Studieplan Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Aug. 13 jun. 16 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Vid Gymnasier HTX Fysik A Michael Lindholm Nielsen (1. år) og Niels Lund (2. og 3. år) Htx3n16 Oversigt over gennemførte undervisningsforløb 1. år Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Intro til fysik på Htx Varme og energi Tryk og opdrift Gasser Ellære 2. år Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Titel 10 Titel 11 Titel 12 Vekselstrøm Lys og bølger Kinematik Dynamik Energi og arbejde Projekt impulsbevarelse Repetition 3. år Titel 13 Kræfter og bevægelser Side 1 af 21
Titel 14 Titel 15 Titel 16 Titel 17 Titel 18 Titel 19 Rotation Elektiske felter Magnetisme Selvvalgt projekt Termodynamiske processer og Carnots varmelærer Materialefysik Side 2 af 21
Titel 1 Intro til fysik på Htx Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 1. Masse og dencitet SI-enheder og notation Antal betydende cifre 10 lektioner af 45 minutter Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Oplæg i StarLab Mål vandgennemstrømning i åen Laboratoriepas i fysik Side 3 af 21
Titel 2 Varme og energi Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 2. Energi og energiomdannelse Indre energi og temperatur Varmekapacitet og specifik varmekapacitet Effekt og nyttevirkning 18 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Bestem vands specifikke varmekapacitet Demonstrationsforsøg med is og salt. Side 4 af 21
Titel 3 Tryk og opdrift Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 3. Introduktion til kræfter og tryk Introduktion til opdrift 8 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Opdrift af lodder i en væske. Side 5 af 21
Titel 4 Gasser Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 4. Introduktion til temperaturskalaen Kelvin Gennemgang af idealgasligningen Luftens densitet Daltons lov og luftfugtighed Energibevarelse, stempelarbejde og 4-taktsmotoren 18 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Set dokumentar (Jagten på det absolutte nulpunkt). Simulering af idealgas Boyles lov Charles lov Gay-Lussac s lov Side 6 af 21
Titel 5 Ellære Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 5 og kapitel 6. Introduktion af ellære Strømstyrke og spændingsforskel Resistorer og Ohms lov Elektrisk effekt og Joules lov Serie og parallelkobling Resitivitet og resitivitets temperaturafhægighed Strømkilder, ledere og isolatorer 18 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Fremlæggelse ved tavlen. Måling af spændingsforskel og strømstyrke Kirchoffs 1. lov Serie og parallelkobling af dagligdagsmodstande (elkedel, computer mv.) Side 7 af 21
Titel 6 Vekselstrøm Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. Kapitel 7. Gennemgang af grundbegreberne indenfor vekselstrøm, så som effektiv spænding og strøm. En gennemgang af transformationen samt tab i elnettet. Yderligere blev der diskuteret det trefase elnet. 8 lektioner Forståelse af forskellen mellem AC og DC. Forståelse af transformation og nødvendigheden heraf. Klasseundervisning og opgaveregning. Side 8 af 21
Titel 7 Lys og bølger Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 8 og kapitel 9 En gennemgang af lysets egenskaber med fokus på bølgemodellen. Gennemgang af emnerne: lysets hastighed, refleksion og brydning og optik. En kort introduktion af Bohrs atommodel og partikel-bølge modellen. Yderligere blev der set på andre typer bølger i form af snorbølger og lydbølger, med fokus på stående bølger. 26 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Rapportskrivning (2 lektioner + elevtid). Gennemførte forsøg Kritisk vinkel ved totalreflektion Gitterforsøget, både med optisk gitter og CD Brydning Stående bølger (Illustrationsforsøg) Side 9 af 21
Titel 8 Kinematik Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 10 Bevægelse med kostant hastighed Bevægelse med konstant acceleration. 6 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Det frie fald Det skrå kast Side 10 af 21
Titel 9 Dynamik Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 11 En gennemgang af de grundlæggende kræfter: Tyngdekraften Normalkraften Fjederkraften Gnidningskraften Luftmodstand. Introduktion til Newtons 3 love. 14 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Hookes lov med fjeder og elastikker. Gningskræfter. Side 11 af 21
Titel 10 Energi og arbejde Indhold Litteratur: ORBIT B htx af Jens Kraaer et al. kapitel 12 Gennemgang af forskellige kræfters arbejde (Se dynamik). o Ikke luftmodstand Kinetisk og potentiel energi, samt mekanisk energibevarelse. 11 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning og opgaveregning. Side 12 af 21
Titel 11 Indhold Projekt impulsbevarelse Eleven arbejder med impulsbevarelse og energibevarelse Kerneområder: Informationssøgning Eksperimentelt arbejde Rapport skrivning Dette ses som en introduktion til fysikprojektet på 3. år 18 lektioner 2 lektioner brainstorm, 4 lektioner forbederelse og litteratursøgning, 10 lektioner forsøg og 2 lektioner databehandling og skriveperiode Eleven arbejder selvstændigt med impulsbevarelse og energibevarelse i en række forsøg Rapportskrivning med fokus på formidling Projektarbejdsform, anvendelse af fagprogrammer, skriftligt arbejde, eksperimentelt arbejde. Side 13 af 21
Titel 12 Indhold Repetition Kort genopfriskning af ellære og vekselstrøm med opgaveregning i fokus. Elevgennemgang af selvvalgte emner: gasser, tryk, opdrift, kræfter og bølger. Forberedelse til terminsprøve, 4 lektioner i laberatoriet. 10 lektioner + 4 lektioner på 2. år 2 lektioner på 3. år Repetition af udvalgte formler og vigtige overvejelser. Klasseundervisning med fokus på diskussion. Gruppearbejde og fremlæggelse. Opgaveregning. Side 14 af 21
Titel 13 Kræfter og bevægelser Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. kapitel 1. Gravitationskraften o Mekansik energi i et gravitationsfelt Cirkelbevægelse o Vinkelhastighed, omløbstid og frekvens o Kræfter og acceleration o Banebevægelse i et centralt tyngdefeæt Impuls o Elastiske og uelsatiske stød 14 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Elastiske og fuldstændige uelastiske stød på luftpudebane Startshastiged for projektil via fuldstændigt uelastisk stød Centripetalkraften ved cirkelbevægelse Side 15 af 21
Titel 14 Rotation Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. kapitel 2. Kraftmoment o Kraftmomentets arbejde o Vægtstangsprincippet og massemidtpunkt o Newtons 2. lov for rotation Statik Inertimoment o Rotationsenergi Impulsmoment Vektorbeskrivelse af rotation 18 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Ændring af impulsmoment (Illustrationsforsøg) Kraftmoment på mekanisk arm Bestem massemidpunktet Side 16 af 21
Titel 15 Elektriske felter Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. kapitel 3. Statisk elektricitet o Isolatorer og ledere Elektriske felter o Coulombs lov o Homogene E-felter Kondensatorer o Seriel og parallel kobling o Dielektrisk materiale o Op- og afladning af kondensatorer o Energi i kondensatoreren 12 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Forsøg med statisk elektrisitet (Illustrationsforsøg) Opladning af kondensator Side 17 af 21
Titel 16 Magnetisme Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. kapitel 4 Jordens magnetfelt (kort introduktion) Magneter og feltlinjer Ledning i et homogent magnetfelt (BIL-loven) Lorentzkraften o Ladede partiklers bevægelse i et homogent magnetfelt Strøm og magnetfelter o Magnetfelt omkring ledning o Magnetfelt i en spole o Universalmotoren o Induktion 24 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Magnetfeltet omkring en stangmagnet (Illustrationsforsøg) Ledning i magnetfelt Universalmotoren (Illustrationsforsøg) E/M forsøget (Illustrationsforsøg) Side 18 af 21
Titel 17 Selvstændigt projekt Fysikproje Indhold Eleven vælger egnet fysik emne på min. A-niveau Kerneområder: Informationssøgning Eksperimentelt arbejde Rapport skrivning 22 lektioner 4 lektioner forbederelse og litteratursøgning, 18 lektioner forsøg, databehandling og skriveperiode. Eleven arbejder selvstændigt ud fra et selvvalgt emne Rapportskrivning med fokus på formidling Projektarbejdsform, anvendelse af fagprogrammer, skriftligt arbejde, eksperimentelt arbejde. Side 19 af 21
Titel 18 Termodynamiske processer og Carnots varmelærer Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. kapitel 5 og afsnit 6.1 og 6.2 Idealgasligningen på atomar niveau Termodynamikkens 1. hovedsætning Termodynamiske processer o Isokor, isobar og isoterm proces o Adiabatisk proces Kredsprocesser o Arbejde i kredsprocesser o Carnots kredsproces (kort introduktion) Varmepumper o Effektfaktor og Carnots effektfaktor o Jordvarme og luft-til-luft varmepumpe som eksempler Kraftvarmemaskiner o Nyttevirkning og Carnots nyttevirkning o Kraftværk som eksempel Energikvalitet 12 lektioner Eleverne skal lære at forstå fysiske sammenhænge, begreber, modeller og anvende dem på konkrete problemstillinger. Klasseundervisning, opgaveregning og eksperimentielt arbejde. Vands kogepunkt ved lavt tryk (Illustrationsforsøg) Varmepumpe (Illustrationsforsøg) Side 20 af 21
Titel 19 Materialefysik Indhold Litteratur: ORBIT A htx af Jens Kraaer et al. afsnit 9.1 og 9.2. Grundlæggende fysik 2 af Erik Øhlenschlæger side 60-66. Spænding og tøjning o Flyde- og brudspændning o Elasticitetsmodulet o Poissons forhold Forskydning o Forskydningsspænding o Forskydningsmodulet Materialers opbygning o Gitterstruktur og slipplaner Friktion og slid o Mikroskopsik beskrivelse af friktion o Typer slid (meget kort gennemgang) 6 lektioner Eleven skal i udvalgte sammenhænge kunne reflektere over hvilken indflydelse materialevalget har på forskellige situationer. Klasseundervisning og opgaveregning. Side 21 af 21