Vis indkøbskurv

Indkøbskurv

Fysikbogen
Tilbage

Fysikbogen er en systematisk fremstilling af fysik-fagets teoretiske grundlag. Bogen er skrevet, så den kan anvendes efter læreplanen i fysik B for htx. Bogen kan også anvendes til undervisning på eux.

Bogen er delt op i 10 kapitler, der alle er rige på eksempler, øvelser og opgaver. Enkelte kapitler indeholder også ekstra afsnit for den videbegærlige elev.

Kapitel 1 tager udgangspunkt i bevægelse og kinematik. Kapitel 2 giver en kort introduktion af begreber som energi, arbejde og Newtons tre love. Kapitel 3 og 4 drejer sig om varme og gas. Kapitel 5 omhandler bølger og fungerer samtidig som en introduktion til kapitel 6 om lys og optik. Kapitel 7 handler om ellære. Kapitel 8 og 9 giver en systematisk fremstilling af mekanikken med kinematik og dynamik, og kapitel 10 introducerer eleven for atomfysik og kernefysik.

Fysikbogen er skrevet, så den dækker læreplanens kernestof fuldt ud. Ydermere kan
kapitel 10 anvendes som indledning til fysik på A-niveau.

Fysikbogen er, som navnet siger, en bog om fysik. Den er skrevet specielt med henblik på anvendelse efter læreplanen i fysik B for HTX og kan
derfor umiddelbart bruges til undervisningen i fysik på både HTX og EUX.

Vi har valgt i kapitel 1 at tage udgangspunkt i bevægelse og kinematik, der i flere andre lærebøger er placeret langt senere i bogen. Dette valg er truffet for at understøtte elevernes begrebsdannelse, ikke bare i fysik, men også i matematik. De matematiske sammenhænge i bevægelser med konstant hastighed eller acceleration er enkle og for de flestes vedkommende velkendte fra folkeskolen. Ved at tage udgangspunkt i en omverden, der er velkendt og umiddelbart kan sanses, lettes overgangen til den matematiske beskrivelse af de fysiske love, der er et af fysikkens særkender. Netop når den verden, der beskrives, umiddelbart kan sanses, er den matematiske beskrivelse af de sammenhænge, man intuitivt forstår, meget nemmere at forstå. I kapitel 1 introduceres samtidig enheder og præfiks, og i kapitel 2 følger en kort introduktion til begreber som energi, arbejde og Newtons love. Ønsker man i stedet at tage udgangspunkt i varmelæren, kan man vælge at starte med kapitel 3 og 4. Kapitel 5 omhandler bølger og danner en introduktion til kapitel 6 om lys og optik. Kapitel 7 handler om ellære, mens kapitel 8 og 9 indeholder en mere systematisk fremstilling af mekanikken med kinematik i kapitel 8 og dynamik i kapitel 9. I kapitel 10 gives en kort fremstilling af atomfysik og kernefysik. Bogen er skrevet, så læreplanes kernestof er dækket fuldt ud. Flere steder har vi valgt at lade fremstillingen række længere end læreplanens krav. Det er f.eks. tilfældet i kapitel 10. Derved kan bogen bruges ved den indledende undervisning på A-niveau.

Det har været et mål at skrive en bog, hvor alle de centrale begreber er grundigt forklaret og belyst ved eksempler, øvelser og opgaver. For at sikre en flydende fremstilling har vi valgt at lægge øvelser og opgaver sidst i kapitlerne med tydelige henvisninger til relevante øvelser undervejs i teksten. Flere kapitler indeholder et ekstra afsnit, hvor dele at stoffet uddybes eller udbygges. Samtidig har det været vigtigt for os at tage den udstrakte brug af matematik i fysik alvorligt. Uden matematikken bliver fysik let en overordnet fortælling om mekanismer og principper uden mulighed for den helt afgørende kvantificering af resultater, som teorien tillader. Vi har derfor tilstræbt ikke at skyde nogen genveje i forhold til den matematiske behandling. Velvidende at den udstrakte brug af symboler og ligninger umiddelbart kan forekomme skræmmende. Samtidig er vi af den overbevisning, at fysikfaget tilbyder en enestående platform for anvendelsen af matematikken. På den måde ser vi lige så meget fysik som et støttefag for matematik, som omvendt.

Bogen kan ikke stå alene. Den indeholder en systematisk fremstilling af fagets teoretiske grundlag, men undervisningen i faget kan selvfølgelig ikke dækkes med det. Den enkelte lærer må supplere med forløb, eksperimentelt arbejde og projekter osv. Vi har ikke ønsket at diktere en bestemt måde at arbejde med faget på, og det er vores håb, at bogen vil kunne bruges af mange uanset pædagogiske og didaktiske præferencer.

Vi skylder stor tak til familie, venner, kolleger og elever, der i forskellig grad har bidraget til, båret over med eller været direkte udsat for projektet. Mange fejl er blevet fundet undervejs. Dem, der står tilbage, må vi selv bære ansvaret for.

Roskilde, april 2018

Morten Stoklund Larsen og Anne Handberg Pedersen

1 · BEVÆGELSE 7

Bevægelse med konstant hastighed 7
Enheder og præfiks 12
Bevægelse med konstant acceleration 18
Newtons love 26
Densitet 30
Ekstra afsnit 1 – Udledning af formlen for
konstant acceleration 32
Ekstra afsnit 2 – En hjælpesætning 34
Øvelser 36
Opgaver 39
Kapitelopsamling 43
 

2 · BEVÆGELSE OG ENERGI 45

Arbejde og energi 45
Potentiel energi 49
Kinetisk energi 52
Mekanisk energi 54
Ekstra afsnit 3 – Udledning af formel for kinetisk energi 55
Ekstra afsnit 4 – Banecykling 57
Øvelser 59
Opgaver 61
Kapitelopsamling 63
 

3 · VARME 65

Energi og energiomdannelse 65
Effekt 67
Varme, energi og varmekapacitet 70
Specifik varmekapacitet 71
Temperaturskalaer 75
Nyttevirkning 78
Varmeudveksling og kalorimetri 79
Faser og faseovergange 82
Varmestraling 86
Ekstra afsnit 5 – Varmeledning og isolering 87
Ekstra afsnit 6 – Vands fasediagram 92
Øvelser 95
Opgaver 97
Kapitelopsamling 100

4 · GAS 103

Trykbegrebet 103
Gasser 114
Ekstra afsnit 7 – Densitet af luft 125
Ekstra afsnit 8 – Varmluftballoner 126
Øvelser 131
Opgaver 134
Kapitelopsamling 136
 

5 · BØLGER 139

Bølger 139
Det elektromagnetiske spektrum 143
Udbredelse af bølger 145
Interferens 148
Øvelser 152
Kapitelopsamling 153
 

6 · OPTIK 155

Refleksion af lysstråler 155
Lysets brydning i en overflade 158
Prismer og lysets sammensætning 160
Regnbuen 163
Total indre refleksion 164
Linser 167
Billeddannelse med samlelinser 169
Lys som bølger 171
Ekstra afsnit 9 – Strålegangen i regnbuen 177
Ekstra afsnit 10 – Udledning af Snells lov 180
Øvelser 182
Opgaver 185
Kapitelopsamling 187

7 · ELLÆRE 189

Strøm og spænding 189
Elektrisk effekt 192
Elektrisk modstand 193
Joules lov 197
Elektriske kredsløb 198
Resistivitet 206
Indre modstand af strømkilder 211
Vekselspænding 214
Kredsløbsanalyse 222
Øvelser 226
Opgaver 233
Kapitelopsamling 236

8 · KINEMATIK OG BEVÆGELSE I TO DIMENSIONER 239

Kinematik – hastighed 239
Bevægelse i to dimensioner 244
Ekstra afsnit 11 – Jævn cirkelbevægelse 251
Ekstra afsnit 12 – Mere om integralregning og bevægelse 254
Øvelser 257
Opgaver 259
Kapitelopsamling 261

9 · DYNAMIK 263

Kræfter og bevægelse 263
Forskellige kraft-typer 265
Kræfter i to dimensioner 278
Arbejde og energi 285
Ekstra afsnit 13 – Kræfter i en jævn cirkelbevægelse 292
Øvelser 294
Opgaver 298
Kapitelopsamling 302

 

10 · ATOM- OG KERNEFYSIK 305

Lys og kvantefysik 305
Bohrs atommodel 306
Energiniveauerne for hydrogen 310
Lys og stof 312
Atomkerner 314
Radioaktivt henfald 320
Fusion og fission 328
Øvelser 332
Opgaver 333
Kapitelopsamling 335


Billedliste 339

Stikord 341

Vælg den indkøbsliste, skal føjes til

Vælg type

Alle priser er inkl. moms