Fysiikka

Fysiikka luonnontieteenä

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: liikeilmiöt, tiheysmittaukset ja putoamiskiihtyvyys.

Fysiikka, ympäristö ja yhteiskunta

• energialajit, energian säilyminen ja muuntuminen
• energian tuotanto, teho, hyötysuhde ja energian siirtäminen
• energiantuotannon vaikutus ympäristöön ja ilmastonmuutokseen

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: kemiallinen energia energialähteenä, kansallinen energiantuotanto ja -kulutus sekä energian käyttö kotitalouksissa.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: energiantuotanto, rakentaminen ja energia kotona, ilmastonmuutos sekä lämpövoimakone.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: absoluuttisen nollapisteen määrittäminen (ekstrapolointi), veden ominaishöyrystymislämmön määrittäminen ja Boylen lain todentaminen.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: vesi- ja tuulivoima, liikenne sekä urheilu.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: putoamiskiihtyvyyden määrittäminen, kitkakertoimen määrittäminen ja kappaleeseen vaikuttavien voimien määrittäminen.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: heiluri, soittimet, akustiikka ja äänentoisto, melun haittavaikutukset ja kuulon suojaaminen sekä ultraäänikuvaus.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: heilurin heilahdusajan määrittäminen, äänen nopeuden määrittäminen ja äänen taajuusanalyysi.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: yksinkertaiset sähkölaitteet, aurinkokenno tasajännitelähteenä ja sähköenergian varastoiminen.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: mittauksia komponenttien toiminnasta virtapiirissä ja pariston sisäisen resistanssin kokeellinen määrittäminen.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: hiukkaskiihdytin, tuulivoima ja optinen tiedonsiirto.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: magneettivuon tiheyden määritys käämin sisällä, valon heijastumisen ja taittumisen tutkiminen rajapinnassa sekä laserin aallonpituuden määrittäminen hilan avulla.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• 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

Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: säteilyturvallisuus, säteilyn käyttö lääketieteessä, ilmastonmuutos ja kasvihuoneilmiö.

Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: spektrin mittaaminen, spektrin muutoksen tarkastelu fluoresenssi-ilmiössä, mittaukset laser-diodeilla ja moduulin aihepiiriin liittyvät simulaatiot.

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi.

• Fysiikan eri opintojaksojen keskeiset asiat

Arviointi: Opintojakson aikainen jatkuva näyttö suullisesti, kirjallinen arviointi loppukokeella, mahdolliset muut kirjallisen arvioinnin tavat. Numeroarviointi tai suoritusmerkintä.

• Tutkimusraportin rakenne
• Tutkimuksen suunnittelu ja toteuttaminen

Arviointi: Suoritusmerkintä

• Fysiikan tiedeleiri, Cern, fysiikkaan liittyvä projekti tai muu vastaava opiskelijoiden kanssa yhdessä sovittava tarkempi sisältö

Arviointi: Suoritusmerkintä