Energi - Fässbergsskolan ht-19

Energi - Ingenting försvinner, Allt finns kvar!

Syfte

• se nedan

Centralt innehåll

•  se nedan

 Metoder och arbetssätt

• Gruppövningar för att träna begrepp
• Genomgångar
• Film
• Debatt
• Systematiska undersökningar. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
• Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter.
• Natura - Fysik 3 - kap 5-11

  

Grundläggande begrepp från tidigare arbetsområden

atom, elektron, proton, neutron, grundämne, kemisk förening, fast- flytande- & gasform, massa (m), tyngd, volym, densitet (ρ), kraft (F), gravitation (g), friktion, medelhastighet (v), acceleration (a), ström (I), spänning (U), resistans (R), magnet, elektromagnet, fotosyntes, förbränning, näringspyramid, växthuseffekt, försurning, övergödning

 

Begrepp

rörelseenergi, lägesenergi, värmeenergi, kemisk energi, strålningsenergi, kärnenergi, elektrisk energi, elektromagnetisk strålning (ems), våglängd, fission, fusion, arbete (A)(W), effekt (P), transformator, generator, elmotor, energiflöde, fossila energikällor, förnyelsebara energikällor, verkningsgrad, spillvärme, ekologiskt fotavtryck

Formler

F=mg,    F=ma,   s=vt,   A=W=E=Fs,  P=W/t,  E=mgh,  E=mv²/2,  E=mc²,  U=RI (Ohms lag),  P=UI

 

Enheter

kg, Newton (N), newtonmeter (Nm), Joule (J), joule/sekund (J/s), Watt (W), kilowattimme (kWh), kilokalorier (kcal), m, m/s, m/s², ampere (A), volt (V), ohm (Ω), celsius (C), kelvin (K), becquerel (Bq)

Kända vetenskapsmän/kvinnor

Galileo Galilei, Isaac Newton, Alessandro Volta, Benjamin Franklin, Michael Faraday, James Watt, Wilhelm Röntgen, Ernest Rutherford, Niels Bohr, Henri Bequerel, Marie Curie, Lise Meitner, Otto Frisch

Teori

 Repetition av grundläggande begrepp i fysik.

Repetition av tidigare arbetsområden som har samband med energiområdet.

Olika energiformer och energiomvandlingar. (rörelseenergi, lägesenergi, värmeenergi, kemisk energi, strålningsenergi, kärnenergi & elektrisk energi)

Arbete, energi och effekt.

Elektriska maskiner. Generator, transformator och elmotor.

Energikällor.

Infrastruktur - vårt elnät

Atom- och kärnfysik. Fission, fusion, isotoper, radioaktiv strålning (alfa, beta, gamma).

Uppvärmningssystem.

Laborationer

Pendel

Generator

Transformator

Spring i trappan

Bedömning

Delaktighet under lektioner, laborationer, debatter mm.

Läroplanskopplingar

Syfte

• använda kunskaper i fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle,
• genomföra systematiska undersökningar i fysik, och
• använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara fysikaliska samband i naturen och samhället.
• identifiera och analysera tekniska lösningar utifrån ändamålsenlighet och funktion,
• identifiera problem och behov som kan lösas med teknik och utarbeta förslag till lösningar,
• använda teknikområdets begrepp och uttrycksformer,
• värdera konsekvenser av olika teknikval för individ, samhälle och miljö, och
• analysera drivkrafter bakom teknikutveckling och hur tekniken har förändrats över tid.

Centralt innehåll

• Energins flöde från solen genom naturen och samhället. Några sätt att lagra energi. Olika energislags energikvalitet samt deras för- och nackdelar för miljön.
• Elproduktion, eldistribution och elanvändning i samhället.
• Försörjning och användning av energi historiskt och i nutid samt tänkbara möjligheter och begränsningar i framtiden.
• Fysikaliska modeller för att beskriva och förklara jordens strålningsbalans, växthuseffekten och klimatförändringar.
• Fysikaliska modeller för att beskriva och förklara uppkomsten av partikelstrålning och elektromagnetisk strålning samt strålningens påverkan på levande organismer. Hur olika typer av strålning kan användas i modern teknik, till exempel inom sjukvård och informationsteknik.
• Partikelmodell för att beskriva och förklara fasers egenskaper och fasövergångar, tryck, volym, densitet och temperatur. Hur partiklarnas rörelser kan förklara materiens spridning i naturen.
• Sambanden mellan spänning, ström, resistans och effekt i elektriska kretsar och hur de används i vardagliga sammanhang.
• Sambandet mellan elektricitet och magnetism och hur detta kan utnyttjas i vardaglig elektrisk utrustning.
• Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och format världsbilder. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och människors levnadsvillkor.
• De fysikaliska modellernas och teoriernas användbarhet, begränsningar, giltighet och föränderlighet.
• Systematiska undersökningar och hur simuleringar kan användas som stöd vid modellering. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
• Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt. Elektriska sensorer för mätning och registrering av egenskaper hos omgivningen.
• Sambandet mellan fysikaliska undersökningar och utvecklingen av begrepp, modeller och teorier.
• Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.
• Källkritisk granskning av information och argument som eleven möter i olika källor och samhällsdiskussioner med koppling till fysik, såväl i digitala som i andra medier.
• Tekniska lösningar för styrning och reglering av system. Hur mekanisk och digital teknik samverkar, till exempel i värme- och ventilationssystem.
• Hur komponenter och delsystem samverkar i ett större system, till exempel vid produktion och distribution av elektricitet.
• Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.
• Samband mellan teknisk utveckling och vetenskapliga framsteg. Hur tekniken har möjliggjort vetenskapliga upptäckter och hur vetenskapen har möjliggjort tekniska innovationer.
• Tekniska lösningar som utnyttjar elektronik och hur de kan programmeras.