Holdet 2024 3g FY - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Marie Kruses Skole
Fag og niveau Fysik A
Lærer(e)
Hold 2024 3g FY (3g FY)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Mekanik
Titel 2 Felter
Titel 3 Elektriske transportmidler
Titel 4 Kvantefysik
Titel 5 Repetition

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

Fra læreplanen
- bevægelser i én og to dimensioner, herunder skråt kast og jævn cirkelbevægelse  
- bevarelsessætningen for bevægelsesmængde, herunder elastiske og uelastiske stød i én dimension  
- kraftbegrebet og Newtons love, herunder tryk, opdrift, gnidning og luftmodstand  
- gravitationsloven og bevægelse om et centrallegeme  
- kraft- og energiforhold ved harmonisk svingning  
- mekanisk energi i et homogent tyngdefelt og for gravitationsfeltet om et centrallegeme

Fokus
Undervejs i dette forløb var vi i Tivoli, hvor eleverne forholdt sig til fysik i ballongyngerne (cirkelbevægelser), dyrekarrusellen (cirkelbevægelser) og det gyldne tårn (Hookes lov).

Fokus har især været at få eleverne i gang med skriftlige eksamenssæt, samt at få lavet en del forsøg, der kan bruges til en eksperimentel eksamen. En del af forsøgene er dokumenteret gennem grupperapporter, der er skrevet og diskuteret i timerne.

Indhold
Kraftdiagrammer
Jævn cirkelbevægelse
Bevægelsesmængde og bevægelsesmængdebevarelse
Stød, centralt stød, elastiske og (fuldstændig) uelastiske stød i en dimension (meget kort berørt i 2d)
Bevægelsesformler, differentiation og integration
Kraftens arbejde
Kraftens impuls (sammenhæng mellem kraft og bevægelsesmængdeændring)
Arbejdssætningen
Hookes lov, fjedre og harmonisk svingning, potentiel energi i fjeder
Skråt kast
Gnidning i væsker og gasser
Bevægelse på skråplan med og uden gnidning

Forsøg
- Jævn cirkelbevægelse med photogate og kraftmåler i cirkelbevægelsesapparat (grupperapport)
- Stød på luftpudebane (afstandsmåler eller kamera) (grupperapport)
- Hookes lov og harmonisk svingning (udstrækning af fjeder som funktion af vægt af lodder og lodret svingende fjeder med kraftmåler og afstandsmåler) (grupperapport)
- Skråt kast med videooptagelser (grupperapport)
- Muffinformes bevægelse (lodret fald med luftmodstand) (grupperapport)
- Bevægelse på skråplan med gnidning (grupperapport)

Evaluering
Fremlæggelser af erfaringer i Tivoli
Prøve
Aflevering af besvarelser af gamle eksamenssæt
Deltagelse i fysik-OL (valgfrit, knap halvdelen af holdet deltog)

Materiale
Basisfysik A, kapitel 1 (undtaget kort afsnit om Stokes lov og Millikans eksperiment)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 31 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Felter

Fra læreplanen
- gravitationsloven og bevægelse om et centrallegeme
- mekanisk energi i et homogent tyngdefelt og for gravitationsfeltet om et centrallegeme
- elektrisk felt og kraften på en elektrisk ladning, herunder feltet omkring en kuglesymmetrisk ladning og homogent elektrisk felt  
- eksempler på magnetiske felter, herunder homogent magnetisk felt og kraften på en strømførende leder   
- ladede partiklers bevægelse i homogene elektriske og magnetiske felter
- induktion, herunder Faradays induktionslov

Fokus
Vi har haft stor fokus på sikkerhed ved brug af spændingsforsyninger, herunder højspændingsforsyninger.

Indhold
Felter
Tyngdekraft og gravitationsloven fra punktmasser, beskrevet ved vektorer, tyngdefelt
Udledning af potentiel energi nær jordens overflade og generelt
Elektriske felter fra punktladninger
Elektronkanon
Kondensatorplader og homogene elektriske felter
Magnetfelter fra jorden og fra forskellige typer af magneter
Ferro-, para- og diamagnetisme
Biot-Savarts lov, magnetfelter fra forskellige konfigurationer af ledere: lang lige leder, flad spole, lang tynd spole, Helmholtz-spoler.
Lorentzkraften
e/m-forsøget gennemregnet
Hastighedsfilter og massespektrometer som regneopgave
Laplaces lov
Faradays induktionslov

Forsøg
- Indledende induktive forsøg med magneter, kompasser, teslameter, Pohls vugge, Ørsted-apparat osv.
- Afbøjning af elektroner i elektrisk felt fra kapacitorplader (rapport)
- demonstrationsforsøg van der Graff-generator
- e/m (individuel rapport)
- Måling af magnetisk fluxtæthed med forskellige konfigurationer af strømførende ledninger (lang lige leder, spoler, Helmholtz-spoler, ...)
- Kvalitativ forsøg med induktion i spoler fra stangmagnet
- Laplaces lov (rapport)

Evaluering
Video
Fremlæggelser

Materiale
Basisfysik A, kapitel 4 (undtaget afsnit om banebevægelser i tyngdefelter, raketligninger, mørkt stof, virial-sætningen, bestemmelse af jordens masse og almen relativitetsteori)
Basisfysik A, kapitel 5 (undtaget afsnit om kapacitorer)
Basisfysik A, kapitel 6 (undtaget afsnit om polvendinger)
Basisfysik A, kapitet 7 (dog undtaget Maxwells ligninger)
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Fysikaflevering 5 17-11-2024
Fysikrappport: Elektronkanon 27-11-2024
Fysikaflevering 6 08-12-2024
Fysikaflevering 7 12-01-2025
Rapport: Laplaces lov 28-01-2025
Fysikaflevering 8 02-02-2025
Terminsprøve fysik 05-02-2025
Video om felter 28-02-2025
Fysikrapport: e/m 02-03-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 28 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Elektriske transportmidler

Fra læreplanen
Fysik i det 21. århundrede: et emne, der udmeldes hvert år før 3.g-skolestart.

Fokus
Forløbet indeholdt en ekskursion til Clever i Sydhavnen.

Indhold
Erindring om ellære fra B-niveauet

Batteriet:
Hvilespænding
Indre modstand
Kortslutningsstrøm
Model for batteriet
Batterier i serie- og parallelforbindelse
Nominel spænding
Effekt
Nyttevirkning
State of Charge (SoC)
Afladningskurver
Batterier afledet under uhensigtmæssige temperaturer eller uhensigtmæssige strømstyrker

Motoren:
Motorkraft
Model for motoren
Vindingsmodstand
Motorkonstant
Omdrejningstal og vinkelfrekvens
Nyttevirkning
Gearing
Rullemodstand
Luftmodstand
Kraftmoment

Forsøg
Karakteristik af AA-batteri
Karakteristik af to AA-batterier i serie og parallelforbindelse (data blev mærkelige)
Karakteristik af motor (belastet til at motoren netop ikke drejede, måling af motorkraft og strømstyrke)
Karakteristik af motor (fastholdt forsyningsspænding og variere belastningen, måle strømstyrke og frekvens)

Materiale
Det sær-udgivne materiale
Norsk sketch om rækkeviddeangst: https://youtu.be/GrxbC1grGWY
Simulering af jævnstrømsmotor fra Walter Fendt: https://www.walter-fendt.de/html5/phda/electricmotor_da.htm
Vejledende opgaver

Evaluering
Prøve
Regning af de vejledende opgaver i timerne
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Kvantefysik

Fra læreplanen
- atomers og atomkerners opbygning  
- fotoners energi og bevægelsesmængde, partikel-bølge-dualitet, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre  

Indhold
Fotoelektrisk effekt
Fotoners energi
Fotoners bevægelsesmængde
Partikel-bølge-dualitet
de Broglie bølgelængder
Ubestemthedsrelationer

Forsøg
- Plancks konstant med dioder
- Elektroners bølgeegenskaber med elektrondiffraktion

Evaluering
Prøve
Fremlæggelser

Materiale
Basisfysik A, kapitel 8, dog undtaget afsnit om comptonspredning, pardannelse og annihilation, absorption af ioniserende stråling og om impulsmoment og spin samt anvendelser.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Repetition

De sidste moduler, hvor eleverne har fremlagt et enkelt eksamensspørgsmål foran læreren, og hvor vi har taget eksperimentelt udstyr for året frem.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer