Holdet 2024 Fy/3g - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Gribskov Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Lars Bjørntoft
Hold 2024 Fy/3g (3g Fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 3g Fy - Introduktion til fysik B
Titel 2 3gFy - Elektricitet
Titel 3 3gFy - Naturvidenskabsfestival
Titel 4 3gFy - Atom- og kernefysik
Titel 5 3g Fy - Energi, tryk og temperatur
Titel 6 3g Fy - Mekanik
Titel 7 3g Fy - Vindmøller
Titel 8 3g Fy - Repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 3g Fy - Introduktion til fysik B

Om fysik B generelt:
Link til den gældende læreplan for fysik B (Fysik B - stx, august 2024). Højreklik på linket og vælg "Gem link som...".

Faglige mål for fysik B:
Eleverne skal:
* 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  
* kende til simple eksempler på simulering eller styring af fysiske systemers opførsel ved hjælp af it-værktøjer
* 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
* kunne undersøge problemstillinger og udvikle og vurdere løsninger, hvor fagets viden og metoder anvendes
* kunne behandle problemstillinger i samspil med andre fag.

Kernestoffet på fysik B udgøres af følgende:
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede
* grundtræk af den nuværende fysiske beskrivelse af Universet og dets udviklingshistorie, herunder Universets udvidelse og spektrallinjers rødforskydning
* Jorden som planet i solsystemet som grundlag for forklaring af umiddelbart observerbare naturfænomener
* naturens mindste byggesten, herunder atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof og grundstoffernes dannelseshistorie.

Energi
* 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
* ækvivalensen mellem masse og energi, herunder Q-værdier ved kernereaktioner.

Elektriske kredsløb
* simple elektriske kredsløb med stationære strømme beskrevet ved hjælp af strømstyrke, spændingsfald, resistans og energiomsætning, herunder eksempler på kredsløb med elektriske sensorer.

Bølger
* grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens, udbredelsesfart og interferens
* lyd og lys som eksempler på bølger
* det elektromagnetiske spektrum.

Kvantefysik
* atomers og atomkerners opbygning
* fotoners energi, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre
* radioaktivitet, herunder henfaldstyper, aktivitet og henfaldsloven.

Mekanik
* kinematisk beskrivelse af bevægelse i én dimension
* kraftbegrebet, herunder tyngdekraft, tryk og opdrift
* Newtons love anvendt på bevægelser i én dimension.

Resten af det vi har haft, er således supplerende stof.

Eksamensform:
Mundtlig prøve i to dele.

Eksperimentel del
Første del er eksperimentel, hvor op til 10 eksaminander arbejder i laboratoriet i ca. 90 minutter i grupper på normalt to og højest tre personer.
Eleverne arbejder med en kendt eksperimentel problemstilling, tildelt ved lodtrækning ved prøvens start. De eksperimentelle problemstillinger er ikke kendt af eleverne før prøvens start.
Eksaminator og censor taler undervejs med den enkelte eksaminand om det konkrete eksperiment, den tilhørende teori og den efterfølgende databehandling.

Teoretisk del
Anden del er en individuel mundtlig eksamination på ca. 24 minutter, med ca. 24 forberedelsestid. Eksaminationen er en faglig samtale mellem eksaminand og eksaminator.
Delopgaven tildeles ved lodtrækning ved forberedelsestidens start.
Delopgaven består at et fortrinsvis teoretisk, fagligt emne og indeholder et ukendt bilag, der kan være grundlag for perspektivering af emnet.
De teoretiske delopgaver (uden bilag) skal være kendt af eksaminanderne inden prøven.
Emnet for den teoretiske delopgave, skal være et andet end emnet for den eksperimentelle opgave.

Opgaverne, der indgår som grundlag for prøven, skal tilsammen i al væsentlighed dække de faglige mål, kernestoffet og det supplerende stof.

Anvendte bøger:
Som grundbog er benyttet "FysikBbogen, bind 1" og "FysikBbogen, bind 2" af Torben Benoni og Finn Elvekjær, Systime 2020.


Digitale ressourcer som man må tilgå via internettet til eksamen:
* OneNote klassenotesbog (se link under "Indhold" i dette forløb)*.
* Interaktivt periodisk system: Ptable.com.
* Interaktivt kernekort: Kernekort.dk.

Herudover må man tilgå hjemmesider og filmklip der er link til under "Indhold" under de enkelte forløb. Dokumenter, præsentationer mm. skal være downloadet på forhånd.

*) Internetadgang til klassenotesbogen gælder kun hvis man har en mac-computer (da synkroniseringen her ikke kan slås fra). På Windows-computere skal synkronisering af notesbogen være slået fra under eksamen. Bemærk at samarbejdsområdet i OneNoten er slået fra efter undervisningens ophør.


Om holdet
Holdet et er valghold, der består af elever fra fem forskellige klasser. Alle eleverne havde fysik C i 1.g.

Lærer:
Lars Bjørntoft (LB@gribskovgymnasium.dk)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 3gFy - Elektricitet

Indhold i forløbet:
* Elektrisk ladning: egenskaber og enhed for ladning.
* Coulombs lov.
* Elektrisk strømstyrke: definition og enhed, Kirchhoffs 1. lov.
* Spændingsforskel: definition (arbejdet den elektriske kraft udfører på en ladning pr. ladning) og enhed.
* Elektriske komponenter: karakteristik, resistans, Ohms 1. lov.
* Resistivitet / specifik resistans.
* Kobling af resistorer: serie- og parallelkobling, erstatningsresistans.
* Spændingskilde: elektromotorisk kraft, Ohms 2. lov.
* Elektrisk energi og effekt: Joules lov (formlerne for effekt afsat i en resistor).
* Kredsløb med elektriske sensorer.


Eksperimentelt arbejde:
* Journaløvelse: Eftervisning af Kirchhoffs' 1. lov og måling af spændingsforskelle i kredsløb med serie- og parallelkoblinger.
* Journaløvelse: Måling af karakteristik for komponenter (resistor, pære og diode).
* Journaløvelse: Måling af resistivitet (specifik resistans).

* Elevforsøg: Målinger af modstande for NTC- og LDR-resistorer, afhængigt af henholdsvis temperatur og lysstyrke, samt simple arduino-kredsløb med styrring. (Opgave uden skriftlig efterbehandling).

* Rapportforsøg: Karakteristik for et batteri (bestemmelse af polspænding, indre resistans og kortslutningsstrøm).
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal 1: Kirchhoffs 1. lov 29-08-2024
Journal 2: Spændingsmåling 03-09-2024
Journal 3: Karakteristikker for komponenter 12-09-2024
Rapport 1: Karakteristik for element 23-09-2024
Journal 4: Specifik resistans 10-10-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 28 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * 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. * Kende til simple eksempler på simulering eller styring af fysiske systemers opførsel ved hjælp af it-værktøjer.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 3 3gFy - Naturvidenskabsfestival

Indhold i forløbet:
Deltagelse i Dansk naturvidenskabsfestival.
* Overværelse af fysikforedrag
* Formidling af fysikfaglige emner til besøgende elever fra grundskolen.


Foredraget
Foredrag af forsker Alexander Simon Thrysøe fra DTU Fysik, Plasma Physics and Fusion Energy, med følgende beskrivelse:

"Fusionsenergi - kan man virkelig kopiere solen

"Det er ikke længe siden at vi afkodede Solens hemmelighed. Kan det mon lykkes at kopiere Solens fusionsprocesser direkte her på Jorden?

"En klimaneutral energiforsyning er blandt menneskehedens største udfordringer. Men tænk hvis man kunne efterligne solens energiform direkte her på Jorden. Vi kan tage et vigtigt skridt mod det ved realiseringen af fusionsenergikraftværker, som i fremtiden kan give os en sikker, ren og uudtømmelig energikilde med minimal klima- og miljøpåvirkning."



Formidling
Eleverne har skulle formidle selvvalgte emner med eksperimenter og elevinddragelse for 5 forskellige hold á 7-12 grundskoleelever.

Eksperimentelt arbejde:
Klassen var opdelt i mindre grupper, der lavede forskellige forsøg. Der er udført følgende forsøg:
- Forsøg med vandraketter
- Forsøg med varmluftballoner
- Forsøg med bygning af primitiv højtaler.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Skal ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt. * Skal gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til forståelse af naturfænomenet og samfundsudvikling. * Skal inddrage aktuelle faglige, teknologiske, samfundsrelevante eller globale problemstillinger, herunder en belysning af fysiske aspekter af bæredygtig udvikling. * Skal kunne formidle et emne med fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Gruppearbejde
  • Projektarbejde

Titel 4 3gFy - Atom- og kernefysik

Indhold:
* Atomets opbygning og Bohrs atommodel (repetition fra 1g)
* Kerneprocesser: alfahenfald, beta-minus og beta-plus henfald, elektronindfangning og gamma-henfald.
* Bevarelse af energi, nukleontal, elektrisk ladning og leptontal i forbindelse med kerneprocesser.
* Brug af kerne-/nuklidkort.
* Radioaktive familier.
* Henfaldsloven for antal og for aktivitet, enhed for aktivitet.
* Måling på radioaktive kilder: Geiger-Müller-rør og tågekammer.
* Absorption af radioaktiv stråling: Rækkevidde for alfastråling, maksimal rækkevidde for betastråling, halveringstykkelse for gammastråling.
* Kulstof 14-datering.
* Masseenergi og kernemasse: Einsteins masse-energirelation, massedeffekt, bindingsenergi, Q-værdi.
* Fission og fusion, herunder grundstoffernes dannelseshistorie.


Eksperimentelt arbejde:
* Rapportforsøg: Måling af halveringstiden for Ba*-137.

Demonstrationsforsøg:
* Rækkevidde for alfastråling
* Partikelspor i tågekammer.

Længerevarende eksperimentelt forløb: Kernefysiske målinger
Eleverne har i grupper arbejdet med selvvalgte forsøg. Ikke alle i klassen har lavet samme forsøg, men der er udfør følgende eksperimenter:
- Måling af dødtiden for GM-rør
- Måling af halveringstykkelsen for gammastråling i Pb og Al
- Eftervisning af afstandskvadratloven for gammastråling
- Måling af GM-rørets effektivitet overfor gammastråling.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal 5: Halveringstid for Ba-137* 21-11-2024
Rapport 2: Kernefysiske målinger 12-12-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 30 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Skal kende og kunne opstille og anvende modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge. * Skal ud fra grundlæggende begreber og modeller kunne foretage beregninger af fysiske størrelser. * Skal ud fra en given problemstilling kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter med givet udstyr og præsentere resultaterne hensigtsmæssigt. * Skal kunne behandle eksperimentelle data med henblik på at diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser. * Skal gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Gruppearbejde

Titel 5 3g Fy - Energi, tryk og temperatur

Indhold:
* Energi, effekt
* Energiformer og energibevarelse
* Tilstandsformer og faseovergange
* Varmetransport: Varmeledning, konvektion og varmestråling
* Tryk i væsker, barometerligningen, opdrift og Archimedes' lov
* Bernoullis princip
* Temperatur, celsius- og kelvin-skalaerne
* Tryk i gasser, ideale gasser, Avogadros lov, idealgasligningen og gaslovene.


Eksperimentelt arbejde:
Journaløvelse: Måling af den specifikke smeltevarme for is.
Journaløvelse: Eftervisning af Archimedes' lov.
Demonstrationsforsøg: Bestemmelse af det absolutte nulpunkt med lufttermometer - herunder eftervisning af Gay-Lussacs 1. lov.
Elevforsøg uden skriftlig efterbehandling: Eftervisning af Boyle-Mariottes lov og Charles' lov (Gay-Lussacs 2. lov).
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal 6: Smeltevarme for is 19-12-2024
Journal 7: Archimedes' lov 09-01-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * 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.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 6 3g Fy - Mekanik

Indhold:
* Newtons love.
* Kræfter, måling af kraft, kræfternes parallelogram, kraft som vektor.
* Gnidningskraft.
* Mekanisk energi og arbejde: En krafts arbejde, udledning af formlen for potentiel energi, arbejdssætningen.
* Lineær bevægelse, (t,s)-graf, middel- og momentanhastighed samt fart som størrelsen af hastigheden.
* Bevægelse med konstant hastighed, herunder stedfunktionen.
* Accelereret bevægelse, (t,v)-graf, middel- og momentanacceleration.
* Bevægelse med konstant acceleration, herunder hastigheds- og stedfunktion.

* Frit fald uden luftmodstand.


Eksperimentelt arbejde:
* Elevforsøg: Sammenhæng mellem tyngdekraft og masse (uden skriftlig aflevering)
* Journaløvelse: Eftervisning af arbejdssætningen (sammenhæng mellem tyngdekraftens arbejde på et faldende lod og den kinetiske energi af en vogn) ved bevægelse på luftpudebane.
* Journaløvelse: Videoanalyse af bevægelse med programmet Tracker. Både accelererende bevægelse og bevægelse med konstant hastighed.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal 8: Arbejdssætningen 04-03-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 24 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * 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.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 7 3g Fy - Vindmøller

Forløb om valgfrit emne.
Som lærerbogsmateriale, er benyttet uddrag fra bogen "Om fremtidens energi - bæredygtig forsyning" af Hans Birger Jensen, Systime 2024. Kapitlerne under "Indhold" henviser til denne bog.
Desuden er der anvendt uddrag fra bogen "Det danske vindmølleeventyr" af Flemming Petersen, Bjarning Grøn, Asker N. Kristensen og Anette Christensen, Fysikforlaget 2007.

Indhold i forløbet:
* Vindmøllers virkemåde og opbygning.
* Bernoullis princip, herunder Bernoullis ligning.
* Relativ vindhastighed.
* Vindmøllers effektivitet.
* Vindens effektivitet, vindmøllers nyttevirkning og vindmøllens effektivitet.


Eksperimentelt arbejde:
Eleverne har i mindre grupper lavet selvvalgte eksperimentelle undersøgelser af en modelvindmølle drevet af en ventilator. Eleverne har således ikke alle lavet de samme forsøg.
Der er lavet forsøg med:
* Mølleeffektens afhængighed af vingeform
* Mølleeffektens afhængighed af antal møllevinger
* Mølleeffektens afhængighed af vingevinkel
* Mølleeffektens afhængighed af vindhastigheden
Der er aflevere en journal over det eksperimentelle arbejde.



Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal 9: Vindmølleforsøg 10-04-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 3g Fy - Repetition

Indhold i forløbet:
* Information om eksamen: Forløb og bedømmelseskriterier.
* Præsentation af foreløbige eksamensspørgsmål.
* Eksamenstræning.
* Repetition af udvalgte faglige emner fra fysik C:
** Bølger.
** Bohrs atommodel og spektre.
** Kosmologi.

Eksperimentelt arbejde:
* Elevforsøg med måling af bølgelængde for lyd- og lysbølger.
* Elevforsøg med måling af linjespektrum for hydrogen.



Teoretiske eksamensspørgsmål
Pr. 14/4-2025

T1: Radioaktivitet og kernereaktioner
Stikord til inspiration: Forskellige typer radioaktiv stråling, kernereaktioner, halveringstid, halveringstykkelse, massedefekt.

T2: Elektricitet
Stikord til inspiration: Strømstyrke, spændingsforskel, resistans, kobling af resistorer, karakteristik for batteri.

T3: Energi, tryk og temperatur
Stikord til inspiration: Energiformer, faseovergang, specifik smeltevarme, tryk i væske, absolut temperatur, Archimedes’ lov, idealgasloven, vindmøller.

T4: Mekanik
Stikord til inspiration: Sted, hastighed, acceleration, bevægelse med konstant hastighed, bevægelse med konstant acceleration, frit fald.

T5: Kraft, arbejde og Newtons love
Stikord til inspiration: Måling af kraft, sammensætning af kræfter, resulterende kraft, acceleration, arbejde, potentiel energi, kinetisk energi, mekanisk energi.

T6: Universet og solsystemet
Stikord til inspiration: Solsystemets opbygning, naturfænomener, model for universet, sorte huller, Hubbles lov, det kosmologiske princip, rødforskydning.

T7: Bølger, lyd og lys
Stikord til inspiration: Bølgelængde, frekvens, bølgeligningen, interferens, gitterformlen.

T8: Atomer og lys
Stikord til inspiration: Atomets opbygning, Bohrs atommodel, energiniveauer, emisson og absorption, fotoner, spektre.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Dispositioner 15-05-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Almene (tværfaglige)
  • Overskue og strukturere - Fagligt overblik.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde