Holdet 2023 Fy/t - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Birkerød Gymnasium og HF
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Lauritz Carlsen
Hold 2023 Fy/t (1t Fy, 1t Fy-øv, 2t Fy, 2t Fy-øv)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Kinematik og mekanik 1 (Introduktion til fysik)
Titel 2 Tryk, opdrift og ideale gasser.
Titel 3 Introduktion til studieretningen (C-14 metoden)
Titel 4 Varmelære og kalorimetri.
Titel 5 Bølgelære
Titel 6 Atom - og kernefysik
Titel 7 Det moderne verdensbillede
Titel 8 Elektrostatik og computeren
Titel 9 Mekanik og kinematik
Titel 10 Repetition og eksamensforberedelse

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Kinematik og mekanik 1 (Introduktion til fysik)

Vi arbejder med en introduktion til fysikfaget gennem arbejde med simpel kinematisk bevægelse, herunder: Galileis faldlov, bevægelse med konstant fart og konstant acceleration. Desuden en introduktion til mekanisk energi og omdannelse af mekanisk energi.

Derudover en introduktion til fagets arbejdsmetode, enheder, fysiske størrelse og videnskabelig notation.

Elev forsøg:

Måling af objekter med konstant fart og konstant acceleration. (Faldende bold, kørende robot)
Mekanisk energibevarelse i en bordtennisbold
Meteorkratere
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Tryk, opdrift og ideale gasser.

Vi arbejde med de fysiske størrelser tryk og opdrift. Eksempler med væske og gasser - herunder også en beskrivelse af gasser ud fra idealgasligningen. Vi udleder en formel for trykket i en væske/gassøjle og ser på forskellige fysiske eksempler med kraftbalance, hvor opdriften er blandt de virkende kræfter. For ideelle gasser vil vi opstille tilstandsligningen og se på forskellige specialtilfælde af denne ligning, hvor forskellige af de indgående fysiske størrelser holdes konstante.

Forsøg:

Opdriften af en heliumballon (løfteevne)
Specialtilfælde af idealgasloven (Boyles lov, Gay-Lussacs lov)
Opdriften på et legeme nedsænket i vand
Trykket i en væskesøjle
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Introduktion til studieretningen (C-14 metoden)

Fællesfagligt emne: Kulstof 14 metoden.

Deltagende fag: Mat, Fys

Forløbets formål:
At introducere samspillet mellem matematik og fysik. Derudover bliver eleverne bekendt med følgende faglige begreber:
Henfaldsloven, radioaktive henfald, eksponentielle funktioner.


Faglige metoder anvendt i forløbet:
Eksponentiel regression, forsøg med radioaktive isotoper og måling på ioniserende partikelstråling.

Viden og begreber knyttet til basal videnskabsteori anvendt i forløbet:
Aksiomatisk-deduktiv metode.
Matematisk modellering.
Datering med kulstof-14-metoden.
Statistisk analyse af mikroskopisk ensemble. (mange radioaktive nukliders overordnede opførsel)

Kompetencer til at arbejde projektorienteret anvendt i forløbet:
Problemløsning, laboratorieøvelser og databehandling omsat til mundtlig præsentation i form af en planche til formidling og mundtlig præsentation.

Produktform:
Der skal udarbejdes en plakat/planche. Den skal desuden indeholde data og databehandling fra henfaldsforsøget med kobling til kulstof-14-metoden. Herunder præsentation af eksponentielle sammenhænge i forbindelse med databehandling og bestemmelse af halveringstid.

Evaluering:
Lærerne har foretaget en mundtlig evaluering af forløbet i klassen. Eleverne foretager en skriftlig selvevaluering ved at udfylde portfolio under Opgaver i Lectio.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Varmelære og kalorimetri.

Vi arbejder med klassisk varmelære og termisk fysik. Opvarmning og afkøling. Overgange mellem tilstandsformer. Materialekonstanter relateret til forskellige stoffers varmeegenskaber. Varmetransport af forskellige typer.

Fællesforsøg:

Kalorimeter med rødglødende lod (opvarmet i gasflamme)

Elev forsøg:
Kalorimeterligningen
Vands fasediagram.
Newtons opvarmning/afkølingslov.
Vands fordampningsvarme
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Bølgelære

Vi arbejder med generelle bølgebegreber til at beskrive et bredt udvalg af bølgefænomener. Specielt fokus på lyd og lys.

frekvens, bølgelængdea, amplitude, decibel-skala og den menneskelige hørelse, dopplereffekten, resonans, toner, Bølgetyper, lydudbredelse og bølgefart
Interferens og fase, Lydintensitet, Mersennes lov om stående bølger på en snor, Partialtoner.

Forsøg

Fælles: Dopplereffekt med kørende robot, måling af lydens fart
Måling af lysets fart, udmåling af det synlige spektrum (gitterligningen)

Elevforsøg: Mersennes lov, Diffraktion af LASER (enkelt + dobbeltgitter), Refraktion i glasprisme, måling af solens spektrum (Wiens lov)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Atom - og kernefysik

Vi starter med at diskutere hvordan lys opstår ved emission fra atomer. Herunder Bohrs atom model, Planck formel for proportionaliteten mellem frekvens og energi, bølge - partikel dualitet og De Bruglies formel.

Dernæst arbejder vi med kerneprocesser og masse/energi ækvivalens. Beregning af Q-værdi. Fusion og fission, samt sandsynlighedsteori for radioaktive henfald: henfaldsloven.

Forsøg:

Måling af Hydrogens og Natriums spektrum

Elev forsøg:

Henfaldstiden for Ba-137. (Fra Studieretningsforløb i 1g)
Halveringstykkelse (for ioniserende stråling)
Afstandskvadratloven (for ioniserende stråling)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Det moderne verdensbillede

Vi arbejder med den moderne forståelse af verdensbilledet. Først starter vi med at beskrive fænomener i vores lokale solsystem og senere i forløbet zoomer vi ud og ser for de helt store længdeskalaer og hele det synlige univers.

Vi arbejder med metoder til afstandsbestemmelse herunder, parallaksemetoden, afstandskvadratloven (Cephied variable stjerne) og Hubbles lov. I den nære astronomi snakker vi om lyset fra vores egen sol, Wiens forskydningslov og varmespektre + absorptionsspektrum, og fusion i solen.

Ift. planeternes bevægelse vil vi komme ind på Keplers love samt Newtons universelle tyngdelov. Desuden skal vi se på metoder til detektering af exoplaneter som kredser omkring andre stjerne i vores galakse.

Forsøg:

Afstandskvadratloven med Spin-modulet (kørende robot med lyssensor)

Fællesforsøg:

Bestemmelse af lysets fart.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Elektrostatik og computeren

Vi undersøger elektriske kredsløb med statiske elektriske strømme. Herunder forskellige typer af komponenter.

Spændingsforskel, strømstyrke, elektriske kredsløb, kobling af resistorer, karakteristikker af elektriske komponenter,
sensorer (variable resistorer), Joules lov, Kirchoffs love, Coulombs lov, Batterier

Computeren:

Logiske gates (AND, OR, NAND, NOR, NOT), kontakter og transistorer, additionsmaskinen og binære tal, gates med elektriske kontakter

elevforsøg:

Karakteristik af resistor
Joules lov
Batterikarakteristik

Fælles forsøg:

Karakteristik af diode (Plancks konstant)
Resistivitet af en leder
Lysfølsom resistor (sensor)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 21 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Mekanik og kinematik

Vi fortsætter hvor vi slap i 1g og skal lære 4 forskellige kinematiske love, der beskriver bevægelse med konstant acceleration. Herefter arbejder vi med det skrå kast.

Introduktion til Newtons love. Kræfter som vektorer og frit-legeme diagrammer. Herunder eksempler på 2-dimensionelle systemer med opløsning af kræfter i komposanter. Vi introducerer kræfters arbejde og arbejdssætningen, og udleder formler for mekanisk energi heraf.

Vi afslutter forløbet med et længerevarende eksperimentelt forløb om mekaniske systemer i kraftligevægt.

Fællesforsøg:

Det skrå kast

Elev forsøg:

Mekaniske systemer i kraftligevægt: Bifilart ophængt masse, sprøjte i vand, faldende kageforme, friktionskraft med Spin-modulet (kørende robot).
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Repetition og eksamensforberedelse

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer