Holdet 2023 Fy/z - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution X - Rødkilde Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Janni Ohrt
Hold 2023 Fy/z (1z Fy, 2zFy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Vild med vand - termisk energi
Titel 2 Hverdagsfænomener
Titel 3 Bølger, lys og lyd
Titel 4 Atomfysik
Titel 5 Ud i verdensrummet
Titel 6 Atomfysik 2.0
Titel 7 Instrumenter
Titel 8 Fremtidens elektronik
Titel 9 Mekanik - bevægelse og kræfter
Titel 10 Luftballoner, skibe og ubåde
Titel 11 Hvis atomkrigen kommer
Titel 12 Mekanisk energi
Titel 13 Kvante-kryptologi

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Vild med vand - termisk energi

Vi har arbejdet med
Energiformer, energiomdannelse, bæredygtig udvikling og vand.
Vi har arbejdet med og opstillet formlerne for effekt, termisk energi, elektrisk energi og nyttevirkning.
Vi har arbejdet med vands opvarmningskurve, faseovergange, fordampningsvarme, smeltevarme og specifik varmekapacitet

Forsøg:
I har bestemt nyttevirkningen ved omdannelse fra elektrisk energi til termisk energi
Vi har bestemt vandsspecifikke fordampningsvarme i et forsøg
Vi bestemt vands densitet i et forsøg

Kernestof:
- beskrivelse af energi og energiomsætning, herunder effekt og nyttevirkning
- atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof
- eksempler på energiformer og en kvantitativ behandling af omsætningen mellem mindst to energiformer

Faglige mål
Eleverne skal:
- kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
- kunne præsentere eksperimentelle data hensigtsmæssigt og ved hjælp af blandt andet it-værktøjer behandle data med henblik på at afdække enkle - matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
- kunne behandle problemstillinger i samspil med andre fag.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Hverdagsfænomener

Vi har arbejdet med
Jorden, solen, månen, planeterne og naturfænomener på jorden.
Vi har set på dag og nat, årstiderne, månens faser, formørkelser af sol og måne.
Derudover har vi set på verdensbilledets udvikling fra geocentrisk til heliocentrisk frem til vores forståelse af solsystemet i dag og Keplers love.
Vi har arbejdet med densitet og afgjort hvad der gør om noget kan flyde

Forsøg:
I har bestemt densiteten af forskellige væsker med en lineær regression
I har målt afstande i en model vha. parallaksemetoden
Fællesforsøg på klassen: Bestemmelse af solens effekt vha. en lampe

Kernestof:
Jorden som planet i solsystemet som grundlag for forklaring af umiddelbart observerbare naturfænomener

Faglige mål
Eleverne skal:
kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener
kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
kunne formidle et emne med et elementært fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Bølger, lys og lyd

Vi har arbejdet med
Bølger
Den generelle beskrivelse af bølger: tværbølger og længdebølger, elektromagnetisk og mekaniske bølger.
Bølgen: bølgetop, bølgedal, amplitude, bølgelængde, periode, frekvens, bølgens fart, bølgelærens grundligning
Bølgeegenskaber: Refleksion, brydning, diffraktion og interferens og disse egenskabers anvendelse
Lyd - mekaniske længdebølger
Lys - elektromagnetiske tværbølger
Vi har set på det elektromagnetiske spektrum med fokus på det synlige spektrum, lysets fart, vi har bestemt en lasers bølgelængde med et optisk gitter, gitterligningen og lyset fra atomer.

Forsøg
Bestemmelse af laserens bølgelængde med et optisk gitter
Bestemmelse af gas i en spektrallampe vha. gitteret
Lyden af en Rødkildeelev
Lydens fart

Kernestof
- grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens og udbredelsesfart
det elektromagnetiske spektrum, fotoner og atomers absorption og emission af stråling fysiske
- egenskaber ved lyd og lys.

Faglige mål
Eleverne skal:
- kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener eller kan føre til løsninger af problemstillinger, hvor faglige begreber og metoder anvendes
- kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Atomfysik

Vi har arbejdet med
Lys og atomer
Vi undersøgte lyset fra forskellige kilder (fx solen, lysstofrøret i klassen og skærmen).
Lys fra atomer - Bohrs atommodel. Vi har set på lys som fotoner, Bohrs atommodel, identifikation af grundstoffer ud fra fotoner gennem forsøg, hvor vi har identificeret ukendte atomer på gasform
Partikel-bølgedualiteten er berørt, samt Bohrs atommodels begrænsninger.

Forsøg
Atomernes fingeraftryk. Identificering af grundstoffer vha. optisk gitter
Demonstrationsforsøg - hvordan ser spektret for forskellige lyskilder ud

Kernestof
- grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens og udbredelsesfart
det elektromagnetiske spektrum, fotoner og atomers absorption og emission af stråling fysiske

Faglige mål
Eleverne skal:
- kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener eller kan føre til løsninger af problemstillinger, hvor faglige begreber og metoder anvendes
- kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Ud i verdensrummet

Vi har arbejdet med

Lys fra stjerner og galakser med fokus på lys fra stjerner og hvordan det skaber stjernes fingeraftryk kan bruges til at bestemme afstande i universet.

Universet.
Galakser - bl.a. citizen science medklasificering af galakser med Galaxy zoo,
Afstandsmåling i univserset; Hubbles lov. Universets udvidelse og Rødforskydning.
Big Bang: Fordelingen af grundstoffer i universet, den kosmologiske baggrundsstråling og det kosmologiske princip

Forsøg
- Hubbles lov: Elastikmodel for universet
- Demonstrationsforsøg: Ballonmodel for universet

Kernestof
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede
- grundtræk af den nuværende fysiske beskrivelse af Universet og dets udviklingshistorie, herunder Universets udvidelse
- atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof
- fotoner og atomers absorption og emission af stråling

Faglige mål
- kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener
- kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
- kunne præsentere eksperimentelle data hensigtsmæssigt og ved hjælp af blandt andet it-værktøjer behandle data med henblik på at afdække enkle matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
- kunne formidle et emne med et elementært fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe
- kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Atomfysik 2.0

Vi har arbejdet med
Lys og atomer
Vi undersøgte lyset fra forskellige kilder (fx solen, lysstofrøret i klassen og skærmen).
Lys fra atomer - Bohrs atommodel. Vi har set på lys som fotoner, Bohrs atommodel, identifikation af grundstoffer ud fra fotonergennem forsøg, hvor vi har identificeret ukendte atomer på gasform
Partikel-bølgedualiteten er berørt, samt Bohrs atommodels begrænsninger.

Forsøg
Atomernes fingeraftryk. Identificering af grundstoffer vha. optisk gitter
Demonstrationsforsøg - hvordan ser spektret for forskellige lyskilder ud

Kernestof
- grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens og udbredelsesfart
det elektromagnetiske spektrum, fotoner og atomers absorption og emission af stråling fysiske

Faglige mål
Eleverne skal:
- kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener eller kan føre til løsninger af problemstillinger, hvor faglige begreber og metoder anvendes
- kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Instrumenter

Vi har arbejdet med
Lydbølger, mekaniske, logitudinale bølger
Hvordan instrumenter laver lyd, forskellige toner, stående bølger, resonans, instrumenters klang. Optagelse af lyd med mirkofoner og frekvensanalyse med Fourier transformation.
Innovativ proces med bygning af eget streng-instrument, som kan spille en melodi. Test af længde, tykkelse af snoren og opspændings indvirkning på toner.

Forsøg:
Lyden af en Rødkilde-elev
Optagelse af lyd fra forskellige instrumenter og FFT-analyse
Stående bølger på en streng
Bygning af eget instrument, samt lad optagelse af dennes frekvenser

Kernestof:
Bølger
̶ grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens, udbredelsesfart og interferens
̶ lyd og lys som eksempler på bølger

Faglige mål
Eleverne skal:
̶ kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶ ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder
̶ kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Fremtidens elektronik

Vi har arbejdet med
Ladning, kredsløb, strømstyrke, spændingsforskel, resistans, Ohms lov, elektrisk effekt, Kirchhoffs love, erstatningsresistanser (kobling af resistanser), karakteristik af elektriske komponenter, resistansens afhængighed af tykkelse og længde.
Elektriske komponenter, sensorer: dioden, lysdioden, halvledermaterialers egenskaber, solceller, transistoren og termistoren.
Vi har skilt elektronik ad og bygget vores egen sensor

Forsøg:
Eftervisning af Kirchhoffs love og Ohms lov
Karakteristik af resistor, pære og diode
Sammenhængen mellem resistans og længde  for en elektrisk leder
Sammnhængen mellem resistans og tværssnitareal for en elektrisk leder
Forsøg på universitetet med Ohms lov ved forskelllige temperaturer
Bestemmelse af den kritiske temperatur for en superleder
Bygning af lyssensor på breadboard

Besøg på universitetet
Besøg ved Økolariet i Vejle - spillet råstofjagten i samspil med kemi

Kernestof:

Elektriske kredsløb
̶ simple elektriske kredsløb med stationære strømme beskrevet ved hjælp af strømstyrke, spændingsfald, resistans og energiomsætning, herunder eksempler på kredsløb med elektriske sensorer

Kvantefysik
̶ atomers og atomkerners opbygning

Det supplerende stof skal inddrage aktuelle faglige, teknologiske, samfundsrelevante eller globale problemstillinger, herunder en belysning af fysiske aspekter af bæredygtig udvikling.

Faglige mål
Eleverne skal:
̶ kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶ ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
̶ gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
̶ kunne behandle problemstillinger i samspil med andre fag

Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 15 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 Mekanik - bevægelse og kræfter

Vi har arbejdet med
Bevægelse i 1. dimension: sted, hastighed, acceleration. Vi har arbejdet med funktionerne og graferne.
Vi har set på bevægelse med konstant hastighed og bevægelse med konstant acceleration
Vi har arbejdet med skolens fable-robotter, som er blevet kodet til forskellige typer af bevægelse og målt med ultralydsensorer
Kræfter: Kræfter som vektorer og summen af disse. Newtons love. Gravitationsloven og tyngdekraften. Frit fald og bevægelse i tyngdefeltet.

Forsøg:
Kodning af robotter og måling af deres bevægelse
Bestemmelse af tyngdeaccelerationen med Newtonmeter
Bestemmelse af tyngdeaccelerationen i frit fald med videoanalyse


Kernestof:
Mekanik
̶ kinematisk beskrivelse af bevægelse i én dimension
̶ kraftbegrebet, herunder tyngdekraft
̶ Newtons love anvendt på bevægelser i én dimension.

Faglige mål
Eleverne skal:
Eleverne skal:
̶ kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶ ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 Luftballoner, skibe og ubåde

Vi har arbejdet med
Tryk, idealgasser og sammenhængen mellem tryk, temperatur og volumen for gasser.
Trykket i en væskesøjle og Archimedes lov. Vi har set på hydraulik og ubåde.

Forsøg:
Eksperimentel undersøgelse af gaslovene dvs. sammenhængen mellem p og n, p og V og p og T.
Trykket i en væskesøjle er bestemt og hældningen anvendt til at bestemme densiteten. Vi undersøgte hvad der påvirker trykke ti en væskesøjle: densitet, temperaturen af væsken og overfladeareal

Kernestof:
Mekanik
̶ kraftbegrebet, herunder tyngdekraft, tryk og opdrift

Faglige mål
Eleverne skal:
̶ kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶ ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 Hvis atomkrigen kommer

Vi har arbejdet med
Atomkerne, nukleoner, kvarker og kernekort. De 3 forskellige henfald: Alfa, beta og gamma. Bevarelsessætningerne for kernehenfald: Energi, Nukleontal, Ladning og leptontals bevarelse
Absorption af stråling i stof med fokus på gammastråling. Formlen for absorption af gammastråling.
Måling af stråling, GM-rør, tælletal, usikkerhed.
Afstandskvadratloven
Aktivitet, henfaldsloven, halveringstid.
Kerneenergi, massedefekt, bindingsenergi, Q-værdi, forskellige typer af kernekraftværker

Forsøg:
Kvalitativ måling af absorption og afstandskvadratloven
Absoprtion af gammastråling i bly
Absorption af gammastråling i byggematerialer (SRO)
Bestemmelse af halveringstiden for Ba-137

Kernestof:
Energi
̶  ækvivalensen mellem masse og energi, herunder Q-værdi ved kernereaktioner

Kvantefysik
̶ atomers og atomkerners opbygning
̶ fotoners energi, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre
̶ radioaktivitet, herunder henfaldstyper, aktivitet og henfaldsloven

Faglige mål
Eleverne skal:
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
̶ gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
̶ kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe
̶ kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder ̶ kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes
̶ kunne behandle problemstillinger i samspil med andre fag
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 Mekanisk energi

Vi har arbejdet med
Konstante kræfters arbejde og kraftens effekt. Vi har set på hvor formlerne for kinetisk og potentiel energi kommer fra.
Herefter har vi set på bevarelse af den mekaniske energi for et lukket system, hvor det kun er tyngdekraften der virker.
Herefter har vi set på ikke-lukkede systemet, hvor gnidningskraften virker

Forsøg:
3 forsøg om bevarelse af den mekaniske energi: Atwoods maskine, Pendulet og det frie fald

Kernestof:
Energi
̶ kinetisk og potentiel energi i tyngdefeltet nær Jorden

Faglige mål
Eleverne skal:
̶ kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶ ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
Indhold
Kernestof:

Supplerende stof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 Kvante-kryptologi

Vi har arbejdet med
Life-forløbet "Unbreakable"
Kryptering, optiske fiberforbindelser, polarisation, modulation, bølger, fotoner og elektriske kredsløb.

Kernestof:
• Grundlæggende bølgeegenskaber:  bølgelængde, frekvens
• Lys som eksempel på bølger
• Simple elektriske kredsløb med stationære strømme beskrevet ved hjælp af strømstyrke, spændingsfald, resistans og energiomsætning, herunder eksempler på kredsløb med elektriske sensorer
Supplerende stof:
Det supplerende stof skal inddrage aktuelle faglige, teknologiske, samfundsrelevante eller globale problemstillinger

Faglige mål:
• Ud fra en problemstilling at kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og formidle resultaterne (htx)
• Kunne redegøre for grundlæggende fysiske begreber og fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et globalt og teknologisk perspektiv (htx)
• Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt (stx)
• Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling (stx)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer