Kompetansemål: Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram, Videregående trinn

Den unge forskeren

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:

  • anslå usikkerhet i innsamlede måledata og regne ut usikkerheten i det endelige resultatet
  • bruke simuleringsprogrammer til å vise fenomener og fysiske sammenhenger
  • drøfte hvordan ulike fysiske teorier kan eksistere ved siden av hverandre, til tross for at de kan være motstridende
  • gi eksempel på en vitenskapelig strid som ble avklart, og hvordan avklaringen kom, og gi eksempel på en vitenskapelig strid som ennå ikke er avklart, og gjøre rede for hvorfor den ikke er avklart
  • gi eksempler på noen alternative forklaringsmodeller som ikke er forenlige med fysikkens forklaringer, og som heller ikke baserer seg på vitenskapelig metodikk
  • gjennomføre relevante forsøk innen de forskjellige hovedområdene, med og uten digitale verktøy
  • gjøre rede for hvordan forskeres holdninger, forventninger og erfaringer kan påvirke forskningen
  • gjøre rede for og drøfte sentrale trekk ved vitenskapelig metode i fysikk
  • planlegge og gjennomføre egne undersøkelser og foreta relevante forsøk innen de forskjellige hovedområdene i faget
  • samle inn og bearbeide data og presentere og vurdere resultater og konklusjoner av forsøk og undersøkelser, med og uten digitale verktøy
  • vurdere begrensninger i valgt metode og utstyr og foreslå forbedringer og videreutvikling av forsøk

Fysikk og teknologi

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:

  • beskrive fysiske prinsipper bak medisinske undersøkelser som røntgen, ultralydavbildning og magnetisk resonansavbildning
  • gjøre rede for forskjellen mellom ledere, halvledere og isolatorer ut fra dagens atommodell, og forklare doping av halvleder
  • gjøre rede for hvordan moderne sensorer karakteriseres, og hvordan sensorenes egenskaper setter begrensninger for målinger
  • gjøre rede for sampling og digital behandling av lyd
  • gjøre rede for teknologiske anvendelser av induksjon
  • gjøre rede for virkemåten til lysdetektorer i digital fotografering eller digital video
  • sammenligne oppbygningen og forklare virkemåten til en diode og en transistor, og gi eksempler på bruken av dem

Klassisk fysikk

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:

  • beskrive homogene og inhomogene elektriske felt og bruke Coulombs lov
  • beskrive homogene og inhomogene gravitasjonsfelt og bruke Newtons gravitasjonslov
  • beskrive magnetiske felt rundt permanentmagneter og elektriske strømmer, og beregne magnetisk flukstetthet rundt en rett leder og kraft på en leder i magnetisk felt
  • bruke Newtons lover på vektorform for bevegelse i homogene magnetiske felt og i homogent gravitasjonsfelt
  • definere begrepene strøm, spenning og resistans, og bruke prinsippene om bevaring av ladning og energi på enkle og forgreinede likestrømskretser
  • definere og regne med begrepene frekvens, periode, bølgelengde og bølgefart, og forklare kvalitativt bøynings- og interferensfenomener
  • gjengi og drøfte kvalitativt termofysikkens første og andre lov
  • gjøre beregninger med loven om bevaring av bevegelsesmengde for sentrale støt
  • gjøre rede for begrepet magnetisk fluks og bruke Faradays induksjonslov
  • gjøre rede for energibegrepet og begrepene arbeid og effekt og foreta beregninger og drøfte situasjoner der mekanisk energi er bevart
  • gjøre rede for situasjoner der friksjon og luftmotstand gjør at den mekaniske energien ikke er bevart, og gjøre beregninger i situasjoner med konstant friksjon
  • identifisere kontaktkrefter og gravitasjonskrefter som virker på legemer, tegne kraftvektorer og bruke Newtons tre lover
  • regne ut akselerasjon og krefter på objekter som beveger seg med konstant fart i en sirkelbane, og på objekter i en vertikal sirkelbane i øvre og nedre punkt

Moderne fysikk

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:

  • beskrive Bohrs atommodell og beregne frekvenser og bølgelengder til spektrallinjer i emisjons- og absorpsjonsspektre ut fra den
  • beskrive og drøfte standardmodellen for universets utvikling
  • beskrive stjerners livssykluser og forklare hvordan grunnstoffer blir bygd opp i stjerner
  • bruke bevaringslover til å beskrive fisjons- og fusjonsprosesser og beregne frigjort energi i slike prosesser
  • gjøre beregninger med Stefan-Boltzmanns lov og Wiens forskyvningslov
  • gjøre rede for Einsteins forklaring av fotoelektrisk effekt, og kvalitativt gjøre rede for hvordan resultater fra forsøk med fotoelektrisk effekt, comptonspredning og partiklers bølgenatur representerer et brudd med klassisk fysikk
  • gjøre rede for Heisenbergs uskarphetsrelasjoner, beskrive fenomenet sammenfiltrede fotoner og gjøre rede for erkjennelsesmessige konsekvenser av dem
  • gjøre rede for bevaringslover som gjelder i prosesser med elementærpartikler, og beskrive vekselvirkningene mellom elementærpartikler
  • gjøre rede for hvordan informasjon om stjerner er systematisert i et HR-diagram
  • gjøre rede for postulatene som er grunnlag for den spesielle relativitetsteorien, drøfte kvalitativt noen av konsekvensene av denne teorien for tid, bevegelsesmengde og energi, og gi en kvalitativ beskrivelse av den generelle relativitetsteorien

Å beskrive naturen med matematikk

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:

  • analysere ulike matematiske modeller for en fysisk situasjon, med og uten digitale verktøy, og vurdere hvilken modell som beskriver situasjonen best
  • beskrive banen til en partikkel ved hjelp av parameterframstilling, og bruke derivasjon og integralregning til å regne ut posisjon, fart og akselerasjon når en av de tre størrelsene er kjent
  • bruke integralregning til å bestemme arbeid og endring i potensiell energi i sentralfelt og for en fjær som strekkes
  • bruke matematiske modeller som kilde for kvalitativ og kvantitativ informasjon, presentere resultater og vurdere gyldighetsområdet for modellene
  • bruke parameterframstilling til å beskrive rettlinjet bevegelse for en partikkel, og bruke derivasjon til å regne ut fart og akselerasjon når posisjonen er kjent, både med og uten digitale verktøy
  • lage en eller flere matematiske modeller for sammenhenger mellom fysiske størrelser som er funnet eksperimentelt

Opphavsrett NRK © 2009–2014 NRK | Nettsjef: Frank Gander | Ansvarlig redaktør: Thor Gjermund Eriksen