Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj-juni 2015 Institution HTX Vibenhus - Københavns Tekniske Gymnasium Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold HTX Fysik A Jacob Debel 3X Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Introduktion til fysik Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Titel 10 Titel 11 Titel 12 Titel 13 Titel 14 Titel 15 Titel 16 Indre energi (inkl. SO forløb om damp) Vejret ( inkl. SO forløb om varmluftsballoner) Jævnstrømskredsløb Energiforsyning og vekselstrøm Optiske brydningsfænomener Kinematik: Hvordan bevæger legemer sig? Dynamik: Hvorfor bevæger legemer sig? Fjederkanonen Et samlende forløb omkring mekanik Fysiske eksperimenter i forbindelse med teknologiprodukter Himmellegemernes bevægelse Roterende bevægelser Elektromagnetiske felter Termodynamiske arbejdsmaskiner - Stirlingmotoren Selvstændige projekter Valgemne - partikelfysik Side 1 af 15
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Introduktion til fysik Anvendt litteratur: P. Holck: Orbit B s. 19-29, 32-33 Anvendt uddannelsestid Efterår 2012 (8 lektioner) Læreplanens mål Introduktion til fysik, fysikforsøg og journalskrivning SI enheder Introduktion til kraftbegrebet: Tyngdekraft Densitet /projektarbejdsform/anvendelse af Gruppearbejde Elevforsøg: Bestemmelse af tyngdeaccelerationen og Bestemmelse af densitet Side 2 af 15
Titel 2 Indre energi (inkl. SO forløb om damp) Anvendt litteratur: P. Holck: Orbit B s. 33-58 Noter om energi Anvendt uddannelsestid Efterår 2012 (18 lektioner i fysik og 8 lektioner i SO) Læreplanens mål Introduktion til energibegrebet herunder omsætning mellem energiformer Varme, indre energi, tilstandsformer Faseovergange Nyttevirkning Den naturvidenskabelige arbejdsmetode SO forløb med samfundsfag og teknologi /projektarbejdsform/anvendelse af Elevforsøg: Varmekappacitet og is smeltevarme Gruppearbejde Skriftligt arbejde Side 3 af 15
Titel 3 Vejret (inkl. SO-forløb om varmluftsballoner) Anvendt litteratur: M. Brydesholt et. al: Orbit 1 s 189-234 P. Holck: Orbit B s 63-67 og 90-93 Anvendt uddannelsestid Forår 2013 Læreplanens mål: Temperaturbegrebet Idealgasloven Gassers arbejde Termodynamikkens første hovedsætning Tryk Opdrift SO forløb med bygning af varmluftsballon /projektarbejdsform/anvendelse af Elevforsøg: Boyle-Mariottes lov og Archimedes lov Demonstrationsforsøg: Charles lov og Bestemmelse af gaskonstanten. Praktisk opgave i SO-forløbet: Bygning af varmluftsballon Gruppearbejde Temaopgave om vejret Side 4 af 15
Titel 4 Jævnstrømskredsløb Beskrivelse af simple jævnstrømskredsløb, hvorunder begreberne strøm, spænding, resistans, resistivitet, resistivitetens temperaturafhængighed, elektromotorisk kraft og polspænding introduceres. Ohms lov og Joules lov gennemgås og behandles ved eksperimenter og regneopgaver. Til slut designer og udfører eleverne relevante forsøg i relation til det gennemgåede stof. Orbit B HTX s. 97-124, 131-133 samt 150-155 12.08.2013 13.09.2013 19 lektioner Eleverne skal: Lære at forestille sig rumlige figurer ud fra en todimensionel afbildning samt benytte de korrekte formler til beregning af volumen og overfladeareal af de nævnte rumlige figurer. Klasseundervisning, elever regner opgaver i grupper og ved tavlen. Side 5 af 15
Titel 5 Energiforsyning og vekselstrøm Vekselstrøm: effektiv- og maksimal-spænding. Transformeren Trefasetvekselstrøm til elforsyning. "Orbit B HTX" s. 156-174 16-09-2013 11-10-2013 af 8 lektioner Læreplanens mål: fremstilling af vekselstrøm med henblik på energiforsyning /projektarbejdsform/anvendelse af Gruppearbejde Skriftligt arbejde Side 6 af 15
Titel 6 Optiske brydningsfænomener Forløbet vil beskæftige sig med følgende kernestof: Lys betragtet som bølger, herunder lyshastighed, bølgelængde, frekvens og brydningsindeks. Det elektromagnetiske spektrum Brydning af lys mellem materialer med forskelligt brydningsindeks Spejling og total refleksion. Som supplerende stof er medtaget: Plane bølger Huygens princip Gitterligningen "Orbit B HTX", s. 175-184, 191-200 21-10-2013 22-11-2013 af 16 lektioner Undervisning efter sneglehusmodel i nedenstående rækkefølge: * Inspiration ( Lege forsøg af skriftlig beskrivelse af observationer) * Rekonstruktion (Lærerstyret beskrivelse og forklaring af observationer og fagudtryk) * Transformation (Introduktion af formler og regning på simple opgaver) * Konstruktion (Udledning af formler og regning af mere komplekse opgaver) * Refleksion (Perspektivering af nyt lært stof) Side 7 af 15
Titel 7 Kinematik og dynamik: Hvordan bevæger legemer sig? Retlinet bevægelse med konstant acceleration, herunder også bevægelse med konstant hastighed (a=0). Strækning, hastighed og acceleration. (t,v)-grafer, hjælpesætningen. Grafisk bestemmelse af tilbagelagt strækning under konstant acceleration. "Orbit B HTX", s 253-267, 271-272 25-11-2013 04-12-2013 af 6 lektioner Hovedsagelig deduktiv tavleundervisning efterfulgt af opgaveregning. Eleverne skal gøres bekendte med hverdagsbegrebernes definition i fysikken. /projektarbejdsform/anvendelse af Forsøg Gruppearbejde Skriftligt arbejde Side 8 af 15
Titel 8 Dynamik: Hvorfor bevæger legemer sig? Kernestof: Newtons love, kraftbegrebet, diverse former for kræfter som man møder i sin hverdag. Fritlegemeanalyse, bevægelse på et skråplan, kraftmomenter og periodiske bevægelser. Orbit B HTX s. 273-292 06-12-2013-10-01-2014 af 8 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Tavleundervisningen efterfølges af opgaveregning i mindre grupper, med opgaver stillet af læreren. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. /projektarbejdsform/anvendelse af Forsøg Gruppearbejde Skriftligt arbejde Side 9 af 15
Titel 9 Fjederkanonen Et samlende forløb omkring mekanik Kernestof: Bevægelse på et skråplan Fjederkræfter Friktionskræfter Kinetisk energi, potentiel energi og en fjeders energi Bevægelsesligningerne for det skrå kast. Orbit B HTX s. 268-270, 293-316 15-01-2014 til 21-03-2014 af 26 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Tavleundervisningen efterfølges af opgaveregning i mindre grupper, med opgaver stillet af læreren. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. Til sidst I forløbet skal eleverne selv designe og udføre eksperimenter som belyser flere af de fysiske begreber som er blevet gennemgået. /projektarbejdsform/anvendelse af Forsøg Gruppearbejde Skriftligt arbejde Side 10 af 15
Titel 10 Titel 11 Fysiske eksperimenter i forbindelse med teknologiprodukter Selvstændige eksperimenter til understøttelse af teknologi eksamensprojekter. 23-04-2014 til 02-05-2014 af 7 lektioner Selvstændigt arbejde med design og udførelse af forsøg Eksperimentelt arbejde Himmellegemernes bevægelse Positions-, hastigheds- og accelerations-vektorer for en jævn cirkelbevægelse. Newtons universelle gravitationslov Centripetalkraft Orbit A HTX s. 17 27 26-03-2014 til 04-04-2014 af 9 lektioner samt efterår 2014 Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Tavleundervisningen efterfølges af opgaveregning i mindre grupper, med opgaver stillet af læreren. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. /projektarbejdsform/anvendelse af Opgaveregning individuelt eller i små grupper Side 11 af 15
Titel 12 Roterende bevægelser Rotationskinematik Kraftmoment, statik og vægtstangsprincip Inertimoment og impulsmoment Momentsætning Rotationsdynamik Parallelakseteoremet (Steiners sætning) Orbit A HTX s. 39 68 25-08-2014 til 24-09-2014 23 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Tavleundervisningen efterfølges af opgaveregning i mindre grupper, med opgaver stillet af læreren. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. Klasseundervisning Anvendelse af fagprogrammer Eksperimentelt arbejde Skriftligt arbejde i form af hjemmeopgaver og en rapport. Til rapporten skal eleverne selv designe og udføre forsøg, som belyser roterende bevægelser. Det kan blandt andet være rullende legemer på et skråplan. Opgaveregning individuelt eller i små grupper *Rapportskrivning Side 12 af 15
Titel 13 Elektromagnetiske felter Statisk elektricitet Ladning og E-felter Coulombs lov Bevægelse af ladet partikel i E-felter Kapacitorer Gauss' lov Magneter og magnetfeltlinjer Bil -loven Lorentzkraften Spoler Induktionsloven Eksempler på elektromagnetiske maskiner Orbit A HTX s. 69 143 kapitel 3 og 4 Udleveret kompendium omkring elektriske og magnetiske kræfter og felter 21-10-2014 til 10-12-2014 ca 37 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Der tages udgangspunkt i det udleverede kompendium, som udfyldes af eleverne i takt med tavleundervisningen. I kompendiet er der tilhørende opgaver, som regnes af eleverne. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. Klasseundervisning Eksperimentelt arbejde Skriftligt arbejde i form af hjemmeopgaver og en rapport. I rapporten skal eleverne selv designe og udføre forsøg, som på en eller anden måde efterviser eller bare eksperimentere med elektromagnetiske fænomener Opgaveregning individuelt eller i små grupper * Rapportskrivning Side 13 af 15
Titel 14 Termodynamiske arbejdsmaskiner - Stirlingmotoren Idealgasligningen Termodynamiske processer Kredsprocesser Termodynamikkens 2. hovedsætning Carnotcykler Effektfaktor Nyttevirkning Orbit A HTX s. 143 188 kapitel 5 og 6 Udleveret kompendium om Stirlingmotoren og fysikken bag denne. 05-01-2015 til 23-02-2015 ca 26 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. I første del udfyldes kompendiet i takt med tavleundervisningen og de tilhørende opgave regnes individuelt eller i små grupper. I sidste del af forløbet skal eleverne selv sætte sig ind i nye stofområder og formidle det til hinanden i form af en præsentation om emnet. Emnerne kan være kredsprocesser, Carnotcykler, effektfaktorer og nyttevirkninger mm. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. Klasseundervisning Eksperimentelt arbejde Skriftligt arbejde i form af hjemmeopgaver Opgaveregning individuelt eller i små grupper Side 14 af 15
Titel 15 Titel 16 Selvstændige projekter Arbejde med selvstændige projekter til brug til mundtlig eksamen 25-02-2015 til 20-05-2015 ca 25 lektioner Selvstændigt gruppearbejde med fokus på planlægning, udførelse og afrapportering af selvvalgte eksperimenter Projektarbejde Eksperimentelt arbejde Skriftligt arbejde Elevpræsentationer Valgemne - partikelfysik * Rasmus Møller et al: Universets byggesten moderne partikelfysik 25-02-2015 til 20-05-2015 ca 16 lektioner Fortrinsvis deduktiv klasseundervisning, med læreren i skulptørens rolle. Tavleundervisningen efterfølges af opgaveregning i mindre grupper, med opgaver stillet af læreren. Progression: Progression foregår således, at stoffet gennemgås i løbende sværhedsgrad. Klasseundervisning Skriftligt arbejde i form af en hjemmeopgave Opgaveregning individuelt eller i små grupper Side 15 af 15