Holdet 2024-FYA-3g2 - Undervisningsbeskrivelse

menu

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Roskilde Gymnasium
Fag og niveau Fysik A
Lærer(e)
Hold 2024-FYA-3g2 (3g2-FYA)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Bevægelse i to dimensioner
Titel 2 Elekriske felter
Titel 3 Magnetiske felter og induktion
Titel 4 Mekanik
Titel 5 Elbilens fysik (Fysik i det 21. århundrede)

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Bevægelse i to dimensioner

I dette forløb har vi arbejdet med bevægelser i to dimensioner. Vi har talt om uafhængighedsprincippet, stighøjde og kastelængde.
I forbindelse med jævn cirkelbevægelse, har vi talt om begreberne, fart, vinkelhastighed, centripetalacceleration og centripetalkraft.
Vi har også talt om fiktive kræfter og hvornår Newtons 2.lov ikke gælder. Kræftdiagrammer, kræfternes parallellogram og kræfters komposanter blev også genopfrisket, herunder kræfterne på en klods på et skråplan.

Ekskursion til Tivoli med regneopgaver omkring jævn cirkelbevægelse og energibevarelse.


Forsøg:
Det skrå kast med videoanalyse
Konisk pendul 1 med video-/billedanalyse
Konisk pendul 2 med video-/billedanalyse


Kernestof:
Mekanik
̶ bevægelser i én og to dimensioner, herunder skråt kast og jævn cirkelbevægelse
̶ kraftbegrebet og Newtons love, herunder gnidning


Faglige mål:
̶ kunne behandle eksperimentelle data ved hjælp af blandt andet it-værktøjer med henblik på at afdække og diskutere matematiske sammenhænge mellem fysiske størrelser
̶ kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter til undersøgelse af en åben problemstilling og præsentere
resultaterne hensigtsmæssigt
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Databehandling: Det skå kast 26-08-2024
Aflevering 1: Ellære 30-08-2024
Aflevering 2: Det skrå kast 13-09-2024
Omfang Estimeret: 17,00 moduler
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Lytte
  • Læse
  • Almene (tværfaglige)
  • Overskue og strukturere
  • IT
  • Regneark
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
Titel 2 Elekriske felter

I dette forløb har vi arbejdet med elektriske felter. Vi genopfriske coulombs lov og elektriske felter rundt om punktladninger. Vi har talt om elektronkanonen og udledt udtrykket for E-feltet mellem to parallelle plader. Vi har også kort omtalt et hastighedsfilter. Vi har også udledt udtrykkene for bevægelsesligningerne af ladninger der bevæger sig i et homogent magnetfelt.

Under forløbet introducerede vi også begrebet arbejde, herunder hvordan arbejdet bestemmes når kraften ikke er konstant (integration). Herunder har vi også talt om konservative kræfter.

I løbet af dette forløb brugte vi også et par moduler på at regne på fysikolympiadeopgaver.

Forsøg:
Afbøjning af elektroner i homogent E-felt

Kernestof:
Elektriske felter
̶ elektrisk felt og kraften på en elektrisk ladning, herunder feltet omkring en kuglesymmetrisk ladning og homogent elektrisk felt
̶ ladede partiklers bevægelse i homogene elektriske felter


Faglige mål:
̶ kende, kunne opstille og kunne anvende et bredt udvalg af modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge samt kunne diskutere modellers gyldighedsområde
̶ kunne analysere et fysikfagligt problem ud fra forskellige repræsentationer af data og formulere en løsning af det gennem brug af en relevant model
̶ kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter til undersøgelse af en åben problemstilling 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
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 4: Energi og radioaktivitet 11-10-2024
Plakatopgaver til fysikolympiaden 18-10-2024
Indledende runde: FysikOL 22-10-2024
Omfang Estimeret: 11,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Magnetiske felter og induktion

I dette forløb har vi arbejdet med magnetfelter og induktion. Vi har kigget på magnetfeltlinjerne rundt om forskellige magneter og set hvordan man kan skabe et homogent magnetfelt. Vi har talt om begreberne inklination, deklination og geografisk nord- og sydpol samt mangetisk nord- og sydpol. Vi har talt om magnetisk fluxtæthed og den magnetiske fluxtætheds størrelse på jorden. Vi har talt om hvordan man angiver magnetfeltets retning på et papir og vi har brugt højrehåndsreglen til at finde magnetfeltets retning rundt om en strømførende leder. Vi har talt om den magnetiske kraft og hvordan retningen af kraften bestemmes, når magnetfeltets retning og partiklens hastighed kendes. Vi har udledt Laplaces lov. Vi har talt om forskellen på magnetisk flux og magnetisk fluxtæthed herefter introduceret Faradays induktionslov. Vi har også kort talt om Lenz Lov.

A-niveau-tur til Hamborg: Besøg på XFEL og Airbus.


Forsøg:
Magnetfelt linjer rundt om magneter
Briotog (gik ikke godt)
e/m
Tangensboussolen
Laplaces lov

Demo:
Magnetfelt rundt om strømførende ledning
Induktion
Magnet gennem kobberrør

Kernestof:
Magnetiske felter
̶ eksempler på magnetiske felter, herunder homogent magnetisk felt og kraften på en strømførende leder
̶ ladede partiklers bevægelse i homogene magnetiske felter
̶ induktion, herunder Faradays induktionslov


Faglige mål:
̶ kende, kunne opstille og kunne anvende et bredt udvalg af modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge samt kunne diskutere modellers gyldighedsområde
̶ kunne analysere et fysikfagligt problem ud fra forskellige repræsentationer af data og formulere en løsning af det gennem brug af en relevant model
̶ kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter til undersøgelse af en åben problemstilling 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
̶ i simple tilfælde kunne simulere eller styre fysiske systemers opførsel ved hjælp af it-værktøjer
̶ gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og samfundsudvikling
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 18,00 moduler
Dækker over: 27 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Mekanik

I dette forløb har vi talt om bevægelsesmængde, bevarelse af bevægelsesmængde og elastiske og ulastiske stød i én dimension. Vi har talt om kræftens impuls og hvordan Newtons 2. lov skrives med impuls. Vi har talt om hvordan man finder ændringen i bevægelsesmængde ved at finde arealet under en (t,F)-graf.

Vi har repeteret viden om gnidning (statisk og dynamiske gnidningskoefficienter) og introduceret formlen for luftmodstand i gasser og væsker.

Derefter gennemgik vi den harmoniske svingning og energiforholdene ved en harmonisk svingning herunder den potentielle energi. Vi har talt om svingningstiden for en masse på en fjeder og svingningstiden for et pendul (små vinkler). Vi har kigget på bevægelsesligningerne for den harmoniske svingning. Vi har talt om Hookes Lov og fjederkonstanten som et udtryk for hvor stiv en fjeder er.

Til sidst har vi talt om gravitationsloven og gravitationel potentielt energi og nulpunktet for den potentielle energi. Vi har også udledt udtrykket for undslippelseshastigheden fra et centralt legeme.

Forsøg:
Luftmodstand (kageforme og bevægelsessensor)
Hookes Lov (parallel- og serieforbindelse af fjedre)
Pendulbevægelse med dæmpning

Kernestof:
̶ bevarelsessætningen for bevægelsesmængde, herunder elastiske og uelastiske stød i én dimension
̶ kraftbegrebet og Newtons love, gnidning og luftmodstand
̶ gravitationsloven og bevægelse om et centrallegeme
̶ kraft- og energiforhold ved harmonisk svingning
̶ mekanisk energi i et homogent tyngdefelt og for gravitationsfeltet om et centrallegeme


Faglige mål:
̶ kende, kunne opstille og kunne anvende et bredt udvalg af modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske fænomener og sammenhænge samt kunne diskutere modellers gyldighedsområde
̶ kunne analysere et fysikfagligt problem ud fra forskellige repræsentationer af data og formulere en løsning af det gennem brug af en relevant model
̶ kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter til undersøgelse af en åben problemstilling 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
̶ i simple tilfælde kunne simulere eller styre 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
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 14,00 moduler
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Elbilens fysik (Fysik i det 21. århundrede)

I dette forløb har vi arbejdet med elbilens fysik som er det nye emne indenfor fysik i det 21. århundrede.

Vi startede med at genopfriske kirschoffs love, og udtrykkene for erstatningsresistanserne for serie- og parallelkobling af resistorer. Vi genopfriskede også karakteristikken for et batteri og Ohms love. Herefter gennemgik vi effekten af et batteri og hvad den afhænger af. Derefter talte vi om forskellen på elementer og batterier og hvad der sker når man parallelkobler og seriekobler elementer. Vi talte også om nyttevirkning af et element.
Derefter arbejdede vi videre med opladning og afladning af batterier og talte herunder om state of charge og maksimal ladningskapacitet og maksimalt energiindhold i et batteri. Vi talt om hvordan der skulle interegreres hvis strømmen eller effekten varierede.


Forsøg:
Karakteristikken for et batteri (Ohms 2.lov)

Kernestof:
Fysik i det 21. århundrede
̶ et emne, der udmeldes hvert år før 3.g-skolestart.

Faglige mål:
̶ kende, kunne opstille og kunne anvende et bredt udvalg af modeller til en kvalitativ eller kvantitativ forklaring af fysiske
fænomener og sammenhænge samt kunne diskutere modellers gyldighedsområde
̶ kunne analysere et fysikfagligt problem ud fra forskellige repræsentationer af data og formulere en løsning af det gennem
brug af en relevant model
̶ kunne tilrettelægge, beskrive og udføre fysiske eksperimenter til undersøgelse af en åben problemstilling 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
̶ i simple tilfælde kunne simulere eller styre fysiske systemers opførsel ved hjælp af it-værktøjer
̶ gennem eksempler kunne perspektivere fysikkens bidrag til såvel forståelse af naturfænomener som teknologi- og
samfundsudvikling
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 10: HELT eksamenssæt 28-02-2025
Terminsprøve 28-03-2025
Sygeterminsprøve 09-04-2025
Aflevering 11: Elbilens fysik 13-04-2025
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer