Holdet 3g FYA/2 (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2025/26
Institution Hjørring Gymnasium / STX og HF
Fag og niveau Fysik A
Lærer(e) Kristian Hjort Normann Pedersen
Hold 2025 FYA/2 valgfag (3g FYA/2)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 1. Mekanik
Titel 2 2. Bevægelse og kredsløb i gravitationsfelter
Titel 3 3. Elektriske- og magnetiske felter
Titel 4 1a. Projekt kælk
Titel 5 4. Elbilens fysik
Titel 6 5. Projekt (Elbilen)
Titel 7 4. Repetition

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

Indhold:
Forløbet bygger videre på den etablerede viden om mekanik fra 2.g, og specifikt kraftanalyse i én dimension, gnidning og bevægelsesligninger. Videoanalyse, ultralydssensor samt digital kraftmåler har været anvendt som centrale metoder til dataopsamling. Der er arbejdet med følgende delemner indenfor mekanik:

Kraft og bevægelse i to dimensioner:
• Kraftanalyse i to dimensioner
• Newtons love
• Gnidning på skråplan. Herunder coulombs gnidningslov.
• Det skrå kast og uafhængighedsprincippet

Cirkelbevægelse:
• Beskrivelse af jævn cirkelbevægelse. Omløbstid, frekvens, fart, vinkelhastighed og acceleration.
• Centripetalkraft. Eksempler på konkret anvendelse: Geostationær satellit, bil i rundkørsel og konisk pendul.

Harmoniske svingninger:
• Hookes lov for en elastisk kraft. Herunder potentiel energi for en elastisk kraft.
• Harmonisk svingning. Bevægelsesfunktioner beskrevet ved amplitude, vinkelfrekvens og faseforskydning.
• Svingningstid og frekvens for harmonisk svingning
• Arbejde for en konstant og varierende kraft. Herunder arealet under en (s,F)-graf.
• Konservative og ikke konservative kræfter.
• Energiforhold ved harmonisk svingning - mekanisk energi i en harmonisk svingning.

Bevægelsesmængde og stød
• Definition af bevægelsesmængde og Newtons 2. lov udtrykt ved bevægelsesmængde.
• Kraftens impuls for en konstant og varierende kraft. Herunder arealet under en (t,F)-graf.
• Centralt stød og bevarelse af bevægelsesmængde.
• Elastisk og uelastisk stød.
• Fotonens bevægelsesmængde.

Eksperimentelt arbejde:
• Gnidning på skråplan.
• Undersøgelse af det skrå kast. Dataopsamling ved videooptagelse af valgfrit kast i hallen.
• Forsøg med fjederkanon (hold konkurrence).
• Hookes lov og harmonisk svingning.
• Bestemmelse af mundingshastigheden for en luftriffel.

Demonstrations-/ fælleseksperimenter:
• Undersøgelse af jævn cirkelbevægelse. Modelfly ophængt i snor.
• Bungeejump for et æg.

Metode:
I forløbet har eleven arbejde med indholdet på følgende måder:
• Læreroplæg
• Par og gruppearbejde
• Små fremlæggelser
• Eksperimentelt arbejde og udarbejdelse af egne forsøgsdesign.

Materiale:
En verden af fysik B, 1. udgave, 1. oplag 2019
Kasper G. Michelsen og Danni Thorkild Pedersen
Gyldendal
Side 114-12.

En verden af Fysik A, 1. udgave, 1. oplag 2020
Kasper Grosman Michelsen
Gyldendal
Side 6-21, 26-29, 44-48, 50-59, 66-79, 93-106 og 109-121.

Evaluering:
Løbende formativ feedback. Afsluttende forløbsevaluering.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Rapport: Gnidning på skråplan 25-08-2025
Afleveringsopgave 1 08-09-2025
Journal: Skråt kast 08-09-2025
Rapport: Harminisk svingning 01-10-2025
Afleveringsopgave 2 22-10-2025
Journal: Mundingshastighed for et luftgevær 03-11-2025
Omfang Estimeret: 30,00 moduler
Dækker over: 32 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 2. Bevægelse og kredsløb i gravitationsfelter

Indhold:
Der er arbejdet med følgende indenfor emnet:
• Begrebet felt og feltstyrke.
• Newtons gravitationslov og udledning af formel for tyngdekraften.
• Gravitationsfelt om et rundt legeme.
• Potentiel og mekanisk energi i et gravitationsfelt. Herunder undvigelseshastighed.
• Kredsløb i et gravitationsfelt. Herunder cirkulært kredsløb

Eksperimentelt arbejde:
• Bestemmelse af gravitationsfeltet på månen. Videoanalyse af John Youngs ”månehop”.

Metode:
I forløbet har eleven arbejde med indholdet på følgende måder:
• Læreroplæg
• Par- og gruppearbejde
• Videoanalyse
• Opgaveregning

Materiale:
En verden af Fysik A, 1. udgave, 1. oplag 2020
Kasper Grosman Michelsen
Gyldendal
Side 130-146.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afleveringsopgave 3 11-11-2025
Omfang Estimeret: 6,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 3. Elektriske- og magnetiske felter

Indhold og metode:
Der er arbejdet med en løbende kobling mellem teori og praksis. Små læreroplæg, par- og gruppearbejde samt opgaveregning. I det eksperimentelle arbejde har der været fokus på, at eleverne selv udarbejder forsøgsdesign ved givet udstyr ud fra identificering af variabler og konstanter. Dette gælder især for undersøgelse af jordens magnetfelt, B-feltet i en strømførende spole og Faradays induktionslov.

Der er arbejdet med følgende indenfor emnet:
• Coulombs lov.
• Definition af elektrisk felt.
• Elektrisk felt omkring en punktladning.
• Homogent elektrisk felt og feltet mellem to parallelle plader.
• Ladet partiklers bevægelse i et homogent elektrisk felt. Herunder ændringen i kinetisk energi.
(Kobling til kraftanalyse i x- og y-retning og anvendelse af bevægelsesligninger for det det vandrette kast).

• Magnetiske felter, feltlinjer og homogene magnetfelter.
• Jordens magnetfelt. Inklination og deklination.
• Kraften på en ladet partikel i et magnetfelt. Herunder cirkelbevægelse. Højrehåndsreglen.
• Magnetfeltets størrelse for en flad strømførende spole. Gribereglen.
• Laplaces lov. Lillefingerreglen.

• Definition af magnetisk flux.
• Faradays induktionslov.
• Induktion i lige lang leder (Lenz lov).

Eksperimentelt arbejde:
• Aktivitet – Undersøgelse af Coulombs lov ved simulering (PHET).
• Undersøgelse af jordens magnetfelt med sensor til Logger Pro.
• Undersøgelse af betydende faktorer for B-feltet i en strømførende spole (der er anvendt en flad spole).
• Kraften på en strømførende leder i et magnetfelt (Laplace lov), hvor strømstyrke (I), leders længde (L) og feltstyrke (B) er varieret.
• Faradays induktions lov. Sammenhængen mellem den inducerede spænding og henholdsvis antallet af vindinger (N) og magnetens hastighed er undersøgt.

Demonstrations-/ fælleseksperimenter:
• Afbøjning af ladede partikler i et elektrisk felt (Teltron-rør)

Materiale:
En verden af Fysik A, 1. udgave, 1. oplag 2020
Kasper Grosman Michelsen
Gyldendal
Side 147-149, 151-167, 169-181, 196-207.

Uddrag af Basis Fysik A, 1. udgave, 1. oplag, Praxis Forlag 2022
Jordens magnetfelt side 207-210

Øvrige materialer:
– PHET-simulering: Coulombs lov
– PHET: Faradays Electromagnetic Lab
– Magnetometer Stackplots: https://flux.phys.uit.no/stackplot/

Evaluering:
Løbende formativ feedback. Afsluttende forløbsevaluering.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 16,00 moduler
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 1a. Projekt kælk

Der er sne på kælkebakken i Hjørring Bjerge, og det udnyttes til et mini-projekt med fokus på gnidning. Eleverne har i grupper planlagt og udført forsøg på kælkebakken med fokus på at bestemme gnidningskoefficienten mellem bobslæde og sne. Dette under anvendelse af tilegnet viden fra tidligere forløb i mekanik.
Indhold
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 4. Elbilens fysik

Formål:
Elbilens fysik er det aktuelle emne inden for området Fysik i det 21. århundrede . Forløbet har til formål at give eleverne viden og grundlæggende elementer i elbilen, som elektromotoren, batteriet samt op- og afladning af batteriet. Videre at skabe refleksion over elbilens muligheder, begrænsninger og udvikling.

Indhold:
Forløbet bygger direkte videre på elevernes viden fra forløbet Ellære og Arduino i 2g, og derfor indledes forløbet med en repetition af Kirchhoffs love samt serie- og parallelkobling af resistorer.

Eleverne har arbejdet med aktuel artikel fra Jyllands-Posten med fokus på den hurtige udvikling indenfor elbiler og fordele og ulemper ved forskellige batterityper. Med Skoda Elroq som case udarbejdes et faktaark i grupper rettet mod den typiske elbilkøber.

Med fokus på elbilens batteri er der arbejdet med:
• Model af et element (batteri), afsat ydre effekt og nyttevirkning for et element.
• Kobling elementer i serie- og parallel.
• Op- og afladning af elementer.
         o Ladningsmængde, nominel spænding og energiindhold
         o State of charge (SoC)/ ladningstilstand
         o Op- og afladningskurver (t,I)-grafer.
• Kendskab til forskellige batterityper.

Med fokus på elektromotoren er der arbejdet med:
• Princippet i en DC-motor
• Motorkraften og motorkonstanten. Herunder kobling til Laplace lov.
• Model for en DC-motor, herunder det inducerede spændingsfald i elektromotoren.
• Mekanisk effekt og nyttevirkning for en elektromotor.
• Gearingsforhold og vinkelhastighed.
• Kraftmoment og karakteristiske formler for DC-motoren udtrykt ved kraftmoment.

Eksperimentelt arbejde:
• Undersøgelse af et batteri (model og afsat ydre effekt)
• Undersøgelse af elektromotoren (model og nyttevirkning)

Metode:
I forløbet har eleven arbejde med indholdet på følgende måder:
• Læreroplæg
• Faktaark og formidling
• Gruppearbejde
• Eksperimentelt arbejde

Materiale:
Elbilens fysik – og andre elektriske transportmidler (Fysik i det 21. århundrede)
Morten Stoklund Larsen
Fysikforlaget 2024
Side 7-30, 36-57 og 73-78.

Øvrige materialer:
– Rækkevidde angst - https://www.youtube.com/watch?v=GrxbC1grGWY
– Skoda på vej med overraskende ændringer til Danmarks mest solgte bil, Artikel i Jyllands-Posten, fredag den 2. april 2026.
– Vejledende opgaver, Fysik A stx, Elbilens fysik – og andre elektriske transportmidler, STUK, Børne- og Undervisningsminiristeriet.

Evaluering:
Løbende formativ feedback samt skriftlig feedback.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afleveringsopgave 8 06-03-2026
Rapport: Undersøgelse af et batteri 20-04-2026
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 5. Projekt (Elbilen)

Formål:
Forløbet er en direkte forlængelse af forrige forløb Elbilens fysik , hvor den opnåede viden bringes i spil ved selvstændigt projektarbejde i grupper. Det centrale formål er at eleverne selvstændigt fremsætter en problemstilling, og herefter planlægger og udfører eksperimentelt arbejde med fokus på at undersøge denne.

Indhold og metode:
Forløbet indledes med en klassisk kraftanalyse af en elbil som kører ved konstant fart og læsning af artikel fra FDM. På basis heraf udarbejdes fælles mindmap på tavlen ud fra temaet Betydende faktorer for elbilens rækkevidde . Herefter gruppedannelse, valg af emne, udarbejdelse af problemstilling og forsøgsdesign.

Grupperne valgte at arbejde med følgende overordnede temaer:
• Sammenhæng mellem dæktryk og rullemodstand.
• Sammenhæng mellem afladning og temperatur.

Projekterne blev formidlet med en poster i A3-format, som blev præsenteret og hængt op på gangen ved fysiklokalet.

Materiale:
En verden af Fysik A, 1. udgave, 1. oplag 2020
Kasper Grosman Michelsen
Gyldendal
Side 7-30, 36-57 og 73-78 (samme som forrige forløb)

Øvrige materialer:
– Når Elbiler får kuldechok, MOTOR nr. 2025, FDM
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afleveringsopgave 9 16-04-2026
Afleveringsopgave 10 21-04-2026
Afleveringsopgave 11 29-04-2026
Projekt - Elbilens fysik 06-05-2026
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 4. Repetition

Orientering om mulig eksamen og arbejde med eksempler på eksamens spørgsmål og dispositioner.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 2,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer