Holdet 3g4-FyB (2025/26) - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2025/26
Institution Roskilde Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e)
Hold 2025-FyB-3g4 (3g4-FyB)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Mekanik (kinematik og kræfter)
Titel 2 Kvantefysik, kernefysik og radioaktivitet
Titel 3 Tryk, opdrift og gasfysik
Titel 4 Solsystemet og universet
Titel 5 Ellære
Titel 6 Varmelære (termisk energi og varme)
Titel 7 Bølger, lyd og lys
Titel 8 Forsøg og repetition af teori

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Mekanik (kinematik og kræfter)

Teori:
Kinematik:
middelhastighed
middelacceleration
Bevægelseskurver, dvs. stedkurver, hastighedskurver og accelerationskurver
Bevægelsesligninger/-funktioner for:
- Bevægelse med konstant hastighed
- Bevægelse med konstant acceleration

Kræfter:
Udpege de kræfter, der virker på en genstand, blandt følgende: Tyngdekraft, normalkraft, luftmodstand, gnidningskraft, opdrift, træk/skub
Beregne den resulterende kraft, når alle kræfter virker langs den samme akse
Beregne den resulterende kraft i simple 2D-problemer vha. kræfternes parallelogram
Newtons tre love
Den universelle gravitationslov: F = G*(m*M)/r^2
Tyngdekraft nær Jordens overflade: F=m*g
Luftmodstand: F_luft=1/2⋅ρ⋅A⋅C_d⋅v^2
Statisk gnidningskraft
Dynamisk gnidningskraft: F_gnid=μ⋅F_N

Eksperimentelt:
"Tivoli-fysik" (ekskursion til Tivoli)
Frit fald (med negligerbar luftmodstand)
Lodret fald (med betydelig luftmodstand)
Statiske og dynamiske gnidningskræfter

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Kvantefysik, kernefysik og radioaktivitet

Indhold:
Kvantefysik (atomer og fotoner):
Atomets opbygning: protoner, neutroner, elektroner
bølge/partikel-dualiteten (lys opfører sig både som partikler/fotoner og bølger)
fotoners energi (E=h*f)
Bohrs atommodel (elektronskal-modellen): stationære tilstande og energiniveauer, absorption og emission af fotoner, emissionspektrum for et grundstof
Bohrs atommodel for hydrogenatomet: formel for energiniveauer (E_n), Balmer-serien.

Kernefysik:
atomkernens opbygning: up/down-kvarker og nukleoner
protontal/ladningstal Z, nukleontal A, neutrontal N, kemisk symbol X
isotoper og kernekortet

Kernereaktioner:
kernereaktionsskemaer
elementarpartikler: , elektron, positron, elektron-neutrino, elektron-antineutrino, foton (gammapartikel), helium-kerne (alfa-partikel)
bevarelsessætninger: Energi, ladningstal, nukleontal, leptontal

Radioaktivitet:
radioaktive henfald: Moder- og datterkerner samt andre henfaldsprodukter
henfaldstyper: alfa, beta-minus, beta-plus, gamma, elektronindfangning
henfaldsloven: N(t) = N_0*e^(-kt)
halveringstid og henfaldskonstant
aktivitet
aktivitetslovene: A = k*N samt A(t) = A_0*e^(-kt)
baggrundsstråling, GM-rør og tælletal
bindingsenergi, massedefekt og bindingsenergi pr. nukleon
Q-værdi

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Tryk, opdrift og gasfysik

Indhold:
Tryk
trykket i en væskesøjle
trykket i atmosfæren
Pascals princip
opdrift
Arkimedes' lov
tryk, temperatur, volumen og partikelantal (p, V, T og N) i en idealgas
idealgasligningen
gaslovene (Boyles lov p*V=konstant og Gay-Lussacs lov p = konstant*T)

Eksperimentelt:
- eftervisning af trykket i en væskesøjle
- opdriften på en genstand nedsænket i væske
- Eksperimentel eftervisning af Boyles lov (p*V=konstant)
- Eksperimentel eftervisning af Gay-Lussacs lov (p=konstant*T)

