Holdet 1lx fy (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2025/26
Institution Nordsjællands Grundskole og Gymnasium
Fag og niveau Fysik C
Lærer(e) Lise Ørduk Sandberg
Hold 2025 fy/lx (1lx fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Energi og Varmelære
Titel 2 Bølger
Titel 3 Atomfysik og fotoner
Titel 4 Kosmologi
Titel 5 nærastronomi

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Energi og Varmelære

Forløbet har haft fokus på begrebet energi og energibevarelse med særlig vægt på energiformer og energiomsætninger, herunder varmeenergi.
Der er arbejdet med følgende centrale problemstillinger:
- Hvordan kan energi beskrives og klassificeres i forskellige energiformer?
- Hvordan kan energiomsætninger beskrives og beregnes kvantitativt?
- Hvordan kan effekt og nyttevirkning anvendes til at vurdere energiprocesser?
- Hvordan kan varmeenergi beskrives og relateres til temperaturændringer og faseovergange?

Kernestof
- Beskrivelse af energi og energiformer
- Energibevarelse og energiomsætning
- Effekt og nyttevirkning
- Kvantitativ behandling af energiomsætninger mellem forskellige energiformer, herunder:
   o elektrisk energi til termisk energi (fx elkedel)
   o potentiel til kinetisk energi (beregning og demonstrationsforsøg)
- varmelære, herunder temperaturændringer og faseovergange, specifik varmekapacitet, smeltevarme og fordampningsvarme

Supplerende stof
- Innovativt projektarbejde med åbne problemstillinger (raketforsøg)
- Anvendelse af videoanalyse til bestemmelse af bevægelser og energi
- brændværdi

Forsøg
- Bestemmelse af vands specifikke varmekapacitet ved ved elektrisk opvarmning af vand (elkedel)
- Demonstrationsforsøg med potentiel og kinetisk energi
- Innovativt raketforsøg (Brorfelde-observatoriet), hvor eleverne har konstrueret og optimeret lufttryksraketter med henblik på maksimal flyvelængde

I det eksperimentelle arbejde har der været fokus på naturvidenskabelig metode, herunder opstilling og test af hypoteser, variabelkontrol, gentagelser og vurdering af fejlkilder samt lineær regression.
I raketforløbet har eleverne arbejdet iterativt med forbedringer af deres konstruktioner samt sammenlignet eksperimentelle resultater med teoretiske beregninger, herunder bestemmelse af potentiel energi ved brug af videoanalyse.

Faglige mål
I forløbet har der været arbejdet med faglige mål om at kunne anvende fysikfaglige begreber, modeller og metoder til at beskrive og analysere energi og energiomsætninger.
Eleverne har arbejdet med at opstille og anvende enkle modeller til forklaring af energiformer og energiomsætninger, herunder sammenhænge mellem effekt, energi og nyttevirkning.
Der er endvidere arbejdet med at beskrive og udføre kvalitative og kvantitative eksperimenter, herunder opstille og teste hypoteser, samt med behandling af eksperimentelle data ved anvendelse af matematiske metoder og it-værktøjer.
Der har i særlig grad været fokus på naturvidenskabelig metode, herunder opstilling af modeller, vurdering af eksperimentelle resultater og sammenligning mellem teoretiske og målte værdier, blandt andet i arbejdet med det innovative raketforsøg og bestemmelse af den specifikke varmekapacitet for vand.
Der har desuden været fokus på at formidle fysikfaglige sammenhænge med korrekt anvendelse af fagbegreber samt på at vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger.
Gennem arbejdet med energi og energiforbrug har eleverne arbejdet med at perspektivere fysikkens bidrag til forståelsen af naturfænomener samt teknologi- og samfundsudvikling.
Eleverne har desuden arbejdet med at demonstrere viden om fagets identitet og metoder, herunder samspillet mellem teori, eksperiment og modellering, samt med behandling af problemstillinger i samspil med matematik.

Materiale
Som primær lærebog er anvendt iFysik C (M. Egholm m.fl., iBog, 2019, Gyldendal), https://ifysikc.systime.dk/?id=223, herunder
1.1: Energiformer
1.2: Energibevarelse
1.3: Enheder for energi
1.4: Energiomdannelse
1.5: Effekt
1.6: Nyttevirkning
1.7: Mekanisk energi
1.8: Varmelære

Derudover er der anvendt lærerudarbejdede noter, forsøgsbeskrivelser og opgavesæt udleveret gennem Lectio/dokumenter

Omfang
Kernestof: 30
Supplerende: 1

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 15,00 moduler
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Projektarbejde
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner
  • Kommunikative færdigheder
  • Personlige
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
  • IT
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Pararbejde
  • Projektarbejde

Titel 2 Bølger

Forløbet har haft fokus på at beskrive og modellere bølgefænomener med særligt fokus på lyd- og lysbølger.
Der er arbejdet med følgende centrale problemstillinger:
- Hvordan kan bølger beskrives ved fysiske størrelser og modeller?
- Hvordan kan bølgefænomener som interferens, brydning, diffraktion, refleksion og Dopplereffekt forklares?
- Hvordan hænger bølgers egenskaber sammen med lydopfattelse og elektromagnetisk stråling?
- Hvordan kan bølgemodeller anvendes til at beskrive og forklare eksperimentelle observationer?

Kernestof
- grundlæggende bølgeegenskaber (bølgelængde, frekvens, amplitude og udbredelsesfart)
- bølgeligningen
- interferens og diffraktion
- refleksion og brydning, herunder totalrefleksion
- det elektromagnetiske spektrum
- lyd og lydopfattelse, herunder toner, overtoner og stående bølger
- Dopplereffekt for lydbølger
- Det optiske gitter og gitterligningen
- Kvantitativ behandling af bølger (herunder beregninger med bølgeligningen)
- Fysiske egenskaber ved lyd og lys

Supplerende stof
- Stående bølger og deres matematiske beskrivelse
- Videregående behandling af lydopfattelse og frekvensspektre

Forsøg
- Undersøgelse af frekvensens betydning for lydens tone (kvalitativt)
- Undersøgelse af Dopplereffekten (kvalitativt)
- Brydning af lys i akryl (kvalitativt + kvantitativt med bestemmelse af lysets hastighed i akryl)
- Måling af lydens hastighed i luft
- Bestemmelse af bølgelængden af laserlys ved hjælp af optisk gitter
- Demonstrationsforsøg med stående bølger på en streng

Der har i det eksperimentelle arbejde været særligt fokus på eksperimentel metode, herunder variabelkontrol, gentagelser, fejlkilder og vurdering af måleusikkerhed.
Eksperimentelle resultater er, hvor det har været muligt, sammenlignet med teoretiske værdier, og der er arbejdet med beregning af relativ afvigelse som led i vurdering af måleresultaternes kvalitet.
I arbejdet med stående bølger har eleverne formuleret hypoteser på baggrund af teoretiske modeller, som er efterprøvet ved demonstrationsforsøg.

Faglige mål
I forløbet har der været arbejdet med faglige mål om at kunne anvende fysikfaglige begreber, modeller og metoder til at beskrive og forklare bølgefænomener i forskellige sammenhænge.
Eleverne har arbejdet med at opstille og anvende modeller for bølger, herunder til forklaring af fænomener som interferens, brydning, Dopplereffekt og stående bølger.
Der er endvidere arbejdet med at beskrive og udføre kvalitative og kvantitative eksperimenter, herunder opstille og teste hypoteser samt behandle eksperimentelle data ved hjælp af matematiske metoder og it-værktøjer.
Der har i særlig grad været fokus på eksperimentel metode, herunder vurdering af måleresultaters kvalitet gennem beregning af relativ afvigelse samt bestemmelse af usikkerheder ved anvendelse af min–max-metoden.
Der har desuden været fokus på at formidle fysikfaglige sammenhænge med korrekt anvendelse af fagbegreber samt på at vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger i forhold til eksperimentelle resultater.
Gennem arbejdet med bølger og deres anvendelser har eleverne arbejdet med at perspektivere fysikkens bidrag til forståelsen af naturfænomener samt teknologi og samfund, herunder fx anvendelser af bølger i lyd, kommunikation og optik.
Eleverne har desuden arbejdet med at demonstrere viden om fagets identitet og metoder, herunder samspillet mellem teori, eksperiment og modellering, samt med behandling af problemstillinger i samspil med matematik, herunder brug af ligninger, regression og vurdering af modeller.

Materialer:
Egne noter udleveret i Lectio/dokumenter
Som primær lærebog har været anvendt i-Fysik C, M. Egholm m.fl. iBog, 2019, Gyldendal
2.1 Bølger
2.2 Bølgeformlen
2.3 Udbredelse af lyd
2.4 Opfattelse af lyd
2.5 Bølgeegenskaber
2.6 Toner
2.7 Strengeinstrumenter
2.9 Dopplereffekt
3.1 Det elektromagnetiske spektrum
3.5 Gitterligningen
3.6 Snells Lov

Omfang
Kernestof: 40 normalsider
Supplerende: 5 normalsider

Arbejdsformer:
Arbejdsformerne i forløbet har været varierede. Således er der arbejdet individuelt, parvis, i mindre grupper og som hel klasse. Både deduktive og induktive (undersøgelsesbaserede) tilgange har været anvendt, og både skriftlighed og mundtlighed er blevet trænet. Eleverne har arbejdet med eksperimentelle problemstillinger, herunder brugen af it-baseret udstyr til dataopsamling og -behandling.


Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 17,00 moduler
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner
  • Kommunikative færdigheder
  • Overskue og strukturere
  • Personlige
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
  • IT
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Pararbejde
  • Projektarbejde

Titel 3 Atomfysik og fotoner

Forløbet har haft fokus på at beskrive og modellere atomets opbygning og dets vekselvirkning med elektromagnetisk stråling som grundlag for forståelse af makroskopiske egenskaber ved stof.
Der er arbejdet med følgende centrale problemstillinger:
- Hvordan er atomet opbygget, og hvordan kan det beskrives ved simple modeller?
- Hvordan kan emission og absorption af stråling forklares ud fra atomets energiniveauer?
- Hvordan kan energien af fotoner bestemmes ud fra frekvens og bølgelængde?
- Hvordan kan spektrer anvendes til at opnå viden om stoffers sammensætning?

Kernestof
- atomets opbygning (med fokus på elektronernes energiniveauer og overgangene mellem disse).
- fotonbegrebet og energikvantisering herunder forskellen mellem bølge- og partikelbeskrivelse af lys og stof.
- sammenhængen mellem energi, frekvens og bølgelængde (E = h·f).
- Bohrs atommodel med fokus på hydrogenatomet samt de historiske atommodeller, der gik forud. Her har der været fokuseret på de forsøg og observationer, der gav anledning til udviklingen af nye modeller.
- Atomers emission og absorption af, herunder tolkning af spektrallinjer.
- Liniespektrer samt kontinuerte spektrer. Der har været arbejdet med grundstofgenkendelse ud fra absorptions- og emissionsspektrer. Som en del arbejdet med spektrer, har hydrogenatomets spektrum været serieinddelt i Lyman-, Balmer- og Paschen-serien.
- Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede: atomer som grundlag for forklaring af makroskopiske egenskaber ved stof.

Supplerende
- Partikel–bølge-dualitet, herunder behandling af dobbeltspalteforsøget med elektroner og sammenligning af bølge- og partikelbeskrivelse
- Perspektivering til anvendelser, f.eks. Solens absorptionsspektrum (Fraunhoferlinjer) og tolkning af spektrallinjer.
- Udledning af Rydbergformlen (gennem en øvelse)

Forsøg
Måling af bølgelængder i kviksølvs emissionsspektrum
Der er i forsøget arbejdet med identifikation af spektrallinjer og bestemmelse af deres bølgelængder. De målte værdier er sammenlignet med tabelværdier, og der er arbejdet med vurdering af måleresultater, herunder beregning af relativ afvigelse.
Forsøget har haft fokus på sammenhængen mellem spektrallinjer og atomers emission af stråling, uden kvantitativ kobling til specifikke energiovergange, idet den kvantitative behandling er foretaget på hydrogenatomet.

Faglige mål
I forløbet har der været arbejdet med faglige mål om at kunne anvende fysikfaglige begreber, modeller og metoder til at beskrive og forklare atomare fænomener og deres vekselvirkning med elektromagnetisk stråling.
Eleverne har arbejdet med at opstille og anvende enkle modeller for atomets opbygning og energiniveauer, herunder Bohrs atommodel, til forklaring af emission og absorption af stråling samt spektrallinjer, med særligt fokus på hydrogenatomet.
Der er endvidere arbejdet med at beskrive og udføre kvalitative og kvantitative undersøgelser, herunder eksperimentel bestemmelse af bølgelængder i emissionsspektre, samt med behandling af data og vurdering af måleresultaters kvalitet, herunder beregning af relativ afvigelse i forhold til tabelværdier.
Der er arbejdet med kvantitativ sammenhæng mellem energi, frekvens og bølgelængde ved anvendelse af Plancks relation i samspil med matematiske repræsentationer.
Der har desuden været fokus på at vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger i forhold til observationer, herunder i beskrivelsen af spektrer og i overgangen fra en partikel- til en bølgebeskrivelse af lys og stof (partikel–bølge-dualitet).
Gennem arbejdet med spektroskopi og atommodeller har eleverne arbejdet med at perspektivere fysikkens bidrag til forståelsen af stoffers opbygning og sammensætning, herunder ved analyse af spektrallinjer som f.eks. i Solens absorptionsspektrum (Fraunhoferlinjer), samt udviklingen af det naturvidenskabelige verdensbillede.
Eleverne har desuden arbejdet med at demonstrere viden om fagets identitet og metoder, herunder samspillet mellem teori, eksperiment og modellering.

Materiale
Til dette forløb har vi afveget fra primærbogens fokus, og egne noter har derfor indeholdt mange af det det gennemgåede stof i forløbet om atomfysik.
Som primær lærebog er anvendt iFysik C (M. Egholm m.fl., iBog, 2019, Gyldendal), herunder afsnit 3.2 (Lys) og 3.9 (Partikler eller bølger).
Idet lærebogen kun i begrænset omfang dækker atomfysik, har undervisningen i dette forløb i høj grad været baseret på lærerudarbejdede noter udleveret gennem Lectio, som har indeholdt en væsentlig del af det gennemgåede stof.

Omfang
Kernestof: 12
Supplerende: 4
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner
  • Kommunikative færdigheder
  • Overskue og strukturere
  • Personlige
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
  • IT
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Pararbejde

Titel 4 Kosmologi

Forløbet har haft fokus på en modelbaseret og kvantitativ forståelse af universets opbygning og udvikling med særligt fokus på observationelle metoder i kosmologi. Fokus har været at besvare spørgsmålene:
- Hvordan kan observationer underbygge en model for universets udvikling?
- Hvordan kan vi bestemme afstande og hastigheder i universet?

Kernestof:
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede: grundtræk af den nuværende fysiske beskrivelse af Universet og dets udviklingshistorie, herunder Universets udvidelse
Der har været arbejdet med Universets udvikling, herunder Big Bang teoriens styrker og svagheder med særligt fokus på universets udviddelse (beskrevet ved Hubbles lov), mikrobølgebaggrundsstrålingen og det kosmologiske princip.
I arbejdet med Hubbles lov har kosmologisk rødforskydning af spektrallinjer været brugt til at bestemme galaksers relative hastighed til os, mens absolut og tilsyneladende lysstyrke har været brugt til at bestemme afstande ud fra cepheide-metoden.
Der er anvendt Wiens forskydningslov til bestemmelse af temperaturen af den kosmologiske mikrobølgebaggrundsstråling, og der har været arbejdet med sammenhængen mellem kosmologisk rødforskydning og ændring i bølgelængde af mikrobølgebaggrundsstrålingen.

Supplerende
Udledning af afstandskvadratloven.
Kvantitativ beskrivelse af absolut og tilsyneladende størrelsesklasser, der afhænger logaritmisk af lysintensiteten.
Udledning af formlen for afstanden til en stjerne ud fra absolut og tilsyneladende størrelsesklasse og med brug af afstandskvadratloven.

Forsøg
Udviddelse af elastikunivers som analogi til rummets udviddelse.

Faglige mål
I forløbet har der været arbejdet med faglige mål om at kunne anvende fysikfaglige begreber, modeller og metoder til at beskrive og analysere kosmologiske problemstillinger.
Eleverne har arbejdet med at opstille og anvende modeller til forklaring af observationer, herunder universets udvidelse ud fra Hubbles lov, samt med at beskrive og udføre kvalitative og kvantitative eksperimenter, herunder opstille og teste enkle hypoteser arbejdet med elastikuniverset som analogi for rummets udvidelse.
Der er endvidere arbejdet med databehandling med anvendelse af it-værktøjer, herunder lineær regression til afdækning af sammenhænge mellem fysiske størrelser og deres betydning. Der har desuden været fokus på at vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger i forhold til empiriske data samt på at formidle fysikfaglige sammenhænge med korrekt anvendelse af faglige begreber og repræsentationer.
Gennem arbejdet med kosmologiske modeller og observationer har eleverne desuden arbejdet med at perspektivere fysikkens bidrag til forståelsen af universets udvikling samt udviklingen af det naturvidenskabelige verdensbillede. Desuden har eleverne demonstreret deres viden om fagets identitet og metoder, herunder samspillet mellem observation, eksperiment og modellering.

Materiale
Som primær lærebog har været anvendt i-Fysik C, M. Egholm m.fl. iBog, 2019, Gyldendal
5.1: Galakser
5.2: Hubbles lov (formel for udledning af afstand til stjerner + udledningen er supplerende).
5.3: Big Bang
5.5: Mørkt stof og mørk energi
Derudover egne noter, øvelsesvejledning og opgaver udleveret gennem Lectio.

Omfang
Kernestof: 22 normalsider
Supplerende: 2 normalsider

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner
  • Kommunikative færdigheder
  • Personlige
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
  • IT
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Pararbejde

Titel 5 nærastronomi

Forløbet har haft fokus på at forklare og modellere de mest grundlæggende astronomiske fænomener, som kan observeres fra Jorden. Der er arbejdet med sammenhængen mellem observationer og simple fysiske modeller.

Kernestof
Fysikkens bidrag til det naturvidenskabelige verdensbillede: Jorden som planet i Solsystemet som grundlag for forklaring af umiddelbart observerbare naturfænomener
Der er særligt arbejdet med:
• Jordens koordinatsystem (længde- og breddegrader)
• Døgn- og årstidsvariationer (dag/nat, polarnat og midnatssol,
• Kvalitativ behandling af sollysets indstrålingsvinkel og dens betydning for den afsatte energi per areal som årsag til årstiderne.
• Sol–Jord–Måne-systemet (månefaser, formørkelser og tidevand)
• Solsystemets opbygning og historiske verdensbilleder med fokus på overgangen fra geocentrisk til heliocentrisk verdensbillede. Der er arbejdet med historiske observationer, herunder Mars’ retrograde bevægelser og parallaksemålinger, som har været centrale i udviklingen fra Aristoteles’ verdensbillede til modeller baseret på Keplers love. I det kvantitative arbejde med Keplers 3. lov har vi approksimeret den halve storakse med den gennemsnitlige afstand til Solen.

Forløbet har fokuseret på modellering og analyse af observationer frem for eksperimentelt arbejde, idet der har været fokus på at forstå, hvordan observationer af himmellegemer kan tolkes ved hjælp af fysiske modeller.

Supplerende stof
- Der er arbejdet med sideriske og synodiske perioder, herunder hvordan fænomener som døgnets længde (kvantitativt og kvalitativt) og Månens faser (kun kvalitativt) bestemmes af de relative bevægelser og geometriske konfigurationer i Jord-Måne-Sol-systemet.  
- Undersøgelse af validiteten af approksimationen med den gennemsnitlige radius i Keplers 3. lov ud fra data på bl.a. kometer.

Faglige mål:
I forløbet har der været arbejdet med faglige mål om at kunne anvende fysikfaglige begreber, modeller og metoder til at beskrive og forklare astronomiske fænomener, som kan observeres fra Jorden.
Eleverne har arbejdet med at opstille og anvende enkle modeller til forklaring af fænomener i Sol–Jord–Måne-systemet, herunder dag og nat, årstider, måne- og solformørkelser samt tidevand.
Der er endvidere arbejdet med at beskrive og analysere observationer samt med kvantitative sammenhænge, herunder behandling af enkle beregninger relateret til parallakse og Keplers 3. lov, i samspil med matematiske repræsentationer.
Der har desuden været fokus på at formidle fysikfaglige sammenhænge med korrekt anvendelse af fagbegreber samt på at vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger i forhold til observationer.
Gennem arbejdet med historiske og moderne verdensbilleder har eleverne arbejdet med at perspektivere fysikkens bidrag til forståelsen af universet og udviklingen af det naturvidenskabelige verdensbillede samt demonstrere viden om fagets identitet og metoder, herunder samspillet mellem observation og modellering.

Materiale
Som primær lærebog har været anvendt i-Fysik C, M. Egholm m.fl. iBog, 2019, Gyldendal
4.1: Jordens dannelse (kernestof er Solsystemets dannelse, resten af kapitlet er supplerende).
4.2: Jordens rotationer (undtagen de tre astronimiske cykler)
4.3: Jorden og Månen
4.4: Jorden og Solen (supplerende)
4.5: Solsystemet
4.6: Historiske verdensbilleder.
Derudover egne noter og opgaver udleveret gennem Lectio.

Omfang
Kernestof: 26 normalsider
Supplerende: 9 normalsider


Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner
  • Kommunikative færdigheder
  • Personlige
  • Sociale
  • Samarbejdsevne
  • IT
Væsentligste arbejdsformer