Atom & kärnfysik samt energianvändning och miljö

Samhällets energiförsörjning är en framtidsfråga där fysiken har en central roll med viktiga kunskaper för att skapa en hållbar utveckling. I detta arbete ställs olika frågor. Hur påverkar människan, miljön och klimatet varandra? Vilket energislag kommer att ge värme i svenska hus? Kommer elbilen att slå igenom? Är du beredd att överge Thailandsresa av miljöskäl? Hur fungerar en elmotor och en generator? Först kommer vi att gå igenom atom och kärnfysiken för att sedan koppla detta till energianvändning och miljö. Vi kommer bland annat att gå igenom hur solceller och kärnkraftverk fungerar.

Arbetsområdets namn

Atom och kärnfysik samt energi och miljö

Syfte

• Kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller för att beskriva och förklara samband i naturen och samhället
• Förmåga att använda fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik och miljö, och
• Förmåga att genomföra systematiska undersökningar i fysik.
•  

Undervisningens innehåll

Hela vår värld är uppbyggd av atomer. Massa kan omvandlas till energi, enligt Einsteins berömda formel E = mc². Atomkärnan, där den mesta av massan är samlad, innehåller massor av energi. Omvandlingen av atomkärnornas massa till energi har vi lärt oss utnyttja i kärnkraftverk. Energin från dessa små partiklar kan också göra enorm skada. Du har kanske sett det svampliknande molnet från en atombomb. Vi börjar det här arbetsområdet med att studera atombomber och provsprängningar. Sedan tittar vi närmare på atomfysik, kärnkraft, strålningsfysik och biologiska verkningar av olika typer av strålning.

Vi människor är beroende av energi. Vi behöver elenergin i uttagen, till exempel för att få värme eller laga och kyla mat.

Men varifrån kommer den elektriska energin? Och vad är egentligen energi? Kan vi lagra energi? Hur använder vi energi idag, hur gjorde vi förr och hur kommer vi att göra i framtiden? Alla dessa frågor ska vi diskutera i det här arbetsområdet.

Tid

Vecka 33-42

Detta ska du kunna

• Kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller för att beskriva och förklara samband i naturen och samhället

• Förmåga att använda fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik och miljö, och

• Förmåga att genomföra systematiska undersökningar i fysik.

Arbetssätt

Genomgångar

Samtal och diskussioner

Läsa vetenskapliga texter inom området

Laborationer

Skriftlig inlämningsuppgift

 

Detta kommer att bedömas

Skriftlig inlämningsuppgift

Digitalt prov

Aktiviteter under lektioner

Genomförande av undersökningar

Diskussioner

Läroplanskopplingar

Syfte

• kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller för att beskriva och förklara samband i naturen och samhället,
• förmåga att använda fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik och miljö, och
• förmåga att genomföra systematiska undersökningar i fysik.

Centralt innehåll

• Fysikaliska förklaringsmodeller av jordens strålningsbalans, växthuseffekten och klimatförändringar.
• Energins flöde och oförstörbarhet samt olika energislags kvalitet. Olika typer av energikällor samt deras för- och nackdelar för samhället och miljön.
• Partikelstrålning och elektromagnetisk strålning, deras användningsområden och risker.
• Sambandet mellan elektricitet och magnetism samt mellan ström och spänning i elektriska kretsar. Hur kretsarna kan användas i elektrisk utrustning.
• Några instrument för att mäta fysikaliska storheter, till exempel kraft och ström. Användning av mätvärden i enkla beräkningar, till exempel beräkningar av densitet och hastighet.
• Observationer och experiment med såväl analoga som digitala verktyg. Formulering av undersökningsbara frågor, planering, utförande, värdering av resultat samt dokumentation med bilder, tabeller, diagram och rapporter.
• Sambandet mellan undersökningar av fysikaliska fenomen och utvecklingen av begrepp och förklaringsmodeller. De fysikaliska förklaringsmodellernas historiska framväxt, användbarhet och föränderlighet.
• Informationssökning, kritisk granskning och användning av information som rör fysik. Argumentation och ställningstaganden i aktuella frågor som rör energi, teknik och miljö.

Kriterier

• Eleven visar grundläggande kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller. Med viss användning av begreppen och förklaringsmodellerna beskriver och förklarar eleven fysikaliska fenomen i naturen och samhället.
• I frågor som rör energi, teknik och miljö för eleven resonemang samt framför och bemöter argument med viss naturvetenskaplig underbyggnad. Eleven söker information som rör fysik och använder då olika källor och för enkla resonemang om informationens och källornas trovärdighet och relevans.
• Eleven söker svar på frågor genom att planera och utföra systematiska undersökningar på ett säkert och i huvudsak fungerande sätt. Eleven värderar undersökningarna genom att föra enkla resonemang utifrån frågeställningarna.
• Eleven visar goda kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller. Med relativt god användning av begreppen och förklaringsmodellerna beskriver och förklarar eleven fysikaliska fenomen i naturen och samhället.
• I frågor som rör energi, teknik och miljö för eleven resonemang samt framför och bemöter argument med relativt god naturvetenskaplig underbyggnad. Eleven söker information som rör fysik och använder då olika källor och för utvecklade resonemang om informationens och källornas trovärdighet och relevans.
• Eleven söker svar på frågor genom att planera och utföra systematiska undersökningar på ett säkert och fungerande sätt. Eleven värderar undersökningarna genom att föra utvecklade resonemang utifrån frågeställningarna.
• Eleven visar mycket goda kunskaper om fysikens begrepp och förklaringsmodeller. Med god användning av begreppen och förklaringsmodellerna beskriver och förklarar eleven fysikaliska fenomen i naturen och samhället.
• I frågor som rör energi, teknik och miljö för eleven resonemang samt framför och bemöter argument med god naturvetenskaplig underbyggnad. Eleven söker information som rör fysik och använder då olika källor och för välutvecklade resonemang om informationens och källornas trovärdighet och relevans.
• Eleven söker svar på frågor genom att planera och utföra systematiska undersökningar på ett säkert och väl fungerande sätt. Eleven värderar undersökningarna genom att föra välutvecklade resonemang utifrån frågeställningarna.