Holdet 2023 fy/e - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Z - Regionalmøde Kolding
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Peter Gram Markussen
Hold 2023 fy/e (1e fy, 2e Fy)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Astronomi
Titel 2 Energi
Titel 3 Bølger - Lys og lyd
Titel 4 Intro til 2.g fysik
Titel 5 Mekanik - Kræfter og bevægelse
Titel 6 De mindste dele - Atomer og radioaktivitet
Titel 7 Intro til tryk
Titel 8 Ellære
Titel 9 Gensyn med energi
Titel 10 XFEL i Hamborg
Titel 11 Anden halvdel om tryk og temperatur.
Titel 12 Repetition

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

Inden vi for alvor går i gang. Se vi på, hvilke enheder, der bruges i fysik - de såkaldte SI-enheder og vi diskuterer, hvad videnskab er og hvordan man opnår vi den i naturvidenskab.

I vores første forløb starter vi med at se på al tings begyndelse - Big Bang
Vi gennemgår og diskuterer Big Bang teorien med de forklaringer og problemer, den giver.
Efterfølgende diskuterer vi indgående, hvilke observationer, der ledte til Big Bang teorien - Hubbles- observationer og lov og universets baggrundsstråling.

Efter Big Bang zoomer vi ind og arbejder med stjerner. Hvad er en stjerne og hvordan forløber en stjernes liv.

Derefter ser vi nærmere på vores solsystem og taler om, hvad der forårsager, døgn, årstider, sol- og måne formørkelser.

Vi slutter vores astronomiforløb med at arbejde med tidligere opfattelser af solsystemet, herunder hvilke observationer, der førte fra det geocentriske verdensbillede til det heliocentriske verdensbillede og betydningen af Keplers love.


Relevante øvelser
Øvelser med vores egne elastik-universer og med måling af tyngdekraften med et pendul.

Relevante sider i bøgerne:
Big Bang og universet FysikBbogen Bind 2 s. 462-471 og s. 485-495 og s. 499-501
Solsystemet FysikBbogen Bind 1 s. 29-36
Formørkelser FysikBbogen Bind 1 s. 40-43
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 14,00 moduler
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Energi

I vores andet forløb arbejder vi med det grundlæggende begreb, energi. og dets beslægtede begreb effekt,

I forløbet arbejder vi detaljeret med tre energiformer: Potentiel energi, kinetisk energi og termisk energi.
I arbejdet med energiformerne undersøger vi, og anvender princippet om energiomdannelse og energibevarelse.
I et demonstrationsforsøg måler vi bevarelsen af mekanisk energi ved omdannelse fra potentiel til kinetisk energi under et fald med en stålkugle. Derefter anvender vi princippet ved at undersøge sammenhængen mellem potentiel energi og kraterstørrelse for stålkugler og meteorer.

Efter arbejdet med mekanisk energi, ser vi nærmere på termiske energi. I et induktivt forsøg undersøger vi fællestemperaturen af tre blandinger: 1. Samme materiale, samme masse. 2. Samme materiale, forskellig masse. 3. Forskellig materiale, forskellig masse.
Herefter diskuterer vi begrebet nyttevirkning.

Forløbet slutter med et lille projekt om Danmarks energiforsyning. I grupper arbejder eleverne med en selvvalgt energitype. Arbejdet afsluttes med en rapport og en fremlæggelse.

Relevante forsøg:
Bevarelse af mekanisk energi ved frit fald. Død over dinoerne - undersøgelse af sammenhængen mellem energi og kraterdiameter.
Fællestemperatur ved blanding af materialer, masser og temperaturer.

Relevante sider i bøgerne:
Energi: FysikBbogen Bind 1 s. 61-82
Mekanisk energi: FysikBbogen Bind 1 s. 196-197 og s. 202-204 og s. 207-211
Termisk energi: s. 219-223 og s. 230-233
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 17,00 moduler
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Bølger - Lys og lyd

I årets sidste forløb er hovedemnet: Bølger.
Vi starter med at diskuterer, hvilke parametre, der hensigtsmæssigt beskriver en bølge. Bølgelængde, frekvens, periode, hastighed og amplitude.
Herfra udleder vi bølgeligningen og sammenhængen mellem frekvens og periode.
Efterfølende arbejder vi med lys som et eksempel på bølger.
Vi ser på, hvordan øjet opfatter lys og hvorfor man f.eks er farveblind og vi finder øjets blinde plet.
Derefter koncentrerer vi os om lys og bølgelængder og vi måler bølgelængden af laserlys og bruger efterfølgende den viden til at måle tykkelsen af et hår og rilletætheden på en CD og en DVD.

Som det andet eksempel på bølgeegenskaber, arbejder vi med lyd.
Vi måler lydens hastighed med to mikrofoner og et klaptræ.
V tester vore evne til at høre frekvenser i spektre 20 Hz- 20 000 Hz og vi laver forsøg med interferens af lydbølger ved at udpege steder i lokalet, hvor lyden fra to højtalere forstærkes, henholdvis svækkes. Vi hører også støddtoner som det andet interferens eksempel.

Til sidst i dette forløb arbejder vi med instrumenter og stående bølger. Vi laver forsøg med snorbølger og stående bølger i et rør.

Relevante forsøg:
Måling af en lasers bølgelængde
Måling af hårtykkelse og rilletætheden på en CD/DVD.
Måling af lydens hastighed.
Måling af en snorbølges hastighed
Måling af lydens hastighed med et halvåbent rør.

Relevante sider i bogen.
FysikBbogen Bind 2 s. 352-366
FysikBbogen Bind 2 s. 371-384
Lys: FysikBbogen Bind 2 s. 387-400
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Intro til 2.g fysik

Velkommen tilbage fra sommerferien.
Jeg håber, den var god.

I det første modul taler vi om, hvad vi har gennemgået og ser på dette års emner.
Men derefter går vi hurtigt i gang med nye emner, fordi vi skal i Tivoli d. 16/9 og vi skal nå en del teori inden besøget
Indhold
Omfang Estimeret: 1,00 modul
Dækker over: 1 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Mekanik - Kræfter og bevægelse

Årets første emne handler om bevægelse.

Forløbet er delt i 2.
Først arbejder vi med begreberne tid, sted, hastighed og acceleration.
Vi bruger differentialregning til at lave formler, der kobler disse begreber samme i de to vigtige funktioner: Stedfunktionen og hastighedsfunktionen.

De bevægelser, vi ser på, begrænser sig til én dimension og med konstant acceleration.
Vi vil dog diskutere bevægelser i flere dimensioner  og med varierende accelerationer i forbindelse med vores besøg i Tivoli.

I forløbet vil vi se på tid, sted, hastighed og acceleration repræsenteret med beregninger, med grafer og vi vil også lave forsøg.

I anden halvdel arbejder vi med kræfter og Newtons love.
Først definerer vi begrebet, kraft, derefter arbejder vi med Newtons love.
Vi arbejder med forskellige typer af mekaniske kræfter: Tyngdekraft, normalkraft, trækkraft, gnidningskraft
Derefter ser vi på den resulterende kraft og på ikke parallelle kræfter. Vi afslutter forløbet med at sætte energibegrebet sammen med kraftbegrebet gennem arbejde.

I løbet af forløbet udfører vi forskellige forsøg. Mindre forsøg med Loggerpro og Graphical Analysis, forsøg med luftpudebane/glidebane, men det store eksperimentelle indslag er vores besøg i Tivoli, hvor vi observerer og måler en masse af vores teoretiske overvejelser.

Ud over de sider i bogen , der har været lektie, har vi i undervisningen gennemgået materialet, der svarer til siderne: 89-97, 101-103, 127-129, 185-190, 207-211.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 De mindste dele - Atomer og radioaktivitet

Årets andet forløb handler om atomer

I dette forløb arbejder vi med atomer fra forskellige vinkler.
Først ser vi på elektronen og den energiniveauer. Vi diskuterer emission og absorption. beregner sammenhænge mellem bølgelængde, frekvens og energi. Derefter koncentrerer vi os om brint spektrum og ser på, hvordan man kan beregne bølgelængderne med Rydbergs formel. Vi laver forsøg med at måle bølgelængder for laser og bølgelængderne for brints spektrum.

Derefter arbejder vi med atomkernen og dens energiniveauer. Vi diskuterer og beregner massedefekt, bindingsenergi og lidt senere Q-værdi.
Vores diskussioner om atomkerner fører til et arbejde om radioaktivitet.
Endelig arbejder vi med et større eksperimentelt arbejde med radioaktivitet.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 20,00 moduler
Dækker over: 20 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Intro til tryk

Dette forløb om tryk kommer i to dele opdelt af Mikkels orlov, hvor Rie vil undervise i ellære.

I første del når vi kun at få introduceret tryk og dybdeafhængigheden af tryk.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 2,00 moduler
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Ellære

Årets 3 store forløb er lidt speciel.
Da jeg har orlov, står min kollega Rie for undervisningen. Jeg overtager og afslutter forløbet i starten af februar.

I dette forløb defineres de grundlæggende begreber: Strøm, spænding og resistans.
Derefter ser vi på elektriske kredsløb og på hvordan man opbygger kredsløb og hvordan man måler med amperemeter og voltmeter.
Vi laver både fysiske kredsløb og virtuelle kredsløb i programmet Circuit Construction Kit.

Vha. af vores viden om strøm, spænding, resistans og kredsløb undersøger vi Ohms lov, Joules lov og laver karakteristikker af passive komponenter.

I slutningen af forløbet laver vi karakteristikker af en spændingskile og af elektrisk censor  - en termistor. I forbindelse med vores arbejde med termistoren diskuterer vi princippet med kalibrering.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 13,00 moduler
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 Gensyn med energi

Det første af vores opsamlingsforløb fra 1.g, her om energi.

Vi genser begreber, formler og forsøg.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 XFEL i Hamborg

Dette lille forløb indeholder 2 modulers forberedelse og en dag med forsøg på XFEL i Hamborg.

På XFEL (X-Ray Free-Electron Laser Facility) fremstiller de billeder og film af atomer og molykylære forbindelser og reaktioner.

Vi skal arbejde med diffraktion og interferens, Lorentz-kraft, Bragg reflektion og radioaktiv stråling.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 2,00 moduler
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 Anden halvdel om tryk og temperatur.

Dette er anden halvdel af vores meget lille forløb om tryk og temperatur.

Før jul havde vi om trykbegrebet og om sammenhængen mellem tryk og vanddybde.

I disse to moduler handler det om Archimedes opdriftslov og om idealgasligningen.
I forbindelse med vores kig på idealgasligningen diskuterer vi også dens specialtilfælde: Boyle-Mariottes lov, Gay-Lussacs 1. lov og Charles lov.

Vi når desværre kun at lave et lille forsøg med Boyle-Mariottes lov, hvor vi prøver at fastlægge det absolutte nulpunkt.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 2,00 moduler
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 Repetition

Repetition af 1.g og 2.g emner efter elevvalg.

Vi ser på Astronomi og på atomer.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer