Holdet 2024 24 Fy/y - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25 - 2025/26
Institution Silkeborg Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Thomas Risgaard Laustsen
Hold 2024 24 Fy/y (1y Fy, 2y Fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Solsystemet og planeten "Jorden"
Titel 2 Energi
Titel 3 Bølger og Laserens fysik
Titel 4 Lyd
Titel 5 Relativitetsteori
Titel 6 Tryk og opdrift
Titel 7 Unbreakable
Titel 8 Silkeborg Solpark og Kraftvarmeværk
Titel 9 Kernefysik og medicinsk fysik
Titel 10 Mekanik (herunder SRO-forløb)
Titel 11 Ellære og materialefysik
Titel 12 Kosmologi
Titel 13 Grundstofdannelse og kerneenergi
Titel 14 Exoplaneter
Titel 15 Opsamling og repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Solsystemet og planeten "Jorden"

Solsystemets dannelse og opbygning
Verdensbilledets udvikling (historisk)
Årstider, sol- og måneformørkelser, Månens faser

Eksperimenter:
- Hvorfor har vi årstider?
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Energi

Energiformer, energiomdannelser, effekt, nyttevirkning, varmeenergi, specifik varmekapacitet, energiforhold ved faseovergange. Masse og tyngekraft,. Kinetisk energi og potentiel energi i tyngdefeltet nær Jordens overflade.

Foredrag: "Atomkraft i Danmark"

Eksperimenter:
- Tyngdekraften
- Energiforhold for hoppende bold
- Tab af pose med blyhagl
- Specifik varmekapacitet for lod/sten
- Små journaløvelser om energi og varme (fordampning af sprit, øl i våd sok, kuldeblanding)
- Klimafysik 1: Isens smeltevarme
- Klimafysik 2: Vands varmeudvidelse
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Bølger og Laserens fysik

Bølgelængde, frekvens, bølgehastighed, periode, amplitude, længdebølger og tværbølger. Konstruktiv og destruktiv interferens, Ringbølger og Huygens' princip.
Det optiske gitter og gitterligningen.
Bohrs atommodel, energiniveaudiagrammer, emissionsspektre og absorptionsspektre. Lys som bølger og lys som partikler, fotoners energi,
Laseren: absorption, spontan emission, stimuleret emission, kohærent lys, populationsinversion.


Livestreamet foredrag fra AU: Lars Bojer Madsen: "Sådan bevæger elektroner sig: Fysikken bag 2023 Nobelprisen i fysik"

Eksperimenter:
- Interferens i dobbeltspalte
- Tykkelsen af et hår
- Bølgelængde for laserlys (gitterligningen) og Rilleafstand på CD
- Atomare spektre 1: Balmerserien med åbent spektrometer
- Atomare spektre 2: Målinger med digitalt spektrometer


Noten "Laserens fysik" er fra B. Jeppesen og Danni T. Pedersen: Laseren - den moderne lyskilde, Fysikforlaget (2008), side 5-7.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Lyd

Lydbølger,  resonans, grundtone og overtoner, stående bølger.
Fourier-spektre og spektrogrammer.

Eksperimenter:
- Målinger af lydens fart
- Stående bølger på en svingende streng
- Fourier-spektre


Noten "Spektrogrammer" er fra Grøn, Jakobsen og Poulsen: Aktiv Fysik C, side 129-131
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Relativitetsteori

Speciel relativitetsteori: tidsforlængelse og længdeforkortning.

Formidlingsprojekt

Fysikaften sammen med 1z:
- præsentation af posters
- Livestreamet foredrag "På tur i. Mælkevejen igennem rum og tid" (Hans Kjeldsen og Mia Sloth Lundkvist)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Tryk og opdrift

Densitet, opdrift, Archimedes' lov. Tryk, trykket i en væske.

Eksperimenter:
- Åbne eksperimenter (anker i vand, ske i kakao)
- Trykket i en væskesøjle
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Unbreakable

Forløb designet af Life-fonden om sikker kommunikation i optiske fibre (herunder fremstilling af lyssensor og dæmpning af lys) samt Quantum Keys, hvor polarisationsfiltre benyttes til at udveksle en sikker nøgle til brug for kryptering.
Se: https://undervisning.life.dk/ub

Eksperimenter::
- Kommunikation med laserlys i optiske fibre
- Dæmpning af laserlys i optiske fibre. Målinger med selvlavet lyssensor.
- Polarisationsfiltre og hvordan man laver en Quantum Key til brug ved kryptering.

- Ekstra eksperiment: Halveringstykkelse for lys igennem glasplader
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Silkeborg Solpark og Kraftvarmeværk

Lille forløb med fokus på Silkeborg Solpark og Kraftvarmeværk

Ekskursion til Silkeborg Solpark og Kraftvarmeværk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 Kernefysik og medicinsk fysik

Røntgenstråling. Atomkerners opbygning, Aktivitet, radioaktivitet, de almindelige henfaldstyper, bevarelseslove, henfaldsloven, halveringstid, kernekortet.
Radioaktive sporstoffer, dæmpning af stråling, halveringstykkelse, afstandskvadratloven, PET-scanning.
Ioniserende stråling, dosis, dybdedosiskurver, strålebehandling med fotoner, partikelterapi.
Kulstof 14-datering.

Eksperimenter:
- Dæmpning af gammastråling i bly
- Henfaldsloven
- Afstandskvadratloven og "Hvor er tumor?"

Ekskursion: Besøg på Dansk Center for Partikelterapi (Århus Universitetshospital)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 Mekanik (herunder SRO-forløb)

Bevægelse, sted, hastighed og acceleration, (t,s)-grafer, bevægelse med konstant hastighed, bevægelse med konstant acceleration.
Kræfter, tyngdekraften, den samlede kraft og Newtons 2. lov, Newtons 1., 2. og 3. lov,
En krafts arbejde, kinetisk energi, potentiel energi, mekanisk energi.
Gnidningskræfter og gnidningskoefficient, Luftmodstand og v^2-loven.
I forbindelse med SRO: Det skrå kast, jævn cirkelbevægelse og Newtons gravitationslov.

Længerevarende eksperimentelt projekt om mekanik med temaet "Rumfysik".

Eksperimenter:
Videoanalyse af bevægelse i 1 dimension
Måling af gnidningskraft med kraftmåler
Undersøgelse af luftmodstand: Eksperiment med kageforme
Eksperimentelt projekt (forskelligt fra gruppe til gruppe), herunder
- Anvendelse af videoanalyse/ultralydssensor
- Anvendelse af kraftmåler
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 Ellære og materialefysik

Grundlæggende begreber: Ladning, strømstyrke, spændingsforskel.
Kirchhoffs love for strømforgrening og spændingsdeling.
Karakteristikker, resistans, resistivitet, Ohms lov. Elektrisk effekt, Joules lov.
Elforsyning.
Materialefysik: Resistivitet, elektrisk leder og isolator, frie elektroner, temperaturafhængighed af resistans, temperaturkoefficient, superledning

Eksperimenter:
Kirchhoffs love
Karakteristikker
Resistansen af en metaltråd
Programmér din egen temperatursensor
Plancks konstant (med dioder)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 Kosmologi

Det kosmologiske princip, Hubbles lov og universets udvidelse, Rødforskydning af galaksers spektre, den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling (CMB), Big Bang, inflationsteorien,

Eksperimenter:
Hubbles lov
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 Grundstofdannelse og kerneenergi

E=mc^2 og Q-værdi for kernereaktioner, Bindingsenergi per nukleon for atomkerner (graf), fission og fusion.
Standardmodellen, kvarker og den stærke kernekraft.
Grundstoffernes dannelse i stjerner, supernovaer mm.,
Atomkraft: Kædereaktion, moderator, naturligt og beriget uran, atomkraft som energikilde.

Eksperimenter:
Gammaspektre (med Radiacode)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 14 Exoplaneter

Newtons gravitationslov og Keplers love.
Transitmetoden, det store og det lille dyk,
Exoplaneters temperatur, albedo, densitet, den beboelige zone, spektre for exoplaneters atmosfære.
Exoplaneters temperatur, Strålingsbalancen, den beboelige zone, drivhuseffekt,
Radialhastighedsmetoden, Dopplereffekten og rødforskydning af spektrallinjer.
Søgningen efter liv, biomarkører

Eksperimenter og arbejde med observationsdata:
- Eksperiment: Dopplereffekt
- Transitmetoden: Databehandling af observationsdata fra Kepler-satellitten med værktøjer i bogens kapitel 2 til bestemmelse af bl.a. omløbstid, baneradius og temperatur for exoplanet
- Radialhastighedsmetoden: Databehandling af observationsdata med værktøjer i bogens kapitel 3 til bestemmelse af udsving i stjernens radialhastighed (hvorudfra exoplanetens masse kan bestemmes)

Vi har brugt Systimes ibog: Exoplaneter: https://exo.systime.dk/ (eller https://astronomi.systime.dk/ for dem, der havde astronomi som valgfag).
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 15 Opsamling og repetition

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