Holdet 2023 Fy/a - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Bagsværd Kostskole og Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Jens Frederik Colding Krog
Hold 2023 Fy/a (1a Fy, 2a Fy)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Fysikkens metode og formål
Titel 2 Energi og tilstandsformer
Titel 3 Periodiske fænomener, lyd og lys
Titel 4 Atomfysik
Titel 5 Universet
Titel 6 Repetition og forberedelse til årsprøve
Titel 7 Klima og strålingsbalance
Titel 8 Elektrisk ladning og elektriske kredsløb
Titel 9 Bevægelse og bevægelsesfunktioner
Titel 10 Kræfter og bevægelse
Titel 11 Tryk i gasser og væsker
Titel 12 Kernefysik
Titel 13 Astrofysik
Titel 14 Selvstændigt eksperimentelt projekt

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Fysikkens metode og formål

Vi diskuterer hvad formålet med fysikfaget er og ser nærmere på nogle af de væsentligste metoder til at indsamle og anvende viden fra fysikfaget.

Kernebegreber: Fysiske størrelser, enheder, fysiske sammenhænge, betydende cifre, datapræsentation, regression og fortolkning.

Relevant litteratur: En verden af fysik C kapitel 1.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Energi og tilstandsformer

Vi indfører energibegrebet og energiformerne og termodynamikkens hovedsætninger. Vi anvender matematiske sammenhænge til at lave kvantitative udsagn om omdannelse mellem forskellige energiformer. Vi arbejder eksperimentelt med at bestemme blandt andet brændværdi, specifik varmekapacitet og specifik smeltevarme og fordampningsvarme for forskellige materialer. Endelig undersøger vi forskellige metoder til energiproduktion.

Kernebegreber: Energiformer, termodynamikkens hovedsætninger, brændværdi, specifik varmekapacitet, smeltevarme, effekt, nyttevirkning.

Relevant litteratur: En verden af fysik C kapitel 2.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 32 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Periodiske fænomener, lyd og lys

Vi analyserer hvordan periodiske fænomener dukker op i vores hverdag og naturen og ser specifikt på hvordan bølgers fysik adskiller sig fra partiklers. Vi anvender begrebet interferens til at beskrive fænomener lyd og lys, herunder stående bølger samt brydning og bøjning af lys, som også undersøges eksperimentelt. Vi analyserer desuden spektre for både termiske lyskilder og moderne lyskilder.

Kernebegreber: Periode, frekvens, bølgelængde, interferens, partialtoner, Snells lov, optisk gitter, diffraktion, Wiens forskydningslov.

Relevant litteratur: En verden af fysik C kapitel 3.1-3.4.4 og 3.4.6
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Atomfysik

Vi undersøger elementarpartiklernes egenskaber og udforsker udviklingen af atomfysikken og kobler herunder fotonens energi til dens bølgelængde. Vi anvender Bohrs atommodel til at beskrive emissions- og absorptionsspektre for grundstoffer.

Kernebegreber: Atommodel, proton, elektron, foton, absorption, emission.

Relevant litteratur: En verden af fysik C kapitel 4.1 og 4.2.1-4.2.3.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Universet

Vi undersøger verdensbilledets udvikling med udgangspunkt i den videnskabelige revolution. Vi diskuterer hvordan afstande og hastigheder i universet kan måles. Med udgangspunkt i Hubbles danner vi en moderne beskrivelse af universet og dermed også et bud på universets historie. Desuden ser vi hvordan den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling støtter teorien om the big bang.

Kernebegreber: Heliocentrisk og geocentrisk verdensbillede, parallaksemålinger, Dopplereffekten, rødforskydning, Hubbles lov, den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, the big bang.

Relevant litteratur: En verden af fysik C kapitel 5.1, 5.2 og 5.3.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Repetition og forberedelse til årsprøve

Vi repeterer de vigtigste pointer fra hvert forløb og ser frem mod årsprøven.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Klima og strålingsbalance

Vi undersøger hvordan strålingsbalancen påvirker jordens klima og anvender vores viden om termisk stråling og absorption til at beskrive den globale opvarmning.

Kernebegreber:
Temperatur, intensitet, albedo, Wiens forskydningslov, Stefan-Boltzmanns lov, strålnigsbalance, absorbans, emissivitet, drivhuseffekten.

Relevant litteratur:
Kompendiet "De globale temperaturstigninger".
Kapitel 3.4.6 og 3.4.7 i En Verden af Fysik C.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Elektrisk ladning og elektriske kredsløb

Vi definerer begreberne strømstyrke og spændingsforskel ud fra de kendte størrelser ladning og elektrisk energi. Vi diskuterer hvordan energibevarelse og ladningsbevarelse fører til Kirchhoffs 1. og 2. lov. Vi definerer begrebet resistans og ser at denne størrelse er konstant for resistorer samt beregner erstatningsresistanser for parallel- og seriekoblede resistorer. Vi undersøger U/I-karakteristikker for forskellige elektriske komponenter eksperimentelt. I et miniprojekt arbejder vi med egenskaberne for forskellige halvledere.

Kernebegreber: Elektrisk ladning, elektrisk strøm, elektrisk energi,
spændingsforskel, Kirchhoffs 1. og 2. lov, kredsløb, resistans, Ohms lov, U/I-karakteristik.

Eksperimenter:
Karakteristik for elektriske komponenter.

Materiale: En verden af Fysik B kapitel 6 samt
øvelsesvejledningen "Elektriske kredsløb".
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 26 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Bevægelse og bevægelsesfunktioner

Vi definerer begreberne fart, hastighed og acceleration til at beskrive bevægelse. Vi analyserer bevægelsesfunktioner for forskellige bevægelser med fokus på bevægelse med konstant acceleration og konstant hastighed. Vi laver kvantitativ analyse af eksperimentelt frembragte bevægelsesfunktioner.

Kernebegreber:
Hastiged, fart, acceleration, bevægelsesfunktioner.

Relevant litteratur: En verden af Fysik B, kapitel 7.1
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Kræfter og bevægelse

Vi indfører kraftbegrebet og diskuterer relationen til acceleration gennem Newtons love. Vi undersøger relationen mellem kraft, masse og acceleration
eksperimentelt.

Vi anvender energiberegninger til at analysere bevægelser teoretisk samt
eksperimentelt for en hoppende bold.

Kernebegreber:  Resulterende kraft, Newtons love, frit fald, mekanisk energi.

Relevant litteratur: En verden af Fysik B kapitel 7.2 og 8
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Tryk i gasser og væsker

Vi definerer trykbegrebet ud fra kraftbegrebet fra sidste forløb og undersøger vha. simulering hvordan mikroskopiske bevægelser påvirker trykket i en gas. Vi undersøger Boyle-Mariottes lov og Gay-Lussacs lov eksperimentelt og estimerer temperaturen for det absolutte nulpunkt.
Vi undersøger trykket i væsker eksperimentelt og beregner tryk i væskesøjler samt opdriftskræfter teoretisk.

Kernebegreber: Definition af tryk, mikroskopisk beskrivelse af tryk, atmosfærens egenskaber, gaslovene, tryk i væskesøjle, opdrift.

Materialer: En verden af Fysik B kapitel 9.1 og 9.2.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 Kernefysik

Vi analyserer atomkernensopbygning og angiver hvordan isotoper angives ud fra deres nukleontal og neutrontal. Vi diskuterer hvordan
bevarelsessætninger påvirker forskellige kernereaktioner og indfører herunder begrebet leptontal og begrebet antipartikel.

Vi beregner massedefekter for forskellige kerner og diskuterer hvordan
bindingsenergien afhænger af nukleontallet samt beregner Q-værdier.
Vi efterviser henfaldsloven eksperimentelt og anvender den til at lave beregninger. Desuden undersøger vi absorption af gammastråling i bly.

Kernebegreber: Nukleontal, protontal, leptontal, alfa- beta- og gammastråling, bevarelsessætninger for kerneprocesser, bindingsenergi og Q-værdi, henfaldsloven, halveringstid, ioniserende stråling, absorptionskoefficient.

Materialer: En verden af Fysik B kapitel 10.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 28 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Astrofysik

Vi undersøger hvordan afstande bestemmes i solsystemet, galaksen og universet, ser på stjerners spektralklasser og stjerners skabelse og udvikling.

Kernebegreber: Parallakse, spektralklasser, størrelsesklasser, cepheider, kernefusion, supernova, hvid dværg, sort hul.

Relevant litteratur: En verden af Fysik B kapitel 11.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 Selvstændigt eksperimentelt projekt

Vi arbejder med et selvvalgt eksperimentelt projekt og afslutter forløbet med at præsentere resultater for hinanden.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer