Undervisningsbeskrivelse
Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
|
Termin(er)
|
2023/24 - 2024/25
|
|
Institution
|
Tårnby Gymnasium
|
|
Fag og niveau
|
Fysik B
|
|
Lærer(e)
|
Peter Munch Larsen
|
|
Hold
|
2024 FY_B2g1 (2g Fy/1)
|
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
|
Titel
1
|
Energi, varmelære og bæredygtighed
Faglige mål
I dette forløb er der især arbejdet med:
kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
̶Ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
̶Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
Kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe
̶Kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder
Kernestof
̶ beskrivelse af energi og energiomsætning, herunder effekt og nyttevirkning
̶ kinetisk og potentiel energi i tyngdefeltet nær Jorden
̶ indre energi og energiforhold ved temperatur- og faseændringer
Indhold og arbejdsformer
Forløbet indledtes med repetition af energibegrebet, energiformer, -omdannelser og -kæder med energiomdannelsesbingo og opgaveregning.
Herefter er konceptet isoleret system samt termodynamikkens 1. og 2. hovedsætning er præsenteret med fokus på at skelne mellem begreberne varme (Q) og arbejde (A).
De tre typer varmeledning, konduktion, radiation og konvektion er behandlet gennem et kvalitativt elevforsøg med varmeledningsevnen af metal og pap.
Ud fra en gennemgang af vands opvarmningskurve har eleverne selvstændigt konstrueret opvarmningskurven for ætanol ud fra formlerne for termisk energi og smelte- og fordampningsvarme samt relevante fysiske konstanter.
Værdierne for vands specifikke varmekapacitet og fordampningsvarme er desuden forsøgt bestemt eksperimentelt.
Eleverne har desuden set vands kogepunkt for lavere tryk demonstreret og fået præsenteret vands fasediagram.
Forløbet blev afsluttet med et lille tema om varmepumper som et eksempel på en bæredygtig energiforsyningsteknologi, hvor eleverne i grupper udarbejde en poster og præsentation om varmpeumpens teknologi med fokus på termodynamikkens 2. hovedsætning og overførsel af energi ved kondensation og fordampning.
Demonstrationsforsøg
Vands kogepunkt ved subatmosfærisk tryk.
Elevforsøg
Vands specifikke varmekapacitet og fordampningsvarme.
Varmeledning af pap og metal.
Produkter
Forsøgsjournal.
Poster og mundtlig præsentation.
Materialer
https://dkc-klima.dk/hvordan-fungerer-en-luft-til-vand-varmepumpe/
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=159 FysikABbogen, Kap 9. Termisk energi og varme.
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
8,00 moduler
Dækker over:
9 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
2
|
Kvantefysik
Faglige mål
- Kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge
- Ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser
- Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
- Kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
- Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling.
Kernestof
- Atomers og atomkerners opbygning
- Det elektromagnetiske spektrum
- Fotoners energi, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre
- Spektrallinjers rødforskydning
Indhold og arbejdsformer
Forløbet indledtes med at eleverne i grupper selvstændigt satte sig ind i og i matrixgrupper præsenterede en lang række grundlæggende fysiske størrelser; elementarpartikel, kvarker, proton, neutron, elektron, elektronskaller, elektrisk kraft, stærk kernekraft, elektrisk ladning, grundstof, nomenklatur for det periodiske system, massetal, enheden unit, isotop, elektromagnetisk stråling, foton, bølge- og partikelegenskaber, Plancks formel, bølgelængde, frekvens og energikvanter.
Dette tjente også som repetition af en række grundlæggende begreber de kendte fra c-niveau.
Det faglige indhold blev desuden gennemarbejdet med opgaver efterfølgende, ligesom det blev brugt gennem hele forløbet.
Bohrs atommodel, Bohrs postulater og formlen for energiniveauerne er udledt via Rydbergformlen, Plancks formel og bølgeformlen for lys. Formlen er anvendt til at regne på Lymann, Balmer og Paschen-serien.
Teorien er anvendt som baggrund for forståelse af rødforskydning som der er lavet øvelse om ligesom opgaverne i forløbet generelt har omhandlet astronomi. Blandt andet har eleverne identificeret absorptionslinjer i solens spektrum.
Forløbet blev genbesøgt mod skoleårets afslutning som valgfrit projekt, hvor eleverne i grupper målte (goniometer) på ukendte spektrallamper og forsøgte at identificere grundstoffet. Her blev gitterformlen naturligvis anvendt til databehandling, men det blev ikke udledt.
Demonstrationsforsøg
Foto-elektrisk-effekt
Elevforsøg
Bohrs atommodel med trappetrin som skaller og balloner som fotoner.
Grundstofjagt.
Produkter
Videoaflevering om Bohrs atommodel.
Mundtlig præsentation af forsøgsjournal for forsøget ”Grundstofjagt”
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=548 FysikABbogen, kap. 12
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=556 FysikABbogen, kap. 13.2 Rødforskydning
Basisfysik B, s. 352-359
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
8,00 moduler
Dækker over:
14 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
3
|
Kernefysik
Faglige mål
- Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt
- Kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
Kernestof
-Naturens mindste byggesten, herunder atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof og grundstoffernes dannelseshistorie.
- Radioaktivitet, herunder henfaldstyper, aktivitet og henfaldsloven
Indhold og arbejdsformer
Forløbets indledtes med opgaver med brug af Einstein masse-energi-relation og bindingsenergi for nuklider med lavere og højere protontal end jern. Dette er præsenteret i relation til grundstofdannelse i stjerners fusionsprocesser.
I forlængelse heraf er der arbejdet med Q-værdi og bevarelsessætningerne (nukleontal, ladning, leptontal og energi), med opgaver om proton-proton-reaktioner i solen. Sidst i forløbet blev neutronindfangning ved Type IIa-supernovaer introduceret, og S- og R-processer er kort berørt, som forklaring på forekomsten af grundstoffer med Z > 28. Der er ikke regnet på disse processer.
Der er løst opgaver om henfaldskæder for α-, β^-- og β^+-henfald.
Der er læst supplerende materiale og set dokumentarklip om atomkraft, som oplæg til debat om argumenter for og imod atomkraft som løsning til at grøn omstilling.
Henfaldsloven for antal kerner og for aktivitet er introduceret både med 1/2 som grundtal og som eksponentialfunktion, mens udledningen af relationen mellem henfaldskonstanten og halveringstiden blev stillet som valgfri udfordring.
Der er lavet øvelse med terningkast, for hvilket der er lavet forsøgsjournal med bestemmelse af halveringstiden og henfaldskonstanten.
Henfaldsloven er desuden blevet brugt i regneopgaver om Radon-forekomst med fokus på sundhedsstyrelsen radonkort over Danmark.
Forløbet blev afsluttet med det klassiske ekstraktionsforsøg med måling af halveringstiden for Ba-137, om hvilket der blev lavet elevrapporter.
Elevforsøg
Halveringstiden af terningkast.
Halveringstiden af Ba-137.
Produkter
Elevjournal og -rapport.
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=566 FysikABbogen, kap. 14
https://fysikleksikon.nbi.ku.dk/g/grundstofdannelse_i_stjerner/
https://www.tv2fyn.dk/fyn/kun-en-energikilde-koster-faerre-menneskeliv-end-atomkraft-viser-tal
[url=]Fakta_om_atomkraft_V2_FINAL.pdf[/url]
https://www.dr.dk/drtv/se/atomkraft-_-ja-tak_-en-bizar-turistattraktion_363115
https://www.sst.dk/da/Borger/Straaling_-miljoe-og-klima/Om-ioniserende-straaling/Radon-i-boliger/Kort-over-radon-i-Danmark
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
10,00 moduler
Dækker over:
9 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
4
|
Kinematik
Faglige mål
Kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser.
Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt.
Kernestof
Kinematisk beskrivelse af bevægelse i én dimension og to dimensioner.
Indhold og arbejdsformer
Forløbet indledtes med arbejde med simulatorer med konstant hastighed og konstant acceleration. I forlængelse heraf lavede eleverne forsøg med at bevægelse sig med konstant hastighed og konstant acceleration, og analysere data herfra.
Der er regnet en opgave om en superbils acceleration og opbremsning, som en del af et gennemgående tema om trafiksikkerhed (https://www.youtube.com/watch?v=2ZUWNuHOFOc).
Middelhastighed og momentanhastighed er behandlet med afsæt i sekanter/tangenter til grafer og differentialregning. Ligeledes er middelacceleration og momentanacceleration også introduceret via differentialregning.
Bevægelsen af en kugle, der triller ud over en bordkant, er analyseret med fokus på den vandrette og lodrette bevægelse som eksempler på netop bevægelse med konstant fart og acceleration i hver sin dimension.
Bremseformlen er udledt og anvendt i forløbet om mekanik.
Elevforsøg
Gang og løb med konstant hastighed og acceleration.
Vandret ”kast” af kugle.
Produkter
Forsøgsjournal.
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=576 Kap. 15
https://www.youtube.com/watch?v=2ZUWNuHOFOc
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
8,00 moduler
Dækker over:
9 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
5
|
Mekanik
Faglige mål
- Kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes
Kernestof
- Anvende beskrivelse af kinematisk bevægelse i én og to dimensioner.
- Kraftbegrebet, herunder tyngdekraft.
- Newtons love anvendt på bevægelser i én dimension.
Indhold og arbejdsformer
Der er arbejdet med dynamometre og øvelser med kræfter i par og kræfternes parallelogram, samt tegnet kraftdiagrammer for diverse objekter.
Newtons love er introduceret og anvendt i analysen af figurer og forsøg, i særdeleshed til udarbejdelsen af diverse kraftdiagrammer og til at opstille udtryk for den resulterende kraft, som summen af alle kræfter.
Som fortsættelse af temaet om trafiksikkerhed, er der lavet øvelse om undersøgelse af dynamisk gnidningskoefficient i tørt og vådt føre, samt arbejdet med bremselængde i tørt og vådt føre. Der er desuden regnet opgaver i 2D om gnidning på skråplan, som blev undersøgt eksperimentelt efterfølgende og i den forbindelse blev udtrykket, statisk gnidningskoefficient=tan(theta), udledt (opgave 5.5.9).
Forløbet blev afsluttet med et større eksperimentelt arbejde om cyklers bremselængde og bremseformlen.
Elevforsøg
Dynamisk gnidningskoefficient i tørt og vådt føre.
Gnidning på skråplan.
Cyklers bremselængde og bremseformlen.
Produkter
Journal; Dynamisk gnidningskoefficient i tørt og vådt føre.
Rapport; Cyklers bremselængde og bremseformlen.
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=208 Kap. 5
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=585 Kap. 16.1, Newtons love
https://fdm.dk/nyheder/2017-10-se-her-sa-darligt-bremser-bilen-pa-sommerdaek
https://www.qld.gov.au/transport/safety/road-safety/driving-safely/stopping-distances
https://youtu.be/iDMAldBznkc?si=ke7OcVa2mTtNAXKD
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
12,00 moduler
Dækker over:
10 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
6
|
Tryk og opdrit
Faglige mål
- Ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser.
- Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt.
- Kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
Kernestof
- Kraftbegrebet, herunder tyngdekraft, tryk og opdrift.
Indhold og arbejdsformer
Forløbets indledning skete ved induktive forsøg, hvor eleverne selv skulle deducere sig frem til hvordan opdrift og Archimedes lov virker, ved brug af et bægerglas med vand, en vægt, et dynamometer og lodder.
Der er regnet opgaver fra bogen med særlig fokus på at kunne tegne kraftdiagram og opstille udtryk for den resulterende kraft.
Eleverne har gennemført og skrevet journal om forsøget, tryk i en væskesøjle, som er udført på vand, hvor formålet var en bestemme densiteten af væsken.
I denne forbindelse er der blevet arbejdet med bogens udledning af udtrykket for tryk i en væskesøjle.
Elevforsøg
Opdrift og Archimedes lov (kvalitativt)
Densitet af en væske.
Produkter
Journal (Densitet af en væske.)
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=218 Kap 6.1-3
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
6,00 moduler
Dækker over:
4 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
|
Titel
7
|
Elektricitet og sensorer
Faglige mål
- Kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge.
- Ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelse.
- Ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt.
- Kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes.
Kernestof
- Simple elektriske kredsløb med stationære strømme beskrevet ved hjælp af strømstyrke, spændingsfald, resistans og energiomsætning, herunder eksempler på kredsløb med elektriske sensorer.
Indhold og arbejdsformer
Ladningsbegrebet er introduceret ved demoforsøg med statisk elektricitet, og herfra er strøm og strømstyrke defineret og introduceret. Herefter er spænding og spændingsforskel indført som fald i elektrisk potentiel energi jf. bogen, og der er arbejdet med at sammensætte simple kredsløb og måle strømstyrke og spændingsfald over pære og resistor.
Eleverne har fået huskereglen; ”Ingen panik”, som er brudt til at huske at Positiv er Anode, Negetiv ”Is” Katode.
Ohms lov er undersøgt for simple kredsløb og der er arbejdet med at sammensætte kredsløb med resistorer i serie- og parallelforbindelse, og måle erstatningsresistans.
Joules lov er udledt for resistor også jf. bogen, og igen undersøgt eksperimentelt med opvarmning af vand.
Endelig er der arbejdet eksperimentelt med at konstruere og kalibrere en termoføler af nikelin og jern.
Elevforsøg
Simple kredsløb med serie- og parallelkoblede resistorer og måling af strømstyrke, spændingsfald og resistans.
Joules lov.
Produkter
Forsøgsjournal; Joules lov.
Materialer
https://fysikabbogen.systime.dk/?id=537
|
|
Indhold
|
Kernestof:
|
|
Omfang
|
Estimeret:
Ikke angivet
Dækker over:
17 moduler
|
|
Særlige fokuspunkter
|
|
|
Væsentligste arbejdsformer
|
|
{
"S": "/lectio/30/stamdata/stamdata_edit_student.aspx?id=666\u0026prevurl=studieplan%2fuvb_hold_off.aspx%3fholdid%3d64952166881",
"T": "/lectio/30/stamdata/stamdata_edit_teacher.aspx?teacherid=666\u0026prevurl=studieplan%2fuvb_hold_off.aspx%3fholdid%3d64952166881",
"H": "/lectio/30/stamdata/stamdata_edit_hold.aspx?id=666\u0026prevurl=studieplan%2fuvb_hold_off.aspx%3fholdid%3d64952166881"
}