Holdet 2023 Fy/z - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution X - Hasseris Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Sarah Westh Krog
Hold 2023 Fy/z (1z Fy, 1z Fy-øv, 2z Fy, 2z Fy-øv)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Energi
Titel 2 Bølger
Titel 3 Ellære
Titel 4 Atomer, spektre og astronomi
Titel 5 Radioaktivitet
Titel 6 Mekanik

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Energi

Under emnet energi har vi arbejdet med energiformer, energiomsætning, energibevarelse og energikvalitet (termodynamikkens 1. og 2. hovedsætning). I første omgang har vi haft fokus på elektrisk energi, termiskenergi, latent energi og kemisk energi, herunder har vi introduceret begreberne effekt, specifik varmekapacitet, smelte- og fordampningsvarme, brændværdi, nyttevirkning, specifik smeltevarme og specifik fordampningsvarme samt energienhederne Joule (J) og kilowatttimer (kWh). Vi har arbejdet med tilstandsformer og introduceret temperaturenheden Kelvin.

Med udgangspunkt i problematikken med energi lagring har vi set på forskellige løsninger herunder energilagring i varme sten samt Power 2 X og brændselsceller. For at vurdere brændsler blev begrebet energitæthed introduceret. I forbindelse med dette var vi på ekskursion til AAU.

Endeligt har vi arbejdet med atomets opbygning og kerneenergi, fusion og fission, hvor begreberne massedefekt, bindingsenergi, massetilvækst og Q-værdi og enhederne atommasseenheden (u) og elektronvolt (eV) blev introduceret.  Dette var som forberedelse på ekskursion til JET under studietur til England.

Eksperimentelt arbejde:
-   Vand specifikke varmekapacitet.
-   Latent energi (Vands specifikke fordampningsvarme og isens specifikke smeltevarme)
-   Brændselscellens nyttevirkning.


Materiale:
Bøger:
- En verden af fysik C, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 31-83, 144-149
- En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 221-223, 227-228, 238-251

Artikler:
- Aktuel Naturvidenskab: Power-to-X er fremtiden https://aktuelnaturvidenskab.dk/find-artikel/nyeste-numre/4-2023/power-to-x-er-fremtiden
- Ingeniøren: Nyt energilager skal opsamle grøn energi i varme sten, https://ing.dk/artikel/nyt-energilager-skal-opsamle-groen-energi-i-varme-sten

Video:
- DR: Containerskibe sviner klimaet til: Sådan laver vi grønt brændstof ud af strøm og vand, https://www.dr.dk/nyheder/viden/klima/containerskibe-sviner-klimaet-til-saadan-laver-vi-groent-braendstof-ud-af-stroem
- AAU: Bæredygtige brændstoffer og P2X, https://www.aau.dk/samarbejde/tilbud-til-gymnasier/aau-play/baeredygtighed/baeredygtige-braendstoffer-og-produkter-i-fremtidens-energisystem-p2x

Hjemmesider:
- Fakta om grøn energi: https://greenpowerdenmark.dk/fakta-om-groen-energi

Foredrag:
- Brændselsceller, besøg på Energi AAU
- Fusionsenergi, besøg på Culham Centre for Fusion Energy (JET)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Bølger

Under emnet bølger har vi arbejdet med generelle bølgebegreber som frekvens, periode, amplitude, bølgelængde, diffraktion, interferens, bølgers medie, longitudinale og transversale bølger.  
Vi har primært haft fokus på lys. Først har vi udledt gitterligningen og snakket om det elektromagnetiske spektrum. Dernæst har vi talt om reflektion og brydning, udledt Snells lov og talt om total refleksion og de mange fænomener der kan beskrives vha. brydning: herunder dispersion, regnbuen, lyslederkabler (optiske fibre). Dette førte videre til linser, briller og øjets opbygning.
Endeligt har vi haft en kortere forløb om lyd og stående bølger på en streng.

Eksperimentelt arbejde:
- Laserens bølgelængde og tykkelsen af hår.
- Brydningsindeks af acryl og vand
- Briller (bestemmelse af linsestyrke – mini forsøg)
- RGB-farver på mobil-skærm (mini forsøg)
- Stående bølger på streng

Materiale:
Bøger
En verden af fysik C, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 86-130
FysikABbogen1, Finn Elverkjær og Torben Benoni , systime, 1. udgave, side 238-246 (udleveret som PDF)
Orbit B stx, Morten, Gjøe, Grønager, Ingwersen, Jessen, Keller, Møller, Pedersen. uddrag fra Systime iBog: 5.4 Optik, 5.5 Optiske instrumenter (udleveret som PDF)

Simuleringer:
- Phet, Molekyler og lys, https://phet.colorado.edu/da/simulations/molecules-and-light
- Phet, Afbøjning af lys, https://phet.colorado.edu/da/simulations/bending-light

Video:
YouTube: Actual and Apparent Position - Atmospheric Refraction https://www.youtube.com/watch?v=c9y5nwok1to
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Ellære

Under emnet ellære har vi i første omgang introduceret begreberne ladning, strømstyrke, spændingsforskel, resistans, resistivitet og elektrisk energi og effekt. Vi har abejdet med Kirshhoffs 2 love, Ohms lov og Joules lov, erstatningsresistanser, resistivitet, og resistansen temperatur afhængighed.

Senere er vi vendt tilbage til ellære med fokus på halvledere og sensorer, specielt NTC-resistoren og LED. Vi havde et lille forløb om Arduino, hvor eleverne lærte at byggede små kredsløb og konstruere deres egen termometer, vha. en NTC-resistor. Derudover blev energibånd i faste stoffer beskrevet og brugt som forklaringsmodel til dioder, specielt LED. Endeligt blev dette brugt til at bestemme en værdi for Plancks konstant.  


Eksperimentelt arbejde:
- Karakteristikker af resistor, glødepære og diode
- Resistivitet (mini-forsøg)
- Joules lov
- Termometer med NTC-resistor
- Plancks konstant

Materiale:
Bøger:
- En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 7-41, 47-61

Hjemmesider:
-  Arduino software download
   https://www.arduino.cc/en/software/
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Atomer, spektre og astronomi

Under emnet atomer, spektre og astronomi startede vi med en historisk tilgang til forståelsen af atommodellens udvikling, hvilket ledte til Bohrs atommodel, fotonens bølgepartikel dualitet, emission og absorption af fotoner, linjespektre, kontinuerte spektre (termiske lyskilder) og Wiens forskydningslov.

Herefter gennemgik vi verdensbilledernes udvikling fra geocentrisk til heliocentrisk og fortsatte til det moderne forståels af solsystemet. Herunder blev nat, dag, årstider (repetetition fra grundforløb), månefaser og formørkelser gennemgået.
Endeligt kom vi til kosmologi, herunder afstandsbestemmelse til stjerner, rødforskydning, Hubbles lov, Big Bang og kosmologisk mikrobølgebaggrundsstråling, grundstof syntese i stjerner.



Eksperimentelt arbejde:
-  Spektre
-  Hubbles lov

Materiale:
Bøger:
- En verden af fysik C, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 131-134, 143-166, 175-213
- En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 280-288, 292-304

Bøger brugt i forbindelse med gruppearbejde (ikke alle elever har brugt al materialet):
- En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 167-169, 171-172
- Uddrag fra Aktiv fysik C, , side 95-99, Afsnit: Er det farligt at blive ramt af en laser(udleveret som PDF)
- Uddrag fra Astromomi (e-bog), , Sortlegemestråling (udleveret som PDF)
- Uddrag fra Spektrum II, , Stof og lys (udleveret som PDF)

Video:
-  Khan academy: Atomic energy levels
   www.khanacademy.org/science/physics-library-intl/x10bf974b5c2ada11:quantum-physics/x10bf974b5c2ada11:atoms-and-electrons/v/atomic-energy-levels
-  Khan academy: Bohr model energy levels
   https://www.khanacademy.org/science/physics-library-intl/x10bf974b5c2ada11:quantum-physics/x10bf974b5c2ada11:atoms-and-electrons/v/bohr-model-energy-levels
-  YouTube: Retrograde motion and the opposition of Mars
    https://www.youtube.com/watch?v=72FrZz_zJFU

Hjemmesider:
-  Washington university astronomy education: Hubbles law
   https://depts.washington.edu/astroed/HubbleLaw/galaxies.html
-  Arduino software download
   https://www.arduino.cc/en/software/

Foredrag:
-  Offentlige foredrag i Naturvidenskab: Teleskopet – vores øje til universet, ved Hans Buhl og Hans Kjeldsen d. 22/10-24
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 23 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Radioaktivitet

Under emnet Radioaktivitet er de forskellige henfalds typer gennemgået (alfa, beta minus, beta plus, elektron indfangning og gamma) med udgangspunkt i bevarelsessætningerne for kernereaktioner. Vi har kigget på kernekort, henfaldskæder og tegnet energiniveaudiagrammer for henfald.

Massedefekt, bindingsenergi og Q-værdi, der blev gennemgået under emnet energi er hurtigt repeteret.

Derefter har vi arbejdet med aktivitet og henfaldsloven, afstands kvadratloven, absorption af gammastråling,  absorberet dosis og dosisækvivalent.

Endeligt have vi et i et par lektioner fokus på standardmodellen og antistof, som optakt til studietur til Schweitz med besøg på CERN.



Eksperimentelt arbejde
-   Ba-137 halveringstid
-   Afstandskvadratloven of lokalisering af tumor
-    Absorption af gammastråling


Materiale
Bøger:
-    - En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 224-246, 252-276

Hjemmeside:
-    kernekort.dk https://kernekort.dk/

Video:
-    YouTube: ALPHAg animation https://www.youtube.com/watch?v=zpQQ43nrCp4

Artikel:
-     Nye målinger afgør sagen: ANTISTOF FALDER IKKE OPAD, Henrik Bendix, Aktuel Naturvidenskab N5 2023 (Udleveret som PDF)

Foredrag/rundvisning
-    CERN antimatter factory
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Mekanik

Underemnet mekanik har vi først introduceret s(t), v(t) og a(t), og hvordan man matematisk og grafisk kan gå fra den ene størrelse til den anden ved differentiation og integration. Vi har snakket om forskellen på gemmensits og øjebliks hastighed og acceleration og har udledt bevægelsesligningerne for konstant hastighed og konstant acceleration.
Vi har set på kræfter, kræfternes parallelogram og Newtons love, herunder også Newtons gravitationslov, med tyngdekraften på jordens overflade som specialtilfælde.
Dernæst er arbejde introduceret og med udgangspunkt i arbejde er ligningerne for kinetisk og potentiel energi udledt. Vi har snakket om bevarelse af mekanisk energi i et isoleret system og hvordan påvirkning af ydre kræfter giver anledning til ændring af den mekaniske energi.
Vi har kort snakket om luftmodstand og lavet numerisk løsning på faldskærms udspring.
Endeligt har vi arbejdet med tryk, tryk i væskesøjle og opdrift.

Eksperimentelt arbejde
-    Frit fald
-    Newtons 2. lov
-    Fald med luftmodstand
-    Tryk i væskesøjle + opdrift


Materiale
Bøger:
-    En verden af fysik B, Kasper Grosman Michelsen, Gyldendal, 1. udgave, side 67-114-125, 152, 167-170, 173-178, 193-200
-    Orbit BA, Morten Brydensholt, Tommy Gjøe et. al., systime, 2. udgave, side 111-115.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer