Undervisningsbeskrivelse. Fysik A - 3.A Termin August 2015 Juni 2018 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer Rybners HTX HTX Fysik A Jesper Pedersen (JEPE) Hold 3.A Oversigt over undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Introduktion til fysik MythBustersprojekt - SO Studieretningsuger Optik / Bølgelære Termodynamik i hverdagen Ballon-projekt Bæredygtig udvikling - SO Mekanikkens verden Jævnstrøm Titel 10 El-værket Titel 11 Kondensatoren Titel 12 Højtalerkonstruktion Titel 13 Projekt Husholdningsapparater. Titel 14 Gassers fysik Side 1 af 10
Titel 15 Mekanikkens verden 2 Titel 16 Valgemne - Relativitetsteori Titel 17 Eksamensprojekt Undervisningsmateriale: Orbit A+B ibog på www.systime.dk Beskrivelse af titel 1: Titel 1 Introduktion til fysik Fysiske størrelser, Si-enheder, præfikser, omregning, betydende cifre og afrunding, Pasco dataopsamlingsudstyr, regressionsanalyse i Excel. Litteratur: udleverede kopier samt noter. ca. 3 uger plus elevtid Fagets termer, måle- og regnemetoder, den naturvidenskabelige arbejdsmetode, databehandling. Klasseundervisning, opgaveløsning, 1 hjemmeopgave, simple øvelser med Pasco GLX. Aflevering 1 omkring præfiks og betydende cifre Journal 1 omkring betydende cifre (opmåling af luftvolumen i fysiklokalet). Beskrivelse af titel 2: Titel 2 MythBusters Selvvalgt, eksperimentelt og tværfagligt projektarbejde. 4 uger plus elevtid. Reproducerbare eksperimenter, empirisk databehandling, induktiv erkendelse, samarbejde med flere fag i Mythbuster projektet. Selvstændigt projektarbejde, gruppearbejde, skriftlig rapport, hjemmearbejde, mundtlig fremlæggelse på engelsk understøttet af PowerPoint. En rapport omkring anvendelsen af den videnskabelige metode i fysik (deduktiv, induktiv). Side 2 af 10
Beskrivelse af titel 3: Titel 3 Studieretningsuger (forskellige indhold for de tre studieretninger) mat/fys-studieretning: Gravitation, bølger og tidekræfter. Et tværfagligt emne mellem fysik, matematik og astronomi kom/tek-studieretning design-studieretning 2 uger plus elevtid (alle elever går gennem tre studieretninger). Elevernes indsigt i fagenes karakter og de forskellige studieretninger på htx. Klasseundervisning, opgaveløsning, Internetsøgning, ingen afleveringsopgaver eller rapporter. Beskrivelse af titel 4: Titel 4 Optik Alm. bølgelære, brydningsloven, sammenhæng med matematik (trigonometri, brug af Geogebra i undervisningen), optiske brydnings fænomener. ca. 7 uger plus elevtid. Reproducerbare eksperimenter, empirisk databehandling, induktiv erkendelse, anvendelse af den naturvidenskabelige arbejdsmetode, sammenhæng med matematik (geometri og trigonometri). Klasseundervisning, opgaveløsning, selvstændigt projektarbejde, gruppearbejde, skriftlige rapporter. Side 3 af 10
Beskrivelse af titel 5: Titel 5 Termodynamik i hverdagen Varmekapacitet, faseovergange, smelte- og fordampningsvarme, nyttevirkning, effekt og termodynamikkens 1. hovedsætning. Projekter/øvelser: 1. Nyttevirkning elapparater. 2. Blandingstemperatur. 3. Specifik varmekapacitet. 4. Blypose. 9-10 uger plus elevtid. Regressionsanalyse af data, temperaturens indflydelse på massefylden. Induktiv tilgang, naturvidenskabelig arbejdsmetode, øvelser, klasseundervisning, hjemmeopgaver. Beskrivelse af titel 6: Titel 6 Ballon-projekt Temperaturbegrebet, varme, indre energi, tilstandsformer, Gay-Lussacs 1.lov, Boyle-Mariottes lov, idealgasloven og gassers arbejde. Opdrift og tryk. Projekter/øvelser: 1. Charles lov. 2. Opdrift (vand). 3. Ballon-design. 7-8 uger plus elevtid. Det absolutte nulpunkt, ideal gas begrebet, Arkimedes lov. Induktiv tilgang, naturvidenskabelig arbejdsmetode, øvelser, klasseundervisning, hjemmeopgaver. Side 4 af 10
Beskrivelse af titel 7: Titel 7 Bæredygtig udvikling - SO Tværfaglig opgave: Teknologi, matematik, fysik, dansk, engelsk, kemi. -Alternative energikilder. -Indsamle, anvende og forholde sig kritisk til informationer om alternativ energikilder. -Paneldebat. -Naturvidenskabelig formidling artikel. -Naturvidenskabelig argumentation/sprogbrug. 1 uge plus elevtid. Kunne redegøre for fysiske, tekniske og teknologiske problemstillinger og for anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder anvendelser i industrien eller elevens hverdag. Gruppearbejde naturvidenskabelig arbejdsmetode, paneldebat og klasseundervisning. Beskrivelse af titel 8: Titel 8 Mekanikkens verden Kinematik, dynamik, konstant acceleration, konstant hastighed, Newtons love, det skråt kast, normalkraft, fjederkraft, snorkraft, gnidningskraft. Arbejde og energi, potentiel-, kinetisk- og mekanisk energi, energiomsætning, friktion. Øvelser: Det skrå kast. Det frie fald. Fjederen Hookes lov. Skråplanet. 9 uger plus elevtid. Dokumentation, målinger, vurderinger. Side 5 af 10
Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning, opgaveløsning, elevøvelser. Beskrivelse af titel 9: Titel 9 Jævnstrøm. Elektrisk ladning, strøm, potentiale, modstand, serie- og parallelkobling, Joules lov, Ohms lov, resistivitet og dennes temperaturafhængighed, elektromotorisk kraft, Kirchoffs love, elektrisk effekt. Simulering af kredsløb med krokodillefysik. Øvelser: Joules lov. Ohms lov. Modstande. Væsentligste arbejdsformer Projekt: Fremstilling af dyppekoger. 6 uger plus elevtid. Induktiv tilgang, mindre opgaver med simuleringer, modeller. Klasseundervisning, opgaveløsning, elevøvelser, simulerede kredsløb. Beskrivelse af titel 10: Titel 10 El-værket. Vekselspænding og transformation. Tab i el-ledninger, Produktion af strøm. DC contra AC transmission. Side 6 af 10
Eleven bliver klar over forskellen mellem jævnstrøm og vekselstrøm ved beregning af effekt og får kendskab til begreberne momentan-, maksimum- og effektivværdier af strøm og spænding. Elevforsøg: Induktion trefaset vekselstrøm/oscilloscop. Transformeren. Væsentligste arbejdsformer 5 uger plus elevtid. Induktiv tilgang, mindre opgaver med simuleringer, modeller. Klasseundervisning, opgaveløsning, elevøvelser. Beskrivelse af titel 11: Titel 11 Kondensatoren. Elektriske felter. Elektrisk feltstyrke og potential. Coulombkraft. Eleven kan beskrive det elektriske felt omkring punktladninger og i en kapacitor. Projekt: Kondensatoren. Væsentligste arbejdsformer 5 uger plus elevtid. Induktiv tilgang, mindre opgaver med simuleringer, modeller. Klasseundervisning, opgaveløsning, elevøvelser og projekt. Side 7 af 10
Beskrivelse af titel 12: Titel 12 Højtalerkonstruktion. Magnetiske kræfter og felter. Herunder felter omkring ledere, i centrum af flade spoler og aksen i en solenoide. Laplaces lov. Lorentzkraften. Øvelse: Strømvægten. Projekt: Højtaleren. Væsentligste arbejdsformer 5 uger plus elevtid. Induktiv tilgang, mindre opgaver med simuleringer, modeller. Klasseundervisning, opgaveløsning, elevøvelser og projekt. Beskrivelse af titel 13: Titel 13 Projekt Husholdningsapparater. Indgår som supplerende stof. Tværfagligt samarbejde mellem matematik og fysik. 1 uge Analyse af tekniske og teknologiske problemstillinger. Brug af modeller og teori. Skriftlig formidling. Selvstændig informationssøgning, tilegnelse af viden, projektarbejde. Individuel stor skriftlig opgave. Vejledningssamtaler mellem elev/underviser. Beskrivelse af titel 14: Titel 14 Gassers fysik. Termodynamiske processer, kredsprocesser og nyttevirkningssætning. Motorers, varmepumpers og kølemaskiners virkemåde. Side 8 af 10
Demonstrationsforsøg: Stirlingmotoren. 5 uger plus elevtid Klasseundervisning, hjemmeopgaver, laboratoriearbejde, journaler Beskrivelse af titel 15: Titel 15 Mekanikkens verden 2 Jævn cirkelbevægelse. Impulsmoment, inertimoment, Steiners sætning, stive legemers rotationsenergi. Forsøg: Impulsmomentbevarelse. Cykelhjulet. 7-8 uger plus elevtid Tyngdepunktets betydning for f.eks. et legemes bevægelse der består af både translation og rotation. Bestemmelse af udvalgte legemers inertimoment Klasseundervisning, IT-animationer, hjemmeopgaver, laboratoriearbejde, journaler Beskrivelse af titel 16: Titel 16 Valgemne Relativitetsteori. Indgår som supplerende stof. Einsteins togeksperiment. Inertialsystemer og koordinattransformation. Egentid, længdeforkortelse, relativistisk masse. Tvillingeparadokset. 5 uger plus elevtid Brug af modeller og teori, dokumentation og formidling såvel skriftlig som mundtlig, perspektivering. Selvstændig informationssøgning, tilegnelse af viden og projektarbejde. Side 9 af 10
Beskrivelse af titel 17: Titel 17 Eksamensprojekt. Indgår som supplerende stof. 6 uger plus elevtid Eksperimentelt arbejde, brug af modeller og teori, dokumentation og formidling såvel skriftlig som mundtlig, perspektivering. Selvstændig informationssøgning, tilegnelse af viden, laboratoriearbejde og projektarbejde. Side 10 af 10