Holdet 2t Fy-s (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25 - 2025/26
Institution Horsens Gymnasium & HF
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Morten Hagen
Hold 2024 Fy/t (1t Fy-s, 1t Fy-s øv1, 1t Fy-s øv2, 2t Fy-s, 2t Fy-s øv1, 2t Fy-s øv2)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 1) Introduktion til fysik
Titel 2 2) Energi
Titel 3 3) Lyd, lys og bølger
Titel 4 4) Atomfysik og kvantefysik 1
Titel 5 5) Universet
Titel 6 6)  Elektriske kredsløb
Titel 7 7)  Kinematik og mekanik - Mekanik 1
Titel 8 8) Atomfysik og kvantefysik 2
Titel 9 9) Menneskets tidsalder:Atomfysik og kvantefysik 3
Titel 10 10) Mekanisk energi - Mekanik 2
Titel 11 11) Tryk og opdrift - Mekanik 3
Titel 12 12) Budapest: Studietur med fysik og matematik.
Titel 13 13) Den nære astronomi
Titel 14 14) Repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 1) Introduktion til fysik

Indledning
I dette forløb introducerede vi faget og dets metoder. Arbejdsformer primært klasse og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål

Specifikt
Introduktion til fysik
Hvad er fysik
Fysikkens metoder
Størrelser, formler og enheder (herunder SI)
Målinger og usikkerheder
Sammmenhænge og modeller


Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik C: side 5-30
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 2) Energi

Indledning
I dette forløb introducerede vi energibegrebet, laboratoriearbejde og databehandling i LoggerProfaget. Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og undersøgende miniprojektarbejde

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- 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

Fra læreplanen, kernestof:
Energi
-beskrivelse af energi og energiomsætning, herunder effekt og nyttevirkning
- kinetisk og potentiel energi i tyngdefeltet nær Jorden
-indre energi og energiforhold ved temperatur- og faseændringer

Specifikt:
- Energi, energikvalitet, energiformer og energiomdannelse.
- Energiomsætning imellem energiformer (kvantitativt).
- Termisk energi, specifik varmekapacitet
- Latent energi herunder specifik smelte-/fordampningsvarme.
- Kemisk energi og brændværdi
- Kvantitativ behandling af omsætningen mellem energiformer
- Effekt og elektrisk energi
- Mekanisk energi
- Nyttevirkning
- Tilstandsformer, densitet og temperatur
- atomer, molekyler, stofs makroskopiske egenskaber, herunder tilstandsformer, faseovergange samt absolut temperatur og nulpunkt

Supplerende stof: Energi i samfundet, dvs. vedvarende energikilder i teknologiske og globale problemstillinger relateret til global opvarmning og bæredygtig udvikling.

Forsøg:
- Pendulsvingninger.
- Termisk energi og varmefylde
- Varmefylde og nyttevirkning
- Vands specifikke fordampningsvarme

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik C: side 31-84
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 3) Lyd, lys og bølger

Indledning
I dette forløb arbejdede vi videre fra jeres viden fra grundforløbet om bølger. Fokus var på forbindelsen imellem sanser og måling fx toner og farver. Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
- kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder  
- kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes

Fra læreplanen, kernestof:
Bølger
- grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens, udbredelsesfart og interferens
- lyd og lys som eksempler på bølger
- det elektromagnetiske spektrum

Kvantefysik
- atomers og atomkerners opbygning
- fotoners energi, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre

Specifikt:
- Periodisk fænomener
- Grundlæggende begreber der beskriver bølgens egenskaber, periode, periodelængde, frekvens, bølgelængde, amplitude, udbredelseshastighed.
- Transversal og longitudinal bølge
- Konstruktiv og destruktiv interferens
- Refleksion og brydning, diffraktion
- Stående bølge og resonans
- Eksempler på bølger lyd, elektromagnetisk bølge, jordskælv, vandbølge mv.
- Termisk stråling og det elektromagnetiske spektrum
- Bølgeligningen
- Det elektromagnetiske spektrum

