Holdet 1f fy (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2025/26
Institution X - Sankt Annæ Gymnasium
Fag og niveau Fysik C
Lærer(e) Joakim Berg Villumsen
Hold 2025 fy/f (1f fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Forløb#1: Intro
Titel 2 Forløb#2: Energi
Titel 3 Forløb#3: Bølger og lyd
Titel 4 Forløb#4: Lys

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Forløb#1: Intro

Indledende forløb med fysikkens identitet og metode i fokus og emnet densitet som omdrejningspunkt for at stifte bekendtskab med grundlæggende begreber, arbejdsformer og metoder.

Fysikkens identitet og metode
- Studiet af naturen: fra atomerne til galakserne og alt imellem
- Observationer af fænomener (kvalitativt)
- Målinger af fysiske størrelser (kvantitativt)
- Teori som generaliserede forklaringer eller beskrivelser af sammenhænge
- Modeller som simplificerede repræsentationer af virkeligheden (enten kvalitative eller kvantitative).

Symboler og enheder
- Den fysiske størrelse med symbol, tal og enhed (fx bølgelængden, λ = 1.5 m)
- Titalspotenser og præfikser (fx massen, m = 1000 g = 1 kg = 1 · 10^3 g)

Densitet
- Sammenhængen mellem densitet, masse og volumen (ρ = m / V)
- Densitet som forklaring på om genstande i vand eller luft vil bevæge sig op eller ned.

Eksperimentelt arbejde
- Tidsmåling med egen tidsfornemmelse (”det biologiske ur”)
- Densitet af metaller (blyklodsen og metaldetektoren)
- Densitet af væsker (lavalampen)

Anvendt materiale
Videoer
- Hvad er tungest: Jern eller fjer? (https://www.youtube.com/watch?v=-fC2oke5MFg)
- Titalspotenser i naturen (https://www.youtube.com/watch?v=0fKBhvDjuy0)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Forløb#2: Energi

Energi generelt
- Energiformer kvalitativt: Potentiel, kinetisk, elektrisk, termisk, kemisk, stråling og kerne
- Energiomdannelse som kvantitativ ændring i energimængder
- Energikæder som diagrammer til at visualisere energiomdannelsen
- Energibevarelse som lovmæssighed i teorien (∆Etilført = ∆Enytte)
- Energispild som lovmæssighed i praksis (∆Etilført = ∆Enytte + ∆Etab)
- Sammenhængen mellem energiomdannelse, effekt og tid (∆E = P · ∆t)
- Nyttevirkning som forholdet mellem nyttig og tilført energi (η = ∆Enytte/∆Etilført · 100%)

Elektrisk energi
- Særligt begrebet elektrisk effekt
- Sammenhængen mellem elektrisk energiomdannelse, elektrisk effekt og tid (∆E = P · ∆t)
- Enhederne wattsekund og kilowatt-time

Termisk energi
- Særligt begrebet specifik varmekapacitet
- Sammenhængen mellem termisk energi, masse, temperaturændring og specifik varmekapacitet (ΔE = m · c · ∆T)
- Enhederne grader celsius (°C) og kelvin (K)

Kemisk energi
- Særligt begrebet brændværdi
- Sammenhængen mellem kemisk energi, brændværdi og masse (∆E = B · ∆m)
- Enhederne kalorier (cal) og kilokalorier (kcal)

Eksperimentelt arbejde
- Undersøgelse af elektrisk energi med elkedel og dyppekoger (elektrisk effekt)
- Undersøgelse af termisk energi med vand og olie (specifik varmekapacitet)
- Undersøgelse af kemisk energi med sprit og stearin (specifik brændværdi)
- Undersøgelse af energiforsyning med elkedel og gasbrænder (nyttevirkning)

Anvendt materiale
Pensum
- BasisFysik C: s. 59-64, 66-67, 81-83, 85-86, 90-91, 110-111

Videoer
- Energibevarelse og energispild: Hvorfor virker evighedsmaskiner ikke?
(https://youtu.be/A-QgGXbDyR0?si=FiWMALU2VSgwrFEX)
- Elektrisk energi: Hvor meget energi kræver det at riste brød?
(https://youtu.be/S4O5voOCqAQ?si=B8RUoNee-mDUIpG5)
- Kemisk energi: Hvor meget energi er der i sukker og TNT?
(https://youtu.be/4mWxL8upOPo?si=ZWX68joAHTRqUB1r)
- Nyttevirkning: Kan man tage bad i en YouTube-video?
(https://www.youtube.com/watch?v=esk8N1sXCDA)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Forløb#3: Bølger og lyd

Bølgebegreber
- Bølger som udbredende svingninger omkring en ligevægtsposition
- Bølgeegenskaber: periode, amplitude, bølgelængde, frekvens, udbredelseshastighed
- Bølgetyper: længde-/tværbølger (udsving hhv. langs med eller på tværs af udbredelsen)
- Bølgediagrammer i tid (viser svingningstiden/perioden) og rum (viser bølgelængden)
- Bølgeudbredelse som overførsel af energi, ikke stof
- Sammenhængen mellem frekvens og periode (f = 1 / T)
- Interferens som bølgefænomen, hhv. konstruktiv og destruktiv interferens

Lydbølger
- Lydbølger som mekaniske bølger, der udbreder sig i stof
- Lydens hastighed som v_lyd = 340 m/s
- Stedfunktionen som sammenhængen mellem strækning, hastighed og tid (∆s = v · ∆t)
- Bølgeligningen som sammenhængen mellem udbredelseshastighed, frekvens og bølgelængde (v = f · λ)
- Det akustiske spektrum (20 Hz – 20 kHz), samt begreberne ultralyd og infralyd
- Ekkolokation som afstandsbestemmelse med lydbølger

Svingende streng
- Grundtonen som den stående bølge med knudepunkt i hver ende af strengen
- Sammenhængen mellem grundtonens bølgelængde og strengens længde (λ = 2 · L)
- Sammenhængen mellem grundtonens frekvens, udbredelseshastigheden og bølgelængden (f = v_streng / (2L))
- Sammenhængen mellem overtonernes frekvenser, grundtonens frekvens og partialtonens nummer (f_n = f_1 · n    n = 1, 2, 3…)

Svingende luft i åbent rør
- Grundtonen som den stående bølge med svingningsbug i begge mundinger af røret
- Sammenhængen mellem grundtonens bølgelængde og rørets længde (λ = 2 · L)
- Sammenhængen mellem grundtonens frekvens, udbredelseshastigheden og bølgelængden (f = v_lyd / (2L))
- Sammenhængen mellem overtonernes frekvenser, grundtonens frekvens og partialtonens nummer (f_n = f_1 · n    n = 1, 2, 3…)

Svingende luft i halvåbent rør
- Grundtonen som den stående bølge med knudepunkt i bunden og svingningsbug i mundingen af røret
- Sammenhængen mellem grundtonens bølgelængde og rørets længde (λ = 4 · L)
- Sammenhængen mellem grundtonens frekvens, udbredelseshastigheden og bølgelængden (f = v_lyd / (4L))
- Sammenhængen mellem overtonernes frekvenser, grundtonens frekvens og partialtonens nummer (f_n = f_1 · n    n = 1, 3, 5…)

Partialtoner, klangfarve og frekvensspektre
- Overtoner som de stående bølger med flere knudepunkter end grundtonen
- Instrumentklang som den komplekse sammensætning af partialtonerne
- Frekvensspektre som analyse af klangsammensætningen

Eksperimentelt arbejde
- Lydens hastighed med stedfunktionen (med det akustiske stopur fra PhyPhoX)
- Lydens hastighed med bølgeligningen (med tonegeneratoren fra PhyPhoX)
- Grundsvingningen på svingende streng (med funktionsgenerator og vibrator)
- Grundsvingningen i boomwhackers (med frekvensmåleren fra PhyPhoX)
- Grundsvingningen i reagensglas (med frekvensmåleren fra PhyPhoX)
- Analyse af klangfarver (med frekvensspektrummet fra PhyPhoX)

Anvendt materiale
- Lydens hastighed 1: Measuring the speed of sound with a phone
(https://www.youtube.com/watch?v=uoUm34CnHdE)
- Lydens hastighed 2: Measuring the speed of sound with toilet rolls
(https://www.youtube.com/watch?v=ihKYVqkajig)
- Interferens: Fysikken bag noise-cancelling headphones
(https://www.youtube.com/watch?v=DcdRlq4_-yw)
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Forløb#4: Lys

Lysbølger
- Lysbølger har bølgeegenskaber (bølgelængde, periode, frekvens, udbredelseshastighed)
- Lysbølger udviser bølgefænomener (refleksion, interferens, stående bølger, dopplereffekt)
- Lysbølger som elektromagnetiske (EM) bølger, der kan udbrede sig i vakuum
- Lysets hastighed c = 3.00 · 10E8 (∆s = c · ∆t)
- Stedfunktionen for lys (∆s = c · ∆t)
- Bølgeligningen for lys (c = f · λ)
- Radar som afstandsbestemmelse med radiobølger

Det elektromagnetiske spektrum
- Det elektromagnetiske spektrum, dets kategorier og praktiske anvendelsesmuligheder
- Ioniserende stråling: gammastråling, røntgenstråling, ultravioletstråling
- Det synlige spektrum (400 nm – 700 nm)
- Ikke-ioniserende stråling: infrarødt lys, mikrobølger, radiobølger  

Stjernernes lys
- Varmestråling som den EM-stråling der udsendes pga. et objekts temperatur
- Den kvalitative sammenhæng mellem objektets temperatur og varmestrålingens farve
- Begrebet kontinuert spektrum som et sammenhængende spektrum
- Planck-kurver som fordelingen af strålingsintensitet for forskellige bølgelængder
- Wiens lov (k_w = λ_top · T), hvor Wiens konstant er k_w = 0.0029 m · K
- Vurdering af stjernernes temperatur på baggrund af deres varmestråling

Atomernes lys
- Atomernes karakteristiske farver og atomare ”fingeraftryk” eller ”stregkoder”
- Begrebet linjespektre (både absorptionsspektre og emissionsspektre)
- Vurdering af gassers grundstofsammensætning på baggrund af deres linjespektre
- Fotonenergi som lyspartiklernes kvantiserede energi (E_foton = h · f)

Bohrs atommodel
- Særligt: Hydrogens linjespektrum i det synlige spektrum
- Bohrs atommodel med stationære tilstande (grundtilstand og exciterede tilstande)
- Bohrs atommodel med elektronovergange (kvantespring op eller ned i energiniveau)
- Begreberne absorption og emission som elektronovergange med fotoninteraktion
- Overgangsenergi som elektronernes ”kvantespringsenergi”

Eksperimentelt arbejde
- Chokolademadder i mikrobølgeovnen (Undersøgelse af lysets hastighed)

Anvendt materiale
- Lysets hastighed: Mikroovn og chokolademad
(https://www.youtube.com/watch?v=GH5W6xEeY5U)
- Lysbølgernes udbredelse i vakuum: Loudspeaker in a bell jar
(https://www.youtube.com/watch?v=TnPS3ZpKmcM)
- Det elektromagnetiske spektrum: Hvordan virker Solcreme?
(https://www.youtube.com/watch?v=8_wqMBUdaLk)
- Det elektromagnetiske spektrum: Hvad er 5G og er det farligt?
(https://www.youtube.com/watch?v=KSWlOvL0vh4)
- Varmestråling: Visualiseret med termisk kamera (https://www.youtube.com/watch?v=o2bzGyc6WAg)
- Spektroskopi: Stjernernes stregkoder (https://www.youtube.com/watch?v=AEU6obcGrvs)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 6,00 moduler
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer