Fysiikka
Fysiikka on empiirinen luonnontiede, jossa luonnon perusrakennetta ja ilmiöitä pyritään ymmärtämään ja selittämään käyttäen luonnosta kokeellisin menetelmin saatavaa tietoa. Tavoitteena on löytää luonnossa yleispäteviä lainalaisuuksia ja esittää ne matemaattisina malleina.
Suoritusjärjestys
Pakolliset ja syventävät kurssit on tarkoituksenmukaisinta suorittaa numerojärjestyksessä. FY3 voi suorittaa kahden ensimmäisen kurssin jälkeen milloin tahansa. FY5 voi suorittaa milloin ta-hansa FY4 jälkeen. Työkurssi voidaan suorittaa FY2 jälkeen.
Arviointi
Fysiikan oppimäärä muodostuu kursseista FY1 – FY10. Mikäli passikurssi koostuu pelkästään fysiikasta voidaan se lukea fysiikan oppimäärään.
Koulukohtaiset kurssit FY9 ja FY10 arvioidaan numeroarvosanalla. Kyseiset vain jaksotodistuksissa näkyvät numerot toimivat mahdollisina positiivisina lisänäyttöinä opettajan arvioidessa fysiikan päättöarvosanaa. Kertauskurssin (FY9) arvioinnissa keskeisenä on päättökoe ja oppitunneilla osoitettu aktiivisuus. Fysiikan työkurssin (FY10) suorittaminen edellyttää kunkin opiskelijan omakohtaista työpanosta niin laboratoriotöiden kuin raportoinninkin osalta.
Pakolliset kurssit
FY1 Fysiikka luonnontieteenä
Keskeiset sisällöt:
-
Fysiikan merkitys historian eri vaiheissa ja nykyaikana
-
Aineen ja maailmankaikkeuden rakenteet ja perusvuorovaikutukset
-
Energian, erityisesti säteilyn, sitoutuminen ja vapautuminen luonnon ja ihmisen aikaansaamissa prosesseissa
-
Kokeellisuus ja mallintaminen perustana fysikaalisen tiedon rakentumisessa, mittaaminen, tulosten esittäminen ja niiden luotettavuuden arviointi
-
Voima liikkeen muutoksen aiheuttajana
-
Liikkeen kuvaamisessa tarvittavat peruskäsitteet ja liikkeen graafinen esitys
Syventävät kurssit
FY2 Lämpö
Keskeiset sisällöt:
-
Kaasujen tilanmuutokset ja lämpölaajeneminen
-
Paine, hydrostaattinen paine
-
Kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon
muutokset ja lämpöenergia -
Mekaaninen energia, työ, teho ja hyötysuhde
-
Lämpöopin pääsäännöt, sisäenergia
-
Energiavarat
FY3 Aallot
Keskeiset sisällöt:
-
Harmoninen voima ja värähdysliike
-
Aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen
-
Aaltoliikkeen interferenssi, diffraktio ja polarisoituminen
-
Heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen
-
Valo, peilit ja linssit
-
Ääni, melun terveysvaikutukset ja kovalta ääneltä suojautuminen
FY4 Liikkeen lait
Keskeiset sisällöt:
-
Liikkeen mallit ja Newtonin lait
-
Etä- ja kosketusvoimat, erityisesti liikettä
vastustavat voimat, noste -
Liikemäärän säilyminen ja impulssiperiaate
-
Liike- ja potentiaalienergia sekä työperiaate
-
Värähdysliikkeen energia
FY5 Pyöriminen ja gravitaatio
Keskeiset sisällöt:
-
Momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen
-
Pyörimisliikkeen mallit, tasainen ja tasaisesti
kiihtyvä pyörimisliike -
Pyörimisen liikeyhtälö
-
Pyörimismäärän säilyminen
-
Pyörimisliikkeen energia
-
Ympyräliike ja ympyräliikkeen kiihtyvyys
-
Gravitaatio ja gravitaation alainen liike
-
Heittoliike ja planeettojen liike
-
Satelliitit ja niiden käyttö
FY6 Sähkö
Keskeiset sisällöt:
-
Sähköpari, sähkövirran kulku metallijohteessa
jännitteen ja sähkövirran mittaaminen -
Ohmin laki
-
Joulen laki
-
Vastukset, vastusten kytkennät ja Kirchoffin lait
-
Coulombin laki, homogeeninen sähkökenttä ja
aine sähkökentässä -
Kondensaattori, kytkennät ja energia
-
Sähkövirran kulku puolijohteessa, esimerkkinä diodi
FY7 Sähkömagnetismi
Keskeiset sisällöt:
-
Magneettinen voima, magneettikenttä ja aine magneettikentässä
-
Varattu hiukkanen homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä
-
Induktiolaki ja Lenzin laki
-
Induktioilmiöitä - pyörrevirrat, generaattori ja itseinduktio
-
Energian siirto sähkövirran avulla
-
Tehollisen jännitteen ja sähkövirran mittaaminen sekä
impedanssin taajuusriippuvuuden määrittäminen -
Värähtelypiiri ja antenni, sähkömagneettinen viestintä
-
Sähköturvallisuus
-
Energiateollisuus
FY8 Aine ja säteily
Keskeiset sisällöt:
-
Sähkömagneettinen säteily
-
Röntgensäteily
-
Mustan kappaleen säteily
-
Valosähköilmiö
-
Säteilyn hiukkasluonne ja hiukkasten aaltoluonne
-
Atomimallit esimerkkinä Bohrin atomimalli
-
Kvantittuminen, viivaspektri, atomin energiatilat
ja energiatasokaavio -
Atomiytimen rakenne
-
Radioaktiivisuus ja säteilyturvallisuus
-
Massan ja energian ekvivalenssi
-
Ydinreaktiot ja ydinenergia
-
Aineen pienimmät osaset ja niiden luokittelu
Koulukohtaiset syventävät kurssit
FY9 Kertauskurssi
Keskeiset sisällöt:
-
Kurssien 1–8 kertaaminen
-
Aikaisemmin opitun täydentäminen opiskelijoiden
kypsyyttä vastaavalle tasolle.
Koulukohtaiset soveltavat kurssit
FY10 Hiukkasfysiikan kurssi CERN:ssä
Keskeiset sisällöt:
-
Kurssin tavoitteena on tutustua hiukkasfysiikan tieteenalan huippututkimukseen ja kannustaa opiskelijoita jatkamaan opintoja matemaattis-luonnontieteellisellä alalla. Kurssi toteutetaan yhteistyössä naapurilukioiden kanssa. Kurssille valitaan yhteensä 20 oppilasta, joista kahdeksan valitaan Keravan lukiosta ja aikuislukiosta. Hanke alkaa ryhmäytymisellä, jolloin valitaan ryhmätyöaiheet jostakin hiukkasfysiikan alasta. Nämä ryhmätyöt esitetään ennen CERN-matkaa. Lisäksi oppilaat tekevät kesäloman aikana essee-kirjoituksen annetusta aiheesta. Opintoretki CERN-tiedekeskukseen.