|
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.
|