Supplerende stof:   Gitterligningen


Forsøg:
- Bølger på en fjeder (GF demo)
- Lydens hastighed (GF)
- Lysets brydning (GF)
- Stående bølger på en streng
- Laserens bølgelængde

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik C: side 85-126, 135-137, 142
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 4) Atomfysik og kvantefysik 1

Indledning
I dette forløb arbejdede vi med de mindste størrelser og den historiske udvikling. Arbejdsformer primært projektarbejde med poster over atommodeller og i mindre grad klasse, laboratorie og pararbejde

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder  
- kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes

Fra læreplanen, kernestof:
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede
- naturens mindste byggesten, herunder atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof og grundstoffernes dannelseshistorie

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

Specifikt:
- Atommodeller herunder Bohrs atommodel
- Fotonen og Plancks konstant
- Fotoners energi, emission og absorption af stråling samt spektre
- Det elektromagnetiske spektrum herunder det kontinuere, absorptions og emissions spektret
- Elektrisk ladning
- Atomers og atomkerners opbygning, herunder elementarpartikler, isotop, protonen, neutronen og elektronen, nukleon.
- radioaktivitet, alfa, beta og gamma stråling
- periodiske system

Supplerende stof:   Historiske atommodeller (Rosinbollemodellen, Planetmodellen, Skalmodellen, Orbitalmodellen)

Forsøg:
- Grundstoffer og spektre

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik C: side 143-166
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 5) Universet

Indledning
I dette forløb skiftede vi fokus fra det mindste til det største med fokus på universet. Arbejdsformer primært klasse, opgaveregning og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- 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
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling

Fra læreplanen, kernestof:
Kernestof: [/u]
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede
- grundtræk af den nuværende fysiske beskrivelse af Universet og dets udviklingshistorie, herunder Universets udvidelse og spektrallinjers rødforskydning

Specifikt:
- Repetition af spektre
- Dopplerforskydning / dopplereffekten
- Rødforskydning og universets udvidelse
- Det kosmologiske princip
- Mikrobølgebaggrundsstråling
- Big bang
- Hubbles lov og Hubble tiden

Forsøg:
- Ballonen og universets udvidelse (demo)

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik C: side 196-214
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 6) Elektriske kredsløb

Indledning
Introduktion af elektriske kredsløb og perspektiver til den teknologiske udvikling. Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål
- 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  
- kende til simple eksempler på simulering eller styring af fysiske systemers opførsel ved hjælp af it-værktøjer

Fra læreplanen, 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

Specifikt:
- Grundbegreber: Ladning (og elementarladningen), statisk elektricitet, elektrisk strømstyrke og spændingsforskel, vekselstrøm, jævnstrøm, resistans og effekt.
- Resistorer og farvekoder
- Ohms 1. og 2. lov
- Joules lov
- Serieforbindelse, parallelforbindelse og erstatningsresistans samt resistivitet.
- Leder, halvleder og isolator
- Komponenter: resistor, glødepære, diode og termistor / termoføler

Supplerende stof:   Kirchhoffs  1. og 2. lov

Forsøg:
- Små øvelser i at opbygge et kredsløb
- Karakteristik for en resistor, pære og diode
- Termoføler (sensorer)
- Modstand i en tråd (demo)

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 7-20,, 23-46, 50-53
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 7) Kinematik og mekanik - Mekanik 1

Indledning
I dette forløb skiftede vi til den konkret genkendelige verden med bevægelse og kræfter, der virker og ændrer legemers bevægelse. Vi arbejdede eksperimentelt og undersøgende men også med teoretisk gennemgange.

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål:
- 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  

Fra læreplanen, kernestof:
Mekanik
- kinematisk beskrivelse af bevægelse i én dimension
- kraftbegrebet, herunder tyngdekraft, tryk og opdrift
- Newtons love anvendt på bevægelser i én dimension.

