Holdet 2023 Fy/s - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Viborg Katedralskole
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Signe Nygaard Fly
Hold 2023 Fy/s (1s Fy, 2s Fy)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Bølger
Titel 2 Atomfysik og lys
Titel 3 Energi
Titel 4 Kræfter
Titel 5 Astronomi
Titel 6 Lys
Titel 7 Tryk
Titel 8 Kræfter og bevægelse
Titel 9 Kernefysik
Titel 10 Elektriske kredsløb
Titel 11 Eksperimentelt projekt om energi
Titel 12 Sensorer og datastyring
Titel 13 Mod det uendelige univers

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

I forløbet om bølger har vi både arbejdet med lyd og med lys som eksempler på bølger. Det største fokus har været på lyd. I forløbet har vi arbejdet med symbol, enhed og forklaring til de fysiske størrelser og i forbindelse med formler.

Vi har desuden arbejdet med følgende fagbegreber:
Amplitude, bølgelængde, periode, frekvens, bølgeligningen og udbredelseshastighed, tvær- og længdebølger, interferens (konstruktiv og destruktiv), stående bølger herunder knudepunkt og bug samt partialtoner (forklaret vha. begreber som udsendt og reflekteret bølge samt konstruktiv og destruktiv interferens).
Lyd og lys udbredelseshastighed.

Vi har eksperimentelt arbejdet med følgende:
Eksperiment - Lydens udbredelseshastighed (klasseforsøg)
Eksperiment - Stående bølger på en streng
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Atomfysik og lys

Forløbet bygger videre på et fællesfagligt forløb (FF1) med kemi omkring stof og farve. Her har eleverne selv arbejdet med følgende spørgsmål og herudfra lavet et skriftligt produkt
1) Redegør for begreberne emission og absorption samt Lambert-Beers lov
2) Mål hydrogens emissionsspektrum og bestem hvilke overgange i hydrogenatomet der giver de målte spektrallinjer
3) Bestem sammenhængen mellem stofmængdekoncentration og absorbans af lys i en fortyndet væske.
4) Perspektiver din viden om lys og farver til din hverdag – hvor påvirker denne viden din hverdag uden du (måske?) har lagt mærke til det?

Efter FF1-forløbet har vi samlet op på Bohrs postulater, emission og absorption samt spektre.
Vi har også kort berørt atommodellernes udvikling (rosinbollemodellen, Bohrs atommodel samt orbitalmodellen)

I FF1 lavede vi øvelsen
Eksperiment - Hydrogens emissionsspektrum

Efter FF1 har vi lavet øvelsen
Eksperiment - Lys fra Solen
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Stående bølger på en streng 15-12-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Energi

I forløbet har vi arbejdet med følgende fagbegreber
Termodynamikkens 1. og 2. hovedsætning (om energibevarelse og at den totale energikvalitet falder), energikæder, mekanisk energi herunder potentiel og kinetisk energi, effekt, elektrisk energi, nyttevirkning, termisk energi, temperatur, tilstandsformer og faseovergange, vands opvarmningskurve, fordampningsvarme, smeltevarme.

Vi sluttede forløbet af med 2 modulers gruppearbejde omkring energiforsyning og energiforbrug. Her bestemte grupperne selv hvilken energiforsyning de arbejdede med samt hvilket eksempel på energiforbrug de har lavet beregninger på. Produktet var to postere der skulle indeholde: 1) energiforsyning og en energikæde og 2) Energiforbrug og beregninger på det valgte energiforbrug.

I løbet af forløbet har vi lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - hoppebold
Eksperiment - løb på trapper
Eksperiment - Nyttevirkning
Eksperiment - Vands specifikke varmekapacitet
Eksperiment - Vands fordampningsvarme
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Fysikaflevering - 2 09-02-2024
Rapport - fysik 22-03-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Kræfter

De første moduler har eleverne arbejdet i par, hvor de har arbejdet med at læse tekster og uddrage det vigtigste fra teksterne samt kunne angive forklaring og enhed på de symboler der findes i formlerne i teksten. I slutningen af hvert modul har vi samlet kort op fælles på arbejdet.
Teksterne omhandlede kræfter, gravitationsloven og Newtons love.

Vær opmærksom på at vi både har arbejdet med kræfter som vektorer og andre gange har vi udelukkende arbejdet med kræfternes størrelse. (Når vi arbejder med den resulterende kraft har vi opskrevet kræfterne som vektorer)

Vi har i forløbet arbejdet med følgende:
Resulterende kraft, Gravitationsloven (massetiltrækning), tyngdekraft (vi har ud fra gravitationsloven samlet konstanter til 1 konstant der kaldes tyngdeacceleration), Newtons love, normalkraft, friktion.