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Solsystemet og universet

Indhold:
Den nære astronomi (solsystemet):
Jordens kredsløb om Solen: døgnet, året og årstider, solhverv og jævndøgn
Månens kredsløb om Jorden: Månens faser, formørkelser og måneden
Afstande i rummet: radar og parallaksemåling
Keplers tre love
Newtons universelle gravitationslov
tyngdeaccelerationen på Månen
tidevand

Universet (kosmologi):
Hubbles lov og universets udvidelse
Hubble-tiden
hovedtræk fra Big Bang-teorien
rødforskydning og galaksers fart
den kosmologiske afstandsstige
afstandskvadratloven
temperaturen af en stjerne: Planckkurver og Wiens forskydningslov
en stjernes spektrum
en stjernes livscyklus: primært stjernetåge-->hovedseriestjerne-->rød kæmpe--supernova/sort hul
Hertzsprung-Russel-diagrammet

Eksperimentelt:
Eftervisning af Hubbles lov

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Ellære

Indhold:
ladningsmængde
spænding
strømstyrke
effekt, resistans
Ohms lov
Kirchoffs love
Erstatningsresistans for serie- og parallelkoblede resistorer
Joules lov
Resistivitet
(U,I)-karakteristikker
Sensorer

Eksperimentelt arbejde:
- induktiv undersøgelse af kredsløb vha. PlayDoh
- konstruktion af simple kredsløb vha. hhv. fumlebræt og større komponenter
- bestemmelse af (U,I)-karakteristik for en resistor samt et batteri
- bestemmelse af erstatningsresistans for to resistorer i hhv. parallel- og seriekobling
- undersøgende eksperimentelt arbejde: Byg et kredsløb med en sensor, der skal løse et konkret problem

5 modulers eksperimentel undersøgelse

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 18 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Varmelære (termisk energi og varme)

Indhold:
Energi:
- energiformer: termisk, kinetisk, potentiel, mekanisk, strålingsenergi, kemisk, kerneenergi, elektrisk
- energibevarelse
- energiomdannelser og energikæder
- effekt og tilhørende formel
- nyttevirkning og tilhørende formel
- et kraftværks virkemåde

Mekanisk energi:
mekanisk energi: kinetisk og potentiel energi (samt tilhørende formler)
bevarelse af mekanisk energi (i et isoleret system, hvor kun tyngdekraften virker)

Varmelære:
- varme og varmetransport: konduktion, konvektion og varmestråling
- tilstandsformer
- faseovergange
- temperatur
- specifik varmekapacitet og opvarmningsformlen
- latent varme: specifik smelte-/fordampningsvarme og tilhørende formler
- opvarmningskurve for et materiale

Eksperimentelt arbejde:
- bestemmelse af den specifikke varmekapacitet for et metallod
- bestemmelse af den specifikke fordampningsvarme for vand
- nyttevirkningen af køkkenapparater

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Bølger, lyd og lys

Indhold:
Bølger:
længde- og tværbølger (longitudinal- og transversalbølge)
harmoniske bølger
bølgeegenskaber: amplitude, bølgelængde, frekvens, periode, udbredelsesfart
diffraktion
interferens
bølgeligningen
refleksion og refleksionsloven
brydning (eksklusive brydningsloven/Snells lov)
totalrefleksion
Doppler-effekten (overfladisk)

Lysbølger:
lysbølger (elektromagnetiske bølger, dvs. EM-bølger)
det elektromagnetiske spektrum (EM-spektrum), herunder gamma-, Røntgen-, og UV-stråling samt synligt lys og infrarød stråling, mikro- og radiobølger.
lysets fart (i vakuum og i andre medier)
diffraktionsgitter/optisk gitter samt gitterligningen
dispersion (brydningsvinklens afhængighed af bølgelængde) ifm. fænomenet regnbuer

Lydbølger:
lydbølger
lydens fart (i luft og i andre medier)
lydstyrke og menneskets høreområde
stående bølger (partialsvingninger) på en streng
strengeinstrumenters virkemåde

Eksperimentelt:
Partialsvingninger på en udspændt streng
Bestemmelse af en lasers bølgelængde vha. et optisk gitter

Digitale hjælpemidler (tilladt til evt. eksamen):
TI-Nspire
Lommeregner
Vernier Graphical Analysis
LoggerPro
Kernekort.dk
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Forsøg og repetition af teori

4 modulers eksperimentel undersøgelse
Repetition af teori
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer