Fysiikka

ymmärrä luonnonilmiöitä

Pakolliset opinnot

Fysiikka luonnontieteenä, ympäristö ja yhteiskunta (FY1FY2, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija tutustuu fysiikkaan systemaattisena, kokeellisuuteen nojautuvana tieteenä, tutustuu aineen rakenteen ja maailmankaikkeuden mittasuhteisiin, perehtyy energiaan fysiikan keskeisenä käsitteenä, tuntee eri energialajeja ja energiantuotantotapoja.

Keskeiset sisällöt: suure ja yksikkö sekä SI-järjestelmä, mittaaminen, tulosten kerääminen, niiden esittäminen graafisesti ja luotettavuuden arviointi, graafinen malli ja lineaarinen malli, yksinkertaisen kokeellisen tutkimuksen suunnitteleminen ja toteutus, energialajit, energian säilyminen ja muuntuminen, energian tuotanto, teho, hyötysuhde ja energian siirtäminen, energiantuotannon vaikutus ympäristöön ja ilmastonmuutokseen.

Arviointi: 4-10

 

Valtakunnalliset valinnaiset opinnot

Energia ja lämpö (FY3, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija syventää ymmärrystään energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä, osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä, osaa soveltaa termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiantuotannon ratkaisujen tarkastelussa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa.

Keskeiset sisällöt: voima vuorovaikutuksen voimakkuuden mittana, mekaaninen työ, termodynaaminen systeemi ja tilanmuuttujat, lämpötila, paine ja hydrostaattinen paine, energian säilyminen, sisäenergia, energian siirtyminen ja lämpömäärä, aineen lämpeneminen ja jäähtyminen sekä olomuodon muutokset, lämpölaajeneminen, kaasujen tilanmuutokset ja ideaalikaasun tilanyhtälö.

Arviointi: 4-10

 

Voima ja liike (FY4, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija osaa tutkia kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä, osaa tuottaa ja analysoida graafisia esityksiä mittausaineistosta, ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa, tuntee voimaan ja liikkeeseen liittyviä turvallisuusnäkökohtia.

Keskeiset sisällöt: tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike, kappaleiden vuorovaikutus ja voima sekä Newtonin lait, voimien yhteisvaikutus, voimakuvio ja liikeyhtälö, paino ja kitka, liike-energia, potentiaalienergia ja mekaaninen energia, mekaanisen energian säilyminen ja mekaniikan energiaperiaate, liikemäärä, impulssi, liikemäärän säilyminen ja yksiulotteiset törmäykset.

Arviointi: 4-10

 

Jaksollinen liike ja aallot (FY5, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija osaa mallintaa planetaarista liikettä ympyräliikkeenä, perehtyy värähtely- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä, osaa kuvata jaksollista liikettä fysikaalisilla ja matemaattisilla käsitteillä, osaa mallintaa mekaanista värähtelyä ja ääntä jaksollisena liikkeenä.

Keskeiset sisällöt: momentti ja kappaleen kiertyminen, tasapaino kiertymisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa, tasainen ympyräliike ja normaalikiihtyvyys, gravitaatiolaki ja planetaarinen liike, jaksollinen liike, jaksonaika, taajuus ja amplitudi, harmoninen voima ja värähtelyliike sekä harmonisen voiman potentiaalienergia, mekaanisten aaltojen synty, eteneminen ja heijastuminen, mekaanisten aaltojen diffraktio ja interferenssi sekä seisovat aallot, ääni aaltoliikkeenä, äänen intensiteettitaso, äänen ominaisuudet ja eteneminen.

Arviointi: 4-10

 

Sähkö (FY6, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tehdä sähköopin perusmittauksia, osaa käyttää kentän ja potentiaalin käsitteitä sähkökentän kuvaamisessa, tuntee sähkölaitteisiin ja sähköenergian siirtoon liittyviä turvallisuusnäkökohtia.

Keskeiset sisällöt: jännite ja sähkövirta tasavirtapiireissä, resistanssi ja Ohmin laki, sähköteho ja Joulen laki, vastusten kytkennät ja Kirchhoffin lait, akut ja akun latauspiiri, Coulombin laki ja homogeeninen sähkökenttä, potentiaalienergia ja potentiaali homogeenisessa sähkökentässä, kondensaattori ja kondensaattorin energia, puolijohteet, diodi ja LED komponentteina virtapiirissä, sähköturvallisuus: sulake, suojausluokitus ja läpilyöntilujuus.

Arviointi: 4-10

 

Sähkömagnetismi ja valo (FY7, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää induktioilmiön keskeisen merkityksen sähkömagnetismissa, ymmärtää sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkityksen yhteiskunnan toiminnan kannalta, tunnistaa sähkömagneettisen säteilyn lähteitä ja vaikutuksia, ymmärtää valon sähkömagneettisena ilmiönä.

Keskeiset sisällöt: ferromagnetismi ja magneettinen dipoli, magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä, varatun hiukkasen liike homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä, virtajohtimen magneettikenttä ja kahden virtajohtimen välinen voima, sähkömagneettinen induktio, Lenzin laki ja pyörrevirrat, generaattori, vaihtovirran synty, muuntaja ja energian siirto sähkövirran avulla, sähkömagneettinen säteily ja sen spektri sekä mustan kappaleen säteilyn spektri, valon heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen, valon interferenssi ja diffraktio, valon polarisaatio kvalitatiivisesti.

Arviointi: 4-10

 

Aine, säteily ja kvanttiutuminen (FY8, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija tuntee ionisoivan säteilyn vaikutukset ja tutustuu säteilyn turvalliseen käyttöön, tutustuu kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan alkeishiukkasfysiikasta kosmologiaan, ymmärtää kvantittumiseen perustuvan teknologian merkityksen nyky-yhteiskunnassa.

Keskeiset sisällöt: energian kvantittuminen aineen ja säteilyn vuorovaikutuksessa, fotoni sähkömagneettisen säteilykentän kvanttina, atomin rakenne, atomin elektronien kvanttitilat ja aaltomekaanisen atomimallin periaate, kvantittumiseen perustuva teknologia: laser ja kvanttirakenteet, atomiytimen rakenne ja muutokset, radioaktiivinen hajoaminen, ydinreaktiot, massan ja energian ekvivalenssi, ytimen sidosenergia, ydinvoima, fissio ja fuusio, hajoamislaki, ionisoivan säteilyn lajit ja biologiset vaikutukset sekä soveltaminen lääketieteessä ja teknologiassa, hiukkasfysiikan standardimalli, maailmankaikkeuden kehitys.

Arviointi: 4-10

 

Paikalliset opinnot

Fysiikan kertausta (FY9, 2 op.)

Tavoitteet: Tavoitteena on, että opiskelija osaa yhdistää eri kursseilla opittuja asioita ja käyttää niitä ongelmien ratkaisussa. Lisäksi opiskelija saa hyvät valmiudet yo-kirjoituksiin ja jatko-opintoja varten.

Keskeiset sisällöt: Pakollisten kurssien ja syventävien kurssien keskeiset sisällöt. Ylioppilaskokeen rakenne ja tehtäviin vastaaminen. Aikaisemmin opitun tiedon kertaaminen ja laajentaminen, korkeamman matematiikan käyttäminen fysiikassa, fysiikan kokonaiskuvan luominen.

Arviointi: Opintojakso arvioidaan suoritusmerkinnällä.