Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2019/20 - 2020/21
Institution Øregård Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Kasper Munch Pedersen, Rune Munk
Hold 2019 Fy/y (1y Fy, 2y Fy)

Oversigt over gennemførte forløb
Titel A Introduktion til naturvidenskab
Titel B 1. Livet i solsystemet og i universet
Titel C 2. Kræfter, tryk og gasser
Titel D 3. Livets energi
Titel E 4. Repetition og tilføjelse til energi
Titel F 5. Bølger
Titel G Forberedelse til studietur
Titel H 6. Atomdetektiverne
Titel I 7. Den kosmiske eftersøgning
Titel J Bevægelse og Newtons love (VIRTUELT)
Titel K Elektricitet (delvis virtuelt)

Beskrivelse af de enkelte forløb (1 skema for hvert forløb)
Titel A Introduktion til naturvidenskab

Dette korte indtroduktionsforløb handlede om at stifte bekendtskab med den grundlæggende tankegang og de grundlæggende begreber og redskaber, som vi skal bruge, øve og forfine i to år.

Vi har arbejdet med:

Den naturvidenskabelige metode, enheder og fysiske størrelser, måleusikkerhed ift. fejlkilder, absolut og relativ afvigelse samt betydende cifre.

Eksperimentelt arbejde: identifikation af ukendte væsker ud fra densitetsbestemmelse

Pensum: FysikABbogen 1, Elvekjær & Benoni, 2005 Systime. Kapitel 1 (10 sider)

Links:
https://www.youtube.com/watch?v=7bUVjJWA6Vw (se dette link efter du har læst om figur 2.4 side 15 i bogen)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel B 1. Livet i solsystemet og i universet

Livet i universet.

Beskrivelse:
Forløbet omhandler vores plads - som levende væsener - i universet. Det kredser derfor om vores eget solsystems opståen og opbygning som udgangspunkt for at forstå vores plads som levende væsener i universet. I den forbindelse inddrages også exoplaneter og muligheden for liv på disse. Forløbet inddrager også et historisk perspektiv på vores stræben efter at forstå vores plads i universet med særligt fokus på det eksperimentelle og teoretiske arbejde udført af videnskabsfolk og filosoffer igennem tiden.

Indhold i stikord:
1. Solsystemets opståen og opbygning (vores moderne forklaring)
2. Forklaring på umiddelbart observerbare fænomener baseret på ovenstående. Herunder: dag og nat, Månens faser, formørkelser, årstider, planeternes umiddelbare bevægelse.
3. Betingelser for liv og undersøgelse af exoplaneter
4. Overgangen fra geocentrisk til heliocentrisk verdensbillede med fokus på det arbejde som blev udført af Aristoteles, Ptolemæus, Kopernikus, Brahe, Kepler, Galilei og Newton.

Indhold (pensum):
FysikABbogen1, Systime, 2005, kapitel 3 (25 sider).
Film: Den bevægede jord (https://filmcentralen.dk/gymnasiet/film/den-bevaegede-jord - kræver UNI-login)
Film: Jorden og Mars. Episode 2 af britisk vidensskabsserie fra 2019 (https://www.dr.dk/drtv/serie/planeterne_132833 - kræver at man betaler licens)

Eksperimentelt arbejde: Undersøgelse af Venus' faser og solsystemets opbygning

Ekskursion: Besøg på Planetariets udstilling og Rundetårns observatorium. Besøget supplerede indholdet beskrevet ovenfor; den historiske udvikling i verdensbilledet med præsentation af fx en sekstant som den Tycho Brahe brugte, universets opståen og udvikling (herunder mørkt stof og energi som ikke er en del af dette forløb), atomer i liv og i universet og atomernes oprindelse.


Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel C 2. Kræfter, tryk og gasser

Bemærk at afslutningen på dette forløb foregik virtuelt pga. coronanedlukningen 11/3.

Dette forløb handlede om den fysiske forståelse af kræfter og tryk, temperatur og gasser. Forløbet kredsede om disse tre grundspørgsmål:

1. Hvordan flyver en flyvemaskine?
2. Hvordan flyver en luftballon?
3. Hvordan flyder et skib/en ubåd?

Indholdet i forløbet er:

- Forståelse af kræfter ud fra Newtons 3 love. Newtons 2. lov er endnu ikke formuleret i sin matematiske udgave, det kommer i 2.g. Herunder angrebspunkt, fjern- og kontaktkræfter, resulterende kraft, indtegning af kræfter med størrelse og retning ift. bevægelse, sammensætning af kræfter (kræfternes parallelogram).
- Eksempler på kræfter: tyngdekraft (både gravitationsloven og den lineære masseafhængighed ved jordoverfladen) og gnidningskraft på vandret underlag
- Tryk i væsker og i luften samt Archimedes' lov
- Introduktion til Kelvinskalaen (men ikke særlig uddybning af temperaturbegrebet, det kommer under næste forløb)
- Idealgasligningen og dens praktiske anvendelse på hverdagsfænomener (såsom at trække vejret, pumpe en ballon op, lufttrykket i et bilhjul m.m.)

Pensum: FysikABbogen 1, Elvekjær & Benoni, 2005 Systime. Kapitel 4,5 og 6 (33 sider)

Inkursion: Raketfysik og -kemi. En skoledags inkursion om fysikken og kemien bag raketter med konstruktion af "knaldgasraketter" samt eksperimenter med flydende kvælstof og tøris.

Eksperimentelt arbejde:
- Måling af tyngdekraft og gnidningskraft på vandret underlag
- Måling af tryk i væskesøjle
- Efterprøvning af Archimedes' lov med nedsænkning af lodder i vand
- Boyle-Mariotte og Gay-Lussacs 1. lov
- Hjemmeforsøg (under corona-nedlukning): bestemmelse af tryk i støvsuger (https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=eBw2nyNPjpg&feature=emb_logo)
- Demonstrationsforsøg: Bernoullis princip

Andre links:

https://www.youtube.com/watch?v=VDf00z8sMFw

https://www.sciencealert.com/how-this-small-lake-in-africa-once-killed-1-700-people-overnight-and-we-still-don-t-know-why




Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 29,5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel D 3. Livets energi

Dette forløb er foregået virtuelt under nedlukningen pga. COVID-19.

Forløbet har taget udgangspunkt i en forståelse af hvordan energi bevæger sig og omdannes med særlig fokus på vores planet Jorden og særligt energiens betydning for menneskers liv. Det er sket ved at starte med et makroperspektiv (stort perspektiv) på hvordan energi på Jorden kommer primært - men ikke udelukkende - fra Solen. Herefter hvordan den på mangfoldig vis omdannes selv mens den omdanner vores omgivelser.
Derefter har vi i undervisningen rettet fokus på hvordan vi som menneskeligt samfund forsyner os med energi og hvordan vi omdanner energi på forskellig vis. De miljømæssigt belastende sider af denne proces er også introduceret med fokus på CO2-udledningens klimapåvirkning og enkelte andre punkter såsom afbrænding af biomasse. I den forbindelse har vi gået i dybden med termisk energi og faseovergange, som spiller en central rolle både i energiforsyning både i vores kroppe, vores hjem og vores samfund.
Mekanisk energi, der ligeledes er central i energiforsyning, er også uddybet med fokus på bevarelse af mekanisk energi og de forudsigerlser som kan laves kvalitativt og kvantitativt under den forudsætning.

Stikord: Energiformer, -strømme og -omdannelser, energibevarelse og -kvalitet, nyttevirkning, effekt, dannelse af elektrisk energi, vindmøller, kraft(varme)værker med forskellige brændsler, fjernevarmeforsyning, potentiel og kinetisk energi, arbejde, varme, termisk energi, temperatur, varmelærens 1. hovedsætning, (specifik) varmekapacitet, faseovergange, specifik fordampnings- og smeltevarme.

Pensum er FysikABbogen 1, Elvekjær & Benoni, 2005 Systime. Kapitel 7, 8 og 9, dog ikke side 171 om ændring af den mekaniske energi, som kommer i 2.g. 43 sider.

Desuden:
- https://web.microsoftstream.com/video/91eb4097-d3ef-4555-9175-eeb7ec493fd3  (hvad bremser hurtigst - en lastbil eller varevogn)
- https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle
- https://oregard.sharepoint.com/sites/1yFysik19-20/Klassematerialer/Energistr%C3%B8m.m4a (min podcast om energiens strøm fra Solen til Jorden m.m.m)
- https://ourworldindata.org/energy (globale energitrends geografisk og historisk)
- https://energinet.dk/energisystem_fullscreen
- https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Statistik/flow2017-.pdf (DK's energistrømme 2017)

Hjælpelinks, der hjælper på at forstå og fortolke pensum:
- https://oregard.sharepoint.com/sites/1yFysik19-20/Klassematerialer/Energiproduktion%20i%20DK.m4a (min podcast om energiproduktion i DK)
- https://oregard.sharepoint.com/sites/1yFysik19-20/Klassematerialer/Energikvalitet%20og%20mikroskopisk%20orden.m4a (Min podcast om energikvalitet og mikroskopisk orden)
- https://oregard.sharepoint.com/sites/1yFysik19-20/Klassematerialer/Energiflow%202017%20i%20DK%20til%201y.mp4 (min instruktion til analyse af energistrømme i DK)


Eksperimentelt arbejde:

-Opvarmning af vand i elkedel med LoggerPro databehandling
-Fordampning af vand i elkedel med LoggerPro databehandling
-Analyse af frit fald med fokus på mekanisk energi i Loggerpro (basketball-kast)
-Fænomenologisk (oplevelsesbaseret) forsøg: sansningen af varme og temperatur og smeltning af is på forskellige overflader
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Rapport: Raketvidenskab 03-04-2020
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 23 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel E 4. Repetition og tilføjelse til energi

Dette var det første forløb i 2.g. Der var fokus på repetition pga. den store del af undervisningen, der foregik virtuelt i forrige skoleår. Der blev løst opgaver og lavet forsøg relateret til mekanisk og termisk energi (samt lidt til forløbet om gasser, der dog kun var foregået delvist virtuelt i 1.g).

Eksperimenter:
   Termisk energi:
-Bestemmelse af vands specifikke varmekapacitet i elkedel med kendt effekt
-Bestemmelse af elkedels effekt ud fra kendt varmekapacitet af vand, der opvarmes
-Bestemmelse af vands specifikke varmekapacitet ved at koge vand på en vægt (med kendt effekt af varmelegeme)
I de tre ovenstående forsøg var der fokus på at der skulle laves passende lineære regressioner, som skulle tolkes.
-Bestemmelse af messings specifikke varmekapacitet ved at overføre et messinglod fra kogende vand til vand ved stuetemperatur

   Mekanisk energi:
-Undersøgelse af den mekaniske energi for en bold i et skråt kast. Videooptagelse.
-Ændring af mekanisk energi: videooptagelse af cyklist der kører med konstant hastighed indtil der bremses maksimalt. Undersøgelse af hastighed, bremsekraft og gnidningskoefficient

Loggerpro blev brugt til al databehandling i ovenstående forsøg. Eleverne har lært at bruge Loggerpro til videoanalyse samt beregninger, grafer og regressioner.

Desuden er side 171 inddraget omkring ændring af mekanisk energi, og det blev også repeteret i juleafslutningsopgaver senere på året (op til jul, i sagens natur). 1 side tilføjet til pensum fra 1.g.

Der blev lavet en videoaflevering i grupper om ovennævnte forsøg.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Energiforsøg 18-09-2020
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel F 5. Bølger

Forløb om bølgernes forunderlige verden.

Pensum: FysikABbogen 1, Systime, 2005, Elvekjær & Benoni. Kapitel 10 (38 sider). Følgende sider fra kapitlet er ikke pensum: 210, 211, 222, 223, 226, 227, 236, 237, 244-246, 252-255.

Stikord: Basal beskrivelse af harmoniske bølger (med fokus på amplitude, bølgelængde, periode, fart og frekvens), bølgeligningen og dens begrundelse/udledning (øvet i videoaflevering) og særligt anvendt på lys, frekvensens/bølgelængdens betydning for sanseindtryk af lyd og lys, varmestråling med eksempler, Wiens forskydningslov, interferens, brydning med mange virkelige eksempler såsom regnbuer/øjet/undersøgelse af Jorden m.m., afbøjning af lyd og lys samt stående bølger med særligt fokus på stemmen og instrumenter.

Klasseeksperiment:
-Bestemmelse af lydens hastighed i luft og i metal

Eleveksperimenter. Denne del blev udført som den selvstændige del af Fysik B. Eleverne fik en vifte af forsøg at vælge imellem og skulle udføre ét inden for hvert hovedområde: Brydning / Afbøjning / Stående bølger. Eksperimenterne ligger i Teams under mappen "Selvstændigt eksperimentelt gruppearbejde".


Supplerende materiale:
Interaktive præsentationer af brydning og regnbuer (ligger i Teams) og her:
https://drive.google.com/file/d/1GQ-IMCwWrEaws9mOu5OFqrF9vcSAaL_i/view
https://drive.google.com/file/d/1it6y5bgScCjZw7bVAmh6Nj20Hdm4DDhS/view

Hjemmeside om hvad lyd er:
https://dosits.org/decision-makers/tutorials/science/what-is-sound/
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 35 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel G Forberedelse til studietur

Denne lille afstikker af en uge gik med at forberede eleverne til det faglige, som der skulle arbejdes med på studietur. Desværre blev studieturen i denne omgang aflyst.

Vi arbejdede eksperimentelt med at bestemme vores bredde- og længdegraf ud fra Solens højde og tidspunktet for middag samt at bestemme Solens diameter ud fra dens bredde og kendt afstand (vi observerede med særlige "solbriller").

Vi gik også historisk til værks for at forstå tidligere generationers besvær med og kamp for at bestemme særligt længdegrad samt afstande i vores solsystem (se de vedhæftede PDF-filer fra fredag i uge 39, i dette forløb).
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel H 6. Atomdetektiverne

Atomdetektiverne!

Dette forløb foregik rent virtuelt og der er ikke lavet forsøg.

Som russiske atomdetektiver der udsendes fra Moskva til den mindre kendte lille by Tabory, hvor en forbrydelse mistænkes, har eleverne i 10 dele arbejdet sig igennem mysteriet og - ikke mindst - hævnet ofrene.
De 10 dele og alt ekstra materiale ligger i Teams og skal I, 2y, læse forløbet op, så tag udgangspunkt i de 10 dele og den historie, som vi var igennem.

Pensum:

FysikABbogen 2, Systime, 2005 Elvekjær & Benoni.
Kapitel 2 minus side 70-73 og 78-90.
Kapitel 4 minus del 4 (om måling på radioaktive kilder) og del 9 om grundstoffernes dannelse (denne del er dog en del af forløbet Den Kosmiske Eftersøgning).
I alt 57 sider.

Stikord: Beskrivelse af atomets opbygning, kræfter og størrelsesforhold (hvorfor kan man fx ikke med synligt lys se atomer?) - grundstoffer, isotoper og masse af atomer - henfaldsloven med fokus på kulstof-14 datering og datering af fx meteoritter med K-40 - fotoelektrisk effekt og Bohrs atommodel anvendt til identifikation af atomer - 5 forskellige radioaktive henfald: gamme, alfa, beta plus/minus og elektronindfangning - absorption og halveringstykkelse for alfa, beta og gamma stråling - kerneenergi med primært fokus på fission i atombombe og atomkraftværk.

Supplerende materiale:
- Lydfiler ligger i Lectio, de er et godt sted at starte, hvis I skal læse op og god hjælp til at huske begreberne.
- Desuden diverse internetsider og animationer om fx fission i bomber og kraftværk (se de enkelte dele af historen, hvor alle links ligger inde i)
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Sjove opgaver I 24-01-2021
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel I 7. Den kosmiske eftersøgning

OBS. Forløbet har været rent virtuelt og uden eksperimenter.

Den kosmiske eftersøgning! Astronauten Kim har sendt et lidt mystisk signal fra en fjern galakse, hvor han slet ikke burde kunne være. Eleverne har i den kosmiske eftersøgning udforsket rummet og dets mystiske bestanddele, fortid og fremtid for at kunne finde Kim.

Den kosmiske eftersøgning del I-V ligger i Teams. Start med dem, hvis I skal læse op på forløbet og/eller start med vores mindmap, der viser de dele vi har været igennem:
https://prezi.com/view/epiIQWJQ9t3luqMa7qKO/

Pensum: FysikABbogen 2, Systime, 2005, Elvekjær & Benoni.
Kapitel 4, del 9 om grundstoffernes dannelse
Kapitel 3 minus del 7.
I alt: 27 sider.

Stikord: Se mindmap for et overblik over de begreber som vi har været igennem. Her følger en stikordsform: rødforskydning (kosmologisk og dopplerforskydning), Big Bang teorien og dens evidens, mikrobølgebaggrundsstråling, Hubbles lov, afstandsbestemmelse med primært fokus på absolut/relativ lysstyrke af "kosmiske fyrtårne", universets fortid og fremtid, det kosmologiske princip, grundstoffernes dannelsei Big Bang og i stjerner.

Supplerende materiale:
Det gådefulde univers, dokumentar på DR
Diverse links som findes inde i de enkelte dele af eftersøgningen.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Kosmisk eftersøgning del V (sjove opgaver II) 21-02-2021
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel J Bevægelse og Newtons love (VIRTUELT)

Forløbet er kernepensum.

Stikord:
Lineær bevægelse, hastighed (middel og momentan), acceleration (middel og momentan), bevægelse med konstant hastighed, bevægelse med konstant acceleration. Newtons love, lodret bevægelse, skråt kast.

Læst stof:
FysikABbogen 1 af Elvekjær og Benoni. Systime, 2006.
Side 183-185, 186-187, 189-190, 192-194 og 196-197. (8 sider)
Side 203-206 og 209-211

Øvelser:
- lodret fald uden luftmodstand (lavet hjemme under nedlukning, video og LoggerPro)
- skråt kast uden luftmodstand (lavet hjemme under nedlukning, video og LoggerPro)
- lodret fald med luftmodstand (lavet på gymnasiet, GoMotion og LoggerPro)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel K Elektricitet (delvis virtuelt)

Forløbet er kernepensum.

Stikord:
Ladning, elektrisk strømstyrke, spændingsforskel, karakteristikker, resistorkoblinger, erstatningsresistans, elektrisk energi og effekt.

Øvelser:
- karakteristik af modstand og pære (virtuel øvelse)
- resistivitet (med rapport)

Læst stof:
FysikABbogen 1 af Elvekjær og Benoni. Systime, 2006.
Side 11-13, 16-18, 21-23, 27-29, 33-35 og 42-43. (18 sider)
Vejledning til øvelsen. (3 sider)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer