Holdet A 2024 fy/x - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution NEXT
Fag og niveau Fysik C
Lærer(e) Anton Bischoff
Hold A 2024 fy/x (A 1x fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 NV Grundforløbet
Titel 2 Fysik 101 - Alt er energi!
Titel 3 Grundlæggende om Bølger - Lydens egenskaber
Titel 4 Lys: Fra Blå himmel til Hydrogen-atomet
Titel 5 Solsystemet - Den nære astronomi
Titel 6 Big Bang og Kosmologi

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

Beskrivelse
NV, der også er en del af pensum, var fælles for alle elever, men de har ikke haft samme undervisere i grundforløbet. Herunder følger en liste over nogle af de faglige begreber og forsøg det forventes at de har taget med fra NV.

Faglige Begreber og opgaver fra NV-forløbet
- Naturvidenskabelig metode (Hypotetisk-deduktiv primært)
- Fysiske størrelser og enheder
- Havniveau i forbindelse med smeltning af havis og indlandsis i Arktisk
- Strålingsbalance (Simpel udgave)
- Albedo og albedoeffekten
- Positive og negative Feedback-mekanismer
(is-albedo feedback'et som årsag til opvarmning af arktis)
- Drivhusgasser
- Kontrolforsøg, variabelkontrol
- Densitet som fysisk størrelse (massefylde = densitet!)
- Grønlandspumpen og Golfstrømmen
- Matematiske Modeller og lineær regression
- Densitet af væsker (som funktion af temperatur og salinitet (saltindhold))

Opgaver og afleveringer
- NV: Påvirker det havniveauet når isen smelter? (Havis vs indlandsis)
- NV: Hvorfor bliver det hurtigere varmt i arktis? Påvisning af Albedo (Både som laboratorieforsøg og som feltforsøg i NVNG)
- NV: CO2 som drivhusgas - Forsøg med spande, CO2 og malerlampe. (Strålingsbalance)
- NV: Densitet af vand. Kvalitativt (i gennemsigtige kar) og kvantitativt (bestemmelse af densitet ved lineær regression)
- NV: Densiteten af materialer
- NV: Formidlingsopgave: Hvad sker der for klimaet? Opsamling på NVNG og NVFY
Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 0 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Fysik 101 - Alt er energi!

Det første fysik-forløb fokuserer på energi, energibevarelse og energiomsætning. Vi taler om hvad fysik går ud på, hvad energi er (herunder energiformerne). Vi bruger termisk energi som omdrejningspunkt for at diskutere temperatur, tilstandsformerne, varmeledning, effekt og måler nyttevirkningen af en elkedel.

Vigtige begreber:

Enheder, symboler og fysiske størrelser. (Herunder enhedsreduktion)
Betydende cifre og præfikser
Energi som begreb, energimængder og enheden Joule
Energibevarelse ("Energisætningen")
Energiformerne (6 former vi har brugt i undervisningen)
Energikæder (Energi-omdannelser)
Effekt (P - Enheden Watt eller J/s)
Spisereglerne - at forstå/præsentere en formel
Temperaturens væsen og enheder (grader Celsius og Kelvin samt det absolutte nulpunkt)
Tilstandsformer og Faseovergange, kvalitativt
Termisk ligevægt (eksemplet med termokanden)
Varmefylde
Formelhåndtering og proportionalitet (Direkte eller omvendt proportionel)
Nyttevirkning (Omsat og Nyttig Energi)

Kapitler i Orbit B:
Link: https://orbitbstx.systime.dk/?id=1

1.3 - Størrelser
1.4 - SI-systemet
1.5 - Titals potenser og præfikser
2.1 - Energiformer
2.2 - Energi og Effekt
2.3 - Temperatur
2.4 - Energisætningen
2.5 - Indre Energi
2.6 - Varmefylde
2.10 - Nyttevirkning
(Orbit C) 2.4 - Varmefylde

Opgaver og øvelser
Forsøg: Måling af den menneskelige reaktionstid (rundkreds-forsøg)
Quizzer og regneopgaver løbende fra systime, både kvalitativt og kvantitativt
Rapport: Nyttevirkning af elkeddel
Test i energi

Se links til systime-quizzer på modulerne
Powerpoints og opgaver er tilgængelige på Teams.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Nyttevirkning af en elkedel 15-12-2024
Nyttevirkning af en elkedel 15-12-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Grundlæggende om Bølger - Lydens egenskaber

Beskrivelse
Forløbet introducerer eleverne til bølger som fænomen, med de grundlæggende begreber til beskrivelsen af bølger. Vi bruger Lyd som udgangspunkt for en diskussion og bearbejdning af egenskaberne for en mekanisk bølge.

Vigtige begreber:
Bølger og Bølgetyper - Transport af energi
Mekaniske og Elektromagnetiske bølger
Længdebølger og tværbølger
Bølgeegenskaber: Amplitude, Bølgelængde
Frekvens og periode
Bølgelærens grundligning
(Farten på bølgen er Bølgelængden ganget frekvensen - Husk spisereglerne)

Lyd som fænomen:
- Lyd som mekanisk bølge, refleksion, ekko
- Lydens spektrum
- Lydens fart
- Lydens fart som funktion af luftens temperatur
- Lineær regression til bestemmelse af lydens fart
- Procentuelle afvigelser
- Dopplereffekten (kvalitativt og kvantitativt - Dopplerskiftet)
- Lydmuren
- (gentagelse af alle NV-begreberne om metode)

Spisereglerne til gennemgang af formler

Kapitler i Orbit B:
3.1 - Grundlæggende om bølger
4.1 - Grundlæggende om lyd
4.6 - Dopplereffekt


Quizzer fra Orbit:
Bølgegrupper, Amplitude og bølgelængde, Bølger i fart, Lydens fart, Dopplereffekten

Opgaver og øvelser
- Øvelse: Lav bølgetyperne med vores kroppe

- En masse øvelser/simulationer i bogen til undersøgelse af bølgers egenskaber og hastighed (Som fx denne: https://orbitcstx.systime.dk/?id=524#c3998)

- Det hørbare spektrum: Tortur af eleverne med gennemgang af tonerne fra høj -> lav (lys -> mørk) LINK

- Kvantitative beregninger på alle egenskaberne og fænomenerne med fx bølgelærens grundligning. (Herunder de fleste opgaver i kapitlerne i bogen)

- Rapport: Måling af lydens hastighed - undersøgelse af sammenhæng mellem temperatur og hastighed vha. lineær regression.

- Arbejde med fiktivt datasæt om Dopplereffekten (Excelark med data fra Anton)


Andet materiale
- NPR - What does sound look like?

Powerpoints er tilgængelige på Teams
Opgaver og links til fx quizzerne kan findes på modulerne.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Rapport: Lydens fart 09-02-2025
Rapport: Lydens fart 09-02-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Lys: Fra Blå himmel til Hydrogen-atomet

Forløbet introducerer eleverne til lys som bølger og relevante interaktioner (spredning, refleksion, absorption mm.). Først med forklaringer af hverdagsfænomener som den blå himmel (overfladiske forklaringer), senere en undersøgelse af drivhuseffekten og strålingsbalancen.

Herefter diskuteres lys som fotoner gennem Bohrs atommodel og hydrogenatomet. Dette som grundlag for forståelsen af atomare spektre. Afslutningsvis perspektiveres der til anvendelsen af atomare spektre til bestemmelse af grundstoffer med grundstoffernes fingeraftryk.

Vigtige begreber:
- Interaktioner af lys: Transmission, refleksion, absorption og spredning (kun meget kort berørt brydning og diffraktion)
- Elektromagnetisk Stråling
- Det elektromagnetiske spektrum
(Eksempler på kilder på de forskellige typer af stråling.)
- Den blå himmel og røde solnedgang (spredning i atmosfæren)


Lys som fotoner (med kvantiseret energi)
- Partikel/bølge dualiteten
- Drivhuseffekten, drivhusgasser og strålingsbalance (Variabelkontrol!)
- Energi i fotoner (E = h*f)    ((h =Plancks konstant))
- Bølgeligningen
- kort: Enheden Elektronvolt (eV) som energi-enhed.
- Spisereglerne til præsentation af formler
- Repetition af effekt (P = E/t)
- Atomets opbygning (protoner, neutroner, elektroner)
- Bohrs Atommodel (Bohrs postulater om energitilstande og fotoner)
- (Stationære) Energitilstande i atomet
- Grundtilstanden og exciterede tilstande (n = 1 .... n = x)
- Emission og Absorption af fotoner (Energibevarelse)
- Kort forklaring af selvlysende materialer
- Ionisering af atomer
- Hydrogenatomet og Balmerserien (+ Lyman og Paschen kort)
- Atomare spektre (Grundstoffernes fingeraftryk)
- Emissions- og absorptions spektre

Kapitler i Orbit B:
Link til Orbit B
5.1 - Lys og bølgeegenskaber
5.2 - Hvidt lys og dispersion (Orbit C)
7.4 - Den fotoelektriske effekt og fotoner
8.1 - Introduktion til Bohrs atommodel
8.2 - Hydrogenatomet
8.3 - Atomernes Fingeraftryk


Quizzer fra Orbit:
Lys som fotoner, Bohrs Atommodel, Hydrogenatomet 1 og 2, Grundstoffernes Fingeraftryk - atomspektre

Øvelser og opgaver
- Tegning af lysets interaktioner
- Simulation: Hvilke gasser er drivhusgasser?
- Forsøg (fra NV): Drivhuseffekten i en spand (strålingsbalance!)
- Test i lys
- Konstruktion af Bohr's atommodel på whiteboards
- Simulationer i Balmer-serien (https://orbitcstx.systime.dk/?id=c4392)
- Øvelse: Hvilket grundstof har du?
(Karakterisation af emissionsspektre, fysisk øvelse med fotoner og atomer på papir)

Andet materiale:
- COSMOS: Gemt i lyset (Denne så vi mellem lyd og lys) - fra CFU
- En Verden Af fysik C - Drivhuseffekten


Powerpoints er tilgængelige på Teams
Opgaver og links tilgængelige på modulerne
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Arbejd selv - Drivhus 07-03-2025
Arbejd Selv - Drivhus 07-03-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Solsystemet - Den nære astronomi

Beskrivelse
Eleverne introduceres til den nære astronomi gennem et fokus på fænomenerne som de opleves fra Jorden, og udfordringerne ved at lave en model over systemet. Vi konstruerer modeller over flere omgange, hvor vi går fra 2D til 3D-model der dokumenteres så godt som muligt, ved at visualisere de relevante fænomener. Afslutningsvis får vi styr på Keplers love, herunder en påvisning af tredje lov ved lineær regression.

Vigtigste begreber
- Jordens bevægelse i universet (Bevægelse er relativ! - Fra stillestående til millioner af km/t)
- Redegørelse for de 8 planeter kort
- Geocentrisk vs Heliocentrisk verdensbillede
- Udfordringer ved at modellere solsystemet (størrelsesordener og 2D modeller)

- Fænomenerne ser fra Jorden:
Døgnets længde,
Årstider (solhøjde, rotationsaksens hældning!, halvkuglerne, jævndøgn, årstiderne på Nord/sydpol)
Månens Faser
Formørkelserne (Sol- og Måneformørkelser, partielle/totale formørkelser)
Herunder Ekliptika, Månens bane-hældning og knudepunkternes betydning for muligheden for formørkelser.

- Enheden AE (Astronomisk enhed)
- Keplers Love om solsystemet, herunder lineær regression på Den Harmoniske Lov.

Kapitler i Orbit B
9.1 - Rejsen Starter
9.2 - Månen
9.3 - Solsystemet

Opgaver og øvelser
- Den nære Astronomi 1 - Årstiderne
- 2: Månen og formørkelser
- 3: Solsystemet i 3D
- 4: Keplers Love

- Produktion af modeller over solsystemets fænomener i 2D (Whiteboards)
- Produktion af modeller over solsystemets fænomener i 3D som videoer
- Keplers love, herunder Lineær Regression på data fra solsystemet til eftervisning af Den Harmoniske Lov.
- Videoer eller billedserier: Solsystemet i 3D.

Dokumentar/videoer
COSMOS: At stå op i Mælkevejen (fra CFU)
Kurzgesagt: The Solar System (https://www.youtube.com/watch?v=KsF_hdjWJjo
Kurzgesagt: You Are Not Where You Think You Are (https://www.youtube.com/watch?v=Pj-h6MEgE7I)


Powerpoints og materialer er tilgængelige på Teams
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Big Bang og Kosmologi

Beskrivelse
Vi starter dette (lidt for korte) forløb med at understrege forståelsen af universet gennem størrelsesforhold. Ved fx at diskutere et "verdenskort" over universet i forhold 1:10^9, og se at vi ikke kan repræsentere andet end solsystemet meningsfuldt på denne skala. Herefter tager vi et overbliksbillede over Jordens plads i universet, med de forskellige strukturer vi observerer, alt efter hvilken størrelsesorden vi ser på (Solsystemet < Lokale stjerner < Galaksen < Den Lokale Gruppe < Galaksehobe < Superhobe < Det Synlige Univers). Vi diskuterer effekten af lysets (langsomme, i kosmisk forstand) hastighed, og hvad det betyder for hvad vi kan observere. Vi gennemgår rødforskydning kvantitativt med kobling til Doppler-effekten, og bruger den til at forklare hvordan vi kan tolke Hubbles lov, og hvad den betyder for universets udvikling. Grundlaget for tolkningen af Hubbles lov som universets udvidelse eftervises med eksperimentet: Hubble's Lov med Elastik.
Vi behandler (mest kvalitativt udover Hubble) det vigtigste empiriske grundlag for Big-Bang teorien om universets begyndelse.

Vigtigste begreber
- Størrelsesordener og størrelsesforhold.
- En idé om forholdet mellem afstande i objektet (afstande mellem planeter i forhold til afstande mellem stjerner fx)
- En idé om størrelsesforholdene mellem objekter (Scale of the Universe)
- Strukturerne i universet: Jord/Måne < Solsystemer < Galakser < Lokal Gruppe < Galaksehobe < Superhobe < det synlige univers
- Hubble Ultra Deepfield
- Rødforskydning, z
- Rødforskydning som fartmåler (v = c*z)
- Recessionshastighed
- Hubbles Lov og Universets udvidelse (Enheden Megaparsec - Mpc)
- Big Bang teorien
- Den vigtigste evidens:
Hubbles lov, Kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling og grundstoffordelingen i universet.

Kapitler i Orbit B
1.5 - Titalspotenser og præfikser

12.3 - Mælkevejen
12.4 - Galaksehobe og Superhobe
12.6 - Universets udvidelse
12.7 - Hubbles Lov
12.8 - Big Bang
12.9 - Big Bang-teoriens grundlag


Opgaver og øvelser

- Størrelsesforhold, afstande ("Verdenskortet")
- Scale of the Universe ( på baggrund af https://htwins.net/scale2/ )
- (kort) afstanden til Proxima Centauri - Hvor længe vil det tage?
- Quizzer i rødforskydning fra Systime (kvalitativt og kvantitativt)

- Forsøg: Hubbles lov i et elastik-univers og Lineær Regression
- Formidlingsøvelse: Forklaring af Big Bangs fundament til familiemedlem

Dokumentarer/videoer
- Zooming in on the Andromeda Galaxy: https://www.youtube.com/watch?v=TijClV4uHIk
- Kurzgesagt: The Big Bang (https://www.youtube.com/watch?v=wNDGgL73ihY
- Universe Size Comparison 2020: https://www.youtube.com/watch?v=02Kgf9dCgME
- Veritasium - What Actually Expands In An Expanding Universe? ( https://www.youtube.com/watch?v=9DrBQg_n2Uo&t=43s )


Powerpoints og andre materialer er tilgængelige på Teams.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer