Holdet 2024 fy/i - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Gribskov Gymnasium
Fag og niveau Fysik C
Lærer(e) Lars Bjørntoft
Hold 2024 fy/i (1i fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 1i - Introduktion til fysik C
Titel 2 1i - Solsystemet og verdensbilledet
Titel 3 1i - Energi og bæredygtig udvikling
Titel 4 1i - Bølger, lyd og lys
Titel 5 1i - Atomer og lys
Titel 6 1i - TF1: Kernefysik og fortællingen om atombomben
Titel 7 1i - Kosmologi
Titel 8 1i - Repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 1i - Introduktion til fysik C

Om fysik C generelt:
Link til den gældende læreplan for fysik C (Fysik C - stx, august 2017).

Faglige mål for fysik C:
Eleverne skal:
* kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener eller kan føre til løsninger af problemstillinger, hvor faglige begreber og metoder anvendes
* kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative fysiske eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser
* kunne præsentere eksperimentelle data hensigtsmæssigt og ved hjælp af blandt andet it-værktøjer behandle data med henblik på at afdække enkle matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
* gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
* kunne formidle et emne med et elementært fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe
* kunne demonstrere viden om fagets identitet og metoder
* kunne behandle problemstillinger i samspil med andre fag.

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

Energi
* beskrivelse af energi og energiomsætning, herunder effekt og nyttevirkning
* eksempler på energiformer og en kvantitativ behandling af omsætningen mellem mindst to energiformer.

Lyd og lys
* grundlæggende egenskaber: bølgelængde, frekvens og udbredelsesfart
* det elektromagnetiske spektrum, fotoner og atomers absorption og emission af stråling
* fysiske egenskaber ved lyd og lys.

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

Eksamensform:
Individuel mundtlig prøve på grundlag af en bredt formuleret opgave inden for de områder, holdet har arbejdet med.
Eksaminationstid på ca. 24 minutter, med ca. 24 forberedelsestid. Eksaminationen er en faglig samtale mellem eksaminand og eksaminator.
Opgaven tildeles ved lodtrækning ved forberedelsestidens start.
Opgaven består at et fagligt emne og indeholder et ukendt bilag, der kan være grundlag for perspektivering af emnet.
Opgaverne (uden bilag) skal være kendt af eksaminanderne inden prøven.

Benyttet apparatur, som er relevant for opgaven, er til rådighed både i forberedelses- og eksaminationslokalet; men det er ikke meningen af der skal udføres egentligt eksperimentelt arbejde.

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:
Torben Benoni & Finn Elvekjær: "FysikCbogen", 3. udgave, Systime 2005-2020.


Lærere:
Lars Bjørntoft (LB@gribskovgymnasium.dk)

----------------------------------------------------------------------------------


Indhold i forløbet:
- Kosmisk zoom
- Ti-potenser, videnskabelig notation og præfixer.


Eksperimentelt arbejde:
- Elevforsøg: Svingningstid for et pendul, ved hjælp af den naturvidenskabelig metode (uden skriftlig aflevering)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 2 1i - Solsystemet og verdensbilledet

Indhold i forløbet:
* Solsystemets dannelse og opbygning.
* Størrelsesforhold i Solsystemet (bl.a. gennem denne interaktive skalamodel: If the Moon were only 1 pixel).
* Jorden som planet: Beskrivelse af naturfænomener som: Nat og dag, årstider, månens faser samt sol- og måneformørkelse.
* Verdensbilledets udvikling: Fra det geocentriske til det heliocentriske verdensbillede.

Film:
* Den bevægede Jord (Af Lars Becker-Larsen, Danisk Doc Production 2008).

Eksperimentelt arbejde:
* Demonstrationsforsøg: Naturfænomener som nat/dag, sommer/vinter, sol- og måneformørkelse demonstreret med globus, projektør og tennisbold som model af solsystemet.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener. * Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som samfundsudvikling. * Demonstrere viden om fagets identitet og metoder.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 3 1i - Energi og bæredygtig udvikling

Indhold i forløbet:
* Energiformer og energiomdannelse.
* Energikæder.
* Energibevarelse og energikvalitet.
* Energiforbrug (effekt) og nyttevirkning.
* Kemisk energi og brændværdi.
* Termisk energi ved opvarmning og afkøling; specifik varmekapacitet.
* Temperaturskalaer: Celsius- og kelvin-skalaerne.
* Faseovergange: Specifik smelte- og fordampningsvarme.
* Energikilder, miljø og bæredygtig udvikling.


Eksperimentelt arbejde:
Rapportforsøg: Måling af nyttevirkning, ved opvarmning af vand, for forskellige husholdningsapparater.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Fysikprøve 1 31-01-2025
Rapport: Måling af nyttevirkning 25-02-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener. * Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning

Titel 4 1i - Bølger, lyd og lys

Indhold i forløbet:
* Bølger, harmoniske bølger og elementære egenskaber for bølger: Amplitude, svingningstid, frekvens, bølgelængde og bølgehastighed.
* Typer af bølger: Transversal- og longitudinalbølger (tvær- og længdebølger).
* Bølgeformlen (sammenhængen mellem bølgelængde, frekvens og udbredelseshastighed).
* Interferens: Konstruktiv og destruktiv interferens, samt superpositionsprincippet og stående bølger.
* Lys som bølge (transversalbølge).
* Hvordan øjet virker - herunder farvesyn.
* Gitterformlen.
* Lyd som bølge (longitudinalbølge).
* Hvordan øret virker - herunder sammenhæng mellem tonehøjde og frekvens.
* Det elektromagnetiske spektrum.
* Varmestråling og Wiens forskydningslov.
* Fotoners energi.


Eksperimentelt arbejde:
* Demonstrationsforsøg: Det hørbare frekvensområde og overførsel af lyd mellem to stemmegafler.
* Journaløvelse: Stående bølger på en snor.
* Journaløvelse: Måling af bølgelængde for laserlys, ved hjælp af optisk gitter.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal: Stående bølger på snor 19-03-2025
Journal: Bølgelængde for lys 27-03-2025
Fysikprøve 2 07-04-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Kende og kunne anvende enkle modeller som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener. * Kunne beskrive og udføre enkle kvalitative og kvantitative eksperimenter. * Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til forståelse af naturfænomener.
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Gruppearbejde

Titel 5 1i - Atomer og lys

Indhold i forløbet:
* Atomets opbygning: Størrelses- og vægtforhold samt isotoper.
* Problemet med Rutherfords atommodel.
* Bohrs postulater og Bohrs atommodel.
* Partikel/bølge dualitet.
* Emissions- og absorptionsspektre.


Eksperimentelt arbejde:
Rapportforsøg: Måling af bølgelængderne i Balmerserien, med optisk gitter.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Fysikprøve 3 02-05-2025
Rapport: Balmerserien 20-05-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare forskellige fysiske fænomener. * Demonstrere viden om fagets identitet og metoder.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde

Titel 6 1i - TF1: Kernefysik og fortællingen om atombomben

Tværfagligt forløb med engelsk B og fysik C, med udgangspunkt i filmen "Copenhagen" fra 2002, instrueret af Howard Davies, om mødet mellem Niels Bohr og Werner Heisenberg i København 1941.

Eleverne skulle i grupper, på baggrund af filmen, lave en tværfaglig problemformulering om kernefysik og fortællingen om atombomben, besvare problemformuleringen og præsentere deres arbejde som en videopræsentation.

Fysikfagligt var der fokus på elementer fra kvantemekanikken: Bohrs atommodel, neutroners betydning for atomkernens stabilitet, fission, Heisenbergs ubestemthedsrelation, partikel/bølge dualitet og komplementaritet.

Materialer
Filmen "Copenhagen" fra 2002, instrueret af Howard Davies, om mødet mellem Niels Bohr og Werner Heisenberg i København 1941.
Der blev henvist til følgende sider i "FysikCbogen" 3. udgave, af Torben Benoni og Finn Elvekjær, Systime 2020:
* 4.4 Kvantefysikkens verdensbillede, side 159-164
* 7.5 Kerneenergi, side 260-262
* 7.6 Fission og fusion, side 264-268.
Og følgende internetsider:
* Heisenbergs ubestemthedsrelation:  Fysikleksikon fysikleksikon.nbi.ku.dk/u/ubestemthedsrelation/
* Københavnerfortolkningen: Niels Bohr Instituttet nbi.ku.dk/hhh/bohr/bohr/koebenhavnerfortolkningen/
* Københavnerfortolkningen: Den store Danske denstoredanske.lex.dk/k%C3%B8benhavnerfortolkningen
* Komplementaritetsbegrebet: Den store Danske denstoredanske.lex.dk/komplementaritet.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 1i - Kosmologi

Indhold i forløbet:
* Det kosmologiske princip
* Hubbles lov og Hubbletiden
* Astronomiske data fra stjernespektre (med udgangspunkt i filmen The Fingerprint of Stars).
* Rødforskydning, herunder Dopplereffekten.
* Måling af kosmologiske afstande: Parallaksemåling til nære stjerner og måling af afstande til galakser ud fra tilsyneladende størrelse.


Eksperimentelt arbejde:
* Eleveksperiment (uden skriftlig efterbehandling): Hubbles lov med elastik.
* Journaløvelse: Eftervisning af Hubbles lov: Computerøvelse på baggrund af data fra hjemmeside fra University of Washington.

Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Journal: Hubbles lov 14-05-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige - * Kende og kunne anvende enkle modeller, som kvalitativt eller kvantitativt kan forklare fysiske fænomener. * Gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling. * Demonstrere viden om fagets identitet og metoder.
Væsentligste arbejdsformer
  • Lærerstyret undervisning

Titel 8 1i - Repetition

Indhold i forløbet:
* Information om eksamen: Forløb og bedømmelseskriterier.
* Præsentation af foreløbige eksamensspørgsmål.
* Eksamenstræning.
* Repetition af udvalgte faglige emner.


Teoretiske eksamensspørgsmål:
Pr. 11/5 2025 - Ændringer kan forekomme.

1) Solsystemet og verdensbilledet
Fortæl om solsystemet.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som tyngdekraft, gassky, og temperatur samt hvordan solen og planeterne er dannet.
Relateret forsøg: Demonstration af naturfænomener med globus og lampe.

2) Solsystemet og verdensbilledet
Fortæl om verdensbilledet.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som solsystemet, planeter og forklaringer af naturfænomener som nat/dag, årstider samt sol- og måneformørkelser.
Relateret forsøg: Demonstration af naturfænomener med globus og lampe.

3) Energi og bæredygtig udvikling
Fortæl om energiformer og energiomsætning.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som energiformer, energiomsætning, brændværdi og specifik varmekapacitet.
Relateret forsøg: Rapport: Måling af nyttevirkning.

4) Energi og bæredygtig udvikling
Fortæl om energibevarelse og energikvalitet.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som energiens bevarelse, energitab, effekt og nyttevirkning.
Relateret forsøg: Rapport: Måling af nyttevirkning.

5) Energi og bæredygtig udvikling
Fortæl om faseovergange.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som tilstandsformer, smeltning, fordampning og specifik smelte- og fordampningsvarme.
Relaterede forsøg:  Rapport: Måling af nyttevirkning

6) Bølger, lyd og lys
Fortæl om bølger.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som frekvens, bølgelængde og bølgehastighed samt eksempler på bølger og deres egenskaber.
Relateret forsøg: Svingende streng.

7) Bølger, lyd og lys
Fortæl om lys som bølge.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som frekvens og bølgelængde, det elektromagnetiske spektrum, interferens og gitterligningen.
Relateret forsøg: Journal: Bølgelængde for lys.

8) Atomer og lys
Fortæl om Bohrs atommodel.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som atomets opbygning, nukleoner og størrelsesforhold, herunder elektroners energiniveauer.
Relateret forsøg: Rapport: Balmerserien.

9) Atomer og lys
Fortæl om Bohrs atommodel.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som fotoner, energiniveauer samt emissions- og absorptionsspektre.
Relateret forsøg: Rapport: Balmerserien.

10) Kosmologi
Fortæl om kosmologisk rødforskydning.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som Big Bang, Det kosmologiske princip, dopplereffekt og Hubbles lov, herunder absorptionsspektre og universets udvidelse.
Relateret forsøg: Journal: Hubbleloven.

11) Kosmologi
Fortæl om Hubbles lov.
Den faglige samtale vil tage udgangspunkt i din præsentation, med vægt på faglige begreber som Big Bang, Det kosmologiske princip, dopplereffekt og kosmologisk rødforskydning, herunder absorptionsspektre og universets udvidelse.
Relateret forsøg: Journal: Hubbleloven.



Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Dispositioner 26-05-2025
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Almene (tværfaglige)
  • Overskue og strukturere - Fagligt overblik.
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde