Fysiikka

Mitä fysiikka on ja mitä kaikkea fysiikan tutkimus käsittää? Mihin tarvitsen fysiikkaa arjessani ja mitä mahdollisuuksia minulla on opiskeltuani fysiikkaa? Mistä maailmankaikkeus koostuu ja miten luonnontieteissä hankitaan tietoa maailmastamme? Opintojaksolla tutustutaan mm. näihin kysymyksiin sekä käydään läpi perusteita liikkeestä ja voimasta, aineen rakenteesta ja maailmankaikkeudesta. Lisäksi kerrataan, kuinka kokeellisuus ja mallintaminen ovat perustana fysikaalisen tiedon rakentumisessa, ja harjoitellaan mittaustulosten esittämistä eri ohjelmilla sekä pohditaan tulosten luotettavuutta.

Opintojaksolla käsitellään energian käsitettä fysiikassa ja tutustutaan eri energialajeihin ja energiantuotantoon. Lisäksi kurssilla harjoitellaan tutkimuskysymysten muodostusta, kaavioiden ja kuvaajien laatimista ja tulkintaa sekä lähdemateriaalin käyttöä.

Opintojaksolla opiskellaan lämpöön, aineen termodynaamiseen tilaan ja lämpöopin pääsääntöihin liittyviä ilmiöitä, kuten kaasujen tilanmuutoksia ja lämpölaajenemista, painetta ja olomuodon muutoksia. Lisäksi opintojaksolla opiskellaan energiavaroja, kestävää kehitystä, mekaanisen energian sovelluksia, työtä, tehoa ja hyötysuhdetta.

Opintojaksolla syvennetään tietoja voimasta ja liikkeestä. Kurssin keskeisiä sisältöjä ovat liike, voimat, voiman vääntövaikutukset, Newtonin lait ja säilymislait ja näihin liittyvät kuvaajat. Lisäksi opintojaksolla harjoitellaan mekaniikkaan liittyvien ilmiöiden kokeellista tutkimusta.

Opintojaksolla Fy5 perehdytään jaksolliseen liikkeeseen, aaltoihin, erilaisiin aaltoilmiöihin, ääneen ja akustiikkaan. Lisäksi käsitellään erilaisia aaltoliikkeen sovelluksia mm. lääketieteessä ja musiikissa. Näiden lisäksi opintojaksolla syvennetaan mekaniikan osaamista ja tutustutaan pyörimis- ja ympyräliikkeeseen sekä gravitaatioon.

Opintojaksolla tutustutaan sähköisiin perusilmiöihin, tasavirtapiireissä käytettäviin komponentteihin sekä sähköturvallisuuteen. Lisäksi opintojaksolla käsitellään sähköisiä voimia, sähkökenttiä, puolijohteita ja näiden sovelluksia.

Opintojakson keskeinen sisältö käsittää sähkömagneettiset aallot ja valon, magneettiset perusilmiöt, sähkömagneettisen induktion, yksinkertaiset vaihtovirtapiirit sekä sähkömagneettiset sovellukset, kuten muuntajat ja generaattorit. Lisäksi käydään läpi myös hiukkaskiihdyttimien perusperiaatteet..

Opintojaksolla käsitellään kvantittumiseen, atomi- ja ydinfysiikkaan liittyviä ilmiöitä ja lainalaisuuksia sekä tutustutaan ydinenergian tuottoon ja sen rauhanomaiseen käyttöön.

Lisäksi perehdytään hiukkasfysiikkaan, kiihdyttimiin, maailmankaikkeuden rakenteisiin ja standardimalliin.

Opintojaksolla kerrataan aikaisempien opintojaksojen sisältöjä sekä valmistaudutaan fysiikan yo-kokeeseen ja jatko-opintoihin. Lisäksi harjoitellaan ja kerrataan yo-kokeessa tarvittavien ohjelmien käyttöä ja tehtävien vastaustekniikkaa.

Opintojaksolla jokainen opiskelija etenee omien tavoitteidensa ja opettajan kanssa yhteisesti laaditun aikataulun mukaisesti.

Opintojakson teema: Tee-se-itse! Fysiikkaa kokeellisesti -opintojaksolla tutustutaan fysiikan erilaisiin työtapoihin ja tutkimusmenetelmiin. Opintojaksolla harjoitellaan mm. erilaisia mittausmenetelmiä, mittalaitteistojen käyttöä, mittausaineistojen ja tulosten analysointia sekä tulosten raportointia. Oppitunneilla opiskelija pääsee itse mittaamaan ja kokeilemaan.

Opintojaksoa suositellaan lisäkertauksena varsinkin fysiikan YO-kirjoittajille

Opintojakson tavoitteena on antaa opiskelijalle kuva tähtitieteen, astrofysiikan ja kosmologian perusteista.

Aiheita ovat mm. tähtitieteen historia, avaruuden tutkimus, ajanlasku ja kalenterit, havaintolaitteet ja kaukoputket, tähtitaivas, spektrit, aurinkokunta, tähdet, galaksit ja muut avaruuden kohteet.
Lisäksi opintojaksolla perehdytään maailmankaikkeuden rakenteisiin ja kehitykseen liittyviin kysymyksiin.

Aiheina voivat olla myös opettajaa ja opiskelijoita askarruttavat vuosittain teemat sekä ajankohtaiset fysiikan tutkimuskysymykset ja havainnot.

Opintojakso voidaan myöntää kouluopetuksen ulkopuoliseen tiedekouluun, kuten CERN -tiedekouluun tai vastaavaan projektiin osallistumisesta.

Opintojaksolla tehdään ylioppilastehtävien tasoa olevia tehtäviä fysiikan eri alueilta. Opintojakso suoritetaan muiden fysiikan opintojen rinnalla itsenäisesti.

Opintojaksolla käsitellään vaihtuvia moderniin fysiikkaan liittyviä aiheita.

Esimerkiksi:

• kvanttimekaniikka
• kvanttikemia, laskennallinen kemia ja spektroskopia
• laskennalliset ja numeeriset menetelmät

Lisäksi pyritään vierailemaan erilaisissa tutkimuslaitoksissa ja asiantuntijavierailuja järjestetään mahdollisuuksien mukaan.