Om in onze maatschappij bewust, kritisch en op verantwoordelijke wijze te kunnen functioneren, moet je voldoende kennis en vaardigheden bezitten voor vak fysica. Tal van verschijnselen uit je dagelijkse wereld kunnen vanuit deze wetenschapstak worden verklaard. Bijvoorbeeld het opwekken van energie in stoomturbines en kernreactoren, de werking van allerlei gebruikstoestellen (glasvezelkabels voor internetverbinding, gps-lokalisatie, snelheidscontroles in het verkeer...). Weet jij hoe je je best beschermt tegen blikseminslag?Maar ook omgekeerd hebben verschillende wetenschappelijke ontwikkelingen uit de fysica een grote invloed op jouw dagelijkse omgeving, denk maar aan de discussies over de veilige berging van nucleair afval, de kernuitstap en onbeperkte WIFI-toegang.Het verwerken en beheersen van de leerinhouden en leerdoelen opgenomen in deze vakfiche, heeft tot doel je wetenschappelijke kennis en vaardigheden voor het vak fysica te vergroten. Op die manier willen we het voor jou mogelijk maken hogere studies aan te vangen, met wetenschappelijke component. Ook zou het je moeten helpen om verantwoorde en bewuste keuzes te maken in het dagelijkse leven.Kijk dan ook verder dan de inhoudelijke leerdoelen. Ga actief aan de slag met de leerstof en wees nieuwsgierig. Zoek extra informatie op over wetenschappers of experimenten om de leerinhouden in hun historische context te plaatsen. We verwachten dat je creatief en kritisch omgaat met de leerinhouden en deze ook verbindt met actuele maatschappelijke ontwikkelingen en uitdagingen. Sta stil bij de impact van wetenschap en techniek op mens, milieu en maatschappij en daag jezelf uit om hierover standpunten te formuleren.Probeer verder je momenten van zelfstudie efficiënt te benutten; plan je werk met de nodige concentratie en zelfdiscipline.We wensen je veel succes!
Op volgende pagina’s wordt beschreven wat je voor de verschillende leerstofonderdelen moet kennen en wat je moet kunnen en doen op het examen om aan te tonen dat je de leerstof voldoende beheerst. Hieronder volgt een lijst met werkwoorden en de betekenis die je daaraan moet verbinden. Neem deze lijst grondig door zodat je op een efficiënte manier met de leerstof aan de slag gaat.
definiëren
Kennis nauwkeurig en letterlijk weergeven in woorden en formulevorm (waarbij wetenschappelijke terminologie en notatie correct worden toegepast).
beschrijven
Kennis in eigen woorden weergeven (waarbij wetenschappelijke terminologie en notatie correct worden toegepast).
benoemen
Een juiste wetenschappelijke benaming geven voor een begrip, voorwerp, structuur.
herkennen / situeren / aanduiden
Kennis verbinden aan gepresenteerd materiaal (beeldmateriaal, schema’s, omschrijving).
toelichten
Gegeven informatie (eigen antwoord, afbeelding, tekst) verduidelijken en uitleggen.
afleiden
Uit gepresenteerde data, tabellen en grafieken relaties en waarden afleiden om een besluit te formuleren.
illustreren
Een specifiek voorbeeld van een algemeen concept of principe geven.
verklaren
Een verklaring geven (oorzaak en gevolg).
vergelijken
Gelijkenissen en verschillen beschrijven tussen twee of meer objecten, structuren, ideeën, problemen, situaties.
berekenen
Een berekening maken en hierbij correct gebruik maken van wetenschappelijke terminologie, symbolen, SI-eenheden en wetenschappelijke notatie.
toepassen (op/in)
Een bepaald principe of wet gebruiken om een vraag te beantwoorden of een vraagstuk op te lossen.
grafisch / schematisch weergeven
Gevraagde structuren, processen en chemische reacties weergeven met behulp van grafieken, schema’s, modellen, reactievergelijkingen, tijdschalen.
verband(en) leggen tussen
Verbanden leggen tussen verschillende leerstofonderdelen, ideeën, problemen of situaties.
interpreteren / evalueren
Gegevens uit onderzoek, grafieken, schema’s of modellen bewerken, interpreteren en evalueren.
beoordelen / argumenteren
Een standpunt formuleren en met wetenschappelijke argumenten onderbouwen.
opstellen / ontwerpen
Een (alternatieve) probleemstelling, onderzoeksvraag, onderzoeksmethode of hypothese(n) formuleren.
Bij de verschillende leerstofonderdelen worden 'contextgebieden’ vermeld. De bedoeling is dat je voor deze thema’s actuele informatie uit verschillende dragers (wetenschap populariserend artikel, videofragment, etc.) kan interpreteren, in verband kan brengen met wetenschap-technologische ontwikkelingen en de heersende maatschappelijke debatten. Op het examen zal je gevraagd worden een persoonlijk standpunt te formuleren op gerichte vragen of stellingen aan de hand van gegeven informatie. Belangrijk is dat je jouw standpunt kan onderbouwen aan de hand van wetenschappelijke argumenten.
Verderop in de vakfiche vind je ook leermiddelen die je kunnen helpen om deze leerstofonderdelen onder de knie te krijgen.
elektrische lading
geleiders en isolatoren
inductie en polarisatie
de eenheid van lading (Coulomb) definiëren
het opwekken van lading door wrijving beschrijven en verklaren aan de hand van het atoommodel
het verschil beschrijven tussen geleiders en isolatoren
geleiders en isolatoren vergelijken aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
de werking beschrijven van een elektroscoop
de verplaatsing van elektronen tussen geladen voorwerpen verklaren
de verplaatsing van elektronen binnen geladen voorwerpen verklaren aan de hand van de begrippen elektrische inductie en polarisatie
krachtwerking tussen puntladingen (Wet van Coulomb)
de krachtwerking tussen twee of drie puntladingen op één lijn toelichten en berekenen
radiaal en homogeen elektrisch veld
potentiele energie in een elektrisch veld
elektrische veldsterkte
elektrische potentiaal
het veldlijnenpatroon beschrijven rond een puntlading en van een homogeen elektrisch veld
de veldsterkte berekenen in verschillende punten van een radiaal en homogeen elektrisch veld
de veldsterkte als vector tekenen in verschillende punten van een radiaal en homogeen elektrisch veld
de potentiële energie van een puntlading in een homogeen elektrisch veld toelichten en berekenen met behulp van de arbeid die wordt verricht
het begrip elektrische potentiaal definiëren en toepassen in vraagstukken
elektrische spanning, stroomsterkte en weerstand
wet van Ohm
soortelijke weerstand (resistiviteit)
serie- en parallelschakelingen
het begrip spanning definiëren
verschillende soorten spanningsbronnen herkennen en van elkaar onderscheiden
het begrip 'ohmse weerstand’ toelichten aan de hand van het atoommodel
de factoren benoemen die de weerstand in een draad beïnvloeden
de soortelijke weerstand in een draad berekenen met behulp van de wet van Pouillet
het verband tussen spanning, stroomsterkte en weerstand toepassen in een gelijkstroomkring
de juiste symbolen in elektrische stroomkring herkennen en tekenen
de stroom- en spanningsverdeling berekenen bij serie- en parallelschakelingen en hierbij de vervangingsweerstand toepassen.
het gebruik van een ampèremeter en een voltmeter toelichten
waarnemingen en experimentele gegevens in verband met elektrische schakelingen interpreteren en evalueren
elektrisch vermogen
rendement
de warmteontwikkeling bij een ohmse weerstand verklaren met behulp van het atoommodel
de warmteontwikkeling bij een ohmse weerstand berekenen
de eenheid kWh toepassen in vraagstukken
het elektrisch vermogen berekenen en toepassen in vraagstukken
het rendement van een elektrisch (huishoud)apparaat evalueren
veilig en verantwoord omgaan met elektrische toestellen en onweer
toepassingen:
principes van veiligheid in een elektrische installatie beschrijven
maatregelen beschrijven om veilig om te gaan met onweer
de werking van de hiernaast genoemde toepassingen toelichten en schematisch weergeven
een geschikte batterij kiezen, rekening houdend met de opslag van energie in stoffen, met de ladingscapaciteit op het etiket van de batterij (mAh) en met de kenmerken van de batterij
magnetisch veld bij permanente magneten
de oorsprong van magnetisme in gemagnetiseerd materiaal beschrijven aan de hand van het atoommodel
de krachtwerking tussen twee permanente magneten illustreren
de magnetische veldlijnen rond een permanente magneet tekenen
magnetisch veld bij elektromagneten
de richting en zin van het magnetisch veld rond een rechte stroomvoerende draad afleiden en toepassen in vraagstukken
de magnetische veldsterkte berekenen rond een rechte stroomvoerende draad
de richting en zin van het magnetisch veld in- en rond een spoel afleiden en toepassen in vraagstukken
de magnetische veldsterkte berekenen in- en rond een spoel
krachtwerking van een homogeen magnetisch veld op een geleider met bewegende elektrische ladingen
de Lorentzkracht tekenen als krachtvector
de Lorentzkracht berekenen in concrete situaties
de beweging van elektrische ladingen in een magnetisch veld interpreteren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
een hypothese formuleren en relevante variabelen aangeven om een probleemstelling in verband met bewegende ladingen in een magnetisch veld te onderzoeken
de werking van de hiernaast genoemde toepassingen toelichten en verklaren en het belang voor onze samenleving beschrijven
wet van Lenz
inductiewet van Faraday
magnetische flux
elektromagnetische inductie
het elektromagnetisch inductieverschijnsel illustreren met een voorbeeld en de wet van Lenz hierbij toepassen
de magnetische flux berekenen
de inductiespanning verklaren en berekenen in een geleider die zich in een magnetisch veld beweegt
de inductiespanning in een spoel onder invloed van een bewegende magneet berekenen
de werking van de hiernaast genoemde toepassingen toelichten, verklaren en schematisch voorstellen
stroomgenerator
de werking van een stroomgenerator toelichten en verklaren
het begrip wisselspanning toelichten
de effectieve waarde van de wisselspanning berekenen
transformator
de werking van een transformator toelichten en verklaren
de omzetting van spanning, stroom en vermogen in een transformator toelichten en berekenen
massagetal, aantal neutronen en atoomnummer
nuclide en isotoop
het atoommodel, kernmodel, atoomnummer, aantal neutronen, massagetal en ladingsgetal in verband brengen met elkaar
een nuclide met de symbolen voor massagetal en atoomnummer noteren
het begrip isotoop definiëren en illustreren aan de hand van een zelf gekozen voorbeeld
alfa, bèta (β+ en β-) en gammastralingradioactief verval
het ontstaan van alfa, bèta en gammastraling verklaren aan de hand van het verval van atoomkernenhet vervalproces weergeven met een reactiehet ioniserend en doordringend vermogen van alfa, bèta en gammastraling beschrijvenmethoden beschrijven voor het zichtbaar maken van deeltjes straling
activiteit en halveringstijd
de halveringstijd definiëren en het verband aangeven met de activiteit van een radioactieve bron
de halveringstijd toepassen in vraagstukken
het verloop van de activiteit in functie van de tijd toelichten en grafisch weergeven
experimentele gegevens interpreteren en evalueren in verband met de halveringstijd en de activiteit van radioactieve bronnen
de hiernaast genoemde toepassingen toelichten, verklaren en evalueren op basis van waarnemingen en experimentele gegevens
kernfusie en kernsplitsing
bindingsenergie
massadefect
kernfusie en kernsplitsing vergelijken
de eenheid elektronvolt (eV) definiëren en toepassen
de stabiliteit van een atoomkern afleiden aan de hand van gegevens over de bindingsenergie per deeltje
de energie die vrijkomt bij kernfusie en kernsplitsing berekenen aan de hand van het massadefect
de hiernaast genoemde toepassingen beschrijven en hiermee de productie van energie verklaren
de effecten van ioniserende straling op mens en milieu
effectieve dosis
de begrippen besmetting en bestraling beschrijven en vergelijken
het begrip effectieve dosis beschrijven
beschermingsmaatregelen tegen ioniserende straling beschrijven
de effecten van ioniserende straling op de mens en het milieu interpreteren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
invloed van de resulterende kracht en van de massa op de bewegingstoestand van een voorwerp
wetten van Newton
het traagheidsbeginsel (eerste wet van Newton) definiëren en toepassen in concrete situaties
de tweede wet van Newton definiëren en toepassen in concrete situaties
de derde wet van Newton definiëren en toepassen in concrete situaties
het verband leggen tussen de resulterende kracht op een voorwerp en zijn bewegingstoestand (snelheid, versnelling, verandering van richting)
de uitwerking van de wetten van Newton herkennen in gegeven situaties
krachtvectoren
krachtvectoren met verschillende richting en zin samenstellen en hieruit de hoek en de grootte van de resulterende kracht berekenen.
het samenstellen van krachtvectoren toepassen in vraagstukken
krachten op een voorwerp ontbinden in componenten en dit toepassen in vraagstukken
gravitatiekracht en zwaartekracht
normaalkracht en wrijvingskracht
gravitatiekracht en zwaartekracht onderscheiden van elkaar
de zwaartekracht in verband brengen met de gravitatiekracht en hieruit de veldsterkte van het zwaarteveld afleiden
de zwaartekracht als vector tekenen en de grootte ervan berekenen in concrete situaties (vrije valbeweging)
de normaalkracht en de wrijvingskracht als vector tekenen en de grootte ervan berekenen in concrete situaties (horizontaal en hellend vlak)
krachten berekenen en toepassen om de bewegingstoestand van voorwerpen te verklaren en te evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
een hypothese formuleren en relevante variabelen aangeven om een probleemstelling in verband met krachten en de bewegingstoestand van een voorwerp te onderzoeken
de eenparig veranderlijke rechtlijnige beweging (EVRB)
positie, (ogenblikkelijke) snelheid en versnelling
valbeweging
het verschil tussen afgelegde weg en de verplaatsing toelichten in een gegeven situatie
de EVRB van een voorwerp met- en zonder beginsnelheid beschrijven aan de hand van positie, snelheid en versnelling en hierover vraagstukken oplossen
de functies x(t)-, v(t) en a(t) van de EVRB grafisch voorstellen, interpreteren en met elkaar in verband brengen.
de valbeweging beschrijven als een EVRB zonder beginsnelheid en hierover vraagstukken oplossen
horizontale worp
de onafhankelijkheid van de horizontale en verticale bewegingen in een horizontale worp toelichten in een gegeven situatie de dracht (afstand), de snelheid en de richting van de snelheid berekenen van een voorwerp dat volgens een horizontale worp beweegt
eenparig cirkelvormige beweging (ECB)
periode en frequentie
hoeksnelheid, baansnelheid
centripetale kracht en versnelling
het verband tussen de constante snelheid en de versnelling bij een ECB toelichten
de periode, frequentie, hoeksnelheid, baansnelheid en centripetale versnelling berekenen van een voorwerp dat een ECB uitvoert
de richting, zin en grootte van de centripetale kracht berekenen bij een eenparig cirkelvormige beweging
de beweging van een voorwerp dat een ECB uitvoert verklaren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
arbeid
de arbeid berekenen bij een constante kracht die evenwijdig is met de verplaatsing of een hoek maakt met de verplaatsing de arbeid op een massa berekenen bij een constante gravitatiekracht, zwaartekracht of veerkracht
wet van behoud van energie
arbeid-energie theorema
kinetische energie
potentiële gravitatie energie
de wet van behoud van energie definiëren
de wet van behoud van energie toepassen in vraagstukken
het verband tussen arbeid en de verandering van de kinetische energie van een voorwerp (arbeid-energie theorema) toepassen in vraagstukken
de verschillende energievormen herkennen en toepassen in vraagstukken
het effect van energieomzettingen op de beweging van een voorwerp verklaren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
het rendement van een energieomzetting berekenen
CONTEXT: energiegebruik en duurzame energie
aan de hand van gepresenteerde informatie een onderbouwd standpunt formuleren op gerichte vragen of stellingen in verband met energiegebruik en duurzame energie (zoals het debat over kernenergie, innovaties in de transportsector, gebruik van aardwarmte in de woningbouw)
basisbegrippen van harmonische trillingen:
grafische en wiskundige voorstelling van een harmonische trilling (trillingsvergelijking)
snelheid en versnelling van een trillend voorwerp behoud van energie
de amplitude, de periode en de frequentie van een harmonische trilling beschrijven en berekenen
de uitwijking van een harmonisch trillend voorwerp in functie van de tijd grafisch voorstellen
de uitwijking van een trillend voorwerp berekenen aan de hand van de trillingsvergelijking
de snelheids- en de versnellingsvergelijking van een harmonisch trillend voorwerp wiskundig afleiden uit de trillingsvergelijking
de wet van behoud van energie toepassen op een harmonisch trillend voorwerp
de beweging van een trillend voorwerp verklaren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
de harmonische beweging van de hiernaast genoemde toepassingen verklaren aan de hand van de grootte en de zin van de terugroepkracht
de verschillende grootheden die de beweging van deze toepassingen beschrijven (frequentie, amplitude etc.) toelichten en berekenen
de periodieke beweging van deze toepassingen verklaren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
soorten golven:
golfvergelijking
mechanische en elektromagnetische (EM) -golven beschrijven en onderscheiden van elkaar
transversale en longitudinale golven onderscheiden van elkaar
de voortplantingssnelheid, de frequentie, de golflengte en de uitwijking in een lopende golf berekenen
de golfvergelijking toepassen om de beweging van een golf te interpreteren en evalueren
principe van Huygens
eigenschappen van lopende golven:
De hiernaast genoemde eigenschappen van golven herkennen in een gegeven situatie en illustreren aan de hand van een zelfgekozen voorbeeld
het principe van Huygens toepassen om deze eigenschappen te verklaren
de hiernaast genoemde toepassingen interpreteren en evalueren aan de hand van waarnemingen en experimentele gegevens
eigenschappen van geluidsgolven
toepassing:
de golfeigenschappen van geluid beschrijven
de eigenschappen van geluid toepassen om vraagstukken op te lossen
de afstandsmeting door middel van SONAR toelichten
toonhoogte en klank
staande golven in muziekinstrumenten:
de toonhoogte en klank in verband brengen met golfeigenschappen
het ontstaan van staande golf verklaren in een muziekinstrument
de toonhoogte in een muziekinstrument verklaren aan de hand van eigenschappen van staande golven
geluidssterkte en geluidsintensiteit
de geluidssterkte in verband brengen met golfeigenschappen
de geluidsintensiteit en het geluidsniveau met elkaar in verband brengen en toepassen in vraagstukken
CONTEXT: geluidsoverlast
aan de hand van gepresenteerde informatie een onderbouwd standpunt formuleren op gerichte vragen of stellingen in verband met geluidsoverlast en het effect op de maatschappij (zoals het spreidingsplan Zaventem, de EU volumebegrenzing op muziekspelers, oor-bescherming tijdens popconcerten)
licht en het EM-spectrum
eigenschappen van de gebieden in het elektromagnetisch spectrum beschrijven en mogelijke bronnen en toepassingen van EM straling benoemen
beschermingsmaatregelen beschrijven om veilig en verantwoord om te gaan met EM-straling
interferentie (experiment van Young)
het experiment van Young beschrijven en hierin de interferentiepatronen van licht verklaren
foto-elektrisch effect
dualiteit golf-deeltje
het foto-elektrisch effect toelichten aan de hand van de werking van een zonnecel
de dualiteit van licht beschrijven als golf en als deeltje
Voor de wetenschappelijke vakken moet een onderzoeksopdracht worden uitgevoerd. Deze opdracht wordt voor elk examen aan één wetenschapsvak gekoppeld (aardrijkskunde, biologie, chemie of fysica). Voor de geldigheidsduur van deze vakfiche is de opdracht gekoppeld aan het vak biologie. Voor de vakken chemie, fysica en aardrijkskunde hoeft op dit moment geen onderzoeksopdracht te worden uitgevoerd.
je oriënteren op een onderzoeksprobleem door gericht informatie
informatie uit een wetenschappelijke bron
een onderzoeksopdracht in verband met het studiedomein
een onderwerp verkennen
een hoofdvraag (of probleemstelling) en deelvraag of deelvragen formuleren
een werkplan met onderzoeks- en tijdsplan opmaken
een werkplan uitvoeren:
een conclusie of de onderzoeksresultaten rapporteren door een intellectueel eerlijk, gestructureerd en foutloos onderzoeksverslag met korte samenvatting te schrijven volgens de vastgelegde structuur
een correcte bronvermelding opstellen volgens de regels van de bronvermelding
je onderzoek evalueren en over je eigen werk en de aanpak van de onderzoeksopdracht reflecteren
de onderzoeksresultaten en conclusies rapporteren
een onderzoeksverslag opstellen volgens de vastgelegde structuur: titelpagina, voorwoord, inhoudsopgave, samenvatting, inleiding, kerntekst, conclusie, bronnenlijst en bijlage(n)
1 Elektriciteit
20%
2 Elektromagnetisme
15%
3 Kernfysica
4 Kracht, beweging, arbeid en energie
25%
5 Trillingen en golven
Je moet zelf op zoek naar leermiddelen om je examen voor te bereiden. 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.Bij elke nieuwe editie van de vakfiche actualiseren we deze bibliografie. Toch is het best mogelijk dat bepaalde werken niet meer verkrijgbaar zijn of dat nieuwe werken die al op de markt zijn nog niet zijn opgenomen. Ook websites veranderen al eens van naam of worden aangepast. Als je niet onmiddellijk op de juiste website terechtkomt, kan je die proberen te vinden via een goede zoekmachine.We maken bewust een selectie van leermiddelen die ons op dit ogenblik het meest aangewezen lijken om je voor te bereiden op onze examens. Zo willen we je helpen om je studie efficiënter aan te pakken. Je kan echter ook andere werken of cursussen gebruiken bij je voorbereiding op het examen.Hieronder staan enkele handboeken die vaak gebruikt worden in het secundair onderwijs. Ze bieden je voldoende ondersteuning om de leerstof zelfstandig te verwerken. We verwijzen naar websites of andere uitgaven die je ook kunnen helpen bij je voorbereiding.
QuarkSiriusStapstenen. Onderzoek stap voor stap.
Van In (samenwerking met voormalige uitgeverij de Boeck)
www.vanin.be03 / 432 95 00uitgeverij@vanin.be
Interactie
Die Keure
secundair.diekeure.be
050 / 47 12 72
info@diekeure.be
Fysica Vandaag
Pelckmans
www.pelckmans.be03 / 660 27 00uitgeverij@pelckmans.be
ImpulsO Zo! Onderzoeken doe je zo.
Plantyn
www.plantyn.com0800 99 084klantendienst@plantyn.com
Mijn masterplan.Hoofdstuk 6: de researchafdeling. Een onderzoeksopdracht uitwerken.
Averbode
www.averbode.be013 / 78 01 16
http://www.vonw.be/fysica
Op deze site vindt je vragen en antwoorden van de voorbije edities van de Vlaamse Fysica Olympiade.