Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Forår 2015 Institution 414 Københavns VUC Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold stx Fysik B (C-B) Janus Juul Povlsen g1fyb4b5 Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Mekanik og kræfter Energi Bølger, lyd og lys Elektricitet og EL-lære Atomfysik Elementarpartikelfysik Astronomi og kosmologi Bevægelse og Galilei og renæssansen Repetition og eksperimentel projekt
Titel 1 Mekanik og kræfter Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: Systime. 1. udgave 4. oplag. 10-29, 33-41, 69-126 Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: Systime. 1. udgave 3. oplag. 200-210 de øverste seks linjer. 235-238 (dog ikke de nederste seks linjer på side 238) 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 205-210 og 213. 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 214 øverst. Figur til opgave 6.2 side 232 og formlen øverst side 233. Side 238-240. Omfang Anvendt uddannelsestid 20 lektioner Kompetencer, læreplanens mål, progression Mekanik og kræfter (I:III), Fysiske størrelser og enheder. SI-enheder. Kosmisk zoom, tilstandsformer, densitet, tyngdekraften, tyngdeaccelerationen, tryk, (temperatur, gasser, Boyle Mariottes lov, Gay Lussacs 1. lov, Archemides lov, opdrift, densitet). Trykket i en væskesøjle. Newtons love. Eksperimentelt arbejde med rapport: Bestemmelse af tyngdeaccelerationen g på tre forskellige måder: a) Matematisk pendul og stopur. b) Newtonmeter og lodder med og uden dataopsamling. Lineær regression i Excel regneark. c) Kugle der falder lodret gennem luften og potensregression i Excel regneark. Boyle Mariottes lov, Gay Lussacs 1. Lov Archimedes lov
Titel 2 Energi Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: 174-175, 200 Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: 127-170 og 178-180, 189-199. Spektrum 1 side 196-198 (udleveres som noter/kopier) 2. udgave 1. oplag SYSTIME side Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen Aktiv Fysik C L&R Uddannelse side 78 figur 1.99 og side 79 figur 1.100 Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen Aktiv Fysik C L&R Uddannelse side:29-34 og figur 1.98 side 78 Omfang Anvendt uddannelsestid 11 lektioner Energi, Mekanisk energi og arbejde. Forskellige energiformer, effekt, nyttevirkning. Energi, termisk energi og varme, varmekapacitet og specifik varmekapacitet, smelte og fordampningsvarme. Fra samfundsdebatten: Drivhuseffekt, bæredygtig udvikling og global opvarmning. Stefan Boltzmansstrålingslov. Beregning af jordens overflade temperatur i fire forskellige tilfælde med og uden drivhuseffekt, samt med og uden reflektion. Isprøver fra Grønland og antarktis. Anvendelse af isprøver til bestemmelse af temperarturen og kuldioxidindholdet af atmosfæren. Bæredygtig udvikling: Nej til fossile brændstoffer (kul, olie og naturgas). Ja til vedvarende energiformer: Vindenergi, solenergi og vandkraft.
Mekanisk energi. Bevis for den potentielle energi. Kinetisk energi. Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Fællesforsøg uden rapport: En blypose kastes gennem luften og rammer bordet. Der kunne dog konstateres en mindre temperaturstigning af blyet. Eksperimentelt arbejde uden rapport: Eksperimentelt arbejde med rapport: Specifik varmekapacitet for en eller flere lodder Bestemmelse af fordampningsvarmen for vand.
Titel 3 Bølger, lyd og lys Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: 201-230 Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: 232-255 Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen Aktiv Fysik C L&R Uddannelse side: 144-145 Omfang 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 335 nederst (figuren) Anvendt uddannelsestid 26 lektioner Emne: Bølger og lys. Frekvens, amplitude. Harmoniske bølge, periodiske bølger. Konstruktiv og destruktiv interferens. Gitterligning. Lydstyrke, EM-stråling. Lysets farve, Interferens, optisk gitter. Bestemmelse af bølgelængde for en rød og grøn laser. Bestemmelse af gitterkonstant. Bestemmelse af rilleafstand for en cd og dvd. Maksimalt antal ordener. Lydstyrke. Lys: uv, synligt og IR. Hvad er deres bølgelængde. Lyd: ultralyd, hørbar lyd, infralyd. Hvad er deres frekvenser. Brydningsloven. Bevis for brydningsloven. Brydningsloven og bevis for denne. Totalreflektion. Regnbue og halo. Fatamorgana og lyslederkabel. Stående bølger. Bølgdelængde for lyd. Lydens hastighed. Stående bølger i et åbent og et havtåbent resonansrør. Stående bølger på en streng og stående lydbølger i et helt og halvt åbent resonansrør. Perspektivering: Bestemmelse af lydens hastighed. Sonar. Ultralydskanning. Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Fællesforsøg uden rapport: Bestemmelse af bølgelængden for lyd ved forskellige frekvenser. Frekvensanalyse af guitar, resonanskasse og halvt og heltåbent resonansrør.
Eksperimentelt arbejde med rapport: a) Bestemmelse af rilleafstand for cd og dvd b) Bestemmelse af bølgelængde for laser c) Stående bølger på en streng. d) Bestemmelse af lydens hastighed på flere forskellige måder. e) Frekvensanalyse af en guitarstreng
Titel 4 Elektricitet og EL-lære Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: 10-41 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 10-41 1. udgave 2. oplag og 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 42-52 Aktiv fysik C af Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen (L & R Uddannelse): side 100-103 (men ikke begrebet lyskvalitet side 103) Omfang Anvendt uddannelsestid 10 lektioner Elektronik. EL-lære. Karakteristikker. Ohms 1. lov. Kirshoffs 1. lov. Spændningsforskel. Strøm. Resistans, elektrisk ladning, serie og paralelkobling af resistorer. Karakteristikker. Ohms 2. lov. Kobling af resistorer (repetition). Nyttevirkning af en pære. Lysdioden. Elektrisk energi og effekt. Joules lov. Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Fællesforsøg: Bestemmelse af karakteristikken for konstantan. Eksperimentelt arbejde uden rapport: Eksperimentelt arbejde med rapport: Karakteristikken for en glødepære, konstantan, en resister og lysdioder. Bestemmelse af nyttevirkning for en glødepære (mht. at lyse med synligt lys).
Titel 5 Atomfysik Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: 1. udgave 2. oplag: side 53-95 og 126-172 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 53-90, 126-143 og side 149-172 Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: 1. udgave 2. oplag: side 173-180 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 145-148 og side 173-180 Aktiv fysik C af Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen (L & R Uddannelse): side 147-151 Noter fra smartboardtavlen om emnet finstrukturopdeling af brintatomets energiniveauer (Starkeffekten, Zeemaneffekten, Dirac med kvantetallet n og j. Lambshift). Omfang Anvendt uddannelsestid 27 lektioner Atomfysik. Atomets opbygning. Fotoner. Bohrs atommodel. Emission og absorption. Brintatomet. Brintspektret. Balmerserien. Lymanserien. Rydbergformlen. Fotoelektrisk effekt. Der blev også kort nævnt comptonspredning. Fotoelektrisk effekt. Pardannelse. Atomfysik. Atomets opbygning. Fotoner. Bohrs atommodel. Emission og absorption. Brintatomet. Brintspektret. Balmerserien. Liniespektrum og absorptionsspektrum. Perspektivering til kosmologi og rødforskydning (rødforskydning og rødforskydningstal). Atomkernen. Radioaktivitet. Henfaldsloven. GM-rør. Kernefysik. Bevarlesessætninger ved kerneprocesser. Kernekort. Aktivitet. Ekstra guf: Samt Starkeffekten, Zeemaneffekten, Dirac med kvantetallet n og j. Lambshift. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Fællesforsøg uden rapport:
Brintspektret hvor vinklen bestemmes ud fra to ensvinklede trekanter. Simulering af henfaldsloven ved kast med 330 terninger. Simulering af henfaldsloven ved kast med 100000 terninger (simuleret med en computer www.kuglesim.dk). Forsøg med henfaldsloven og et GM-rør. Eksperimentelt arbejde med rapport: a) Absorption af gammastråling i bly. b) Afstandskvadratloven. Brintspektret
Titel 6 Elementarpartikelfysik 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 56-57 og figur 9.5 side 326 Aktiv fysik C af Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen (L & R Uddannelse): side 152 og side 198-200 Omfang Anvendt uddannelsestid 2 lektioner Atomfysik og elementarpartikelfysik. De fire naturkræfter. Kvarkmodellen. Cern. Klasseundervisning med højstyring.
Titel 7 Astronomi og kosmologi Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen1: 43-68, Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: 91-104, 105-123 og 232, 242-243. 270 de øverste seks linjer samt figur. 248-249, 274-280, 282-293 (dog ikke ligning 5.1 side 290) Internettet om Einsteinringe side 85. Aktiv fysik C af Bjarning Grøn, Philip Kruse Jakobsen og Jette Rygaard Poulsen (L & R Uddannelse): side 164-166 og side 201-207 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 91-111, 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 112-123 og side 246-247, 252-253, 274-275, 342-348, 350-354, 357-361 Internettet om exoplaneter. Hans Kjeldsen og Torben Arentoft: De dynamiske stjerner. 1. oplag. Fysikforlaget 2009. Side 72-76. Omfang Anvendt uddannelsestid 30 lektioner Kosmologi og astronomi. Døgnets længde, månens faser, tidevand (herunder springflod og nipflod), solformørkelse, måneformørkelse, fuldmåne, nymåne. Nat og dag. Jordens rotationstid, årstider, nipflod og springflod. Ringformet solformørkelse. Rødforskydning, Hubbles lov, det kosmologiske princip. Big Bang. Keplers love. Kosmologi: Universtets alder, afstandsbestemmelse i universet, Vi er skabt af stjernestøv, Baby-univers-teorien. Supernova. Kosmologi: Stjernes liv og død, neutronstjerne, sorthul, mørkt stof, mørk energi. Einsteinring. Hviddværg. Kosmologi: Speciel og generalrelativitetsteori. Tvillingeparadokset, ormehuller og tidsrejser, exoplaneter. Keplers love. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde
Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Titel 8 Bevægelse og Galileis faldlov Finn Elvekjær og Torben Benoni: FysikABbogen2: 181-199, 209-210 de øverste seks linjer, 214-215 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 181-199 Omfang 2. udgave 1. oplag SYSTIME side 200-204 og side 213-214 øverst og side 218-219. Anvendt uddannelsestid 12 lektioner Bevægelse og Galilei faldlove. Retliniet bevægelse med konstant hastighed og retliniet bevægelse med konstantaccelaration. Fysik i samspil med historie: Perspektivering til Galilei og renæsancen, matematisk pendul, lodret kast og Galilei faldlove. Klasseundervisning med højstyring. Opgaveregning i mindre grupper. Eksperimentelt arbejde med rapport: En kugle falder lodret gennem luften (bestem tyngdeaccelerationen ved anvendelsen af Galilei faldlov).
Titel 9 Repetition og eksperimentel projekt Omfang Anvendt uddannelsestid 12 lektioner Eksperimentelt projekt 1. Afstandskvadratloven med en pære og en lyscensor (i modsætning til tidligere, hvor der var anvendt en gammakilde og et GM-rør, 2. konisk pendul til bestemmelse af tyngdeaccelerationen g. 3. Forsøg med Alwoots faldmaskine (find accelerationen a og derefter g) 4. Brydningsindeks for glas 5: Bestemmelse af grænsevinklen for totalreflektion fra gals til luft. Klasseundervisning med højstyring. Eksperimentelt arbejde uden rapport: Projekt