.
Het opwekken van een wisselspanning kunnen
verklaren als toepassing van het elektromagnetisch
inductieverschijnsel.
Examencommissie secundair onderwijs
8
LEERMIDDELEN
De Examencommissie stelt zelf geen leermiddelen ter beschikking. Je kan ze kopen in een (online) boekhandel of ontlenen en raadplegen in een bibliotheek. De bibliotheken van de lerarenopleiding aan de universiteit of de hogeschool bieden heel wat leermiddelen aan in hun collectie. Aangezien cursussen door het gebruik van audio, video, CD en DVD erg duur geworden zijn, verwijzen we verder nog naar websites waar je, vaak gratis, studie- en oefenmateriaal kan vinden. Een aantal websites veranderen echter wel eens van naam en/of worden aangepast. Daarom kunnen wij onmogelijk de juistheid van al deze websites op elk moment garanderen. Als je niet onmiddellijk op de juiste website terechtkomt, kan je die proberen te vinden via een goede zoekmachine, zoals bijv. Google.
Hoewel we bij elke nieuwe editie van het examenprogramma deze bibliografie actualiseren, blijft ze een momentopname. Het is dus best mogelijk dat ze op een bepaald ogenblik werken vermeldt die niet meer verkrijgbaar zijn of dat nieuwe werken die reeds op de markt zijn nog niet zijn opgenomen. Bovendien maken we bewust een selectie van leermiddelen die ons op dit ogenblik het meest aangewezen lijken om je voor te bereiden op onze examens. Door een selectie te maken, willen we je helpen om efficiënter je studie aan te pakken. Je kan echter ook andere werken, cursussen of audiovisuele middelen gebruiken bij je voorbereiding op het examen.
Probeer in elk geval zoveel mogelijk te oefenen en de taal actief te gebruiken. Niet zozeer het verwerken van een cursus of de zuivere taalkennis zal je helpen om het examen met succes af te leggen maar wel de vaardigheden die je ontwikkelt en de doeltreffendheid waarmee je boodschappen communiceert. Leermiddelen zijn dus enkel een middel om je taalvaardigheid te vergroten en geen doel op zich. Niet de leermiddelen zelf vergroten je slaagkansen maar wel de manier waarop je ze verwerkt hebt.
Handboeken kunnen houvast bieden door hun didactische opbouw en samenhang en zorgen voor een afwisseling in thema’s waarbij je verschillende vaardigheden ontwikkelt. Bovendien wijden handboeken meestal een apart deel aan het inoefenen van grammatica en woordenschat in functie van de communicatieve opdrachten die ze aanbieden. Deze elementen zorgen ervoor dat je het gevoel krijgt je zelfstudie beter te kunnen plannen en concreter te kunnen opvolgen.
Handboeken en methodes die veel gebruikt worden in het secundair onderwijs
methode uitgeverij website contactgegevens
van de klantendienst
Synergie
Quark/Sirius
De Boeck www.uitgeverijdeboeck.be 03 / 200 45 80
Fysica Vandaag Pelckmans www.pelckmans.be 03 / 660 27 20
Eureka!
Impuls
Plantyn www.plantyn.com 015 / 36 36 36
Interactie Die Keure secundair.diekeure.be 050 / 47 12 72
Examencommissie secundair onderwijs
9
OPDRACHTEN, TAKEN, WERKJES,…
Geen specifieke opdrachten of werkjes.
VERLOOP EN EVALUATIE VAN DE EXAMENS
Wat breng je mee naar het examen? Wat krijg je op het examen?
LET OP
Je mag een grafische rekenmachine gebruiken. Er mogen geen programma’s in het geheugen gestockeerd zitten. Reset je rekenmachine vóór de start van je examen. Een gsm, tablet of smartphone zijn niet toegelaten om te rekenen. Bovendien stellen we geen rekenmachines ter beschikking. Zorg er dus voor dat je je rekenmachine niet vergeet.
Overzicht toegelaten grafische rekenmachines
Texas Instruments (TI) Hewlett Packard (HP) Casio
TI-83 Plus G8X92AA FX-CG20
TI-84 Plus NW280AA FX-9860GII
TI-84 Plus C Silver Edition F2229AA FX-9860GII SD
TI-84 Plus CE-T HP39gll FX-9750GII
Je brengt enkel dit mee: 1. een blauwe of zwarte balpen, potlood, gom, meetlat
2. een grafisch of wetenschappelijk rekentoestel
3.
Wat breng je mee?
Je krijgt het formularium in bijlage 1
Wat krijg je?
Examencommissie secundair onderwijs
10
CASIO GRAPH35+
CASIO GRAPH95
Hoe verloopt het examen?
HOE LANG DUURT EEN EXAMEN?
VERLOOP VAN HET EXAMEN
Na aanmelding op het secretariaat of aan de balie ga je naar het aan jou toegewezen lokaal. De toezichter
controleert nogmaals jouw e-ID en geeft je een plaats. Je neemt alvast het nodige materiaal en wacht in alle
rust op instructies van de toezichter. Net voor aanvang van het examen worden nog een aantal richtlijnen
meegedeeld en start vervolgens het examen.
Tijdens het maken van het examen kan je volgende tips in acht nemen:
- Lees de vragen zeer aandachtig en gebruik indien nodig de bijlagen die je krijgt. Deze bijlagen zijn identiek aan
de bijlagen in de vakfiche (zie laatste rubriek)
- Ingeval van open vragen formuleer je jouw antwoord duidelijk en ordelijk.
- Indien je een vraag niet onmiddellijk kan beantwoorden ga je verder met de volgende vraag (noteer ergens
dat je deze vraag nog moet beantwoorden).
- Wanneer je denkt alle vragen te hebben beantwoord, kan je afhankelijk van de nog resterende tijd de
onopgeloste vragen terug proberen te beantwoorden en alles nog eens nalezen.
Let op: om dit examen af te leggen, heb je een rekentoestel nodig. Dit dien je zelf mee te brengen want er
worden geen toestellen ter beschikking gesteld.
Voor alle kandidaten
150 min
Voor kandidaten met een gemotiveerd attest
180 min
Examencommissie secundair onderwijs
11
WELKE SOORTEN VRAGEN MOET JE OPLOSSEN?
Je kiest een antwoord uit een aantal mogelijkheden of combineert opgegeven elementen om een antwoord samen te stellen. Je formuleert zelf geen antwoord.
De meest voorkomende soorten gesloten vragen in onze examens zijn meerkeuzevragen, combinatievragen en ordeningsvragen.
Meerkeuzevraag: je kiest de juiste mogelijkheid om de vraag te beantwoorden of een zin aan te vullen. Je krijgt daarvoor telkens drie of vier mogelijkheden. Er is altijd maar één juist antwoord.
Combinatievraag: je maakt de juiste combinatie tussen twee of meer groepen elementen.
Je krijgt telkens meer elementen dan je nodig hebt om de vraag te beantwoorden. Er blijven dus altijd elementen over.
Ordeningsvraag: je zet elementen in een chronologische of andere logische volgorde.
gesloten vragen
Je formuleert zelf je antwoord.
Dat antwoord kan erg kort zijn maar ook vrij lang.
open vragen
Examencommissie secundair onderwijs
12
Met welke beoordelingscriteria evalueren de examinatoren het examen?
Voor de gesloten vragen:
moet je het juiste antwoord aanduiden om punten te scoren; naargelang het vraagtype kan je voor een gedeeltelijk juist antwoord soms ook punten scoren; is er geen giscorrectie.
Voor open vragen bekijken de correctoren of je antwoord
de juiste wetenschappelijke begrippen en symbolen bevat; ondubbelzinnig is en de juiste inhoud bevat; duidelijk leesbaar is (anders kunnen er geen punten toegekend worden); duidelijk gestructureerd is;
Wij houden geen rekening met taalfouten.
Hoe wordt het totale aantal punten van het examen berekend?
Het eindtotaal van het examen wordt berekend op basis van het gewicht dat elke component in het examen
vertegenwoordigt.
Hoe word je uiteindelijk geëvalueerd?
Het vak Toegepaste Fysica maakt samen met de vakken Toegepaste Biologie en Toegepaste Chemie deel uit van het vak Toegepaste Natuurwetenschappen. Het vak Toegepaste Fysica telt voor 33 % mee in het eindtotaal van het vak Toegepaste Natuurwetenschappen. Je bent geslaagd voor het vak Toegepaste Natuurwetenschappen indien je voor dit vak in totaal 50% behaalt.
25% Bewegingsleer
35% Krachtenleer
10% Eenparig cirkelvormige beweging
10% Elektrodynamica
10% Elektromagnetisme
10% Wisselstromen
schriftelijk
examen
100 %
Examencommissie secundair onderwijs
13
BIJLAGEN
BIJLAGE 1: formularium fysica
ELEKTRODYNAMICA EN ELEKTROMAGNETISME
Elektrodynamica
12 1 2
22
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2
Stroomsterkte: Spanning:
Vermogen: of
Weerstand: Vermogen: . of . of
Deelspanningen, deelstromen, substitutieweerstand:
1
geproduceerd w
R
QI U V V
t
E QP P
t t
U UR P R I P U I P
I R
U U U U U U
I I I I I I
R R RR
1 2
1 1
R R
Elektromagnetisme
Lorentzkracht: . . .sin Lorentzkracht (of ' '): . . .sinL LF B Q v Laplacekracht F B I
KINEMATICA EN DYNAMICA
Kinematica
2
00 0 0 0 0
2 2
1 2 2 1,
Gemiddelde snelheid; ogenblikkelijke snelheid;
Gemiddelde versnelling; ogenblikkelijke versnelling;
( )( ) ; .( ) ;
2
;2 2.
gem x
x xgem x
xX x x x
x x x xx gem
x dxv v
t dt
v dva a
t dt
a t tv v a t t x x v t t
v v v vv x
22
Hoeksnelheid: en
1Verband tussen frequentie en periode:
2ECB: . en .
x
gem
a
d
t dt
fT
vv r en a r
T r
Examencommissie secundair onderwijs
14
Dynamica
Tweede wet van Newton:
Arbeid:
Arbeid-energie-theorema: of via mechanische energie:
1Kinetische energie: . ²
2
Gravitationele potentiële energie: ; . .
Elastische pot
kin nc mech
kin
pot
F m a
W F x
W E W E
E mv
kleine hoogte E mg h
,max
1entiële energie: . ²
2
Gemiddeld vermogen:
Efficiëntie bij energieomzettingen:
Zwaartekracht: . 9,81
Wrijvingskracht: ; .
pot
gem
nuttig
omgezet
z
w s N
E k
WP
t
E
E
NF mg met g
kg
statische wrijving F F dynamische wrijving
Veerkracht: “wet van Hooke”
Moment van een kracht t.o.v. een punt:
(
;
met : )
Krachtstoot:
.
: .
.
.
w d N
v
F F
F k
M F d
d afstand tussen het punt en de werklijn van de krach
I F
t
t
Natuurconstanten:
8
19
Lichtsnelheid: 3,00.10
Lading van het elektron: 1,6.10
massa van het elektron:
e
mc
s
q C
31 9,11.10
Zwaarteveldsterkte (of valversnelling:): 9,81 of 9,81²
em kg
N mg g
kg s
Examencommissie secundair onderwijs
15
BIJLAGE 2: symbolen en grootheden
Symbolen van grootheden die voor het domein fysica zeker moeten gekend zijn. (Let op: deze lijst wordt niet gegeven op het examen!)
Grootheid Symbool Eenheid
Versnelling bij E.V.R.B. a m/s²
Snelheid bij E.C.B. v m/s
Periode T s
Frequentie f Hz
Hoeksnelheid bij E.C.B. rad/s
Centripetaalversnelling a m/s2
Neutronental N
Atoomnummer Z
Massagetal A
Lading Q C
Halveringstijd T1/ s
Magnetische inductie B T
Elektrische spanning U V
Elektrische stroomsterkte I A
Ohmse weerstand R
Vermogen bij ohmse weerstand P W