Holdet 2023 Fy/xz - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Midtfyns Gymnasium
Fag og niveau Fysik B
Lærer(e) Kenneth Alsing Bertelsen
Hold 2023 Fy/xz (1xz Fy, 1xz Fy øv, 2xz Fy, 2xz Fy øv)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 1. Introduktion til fysik
Titel 2 2. Energi
Titel 3 3. Lydbølger
Titel 4 4. Mekanik
Titel 5 5. Elektricitet
Titel 6 6. Solceller
Titel 7 7. Lys
Titel 8 8. Radioaktivitet
Titel 9 9. Kraftværker
Titel 10 10. Tryk og opdrift
Titel 11 11. Universet
Titel 12 12. Arduino

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 1. Introduktion til fysik

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have forståelse for angivelse af fysiske størrelser med symbol, talværdi og enhed.
- have kendskab til SI-enhederne
- have forståelse for eksponentiel notation
- have kendskab til præfikser
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 2,00 moduler
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 2. Energi

EKSPERIMENTER
Varmefylden for vand og et metal
Fordampnings- og smeltevarme for vand

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have forståelse for joule og kilowatt-time
- have forståelse for effekt og nyttevirkning
- have viden om tilstandsformer og temperatur-skalaer
- have viden om isolerede systemer
- have forståelse for indre energi, varmetransport, varmefylde, fordampning og smeltning
- have forståelse for brændværdi
- have viden om energikvalitet samt kraft- og kraftvarmeværker
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 3. Lydbølger

EKSPERIMENTER
Stående bølger på en snor
Stemmegaflen
Guitarmodel

Eleven skal
- have forståelse for tværbølger og længdebølger
- have forståelse for bølgeegenskaberne: Amplitude, bølgelængde, svingningstid, frekvens, bølgefart
- have forståelse for diffraktion og interferens
- have forståelse for udbredelsen af lyd i luft
- have viden om lydens fart, og forståelse for lydmuren
- have forståelse for lydstyrke og lydintensitet
- have forståelse for resonans samt stående bølger på snor og plade
- have forståelse for toner og overtoner
- have forståelse for dopplereffekten
- have kendskab til spektrogrammer
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af lyden fra stemmegafler
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af en model af en guitarstreng
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af stående bølger på en snor
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af lyde optaget i naturen ud fra spektrogrammer
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 13,00 moduler
Dækker over: 12,95 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 4. Mekanik

EKSPERIMENTER
Fablerobottens fart
Fablerobottens acceleration
Newtons tyngdelov
Rullende og faldende bold
Kinetisk og potentiel energi for skråt kast
Bevægelse af vandraket
Faldende muffin-forme

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have forståelse for middelhastighed, øjeblikshastighed og fart
- have forståelse for middelacceleration, øjebliksacceleration, herunder tyngdeacceleration
- have forståelse for bevægelse med konstant hastighed, herunder sted- og hastighedsfunktion samt (t,s)- og (t,v)-graf
- have forståelse for bevægelse med konstant acceleration, herunder sted, hastigheds- og accelerationsfunktion samt (t,s)-, (t,v)- og (t,a)-graf
- have forståelse for kræfter, herunder tyngdekraft og resulterende kraft
- have viden om Newtons 1., 2. og 3. lov
- have forståelse for det frie fald, herunder de tilhørende bevægelsesligninger og grafer
- have forståelse for det lodrette kast, herunder de tilhørende bevægelsesligninger og grafer
- have forståelse for kinetisk, potentiel og mekanisk energi, herunder mekanisk energi ved frit fald
- have forståelse for fald med luftmodstand, herunder terminalhastighed
- kunne simulere fald uden og med luftmodstand
- have viden om bevægelse i to dimensioner
- have viden om det skrå kast, herunder stighøjde, kastelængde og kastebane
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af en Fable-robots fart
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af en Fable-robots acceleration
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af Newtons tyngdelov
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af en bold der triller vandret, falder lodret og kastes skråt vha. videoanalyse
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af bevægelsen af en vandraket vha. videoanalyse
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af en faldende muffin-form vha. videoanalyse
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 18,00 moduler
Dækker over: 18,9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 5. Elektricitet

EKSPERIMENTER
Spændingsforskel og strømstyrke i simpelt kredsløb
Spændingsforskel og strømstyrke i seriekobling
Spændingsforskel og strømstyrke i parallelkobling
Karakteristik af resistor, halogenpære og lysdiode

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have forståelse for elektrisk strøm, elektrisk ladning, strømstyrke, spændingsforskel, resistans, elektrisk effekt
- have forståelse for Kirchhoffs 1. lov, Ohms lov og Joules lov
- have kendskab til serie- og parallelkobling
- have forståelse for dopede halvledere, dioder og lysdioder
- kunne anvende multimeter til at måle strømstyrke, spændingsforskel og resistans
- kunne anvende fumlebræt til at opbygge kredsløb
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af karakteristikken for halogenpære, resistor og lysdiode
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 3,9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 6. Solceller

EKSPERIMENTER
Karakteristik for solcellepanel
Yderligere undersøgelser med solcellepanelet
Kobling af solceller

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have kendskab til intensiteten i solstrålingen
- have viden om Solens elektromagnetiske spektrum og fotonenergi
- have forståelse for siliciumbaserede solceller
- have kendskab til organiske solceller i forbindelse med oplæg fra SDU og besøg på SDU TEK, Sønderborg.
- have viden om parallel- og serieforbundne solceller
- have kendskab til Nordic Solar solcelleparken ved Højby, herunder elementer af parkens design i forhold til produktion af elektricitet og biodiversitet
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af et solcellepanels optimale arbejdspunkt
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af effektiviteten af en solcelle
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af hvilespændingen for parallel- og serieforbundne solceller
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 6,9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 7. Lys

EKSPERIMENTER
Bølgelængde af laserlys
Den fotoelektriske effekt (virtuelt)
Lyskilders spektrum
Farvetemperatur af LED-pærer
Farveblanding (additiv)
Spektrum af lysdiode
Na-lampens bølgelængde
Afstandskvadratloven med lys

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have viden om fotoner, herunder fotonenergi og bølgelængder for synligt lys
- have viden om lysets hastighed
- have forståelse for gitterligningen og det maksimale antal ordener
- have forståelse for lysdioden og laserdioden
- have viden om den fotoelektriske effekt, herunder løsrivelsesenergi
- have viden om Wiens forskydningslov og Stefan-Boltzmanns lov
- have forståelse for afstandskvadratloven
- have forståelse for Bohrs to postulater om atomer
- have viden om energiniveauer i hydrogenatomet
- have forståelse for emissions- og absorptionsspektre
- have viden om øjet og farveopfattelse
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af bølgelængden af laserlys
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af lyskilders spektrum
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af LED-pærers farvetemperatur
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af additiv farveblanding
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af spektret fra lysdioder
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af bølgelængden af lys fra en natriumlampe
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af afstandskvadratloven
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 13,79 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 8. Radioaktivitet

EKSPERIMENTER
Henfaldsloven med terninger
Baggrundsstråling
Halveringstid for Ba-137*
Halveringstid for K-40
Halveringstid for Cs-137
Gammastråling i bly
Betastråling i papir / alfastråling i luft
Afstandskvadratloven med gammastråling

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have viden om atomkerner, herunder kvarker og isotoper
- have kendskab til kernekort og henfaldskæder
- have forståelse for alfa-, beta- og gammastråling samt elektronindfangning
- have forståelse for henfaldsloven, aktivitet og tælletal
- have forståelse for henfaldskonstant, halveringstid, halveringstykkelse og intensitet
- have viden om gennemtrængeligheden af radioaktiv stråling
- have kendskab til måling med GM-rør, henunder måling af baggrundsstråling
- have viden om radonstråling i hjemmet
- have viden om ioniserende strålings påvirkning af biologisk væv
- have viden om anvendelse af C-14 til datering
- kunne anvende Excel til simulering af radioaktive henfald
- kunne anvende it-værktøj til at lave usikkerhedsfaner på tælletal
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 18,00 moduler
Dækker over: 24,63 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 9. Kraftværker

EKSPERIMENTER
Kobling af resistorer

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have viden om transport af el i Danmark, herunder formålet med højspænding
- have forståelse for resistivitet
- have forståelse for serie- og parallelkobling, herunder erstatningsresistans for resistorer
- have forståelse for Q-værdi
- kunne beregne Q-værdi
- have viden om bindingsenergi og massedefekt
- have viden om fission
- have viden om kraftværker og kernekraftværker
- have viden om ulykker ved kernekraftværker
- have viden om håndtering af affald fra kernekraftværker
- have viden om fusion og ITER
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 7,95 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 10. Tryk og opdrift

EKSPERIMENTER
Tryk og rumfang
Trykket i en væske
Archimedes' lov
Heliumballon

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have kendskab til tilstandsformer
- have forståelse for celsius- og kelvintemperaturskalaerne
- have forståelse for tryk
- have forståelse for hydraulik
- have forståelse for trykket af en væskesøjle
- have forståelse for opdrift
- have forståelse for Archimedes' lov
- have forståelse for om en genstand kan flyde
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af sammenhængen mellem tryk og rumfang af luft
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af sammenhængen mellem tryk og dybde i vand
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af Archimedes' lov
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse af opdriften på en heliumballon
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 11. Universet

EKSPERIMENTER
Elastikmodel af galaksers bevægelse

Eleven skal
- have kendskab til Jorden som planet
- have forståelse for soldøgn og stjernedøgn
- have forståelse for årstiderne
- have forståelse for månens faser samt sol og måneformørkelse
- have kendskab til objekter i Solsystemet
- have kendskab til Keplers love
- have kendskab til fusionsprocessen i Solen
- have viden om stjerners udvikling
- have viden om Wiens forskydningslov
- have viden om Mælkevejen og galaksehobe
- have forståelse for rødforskydning og Hubbles lov
- have viden om Universets udvidelse og Big Bang, den kosmologiske mikrobølge baggrundsstråling, mørkt energi og mørkt stof
- have viden om dannelsen af grundstoffer
- kunne lave en eksperimentel undersøgelse der illustrerer Universets udvidelse
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 6,00 moduler
Dækker over: 6,9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 12. Arduino

EKSPERIMENTER
Konstruktion af forskellige kredsløb med indbyggede sensorer, som programmeres med Arduino IDE

FOKUSPUNKTER
Eleven skal
- have kendskab til en Arduino Uno
- have kendskab til hvordan man skriver sketches
- have kendskab til kredsløb med forskellige sensorer
- kunne udføre et længerevarende forløb med eksperimentel problemstilling
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 9,00 moduler
Dækker over: 5,9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer