Fysiikka (FY) (LOPS2016)
Huom! Tiedot koskevat aiempaa LOPS2016-opetussuunnitelmaa.
Pakollinen kurssi
1. Fysiikka luonnontieteenä (FY01)
- fysiikan merkitys nykyaikana, jatko-opinnoissa ja työelämässä
- tutustuminen perusvuorovaikutuksiin, maailmankaikkeuden rakenteisiin ja syntyyn sekä aineen rakenteeseen
- voima liikkeen muutoksen aiheuttajana ja liikeilmiöt
- tutkimukset ja mallintaminen fysikaalisen tiedon rakentumisessa
- tulosten kerääminen, esittäminen graafisesti ja luotettavuuden arviointi
Syventävät kurssit
2. Lämpö (FY02)
- fysiikan merkitys energiantuotannon ratkaisuissa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa
- lämpö ja lämpötila
- kaasujen tilanmuutokset, lämpölaajeneminen ja paine
- kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon muutokset ja lämpöenergia
- mekaaninen työ, teho ja hyötysuhde
- energian säilyminen lämpöopissa ja lämmön siirtymissuunta
- tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointia ja suunnittelua
3. Sähkö (FY03)
- fysiikan ja teknologian merkitys jokapäiväisessä elämässä ja yhteiskunnassa
- sähkövirta ja jännite sekä resistanssi ja Ohmin laki
- yksinkertaiset tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait
- sähköteho ja Joulen laki
- kondensaattori, diodi ja LED komponentteina
- sähköstaattinen vuorovaikutus, Coulombin laki ja sähkökenttä
- sähköturvallisuus, kytkentöjen tekeminen ja virtapiirien tutkiminen
4. Voima ja liike (FY04)
- fysiikan merkitys yksilön ja yhteiskunnan turvallisuudelle
- vuorovaikutus liikkeen muutoksen syynä, tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike
- Newtonin lait, voimakuvio ja voimien yhteisvaikutus
- etä- ja kosketusvoimia: paino, kitka, noste ja kvalitatiivisesti väliaineen vastus
- liikeyhtälö
- momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa
- liikemäärän säilymislaki, impulssiperiaate ja yksiulotteiset törmäykset
- liike- ja potentiaalienergia sekä mekaanisen energian säilymislaki
- mallien käyttäminen ja muodostaminen sekä niiden rajoitukset ja puutteet
5. Jaksollinen liike ja aallot (FY05)
- fysiikan merkitys lääketieteessä ja musiikissa
- tasainen ympyräliike
- gravitaatiovuorovaikutus
- harmoninen voima ja värähdysliike
- aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen
- aaltoliikkeen heijastuminen, taittuminen, diffraktio, interferenssi ja seisovat aallot
- ääni aaltoliikeilmiönä
- mallien ja simulaatioiden suhde todellisuuteen
6. Sähkömagnetismi (FY06)
- fysiikan merkitys energia- ja viestintäteknologiassa
- magnetismi, magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä
- varatun hiukkasen liike sähkö- ja magneettikentässä
- sähkömagneettinen induktio, magneettivuo, induktiolaki ja Lenzin laki
- generaattori, muuntaja, vaihtovirran synty ja energian siirto sähkövirran avulla
- sähkömagneettisen säteilyn spektri, valon heijastuminen, taittuminen, interferenssi ja diffraktio
- tutkimuksen tai ongelmanratkaisuprosessin jäsennetty kuvaaminen
7. Aine ja säteily (FY07)
- näkökulmia fysiikan ja kosmologian kehittymiseen
- energian kvantittuminen
- sähkömagneettisen säteilyn kvantittuminen ja fotonit
- aaltohiukkasdualismi
- atomiytimen rakenne
- ydinreaktiot, ydinenergia, ytimen sidosenergia sekä energian ja massan ekvivalenssi
- radioaktiivisuus ja hajoamislaki
- säteilyturvallisuus ja säteilyn hyötykäyttö
- tiedonhankinta, esittäminen ja arviointi
Soveltavat kurssit
8. Fysiikan kertauskurssi (FY08)
- aikaisempiin kursseihin liittyvien asioiden kertaus
- erityyppiset fysiikan tehtävät ja ratkaisuvaiheet
- fysiikan ylioppilaskokeessa tekstin ja kuvien lisäksi tehtävissä voi materiaalina olla laajoja mittaustuloksia sisältäviä aineistoja sekä videoita, ääntä ja simulaatioita, näiden analysointia harjoitellaan tietokoneohjelmilla
- harjoitellaan abitti-kaavaeditoria ja esimerkiksi Libreoffice-taulukkolaskenta- ja piirto-ohjelmaa, LoggerPro-, TI-CAS-, DiA-ohjelmaa
- sähköisten ylioppilaskoetehtävien arvosteluperusteet
- vanhojen yo-tehtävien ratkaiseminen tietokoneohjelmilla
- tehdään valtakunnallinen fysiikan preliminääri eli ylioppilaskoeharjoitus
9. Yo-kirjoituksiin valmentava laskuharjoituskurssi (FY09)
- Syvennetään edellisen kertauskurssin tietoja.
- Harjoitellaan ylioppilaskokeessa tarvittavia sähköisiä menetelmiä
- Tehdään harjoituskokeita abittikoejärjestelmässä
10. Kokeellinen fysiikka – työkurssi (FY10)
- omakohtainen työskentely koulun fysiikan laitteilla, tiedonkeräimien käyttö
- mittaustulosdatan analysointi tietokonenohjelmien avulla
- vierailut ja laitteiden käyttö myös muiden oppilaitosten kuten Ammattikorkeakoulun ja Yliopiston fysiikan laboratorioissa
- mahdollisuuksien mukaan vierailut teollisuuslaitoksissa
- sähköisen työselostuksen tekemisen periaatteet
11. Tähtitiede (FY11)
- tähtitieteen tutkimusmenetelmät
- avaruusfysiikka
- taivaanmekaniikka (gravitaatio, kiertoliike, satelliitit)
- havaintolaitteet,
- aurinkokunta, tähdet, galaksit, maailmankaikkeus ja kosmologia.
- havaintoretki (mahdollisuuksien mukaan), jossa tutustutaan tähtitaivaan kohteisiin
12. Elektroniikkaa ja ohjelmointia (FY12)
- sähkön tasavirtapiirien kertaus
- älykkään sähköverkon (smart grid) toiminnan perusteet
- rakennetaan Arduino-elektroniikkasarjan avulla pieniä laitteita, ja laaditaan tietokoneohjelmia, jolla laitteita ohjataan, siis yhdistetään ohjelmointi ja elektroniikka.
- esimerkkejä rakennettavista laitteista:liikennevalojen ohjaus, lämpötilan seuranta, servojen ja sähkömoottorien ohjaaminen
13. Fysiikan erikoiskurssi (FY13)
Opiskelijalle, joka osallistuu fysiikan projektiin (yhteistyö toisen oppilaitoksen tai tutkimuslaitoksen kanssa), voidaan antaa suoritusmerkintä fysiikan erikoiskurssista.
14. Fysiikan kansainvälisen projektin kurssi (FY14)
Opiskelijalle, joka osallistuu fysiikan kansainväliseen projektiin, voidaan antaa suoritusmerkintä fysiikan erikoiskurssista.
Projekti voi olla esimerkiksi CERN-tiedekoululeiri tai Japanin teknologialeirikoulu.