Holdet 2024 Fy/2g3g Fy 1 - Undervisningsbeskrivelse - Lectio

Holdet 2024 Fy/2g3g Fy 1 - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Termin(er)	2024/25
Institution	Sankt Annæ Gymnasium
Fag og niveau	Fysik B
Lærer(e)	Joakim Berg Villumsen
Hold	2024 Fy/2g3g Fy 1 (2g3g Fy 1)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb

Titel 1	Forløb#1 Indre energi
Titel 2	Forløb#2 Kinematik
Titel 3	Forløb#3 Dynamik
Titel 4	Forløb#4 Mekanisk energi
Titel 5	Forløb#5: Tryk og opdrift
Titel 6	Forløb#6: Elektriske kredsløb
Titel 7	Forløb#7: Kernefysik
Titel 8	Forløb#8: Eksamensforberedelse
Titel 9	Forløb#9: Tilladte hjemmesider til eksamen

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

Titel 1	Forløb#1 Indre energi Repetition af energi fra C-niveau - Energiformer (elektrisk, kinetisk, potentiel, termisk, latent, kemisk, kerne, stråling) - Energikæder (tilført, nyttig, tabt energi i en proces) - Evig energibevarelse (termodynamikkens 1. hovedsætning) - Evigt energispild (termodynamikkens 2. hovedsætning) - Kemisk energi: ∆E = B · ∆m - Elektrisk energi: ∆E = P · ∆t - Termisk energi: ∆E = m · c · ∆T - Nyttevirkning: η = ∆Enytte / ∆ Etilført · 100% Temperatur, tilstandsformer og faseovergange - Kelvinskalaen: absolut temperatur og det absolutte nulpunkt - Omregning mellem kelvinskalaen og celsiusskalaen - Tilstandsformerne: fast form (permanente bindinger), væskeform (midlertidige bindinger), gasform (ingen bindinger) - Faseovergangene: smeltning/krystallisation, fordampning/kondensation, sublimation/desublimation Indre energi som termisk energi, latent energi og kemisk energi - Termisk energi som partiklernes bevægelse - Termisk energi og opvarmning: ∆E = m · c · ∆T - Latent energi som partiklernes bindinger - Latent energi og faseovergange: ∆E = L · ∆m - Begreberne specifik smeltevarme og specifik fordampningsvarme Eksperimentelt arbejde - Vandets fællestemperatur - Isens smeltevarme - Vands fordampningsvarme
Indhold	Kernestof: 2.1.1 Energiformer og energiomdannelse 2.1.2 Termodynamikkens 1. hovedsætning 2.1.3 Energikvalitet og 2. hovedsætning 2.2.2 Elektrisk energi og effekt 2.2.3 Termisk energi og specifik varmekapacitet 2.2.4 Nyttevirkning 2.3.1 Termisk energi og temperatur 2.3.2 Tilstandsformer og faseovergange 2.3.3 Latent energi, specifik smeltevarme og specifik fordampningsvarme Supplerende stof: Adgangskortet \| UddannelsesGuiden Note om fællestemperatur Undersøgelse af fællestemperatur Undersøgelse af smeltevarme.pdf Undersøgelse af fordampningsvarme.pdf Vands fordampning - dataeksempel
Omfang	Estimeret: 8,00 moduler Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2	Forløb#2 Kinematik Intro til bevægelse Bevægelse som ændring i tid og rum - Stedsaksen og tidsaksen - Grafisk repræsentation i stedkurver Hastighed Hastighed som ændringen i sted pr. tid: - Middelhastigheden vₘ = ∆s / ∆t (sekanthældningen i stedkurven) - Øjeblikshastigheden v = s'(t) (tangenthældningen i stedkurven) - Omregning mellem hastighedsenhederne km/h og m/s - Grafisk repræsentation i hastighedskurver Acceleration Acceleration som ændring i hastighed pr. tid: - Middelaccelerationen: aₘ = ∆v / ∆t (sekanthældningen i hastighedskurven) - Øjebliksaccelerationen: a = v'(t) = s''(t) (tangenthældningen i hastighedskurven) - Grafisk repræsentation i accelerationskurver Bevægelsesfunktionerne Ved konstant hastighed: - s(t) = v₀ · t + s₀ - v(t) = v₀ - a(t) = 0 Ved konstant acceleration: - s(t) = ½ · a₀ · t² + v₀ · t + s₀ - v(t) = a₀ · t + v₀ - a(t) = a₀ - Tidsuafhængig bevægelsesligning (konstant acceleration): 2 · a₀ · (s – s₀) = v² – v₀² Eksperimentelt arbejde - Fartmåling af biler/cykler/løb – fokus på middelhastigheden og øjeblikshastigheden - Videoanalyse af bevægelser med konstant hastigheden (rullende objekter) - Videoanalyse af bevægelser med konstant acceleration (objekter i frit fald)
Indhold	Kernestof: 7.1.1 Bevægelse 7.1.2 Bevægelsesfunktioner 7.1.3 Bevægelse med konstant hastighed 7.1.4 Bevægelse med konstant acceleration Supplerende stof: Guide til videoanalyse.pdf rullende bold video Eksperiment: Bold på plan overflade (Teori: Konstant Hastighed) Eksperiment: Bold på skråplan (Teori: Konstant acceleration) Eksperiment: Faldende bold (Teori: Konstant acceleration) Opgaver om bremselængde og den tidsuafhængige bevægelsesligning
Omfang	Estimeret: 5,00 moduler Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3	Forløb#3 Dynamik Kræfter - Kraftbegrebet og enheden newton - Den resulterende kraft som summen af kræfter: Fres = ΣF (”Newtons 0. lov”) Newtons love - Når den resulterende kraft er 0, så vil der ikke ske nogen acceleration - Når den resulterende kraft er forskellig fra 0, så sker der en acceleration: Fres = m · a - Kræfter kommer i interaktionspar, som er lige store og modsatrettede. Aktion-reaktion FAB = -FBA Kraftdiagrammer Værktøj til analyse af jævn bevægelse, frit fald og lodret kast - Analyse af tyngdepunkt, kræfter, acceleration; valg af stedakse - Opskrivning af bevægelsesligninger ud fra kraftdiagram - Tegning af bevægelsesgrafer fra bevægelsesligninger Frit fald og tyngdeacceleration - Konstant acceleration med tyngdeaccelerationen g = 9.82 N/kg = 9.82 m/s² - s(t) = – ½ · g · t² + v₀ · t + s₀ - v(t) = – g · t + v₀ - a(t) = – g - Tidsuafhængig bevægelsesligning (konstant acceleration): – 2 · g · (s – s₀) = v² – v₀² Eksperimentelt arbejde - Go! Motion-analyse af hoppende bold (fokus på bevægelse og kræfter)
Indhold	Kernestof: 7.2.1 Kræfter \| En verden af fysik B 7.2.3 Newtons 1. lov \| En verden af fysik B 7.2.4 Newtons 2. lov \| En verden af fysik B 7.2.5 Newtons 3. lov \| En verden af fysik B 7.2.7 Det frie fald \| En verden af fysik B Supplerende stof: Kraftdiagrammer.pdf Opgaver med kraftdiagrammer og bevægelsesligninger.pdf Undersøgelse af hoppende basketbold.pdf Video: Hoppende basketbold og bevægelse
Omfang	Estimeret: 5,00 moduler Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4	Forløb#4 Mekanisk energi Introduktion til mekanisk energi - Begrebet arbejde som sammenhængen mellem ydre kræfter og mekanisk energi - Arbejde: ∆A = ±F · ∆s (i én dimension) Kinetisk og potentiel energi - Kinetisk energi som bevægelsesenergi: Ekin = ½ · m · v² - Potentiel energi som beliggenhedsenergi: Epot = m · g · h Mekanisk energi - Mekanisk energi som summen af kinetisk og potentiel energi: Emek = Ekin + Epot - Den mekaniske energibevarelse i gnidningsfrit system Eksperimentelt arbejde - Go! Motion analyse af hoppende bold (fokus på mekanisk energi)
Indhold	Kernestof: 8.1.1 Arbejde \| En verden af fysik B 8.1.2 Kinetisk energi \| En verden af fysik B 8.1.3 Potentiel energi \| En verden af fysik B 8.1.4 Den mekaniske energis bevarelse \| En verden af fysik B Supplerende stof: Video: Arbejde og kinetisk, potentiel og mekanisk energi Video: Hoppende basketbold og mekanisk energi
Omfang	Estimeret: 6,00 moduler Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5	Forløb#5: Tryk og opdrift Introduktion til tryk - Begrebet tryk som forholdet mellem kraft og areal: p = F⊥ / A - Enhederne for tryk: pascal (Pa), atmosfære (atm), bar (bar). Trykket i en væskesøjle - Trykket af en væskesøjle: p = ρ · g · h (teoretisk udledt, eksperimentelt eftervist) - Det samlede tryk under en vandoverflade som summen af trykket fra væsken og gassen (atmosfæren) over: p_total = p_væske + p_gas Opdrift - Begrebet den fortrængte væske - Begrebet opdrift som den kraft en væske udøver på et nedsænket legeme. - Opdriften fra en væske som hhv. F_op = ρv · g · V eller F_op = g · mv - Begrebet reaktionskraften som den kraft et nedsænket legeme udfører på en væske. Eksperimentelt arbejde - Undersøgelse af tryk i vand - Undersøgelse af opdrift - Undersøgelse af reaktionskraften
Indhold	Kernestof: 9.1.1 Den fysiske størrelse tryk \| En verden af fysik B 9.1.2 Atmosfæren \| En verden af fysik B 9.2.1 Trykket i en væskesøjle \| En verden af fysik B 9.2.2 Opdrift \| En verden af fysik B Supplerende stof: Tryk fra faste objekter og ATMOSFÆREN! Undersøgelse af tryk i væskesøjle.pdf Undersøgelse af opdrift.pdf Undersøgelse af reaktionskraften.pdf
Omfang	Estimeret: 7,00 moduler Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6	Forløb#6: Elektriske kredsløb Introduktion til elektriske kredsløb - Kvalitativ forståelse af begreberne ladning, elektrisk strøm, strømstyrke, spændingsforskel, elektrisk effekt og resistans - Forståelse af elektrisk strøm som ladningsstrømmen fra en spændingskilde gennem elektriske ledninger og -komponenter i et kredsløb - Praktisk kobling af elektriske kredsløb med spændingskilde, ledninger og diverse komponenter under hensyntagen til sikkerhed - Måling af strømstyrken gennem en komponent ved at anbringe multimeter i serie med komponenten - Måling af spændingsforskellen over en komponent ved at anbringe multimeter parallelt med komponenten - Skitsering og aflæsning af kredsløbsdiagrammer - Forklaring af ladningernes bevægelse på mikroskopisk niveau - Simple kredsløb med én komponent - Komplekse kredsløb med flere komponenter i serie- og/eller parallelforbindelser - Ladningens bevarelse og Kirchhoffs strømlov i et knudepunkt: ΣIind = ΣIud - Energiens bevarelse og Kirchhoffs spændingslov i en kreds: ΣUstigning = ΣUfald Matematisk-symbolske sammenhænge - ladning, strømstyrke og tid (definition af strømstyrke): ∆Q = I · ∆t - energi, spænding og ladning (definition af spænding): ∆E = U · ∆Q - spænding, resistans og strømstyrke (Ohms lov): U = R · I - effekt, spænding og strømstyrke (elektrisk effekt): P = U · I - effekt, resistans og strømstyrke (Joules lov): P = R · I² Om resistivitet og erstatningsresistans - Kvalitativ forståelse af begrebet resistivitet som en materialekonstant og grundlag for lederens samlede resistans. - Kvantitativ forståelse af sammenhængen mellem resistans, resistivitet, lederens længde og lederens tværsnitsareal: R = ρ · L/A - Kvantitativ forståelse af erstatningsresistansen i både serie- og parallelforbindelser. - Rserie = R1 + R2 + R3 + … - Rparallel = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …)⁻¹ Eksperimentelt arbejde - Undersøgelser af strømstyrke og spænding i serie- og parallelkredsløb - Karakteristikker af modstand og glødepære (Ohms lov) - Karakteristikker af forskellige metaltråde (resistivitet) - Undersøgelse af elektrisk opvarmning (Joules lov)
Indhold	Kernestof: 6.1.1 Ladning \| En verden af fysik B 6.1.2 Strømstyrke \| En verden af fysik B 6.1.3 Spændingsforskel \| En verden af fysik B 6.1.4 Elektrisk effekt \| En verden af fysik B 6.2.1 Resistans og Ohms lov \| En verden af fysik B 6.2.2 Erstatningsresistans \| En verden af fysik B 6.2.3 Resistansen i en metaltråd \| En verden af fysik B 6.2.4 Resistansens temperaturafhængighed \| En verden af fysik B 6.3.1 Energibånd i faste stoffer \| En verden af fysik B 6.3.2 Termistorer \| En verden af fysik B Supplerende stof: amperemeter i praksis voltmeter i praksis Joules lov.pdf Resistans i en metaltråd
Omfang	Estimeret: 15,00 moduler Dækker over: 15 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7	Forløb#7: Kernefysik Introduktion kernefysik, standardmodellen og isotoper - Fra atomet til atomkernen til elementarpartiklerne – særligt begreberne proton, neutron, elektron og neutrino, samt deres masse og ladning. Desuden begrebet antistof. - Grundstoffer og isotoper og sammenhængen mellem protontallet, neutrontallet og nukleontallet: A = Z + N - Kernens balance mellem elektromagnetiske kræfter og den stærke kernekraft, samt opdelingen i stabile og ustabile kerner. - Kernekort og de fire overordnede områder: stabile kerner, for mange protoner, for mange neutroner, for store kerner. Radioaktivitet og henfaldstyper -Ustabile kerners radioaktivitet med henfaldstyperne: alfa-, betaminus-, betaplus- og gammahenfald, desuden K-indfangning (elektronindfangning). - Bevarelseslove: energibevarelse, nukleontal, ladningstal, leptontal. - Henfaldsskemaer med alle reaktionsprodukter. - Henfaldsrækker fra moderkerne til første stabile datterkerne. Energierne i kerneprocesser - Ækvivalensen mellem energi og masse: E = m · c², hvor c² = 931.5 MeV/u - Begreberne annihilation og pardannelse - Kerneenergi, bindingsenergi og massedefekten i den enkelte kerne. - Reaktionsenergi i kernereaktioner: Q = - ∆m · c² - Begreberne fusion og fission med udgangspunkt i bindingsenergien pr. nukleon Henfaldsloven og aktivitet - Henfaldsloven som både N(t)=N_0·e^(-k·t) og N(t)=N_0·(1/2)^(t/T_(1/2) ) - Sammenhængen mellem henfaldskonstanten og halveringstiden T_(1/2)=ln⁡(2)/k - Aktivitet: både A(t)=A_0·e^(-k·t) og A(t)=A_0·(1/2)^(t/T_(1/2) ) , samt A(t)=k·N(t) Strålingens udbredelse og halveringstykkelse - Forskellen på strålingstyperne, deres rækkevidde og gennemtrængningsevne - Strålingsintensiteten for gammastråler: I(x)=I_0·e^(-μ·x) og I(x)=I_0·(1/2)^(x/X_(1/2) ) -Sammenhængen mellem absorptionskoefficienten og halveringstykkelsen x_(1/2)=ln⁡(2)/μ Eksperimentelt arbejde - Undersøgelse af radioaktive henfald - Undersøgelse af halveringstykkelse
Indhold	Kernestof: 10.1.2 Atomkernens opbygning \| En verden af fysik B 10.1.3 TEMA: Standardmodellen \| En verden af fysik B 10.2.1 Bevarelsessætninger \| En verden af fysik B 10.2.2 Alfahenfald \| En verden af fysik B 10.2.3 Betahenfald \| En verden af fysik B 10.2.4 Gammahenfald \| En verden af fysik B 10.2.5 Elektronindfangning \| En verden af fysik B 10.3.1 Massedefekt og bindingsenergi \| En verden af fysik B 10.3.2 Q-værdi \| En verden af fysik B 10.3.3 TEMA: Kernekraft \| En verden af fysik B 10.4.1 Aktivitet \| En verden af fysik B 10.4.3 Absorption af gammastråling \| En verden af fysik B 10.4.2 Henfaldsloven \| En verden af fysik B Supplerende stof: Kernekort.dk Video: The Standard Model præsentationen Terningekast og kernehenfald.pdf Vernier Graphical Analysis forsøg_undersøgelse af radioaktive henfald.pdf Forsøg_absorption_gamma.pdf
Omfang	Estimeret: 14,00 moduler Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8	Forløb#8: Eksamensforberedelse
Indhold	Kernestof: eksempel til forberedelse.pdf
Omfang	Estimeret: 2,00 moduler Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9	Forløb#9: Tilladte hjemmesider til eksamen eBøger - En Verden af Fysik C: https://enverdenaffysikc.systime.dk/ - En Verden af Fysik B: https://enverdenaffysikb.systime.dk/ Diverse - Kernekort: www.kernekort.dk
Indhold
Omfang	Estimeret: 0,00 moduler Dækker over: 1 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Vis samlet undervisningsbeskrivelse samt elevtilknytning til forløb