FYSIK ÅK 9 AKUSTIK OCH OPTIK

Fysik - Måldokument
Lena Folkebrant
FYSIK ÅK 9
AKUSTIK OCH OPTIK
Ljud är egentligen tryckförändringar i något material. För att ett ljud ska uppstå måste något svänga eller vibrera. När en gitarrsträng vibrerar, rör den sig
fram och tillbaka. När den rör sig framåt pressar den ihop luftmolekylerna
framför sig. Det blir alltså lite tätare med luftmolekyler framför strängen. Det
har bildats en tryckökning. När gitarrsträngen rör sig bakåt, bildas i stället en
trycksänkning framför strängen.
Ljuskällor är föremål som själva sänder ut ljus, till exempel solen, en lampa
eller ett stearinljus. Anledningen till att vi kan se andra föremål, som inte
själva är ljuskällor, är att ljuset från någon ljuskälla reflekteras mot dessa
föremål och därefter når våra ögon. Ögonen är alltså mottagare av ljus. Ljuset
från solen träffar till exempel en bil. Bilen reflekterar solljuset. Det
reflekterade solljuset når våra ögon. Hjärnan omformar sedan ljuset till en
bild.
FYSIK
AKUSTIK OCH OPTIK
Efter kursen ska du veta att:
Akustik
 I luft bildas ljudvågor genom att det uppstår
förtätningar och förtunningar i luften.
 Med frekvens (svängningstal) menas antalet
svängningar per sekund. Mäts i hertz (Hz).
 Avståndet mellan två förtätningar i en ljudvåg kallas för
våglängd.
 En hög frekvens (hög ton) medför kort våglängd.
 En tunn sträng ger högre ton än en tjock.
 En kort sträng ger en högre ton än en lång.
 En sträng ger högre ton ju hårdare spänd den är.
 I blåsinstrument uppstår ljudet genom att en luftpelare
(luftmolekylerna i röret) kommer i svängning.
 Ljudnivån (ljudets styrka) anges i decibel (dB).
 Regelbundna svängningar ger upphov till toner.
 Oregelbundna svängningar ger upphov till buller.
 Våra öron kan normalt uppfatta toner med frekvenser
mellan 20 och 20 000Hz.
 Förmågan att uppfatta höga toner avtar ju äldre vi blir.
 För att vi ska kunna höra ett ljud fordras ett ämne
(exempelvis luft) som kan leda ljudet.
 Ljudets fart i luft är cirka 340 m/s.
Efter följande
område ska du ha
kunskaper om
följande (ur det
centrala innehållet
från Lgr11):
Fysiken och vardagslivet
-Hur ljud uppstår,
breder ut sig och kan
registreras på olika sätt.
Ljudets egenskaper och
ljudmiljöns påverkan på
hälsan.
-Ljusets utbredning,
reflektion och brytning i
vardagliga
sammanhang.
Förklaringsmodeller för
hur ögat uppfattar färg.
Fysiken och världsbilden
-Historiska och nutida
upptäckter inom
fysikområdet och hur de
har formats av och
format världsbilder.
Upptäckternas
betydelse för teknik,
miljö, samhälle och
människors
levnadsvillkor.
Fysikens metoder och
arbetssätt
-Systematiska
undersökningar.
Formulering av enkla
frågeställningar,
planering, utförande
och utvärdering.
-Dokumentation av
undersökningar med
tabeller, diagram, bilder
och skriftliga rapporter.
1
[Ange innehållet på
Optik
 Ljusets fart är cirka 300 000 km/s.
 Ljusstrålar ritas som räta linjer. Strålarnas riktning visas med pilar.
 En ljuskälla ser vi därför att den själv sänder ut ljus. Andra föremål ser vi därför att
de reflekterar (återkastar) ljus som träffar dem.
 Ljuset reflekteras alltid enligt reflektionslagen så att
infallsvinkeln=reflektionsvinkeln, i = r.
 Parallella strålar som infaller mot en konkav spegel reflekteras mot brännpunkten
(= fokus).
 En ljusstråle som går från ett optiskt tunnare ämne (t ex luft) till ett optiskt tätare
ämne (t ex vatten) bryts mot normalen. Går strålen i motsatt riktning bryt den från
normalen.
 En positiv (= konvex) lins bryter parallella strålar till ett konvergent strålknippe. En
negativ (= konkav) lins bryter parallella strålar till ett divergent strålknippe.
 Strålar som går genom mittpunkten på en lins passerar linsen utan att brytas.
 Belysning anges i lux. Ett föremål får större belysning när ljuskällan har stor
ljusstyrka och befinner sig nära föremålet.
 Vitt ljus kan delas upp i ett spektrum som innehåller färgerna rött, orange, gult,
grönt, blått, indigo och violett.
 Hur ögat uppfattar färgerna på ett föremål beror dels på vilka färger föremålet kan
reflektera och dels på färgen hos det ljus som träffar föremålet.
 Sambandet mellan ljus och ljud vid ett åskväder.
Litteratur och sidhänvisningar: Tefy fysik s 66-76, s 85-96, s 99-101
2
Fysik - Måldokument
Lena Folkebrant
Skolverket:
Centralt innehåll
Undervisningen i kursen ska behandla följande centrala innehåll:
Hur ljud uppstår, breder ut sig och kan registreras på olika sätt. Ljudets egenskaper
och ljudmiljöns påverkan på hälsan.
Ljusets utbredning, reflektion och brytning i vardagliga sammanhang. Förklaringsmodeller för hur ögat uppfattar färg.
Historiska och nutida upptäckter inom fysikområdet och hur de har formats av och
format världsbilder. Upptäckternas betydelse för teknik, miljö, samhälle och
människors levnadsvillkor.
Systematiska undersökningar. Formulering av enkla frågeställningar, planering,
utförande och utvärdering.
Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga
rapporter.
Detta kommer att bedömas
Eleven har kunskaper om fysikaliska sammanhang och visar det genom att beskriva,
kunna förklara varför och ge exempel på samband utifrån fysikens begrepp, modeller
och teorier.
Exempel:
Fråga: Varför låter det när man blåser i en blockflöjt?
Svar: I alla blåsinstrument uppstår ljudet genom att en luftpelare, luftmolekylerna i
röret, kommer i svängning. Regelbundna svängningar ger upphov till toner.
Oregelbundna svängningar ger upphov till buller. I blockflöjten omvandlas luften till
regelbundna svängningar och vackra toner skapas.
Eleven kan beskriva, förklara varför och ge exempel på samband inom några centrala
naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor.
3
Exempel:
Fråga: Ge exempel på en betydande upptäckt för mänskligheten och förklara varför
du tycker att den är viktig.
Svar: I en mikrofon kan man överföra ljud över långa avstånd. Luftmolekylernas
svängningar i en ljudvåg kan omvandlas till elektriska svängningar i en mikrofon.
Alexander Graham Bell insåg att man kan använda elektriska ledningar för att
transportera ljudet långa sträckor och detta resulterade i telefonen. Telefonen har
fört människor närmare varandra och världen har så att säga blivit mindre.
Eleven kan föra underbyggda resonemang där företeelser i vardagslivet och samhället
kopplas ihop med ljus och ljud och visar då på fysikaliska samband.
Exempel:
Fråga: Du vet säkert att man genom att räkna tiden mellan en blixt och en åskknall
kan ta reda på hur långt bort ett åskoväder befinner sig. Men vad är egentligen en
blixt och en åskknall?
Svar: I ett åskmoln samlas negativa laddningar i den nedre delen och positiva i den
övre. När spänningsskillnaden mellan marken, som är positivt laddad, och molnet
eller mellan molnets olika delar blir tillräckligt stor sker en snabb upphettning och det
bildas en gnista, blixten. Åskdundret är ljudet som bildas vid den snabba
upphettningen av luften. En tryck-och ljudvåg bildas. Nära nedslaget hörs åskdundret
som ett gevärsskott men på längre håll blir det mest de lägre, dovare ljudvågorna som
når fram.
Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna planeringar och även formulera
enkla frågeställningar och planeringar som det går att arbeta systematiskt utifrån. I
undersökningarna använder eleven utrustning på ett säkert och fungerande sätt.
Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna och drar då slutsatser med
koppling till fysikaliska modeller och teorier. Eleven för resonemang kring resultatens
rimlighet och ger förslag på hur undersökningarna kan förbättras. Dessutom gör
eleven dokumentationer av undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och
skriftliga rapporter.
Betygen E - A styrs av hur väl eleven beskriver, förklarar och ger exempel inom
kunskapsområdet, det vill säga från enkelt till utförligt, välutvecklat och komplext.
4
Fysik - Måldokument
Lena Folkebrant
Klass 9A
Vecka
45
46
47
48
49
50
51
Datum
Tor 6/11
Planering: FYSIK
Tvärgruppsdiskussion
Tor 6/11
Inläsning till genetikprov
Fre 7/11
Akustik – läran om ljudet
Planeringar ut: Akustik och optik från Tefy
Stationslaborationer
Tis 11/11
på ma-lekt
Tor 13/11
Planering
s. 89-90
Gymnasiemässa
Fre 14/11
Genomgång: Ljud
s. 91-94
Tor 20/11*
Lab: Gör en egen högtalare till din mobil
Tor 20/11
Studieuppgifter ljud
s. 99-101
Fre 21/11
Optik – läran om ljuset
s. 66-70
Tor 27/11*
Tor 27/11
Fre 28/11
Tor 4/12*
PRAO
PRAO
PRAO
Laboration med laserstrålar
Tor 4/12
Genomgång: Ljus forts.
s. 71-76
Fre 5/12
Studieuppgifter ljus
s. 85-88
Tor 11/12*
Prov fysik
Akustik och optik
s.89-94, 66-76
s. 99-101, 85-88
laborationerna
Tor 11/12
Matematik (pga tis 11/11)
Fre 12/12
Prov tillbaka
Tor 18/12*
Tor 18/12
Fre 19/12
Julavslutning!!
5
Fysik - Måldokument
Lena Folkebran
Klass 9B
Vecka
45
Datum
Ons 5/11*
Planering: FYSIK
Inläsning inför genetikprovet
Planering
Tor 6/11
Akustik – läran om ljudet
Planeringar ut: Akustik och optik från Tefy
Genomgång: Ljud
s. 89-90
Fre 7/11
46
47
48
49
50
51
s. 91-94
Ons 12/11* Stationslaborationer
Tor 13/11
Gymnasiemässa
Fre 14/11
Studieuppgifter ljud
Ons 19/11* Optik – läran om ljuset
Tor 20/11
Laboration med laserstrålar
Fre 21/11
Genomgång: Ljus forts.
Ons 26/11*
Tor 27/11
Fre 28/11
Ons 3/12*
PRAO
PRAO
PRAO
Lab: Gör en egen högtalare till din mobil
Tor 4/12
Studieuppgifter ljus
Fre 5/12
Tvärgruppsdiskussioner ljud och ljus
s. 99-101
s. 66-70
s. 71-76
s. 85-88
Ons 10/12* Inläsning inför provet
Tor 11/12
Prov fysik
Akustik och optik
Fre 12/12
Prov tillbaka
s.89-94, 66-76
s. 99-101, 85-88
laborationerna
Ons 17/12*
Tor 18/12
Fre 19/12
Julavslutning!!
6
Fysik - Måldokument
Lena Folkebrant
Klass 9C
Vecka
45
46
47
48
49
50
51
Datum
Mån 3/11*
Planering: FYSIK
Tvärgruppsdiskussion
Planering
Ons 5/11
Inläsning till genetikprov
Tor 6/11
s. 89-90
Mån 10/11*
Akustik – läran om ljudet
Planeringar ut: Akustik och optik från Tefy
Stationslaborationer
Ons 12/11
Genomgång: Ljud forts.
s. 91-94
Tor 13/11
Gymnasiemässa
Mån 17/11*
Lab: Gör en egen högtalare till din mobil
Ons 19/11
Studieuppgifter ljud
s. 99-101
Tor 20/11
Optik – läran om ljuset
s. 66-70
Mån 24/11*
Ons 26/11
Tor 27/11
Mån 1/12*
PRAO
PRAO
PRAO
Laboration med laserstrålar
Ons 3/12
Genomgång: Ljus forts.
s. 71-76
Tor 4/12
Studieuppgifter ljus
s. 85-88
Mån 8/12*
Tvärgruppsdiskussioner ljud och ljus
Ons 10/12
Inläsning inför provet
Tor 11/12
Prov fysik
Akustik och optik
Mån 15/12*
Prov tillbaka
s.89-94, 66-76
s. 99-101, 85-88
laborationerna
Ons 17/12
Tor 18/12
7