Vi har lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - Tyngdekraft
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Astronomi

I forløbet har vi arbejdet med følgende:
Densitet, verdensbillederne gennem tiden (overblik), Keplers love, dag og nat, årstider, månens faser, formørkelser.

Dag og nat, årstider, månens faser og formørkelser er gennemgået via gruppearbejde med en videoaflevering som produkt.

Eksperimentelt arbejde:
Eksperiment - Densitet
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Lys

Forløbet startede med en kort opsamling af bølger samt af lys som partikler (herunder begrebet foton samt energien af fotoner).

I forløbet har vi arbejdet med følgende begreber:
Diffraktion, optisk gitter, interferens, plan bølge, ringbølge, gitterligningen.

Eksperimentelt arbejde:
Eksperiment - Gitterligningen
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Tryk

Forløbet startede med en repetition af kræfter og Newtons love (som anvendes i løbet af forløbet).

I forløbet om tryk har vi arbejdet med følgende fagbegreber:
Definitionen af tryk, atmosfæren, idealgasloven, tryk i en væskesøjle, Archimedes' lov (opdrift).

Forløbet sluttede af med et kort arbejde om mmHg og blodtryk amt hydraulik hvor vi kiggede på figur 9.30 side 202 i "En verden af fysik B" (et kviksølvbarometer) samt figur 9:34 side 205 (et forsimplet diagram over en hydraulisk donkraft)

I forløbet har vi lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - gaslov (tryk og volumen)
Eksperiment - gaslov (tryk og temperatur)
Eksperiment - Trykket i en væskesøjle
Eksperiment - Archimedes lov
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Kræfter og bevægelse

Vi startede forløbet med at kigge på bevægelse og sluttede af med koblingen mellem kræfter og bevægelse.
I SRO har alle elever arbejdet med en selvvalgt bevægelse i fysik og matematik (nogle havde om skråt kast andre om bevægelse på et skråplan)

Vi har arbejdet med følgende fagbegreber:
Sted, hastighed (øjeblikkelig og gennemsnitlig), acceleration (øjeblikkelig og gennemsnitlig), bevægelsesfunktioner (sted- hastighed- og accelerationsfunktion), kobling mellem matematik og fysik (differentialregning), bevægelse med konstant hastighed og bevægelse med konstant acceleration, frit fald, Newtons 1. og Newtons 2. lov og kobling til bevægelsen, bremseformlen, arbejde, mekanisk energi (herunder kinetisk og potentiel energi).

I forløbet har vi lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - Frit fald
Eksperiment - Newtons 2. lov
Eksperiment - Fald med luftmodstand
Eksperiment - Hoppende bold
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Kernefysik

Forløbet inkluderer en ekskursion til Viborg sygehus, hvor vi besøgte Fysiologisk Klinik. Her lavede vi forsøgene "Afstandskvadratloven" og "Geometrisk middel". Der var også en rundvisning hvor vi så de forskellige scannere de brugte (herunder PET og SPECT mm.) og et oplæg fra to hospitalsfysikere om bl.a. sporstoffer som F-18 anvendelse af I-131 til skjoldburskirtlen samt en gennemgang af hvordan man får lavet et billede ud fra f.eks. anvendelse af Tc-99m (det inkludererede snak om kolimator som var lavet af bly, helt frem til at der kan registreres en strøm). Der var også snak om sikkerhed i håndteringen af patienter som havde fået et radioaktivit sporstof (afstand og tykke mure).

I forløbet har vi arbejdet med følgende fagbegreber:
Kernes opbygning, nukleoner, isotoper, ustabile kerne og henfaldstyper (alfa, betaminus, betaplus, gamma og elektronindfangning), bevarelsessætninger, henfaldsloven, henfaldskonstant og halveringstid, aktivitet, afstandskvadratloven, absorption af såvel alfa, betaminus og gamma i et materiale (forklaret ud fra partiklernes størrelse og deres ladning), specielt har vi brugt mere tid på absorption af gammastråling hvor vi også så på intensiteten som funktion af tykkelsen af materialet, absorptionskoefficient og halveringstykkelse dosis og dosisækvivalenten, geometrisk middel, billeddiagnostik (herunder kort om røntgenstråling og absorptionskoefficient, SPECT, PET og røntgenstråling vs. protonstråling).

Forløbet afsluttes med et arbejde om energi og kerneprocesser:
Massedefekt, bindingsenergi, Q-værdi, fission og fusion

I forløbet har vi lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - Radioaktive terninger
Eksperiment - Afstandskvadratloven
Eksperiment - Absorptions af gammastråling
(samt eksperimentelt arbejde på sygehuset)


Anvendt materiale:
- En Verden af fysik B (siderne kan ses nedenfor - vær dog opmærksom på at vi ikke har arbejdet med up- og downkvarker og som materiale til henfaldsloven og aktivitet er nedenstående kilder anvendt).
- Udskrift fra Orbit B om henfaldsloven, aldersbestemmelse og aktivitet (filerne er kaldt: "Orbit B - Henfaldsloven", "Orbit B - Aldersbestemmelse", "Orbit B - Aktivtet")
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Elektriske kredsløb

I forløbet har vi arbejdet med følgende fagbegreber:
Ladning, elektrisk strøm, strømstyrke, spændingsforskel, resistans, serie- og parallelkobling, måling af strømstyrke, spændingsforskel og resistans, Kirchhoffs 1. lov, erstatningsresistans, effekt og elektrisk energi i elektriske kredsløb herunder Joules lov for energiomsætning, effekt og elektrisk energi afsat i en resistor, resistivitet, resistans og temperatur.

I forløbet har vi lavet følgende eksperimentelle arbejde:
Eksperiment - Karakteristikker
Eksperiment - Kobling af resistorer
Eksperiment - Joules lov
(derudover er Kirchhoffs 1. lov undersøgt gennem små forsøg via arbejdsark ligeledes er  spændingsfald i såvel serie- som parallelkoblinger undersøgt gennem arbejdsark og små forsøg)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16,5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Eksperimentelt projekt om energi

Forløbet startede med at vi repeterede begreber fra energiforløbet i 1. g.

Herefter har eleverne selv valgt en eksperimentel undersøgelse indenfor emnet energi.
Her har vi haft fokus på gentagelser af forsøg og en vurdering af usikkerheder og betydende cifre.
Grupperne har bl.a. arbejdet med emner som:
Arbejde og bestemmelse af gnidningskoefficient, nyttevirkning af hhv. solcelle, vindmølle, elkedel, isens specifikke smeltevarme, batterier og citroner og kartofler.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9,5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 Sensorer og datastyring

Dette forløb har til formål at give eleverne en introduktion til sensorer

Til forløbet er der ikke anvendt noget lærebogs materiale men forløbet er afviklet gennem en learning by doing tilgang. Forløbet bygger videre på forløbet om elektriske kredsløb.

Indhold:
- Introduktion til programmering og Arduino
- Opbygning af simple kredsløb på fumlebræt
- Spændingsdeleren den simple sensor

Praktisk arbejde
- Få en LED til at blinke
- Byg et morse apparat
- Byg et lyskryds med en fodgænger knap
- Byg en termoføler enten med en LM35, en DHT22 eller en NTC
- Karakteristik af en LED
- Bestemmelse af Plancks konstant

Videoer og Animationer:
- Tutorial for Arduino 01 - Jeremy Blum
- Tutorial for Arduino 02 - Jeremy Blum
- Tutorial for Arduino 03 - Jeremy Blum
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Mod det uendelige univers

Forløbet er læst efter Vejen til Fysik C af Michelsen, K.G., 2017, Gyldendal samt Vejen til Fysik B af Michelsen, K.G. og Pedersen, D.T., 2022,1.udg, 3.opl, Gyldendal
Forløbet præsentere eleverne for forskellige dele af afstandsstigen, samt væsentlige paradigme skift inden for astronomien, desuden arbejder eleverne med både størrelsesklasser samt afstandsmodulet foruden Hubbles lov samt modeller for grundstoffernes dannelse og universet før, nu og i fremtiden, udgangspunktet er hvad vi kan se og hvad vi kan måle.

Indhold:
5.3 - Kosmologi (Michelsen, 2017)
5.3.1 Galakser og Mælkevejen
5.3.2 Hubbles lov og Universets udvidelse
5.3.3 Big Bang Teorien
5.3.4 Universets udviklingshistorie

11 - Stjerner (Michelsen & Pedersen, 2022)
11.1 Astrometri
11.1.1 Astronomisk Afstandsmåling
11.1.2 Lysstyrke
11.1.3 Spektralklasser
11.2 Stjerners fysik
11.2.1 Solen
11.2.2 Fusionsprocesser i Solen
11.2.3 Stjerners livscyklus

Praktisk arbejde:
- Bestemmelse af Solens diameter med et SeeStar S50 Teleskop (Journal)
- Bestemmelse af afstanden til Månen med et SeeStar S50 Teleskop (Opgave)
- Eksperimentel bestemmelse af Hubble konstanten (Journal)

Videoer og Animationer
- Phet - Blackbody Spectrum
- Den bevægede Jord af Lars Becker-Larsen
- Det usynlige univers - forelæsning ved Prof. Steen Hannestad
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer