Eksamensoppgave i (LVUT8096 A) (Naturfag 2, 5-10, Emne 2, KFK, utsatt)

Transkript

1 Institutt for grunnskolelærerutdanning -7 Eksamensoppgave i (LVUT8096 A) (Naturfag, 5-0, Emne, KFK, utsatt) Faglig kontakt under eksamen: Maria I.M. Febri, Kristin Elisabeth Haugstad og Pål Kvello Tlf.: (Maria), (Kristin) og (Pål) Eksamensdato:. desember 06 Eksamenstid (fra-til): 9:00 5:00 Hjelpemiddelkode/Tillatte hjelpemidler: Kunnskapsløftet (03), læreplanen i naturfag hentet fra nettsidene til Utdanningsdirektoratet eller fra emnets sider på It s learning Tabeller i fysikk Lommeregner med tomt minne Annen informasjon: Eksamen til LVUT8096 A er todelt: Del Biologi (50%) og Del Fysikk (50%). Begge delene må være bestått for å få karakter i og bestå emnet. Start besvarelsen på Del på et nytt ark. Målform/språk: Bokmål Antall sider (uten forside): Antall sider vedlegg: 5 (fem) 9 (ni) inklusivt vedlegg Informasjon om trykking av eksamensoppgave Originalen er: -sidig x -sidig sort/hvit farger x skal ha flervalgskjema Dato Kontrollert av: Sign Merk! Studenter finner sensur i Studentweb. Har du spørsmål om din sensur må du kontakte instituttet ditt. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike spørsmål.

2 Del : BIOLOGI Oppgave : (8%) Kortsvarsoppgaver (0 poeng): a) Hvilke tre hovedtyper av celler består nervesystemet av? b) Hva heter den delen av et nevron som mottar signaler fra andre nerveceller? c) Hvilke to deler består det autonome nervesystemet av? d) Nevn to hormoner som produseres i binyrene? e) Hvilken funksjon har hormonet ADH i kroppen? f) Hva er fordøyelse? g) Hva heter de tre vanligste energigivende næringsstoffene vi spiser? h) Hva heter de mange små funksjonelle enhetene som nyrene er bygd opp av? i) Hva består kroppens ytre forsvar av? j) Hvor i kroppen produseres immuncellene? k) Hvilke celler utgjør kroppens spesifikke immunforsvar? Oppgave : (0 %) Langsvarsoppgave (3 poeng) Beskriv aksjonspotensialet og mekanismene som ligger til grunn for det. Oppgave 3: (0 %) Langsvarsoppgave (3 poeng) Dersom ditt mål var å tilføre kroppen monosakkarider, hva ville du spist? Tegn det anatomiske grunnlaget og beskriv den fysiologiske prosessen som fører til at det du valgte å spise ender opp som monosakkarider i blodet. Oppgave 4: ( %) Langsvarsoppgave (4 poeng) Beskriv mekanismen for hvordan hypothalamus kan bidra til å klargjøre livmorveggen for et befruktet egg.

3 Del : FYSIKK Denne delen av eksamen består av en blanding av kortsvars-, flervalgs-, tekst- og regneoppgaver. På oppgave 6 får du kortsvars- og flervalgsoppgaver. Disse skal du ikke bruke mye tid på. Oppgave 6 (5 %) Kortsvarsoppgaver (3 %): a) Tegn en stavmagnet og feltlinjene for stavmagneten. b) Se nøye på figuren nedenfor. Magnetnåla står på undersiden av strømledningen. Hvilken retning vil magnetnåla slå ut når strømmen I har retning som vist på figurene? Forklar og begrunn svaret ditt ved hjelp av tegning. I S N Flervalgsoppgaver ( %): c) Se på formelen til Coloumbs lov. Se for deg at vi tredobler begge ladningene. Hva vil da skje med kraften? A. Kraften vil bli tre ganger så stor som før. B. Kraften vil være like stor som før. C. Kraften vil bli seks ganger så stor som før. D. Kraften vil bli ni ganger så stor som før. E. Kraften vil være større enn før, men det er umulig å si hvor mye større. F. Kraften vil bli mindre. G. Vi har ikke nok opplysninger. Det er umulig å vite hvordan kraften vil endre seg. d) Beta(β)-partikler er: A. Identiske med elektroner B. Partikler uten masse 4 C. Samme som HHHH-kjernen 3

4 Oppgave 7-9 er en blanding av tekst- og regneopgpaver. I regneoppgavene skal alle mellomregninger vises. Det er en fordel om du skriver litt hvordan dere har tenkt på oppgavene og viser at du har forstått når og hvordan de ulike lovene og formlene brukes. Oppgave 7 (5%) a) Forklar hvert av begrepene; bruk gjerne eksempler: a. Atomnummer b. Nukleontall c. Protontall b) Forklar hva radioaktivitet er. Hvilke strålingstyper finner vi i stråling fra radioaktive stoffer? c) Hvor i atomet kommer strålingen fra? Tabellen nedenfor viser resultatene fra en måleserie som ble gjort på et stykke radioaktiv materiale av en bestemt nuklide. Aktiviteten ble målt hver time ved at tallet på radioaktive utsendinger per 0 sekunder ble registrert. Tid /h,0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 0,0 A/per s d) Bruk tallene fra tabellen til å lage en graf som viser aktiviteten som funksjon av tida. e) Bestemt halveringstida til det radioaktive materialet. Oppgave 8 (5 %) Du er lærer på ungdomstrinnet og skal ha om universet i naturfagstimene framover. Du skal dekke både en del repetisjon fra mellomtrinnet og introdusere nye læringsstoff. Kunnskapsmålene fra læreplanen som tilsvarer dette er at elever skal kunne: bruke animasjoner og andre modeller til å beskrive planetenes og månens bevegelser, og forklare hvordan årstider og månefaser oppstår (etter 7.trinn) undersøke et emne fra utforskingen av verdensrommet, sammenstille og presentere informasjon fra ulike kilder (etter 0.trinn) I forberedelsesfasen må du blant annet sikre deg selv at du har tilstrekkelig kunnskap om fagbegrepene og eventuelle hverdagsforestillinger elever kan ha. a) Gjør rede for to av de mest vanlige hverdagsforestillingene elever kan ha i temaet universet. Du vil gjerne at elever skal lære om hvordan man kan vite mye om stjernenes overflate selv om de befinner seg langt unna oss. For dette ser du nøye på absorpsjon og emisjon. b) (i) Forklar begrepene absorpsjon og emisjon på atomnivå. (ii) Hvordan oppstår absorpsjonsspekter? (iii) Hvordan absorpsjonsspekter har vært til hjelp for å studere hva stjernenes overflate består av. Delvis i repetisjonsdel handler temaet om formørkelser. Du ønsker å bruke en analogmodell for å gi elevene en bedre forståelse for måneformørkelse. For dette bruker du en globus, ei lommelykt og en bordtennisball for å representere henholdsvis jorda, sola og månen. 4

5 c) Drøft viktige likheter mellom modellen og virkeligheten, og hvilke begrensninger gjenstandene som er brukt i modellen har. Har du forslag for forbedring? Hvordan? d) Se på elevutsagnene nedenfor. Kommenter utsagnene til Knut og Susie og gi faglig tilbakemelding til dem. Hver gang vi har fullmåne, skjer det måneformørkelse, bare at vi ikke alltid ser det. (K t) Måneformørkelse kan kun skje når vi har fullmåne. (Susie) Oppgave 9 (5 %) Du skal undervise i temaet elektrisitet og planlegger å ha med praktiske aktiviteter. Kompetansemålene fra læreplanen som svarer til dette er at elever skal kunne: gjøre forsøk med magnetisme og elektrisitet, forklare og presentere resultatene (etter 7.trinn) bruke begrepene strøm, spenning, resistans, effekt og induksjon til å forklare resultater fra forsøk med strømkretser (etter 0.trinn). a) Gjør rede for begrepene strøm og spenning. b) Hva heter instrumentene man bruker for å måle strøm og for å måle spenning? Hvilke krav som stilles til disse instrumentene? Vis i en tegning hvordan de kobles i en krets. Ha med de nødvendige komponenter i kretsen. c) Sett inn spenningskilde i tegningen din i a) hvis du ikke allerede har gjort det. I hvilken retning går strømmen? Vis på tegningen. I hvilken retning går elektronene? En elev påstår at strømmen blir mindre etter at den har passert en motstand. d) Har eleven rett? Hva mener du? Skisser en aktivitet som kan avgjøre om eleven har rett. En annen elev har erfart at når man gnir på en ballong, kan ballongen feste seg på en vegg. Eleven lurer på hva årsaken er. e) Skisser en forklaring til eleven ved hjelp av begrepene elektriske ladninger og elektriske krefter. Kompisen til denne eleven er over gjennomsnittlig ressurssterk. Han er nysgjerrig på om det går an å regne ut de elektriske kreftene og hvordan. f) Svar på denne eleven ved å vise hvordan man kan regne ut kreftene mellom to protoner som befinner seg 0 nm fra hverandre. Gjennomfør beregningene. 5

6 Vedlegg : Formelark i fysikk LVUT8096 Konstanter: Atommasseenheten: u=, kg Protonmasse er, kg Elektronmasse er 9, 0-3 kg Protonladning: +e = +, C Konversjonsfaktorer: u =, kg = 93,49 MeV/c ev =, J Noen enhetsdefinisjoner: Newton (N): N = kg m/s Elektronladning: e =, C Plancks konstant: h = 6, J s Lysfarten i vakuum: c = m/s Gravitasjonsfeltstyrke ved jordas overflate: g = 9,8 N/kg Jordmasse er 5, kg Jordradius er 637 km Joule (J): Volt (V): J = N m V = J/C Elektrisitet og magnetisme q q Coulombs lov: F = k med k = 8, Nm /C r Fe = q E Fm = q v B U = R I II = qq tt P = I R Rtot = R + R R = R + R + R

7 / Rtot = / R + / R RR tttttt = RR RR RR + RR R = R + R + R U p = U s N N p s Kjerne- og strålingsfysikk AA = NN tt A = N = A 0 N 0 t t / t t / Astrofysikk λλ max = aa TT med a =, m K U = PP AA U = σ T 4 med σ = 5, W/m K 4 DD = EE mm HH = WW RR DD E = mc V = H r H =,7 +,0 km/s v = λλ λλ 00 λλ 00 cc λλ λλ 00 λλ 00 = ss ss 0 ss 0 per million lysår 7

8 De laveste energinivåene i hydrogen, der Β =,8 x0 8 J =,8 aj n 3 4 B E n = n B,8aJ = =,8aJ B,8aJ = = 0,545aJ 4 B,8aJ = = 0,4aJ 3 9 B,8aJ = = 0,36aJ 4 6 8

9 Fotoner E = h f E= En Em c = f λ h = 6, Js c = 3, m/s Synlig lys: 400 nm til 750 nm Trigonometri 9

10 0