Specifikt:
Foruden ovenstående
- Statik, dynamik og kinematik
- Gravitationsloven
- Sted, hastighed og acceleration
- Gennemsnits- og øjeblikshastighed samt -acceleration
- Bevægelsesfunktioner og -grafer.
- Kraft begrebet herunder resulterende kraft
- Aktion/reaktion-par
- Frit fald

Forsøg:
- Frit fald
- Luftmodstand på en muffin-form

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 67-113
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 8) Atomfysik og kvantefysik 2

Indledning
I dette forløb arbejdede vi videre på vores viden fra 1.g om atomet. Fokus blev nu skiftet til atomkernen. Forløbet blev afviklet i forbindelse med det tværfaglige forløb under overskriften menneskets tidsalder om emnet atomkraft  Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål

Fra læreplanen, faglige mål:
- 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  

Fra læreplanen, kernestof:
Energi
-ækvivalensen mellem masse og energi, herunder Q-værdi ved kernereaktioner

Kvantefysik
- atomers og atomkerners opbygning
- radioaktivitet, herunder henfaldstyper, aktivitet og henfaldsloven

Specifikt:
- Elektronvolt vs. Joule
- Isotoper og kernekortet
- Kvarker og leptoner
- Antipartikler og annihilation
- Bevarelsessætninger
- Typer af radioaktivt henfald: Alfahenfald, betahenfald, gammahenfald,
- Elektronindfangning
- Massedefekt, bindingsenergi og  Q-værdi
- Fusion og fission
- Aktivitet og henfaldskonstant
- Baggrundsstråling
- Tælletal og korrigeret tælletal
- Halveringstid
- Absorptionskoefficient
- Halveringstykkelse

Supplerende: Besøg på Nuklearmedicinsk afdeling,  AUH

Forsøg:
- Absorption af radioaktiv stråling, gamma
- Radioaktive henfald og halveringstid for barium 137.

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 215 - 269
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 9) Menneskets tidsalder:Atomfysik og kvantefysik 3

Indledning: Menneskets tidsalder: Atomkraft for fremtiden?

Et tværfagligt forløb imellem historie og fysik.

Formålet
- At forberede til SRP: at arbejde flerfagligt og fordybe sig i et emne samt at træne materialesøgning og opgaveformulering samt metode.  
- At arbejde i andre rammer og roller end den daglige undervisning.

Kompetencer
- At arbejde med en sag – flerfaglig belysning af en fælles problematik.
- Faglige metode - forskellige tilgange til at arbejde med et emne.
- Opgaveformulering – at formulere underspørgsmål ud fra et samlende overspørgsmål.
- Materialesøgning. Her er det vigtigt, at eleverne træner at søge materiale selv.

Opgaveformulering 1
Hvordan kan man argumentere for at atomkraft kan anvendes som en god og realistisk alternativ grøn energikilde i Danmark?
Opgaveformulering 2
- Hvordan kan man argumentere for at atomkraft ikke er en god og realistisk alternativ grøn energikilde i Danmark?

Problemstillinger
- I skal selv finde 3-5 problemstillinger som kan hjælpe jer med at besvare opgaveformuleringen. Det er dog vigtigt, at I både anvender fysisk og historie i jeres besvarelse (se nedenfor).

Produkt
- I skal lave en pjece, hvor I præsenterer og besvarer jeres opgaveformulering og problemstillinger. Udover pjecen skal I laven en præsentation på 10-15 min.
- Laves i grupper på tre
- Desuden er der fag-faglige forventninger
- Fysik: Det er et krav at flg. indgår i jeres endelige produkt a) begrebet massedefekt, b) figur 20.5 side 375 i Basis B (pdf) og c) Et moderne kraftværk i form af et diagram.
- Historie: I skal kunne redegøre for danskernes holdning, rent historisk, til atomkraft samt baggrunden herfor. I skal inddrage minimum 1-2 historiske kilder, der kan bruges til at belyse debatten om atomkraft i Danmark. I anvendelsen af kilderne skal I bruge og vise kildekritik.


Undervisningsmateriale
Nedenstående er materiale der kan hjælpe jer i gang med opgaven og give jer indsigt i emnet. I kommer ikke udenom, også selv at skulle finde noget materiale og f.eks. i historie finde og udvælge konkrete kilder, som I kan anvende og analysere i jeres besvarelse.

Historie
- https://danmarkshistorien.lex.dk/Atomkraft-politik_i_Danmark,_1973-1985
- Organisationen til Oplysning om Atomkraft (OOA), 1974-2000 – Danmarkshistorien | Lex
- https://www.atomkraft-jatak.dk/
- https://www.atomkraftnejtak.dk/
- Dr.dk. I forbindelse med kommunalvalget er der en del om atomkraftdebatten f.eks. https://www.dr.dk/nyheder/indland/reels/skal-vi-have-atomkraft-i-danmark-forstaa-argumenterne-og-imod

Fysik
- Andersen et al., Basisfysik B, Haase forlag, 2018, 369-408 (pdf)
- https://www.iaea.org/resources/databases/international-nuclear-and-radiological-event-scale
- https://da.wikipedia.org/wiki/Fission
- https://da.wikipedia.org/wiki/Kernefusion
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power_plant
- https://en.wikipedia.org/wiki/Molten-salt_reactor
- https://saltfoss.com/
- https://www.copenhagenatomics.com/
- Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 215 - 269
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 10) Mekanisk energi - Mekanik 2

Indledning
I dette forløb introducerede vi sammenhæng imellem energi og mekanik. I laboratoriearbejde blev databehandling foretaget vha. LoggerPro. Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og gruppearbejde

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- 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

Fra læreplanen, kernestof:
Energi
- kinetisk og potentiel energi i tyngdefeltet nær Jorden

Specifikt:
- Energi, energikvalitet og energiomdannelse.
- Arbejde
- Mekanisk energi som sum af potentiel og kinetisk energi
- Energiomsætning imellem energiformer (kvantitativt).
- Kvantitativ behandling af omsætningen mellem energiformer

Supplerende stof: Coulumbs gnidningslov og det skrå plan

Forsøg:
- Pendulsvingninger (perspektivierende)
- Coulumbs gnidningslov

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 125-161
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 11) Tryk og opdrift - Mekanik 3

Indledning
I dette forløb introducerede vi sammenhængen imellem kraft og tryk. Arbejdsformer primært klasse, laboratorie og gruppearbejde. Databehandling i laboratoriearbejde blev foretaget med databehandling i LoggerPro.

Forløbets centrale faglige mål
Fra læreplanen, faglige mål :
- 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

Fra læreplanen, kernestof:
Mekanik
- kraftbegrebet, herunder tyngdekraft, tryk og opdrift

Specifikt:
- Kraft vs. tryk, tryk enheder
- Atmosfærens standardtryk
- Tryk i relation til rumfang, stofmængde, temperatur, densitet
- Idealgas og idealgasligningen
- Opdrift og Archimedes princip

Forsøg:
- Tryk i vanddybden
- Tryk og opdrift

Supplerende stof:

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen: En verden af fysik B: side 174-204
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 12) Budapest: Studietur med fysik og matematik.

Faglig relevans (helt eller delvist):
- Erasmus besøg af Gymnasium i Budapest
- Besøg på uddannelsesreaktor:
https://www.reak.bme.hu/en/training-reactor/facility-tour.html
- Hiking i Visegrad bjergene med Geovidenskabelige elementer
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 13) Den nære astronomi

Indledning
Formidllingsopgave igennem posters over vores nære astronomi

Forløbets centrale faglige mål

Fra læreplanen, faglige mål:
- gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og  samfundsudvikling

Fra læreplanen, kernestof:
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede
-Jorden som planet i solsystemet som grundlag for forklaring af umiddelbart observerbare naturfænomener

Specifikt:
- døgnet og årstiderne
- månens faser
- sol og måneformørkelse
- de andre planeter
- solsystemets dannelse
- geo- vs heliocentrisk verdensbillede
- retrograd bevægelse
- Keplers love
- Exoplaneter

Forsøg:
Keplers love

Undervisningsmateriale
Kasper Grosman Michelsen et al: En verden af fysik C: side 176-195

Terence Tao on the cosmic distance ladder (video 1 og 2)
1) https://www.youtube.com/watch?v=YdOXS_9_P4U&t=6s

2) https://www.youtube.com/watch?v=hFMaT9oRbs4
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer