Fysiikka

Pakolliset opintojaksot (LOPS21)

Fysiikan perusteet, 2 op (FY1.FY2)

Opintojaksossa tutustutaan fysiikkaan systemaattisena, kokeellisuuteen nojautuvana tieteenä sekä perehdytään energiaan fysiikan keskeisenä käsitteenä. Tarkoituksena on myös saada kokemuksia, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta fysiikkaa ja sen opiskelua kohtaan sekä saada valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon kestävän energiatalouden näkökulmasta. Keskeisiä sisältöjä ovat esimerkiksi SI-järjestelmä, mittaaminen, graafinen- ja lineaarinen malli, energialajit sekä energiantuotanto.

Valinnaiset opintojaksot

Energia ja lämpö, 2 op (FY3)

Opintojaksossa syvennetään ymmärrystä energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä tutkien muun muassa aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä. Lisäksi opitaan soveltamaan termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiantuotannon ratkaisujen tarkastelussa, kestävän tulevaisuuden rakentamisessa sekä tunnistetaan energiatasapainon ja lämmönsiirtymisen merkitys ilmastonmuutoksessa. Keskeisiä sisältöjä ovat esimerkiksi voima, mekaaninen työ, termodynaaminen systeemi, lämpötila, paine, energia, olomuodon muutokset ja kaasujen tilanmuutokset.

Voima ja liike, 2 op (FY4)

Opintojaksossa tutkitaan voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä, opitaan ymmärtämään säilymislakien merkitys fysiikassa sekä opitaan tuottamaan ja analysoimaan graafisia esityksiä mittausaineistosta. Keskeisiä sisältöjä ovat esimerkiksi voimien yhteisvaikutus, Newtonin lait, kitka, mekaaninen energia ja mekaniikan energiaperiaate sekä liikemäärän säilyminen ja yksiulotteiset törmäykset.

Jaksollinen liike ja aallot, 2 op (FY5)

Opintojaksossa perehdytään värähtely- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä. Lisäksi tutustutaan planetaariseen liikkeeseen ympyräliikkeen avulla. Keskeisiä sisältöjä ovat esimerkiksi momentti, tasapaino, jaksollinen liike, harmoninen voima, mekaaniset aallot ja ääni aaltoliikkeenä.

Sähkö, 2 op (FY6)

Opintojaksossa opitaan tutkimaan kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tekemään sähköopin perusmittauksia. Lisäksi opitaan kentän ja potentiaalin käsitteet sekä tutustutaan sähkölaitteisiin ja sähköenergian siirtoon liittyviin turvallisuusnäkökohtiin. Keskeisiä sisältöjä ovat esimerkiksi tasavirtapiirit, jännite, sähkövirta, resistanssi, sähköteho, Coulombin laki, potentiaalienergia, kondensaattori, puolijohteet ja sähköturvallisuus.

Sähkömagnetismi ja valo, 2 op (FY7)

Opintojaksossa opitaan ymmärtämään induktioilmiön keskeinen merkitys sähkömagnetismissa sekä sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkitys yhteiskunnan toiminnan kannalta. Lisäksi opitaan tunnistamaan sähkömagneettisen säteilyn lähteitä ja vaikutuksia sekä ymmärtämään valo sähkömagneettisena ilmiönä. Keskeisiä sisältöjä ovat muun muassa magneettinen vuorovaikutus, varatun hiukkasen liike, sähkömagneettinen induktio, generaattori, sähkömagneettinen säteily sekä valoon liittyvät ilmiöt heijastuminen, taittuminen, interferenssi, diffraktio ja polarisaatio.

Aine, säteily ja kvantittuminen, 2 op (FY8)

Opintojaksossa opitaan tuntemaan ionisoivan säteilyn vaikutukset ja tutustutaan säteilyn turvalliseen käyttöön. Lisäksi tutustutaan kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan sekä opitaan ymmärtämään kvantittumiseen perustuvan teknologian merkitys nyky-yhteiskunnassa. Keskeisiä sisältöjä ovat muun muassa energian kvantittuminen, fotoni, atomin ja atomiytimen rakenne, radioaktiivinen hajoaminen, ydinvoima ja maailmankaikkeuden kehitys.

Kokeellinen fysiikka, 1 op (FY9)

Opintojaksossa syvennetään fysiikan osaamista ja ymmärtämistä kokeellisten töiden avulla, opitaan työskentelemään turvallisesti, analysoidaan tuloksia sekä tehdään niistä johtopäätöksiä. Opintojakso on tarkoitettu ensisijaisesti fysiikan valinnaisia opintojaksoja suorittaville.

Fysiikan kertaus, 2 op (FY10)

Opintojaksossa kerrataan ja syvennetään fysiikan keskeisiä sisältöjä sekä valmistaudutaan ylioppilaskokeeseen.

LOPS16

Kurssit suoritetaan pääsääntöisesti numerojärjestyksessä.

Pakollinen kurssi

FY1 Fysiikka luonnontieteenä

Kurssilla opiskelija oppii ymmärtämään, kuinka luonnontieteellinen tieto rakentuu kokeellisen toiminnan ja siihen kytkeytyvän mallintamisen kautta. Keskeisinä sisältöinä mm. perusvuorovaikutukset, voima, liike sekä maailmankaikkeuden rakenne ja synty.

Valtakunnalliset syventävät kurssit

FY2 Lämpö

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan lämpöilmiöiden käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. kaasujen tilanmuutokset, lämpöenergia, työ, teho ja hyötysuhde.

FY3 Sähkö 

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan sähköön liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. sähkövirta, jännite, Ohmin laki, sähkökenttä, yksinkertaiset tasavirtapiirit sekä erilaiset sähkökomponentit.

FY4 Voima ja liike

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan voiman ja liikkeen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. Newtonin lait, kitka, momentti sekä liikemäärän ja energian säilymislait.

FY5 Jaksollinen liike ja aallot

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan jaksollisen liikkeen ja aaltojen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. tasainen ympyräliike, gravitaatiovuorovaikutus, harmoninen voima, värähdysliike ja aaltoliike.

FY6 Sähkömagnetismi

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan sähkömagnetismiin ja valoon liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. magnetismi, varatun hiukkasen liike sähkö- ja magneettikentässä, sähkömagneettinen induktio, vaihtovirta sekä sähkömagneettisen säteilyn spektri.

FY7 Aine ja säteily      

Kurssilla opiskelija oppii käyttämään ja soveltamaan aineen ja säteilyn käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä. Keskeisinä sisältöinä mm. energian kvantittuminen, ydinreaktiot, radioaktiivisuus sekä säteilyturvallisuus ja säteilyn hyötykäyttö.

Koulukohtaiset soveltavat kurssit

FY8 Fysiikan kokonaiskuva

Kurssilla kootaan edellisissä kursseissa opiskellut asiat kokonaisuuksiksi sekä valmentaudutaan ylioppilaskokeeseen. Kurssi arvioidaan suoritusmerkinnällä (S) ja sen laajuus on yksi kurssi.

FY9 Kokeellisen fysiikan kurssi

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija syventää fysiikan osaamistaan kokeellisten menetelmien kautta. Opiskelija oppii rakentamaan koejärjestelyjä, tekemään mittauksia, käsittelemään mittaustuloksia ja arvioimaan tulosten luotettavuutta sekä oppii työselostuksen/työpäiväkirjan kautta ilmaisemaan työn eri vaiheet kirjallisesti. Kurssilla tarvittavien pohjatietojen vuoksi se soveltuu opiskeltavaksi vasta kurssin FY3 jälkeen. Kurssi arvioidaan suoritusmerkinnällä (S) ja sen laajuus on 0,5 kurssia.