NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning Emnekode(r): Emnenavn: LVUT8096 A Naturfag, 5-0, Emne, KFK Studiepoeng: 5 Eksamensdato: 6.mai 06 Varighet/Timer: Målform: Kontaktperson/faglærer: (navn og telefonnr på eksamensdagen) Oppgavesettet består av: (antall oppgaver og antall sider inkl. forside) Vedlegg består av: (antall sider) Hjelpemidler: 6 timer Bokmål Maria I.M. Febri (408377) Kristin Elisabeth Haugstad (99774479) Pål Kvello (493667) 9 oppgaver i 7 sider (inkludert denne forsiden) I tillegg er det 5 ekstrasider med formler og konstanter (vedlegg ) 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 Evnt. info: 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. NB! Oppgaveteksten kan beholdes av studenter som sitter eksamenstiden ut. Resultatet blir gjort tilgjengelig fortløpende på studweb. når sensur er innlevert av sensor, senest første virkedag etter sensurfristen (3 uker etter eksamensdato). Lykke til!
Del : BIOLOGI Oppgave (7%) Kortsvarsoppgaver a) Nevn de grunnleggende enhetene som stimulerer sansene oppgitt nedenfor, og gi ett eksempel på hver: - Synssansen - Hørselssansen - Luktesansen - Smakssansen b) Hva heter sansecellene i menneskeøyet som detekterer lys, og hvor er de lokalisert? c) Hva er en dendritt? d) Hva er et akson? e) Hva er en synapse? f) Hva heter de tre vanligste energigivende næringsstoffene vi spiser? g) Hvilke to hovedgrupper av hormoner har vi? h) Hvilke hormoner produserer eggstokkene? i) Nevn fire mikroorganismer som kan fremkalle sykdom hos mennesket. j) Oppgi kort hvilke egenskaper kroppen vår er utstyrt med for å hindre at skadelige mikroorganismer trenger inn i kroppen vår k) Hvor i kroppen produseres hvite blodceller? l) Hva skjer under modningen av B-lymfocytter? m) Hva kalles metoden vi kan benytte oss av for å oppnå immunitet mot en potensielt sykdomsfremkallende bakterie uten at vi blir syke? Oppgave : (8%) Langsvarsoppgave (0 poeng) Hvordan sendes informasjon i et akson?
Oppgave 3: (3%) Langsvarsoppgave (5 poeng) Dersom ditt mål var å tilføre kroppen aminosyrer, 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 aminosyre i blodet. Oppgave 4: (4%) Middelslangsvarsoppgave (5 poeng) Beskriv hva negativ tilbakekobling er. Bruk et eksempel fra hormonsystemet i din beskrivelse. Oppgave 5: (8%) Langsvarsoppgave (0 poeng) På hvilken måte kan du gjøre din undervisningsøkt (en eller to undervisningstimer om et tema) til en vitenskapelig studie som elevene føler de er en del av? Hvilke fordeler og ulemper har en slik undervisningsform? 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 (4 %) Kortsvarsoppgaver (7 %): a) Tegn en stavmagnet og feltlinjene for stavmagneten. b) Hva skjer med polene på magneten om vi tar en rød og hvit stavmagnet og skjærer den i to akkurat på linjen mellom det røde og hvite feltet? c) Tegn en positiv punktladning og feltlinjene for denne, tegn så feltlinjene fra en negativ punktladning med dobbelt så stor ladning som den positive. d) Se for deg at to like store ladninger, en positiv og en negativ ligger ved siden av hverandre. Tegn det kombinerte feltet fra disse to ladningene. Flervalgsoppgaver (7 %): e) Se på formelen til Coloumbs lov. Se for deg at vi dobler begge ladningene. Hva vil da skje med kraften? A. Kraften vil være like stor som før. B. Kraften vil være større enn før, men det er umulig å si hvor mye større. C. Kraften vil bli dobbelt så stor som før. D. Kraften vil bli fire ganger så stor som før. f) Se på formelen til Coloumbs lov. Se for deg at vi dobler avstanden mellom ladningene. Hva vil da skje med kraften? A. Kraften vil være like stor som før. B. Kraften reduseres til halvparten av det den var før. C. Kraften blir dobbelt så stor som før. D. Kraften reduseres til en firedel av det den var før. E. Kraften blir fire ganger så stor som før. g) Isotoper er: A. Atomer av samme grunnstoff med forskjellige antall protoner B. Atomer av samme grunnstoff med forskjellige antall nøytroner C. Atomer av forskjellige grunnstoff med lik masse h) Alpha(α)-partikler er: A. Identiske med elektroner B. Partikler uten masse C. Samme som -kjernen 4
i) Hvilken atommodell var den første som introduserte elektroner? A. Thomsons plommepuddingsmodell B. Rutherford s elektronsky-modell C. Bohr s skallmodell D. Daltons ballmodell j) Et isotop har en halveringstid på minutter. Hvor lang tid tar det for at aktiviteten faller fra 840 Becquerel til 0 Becquerel? A. 48 minutter B. 36 minutter C. 4 minutter D. minutter k) Stråling kan utgjøre en fare for levende organismer fordi: A. Noe av stråleenergien ioniserer stoffer i cellene (lager ioner) B. Det kan dannes frie radikaler C. Det kan ødelegge kjemiske forbindelser, som fører til kjemisk skade inni cellene D. Alle av disse alternativene A,B og C Oppgave 7-9 er en blanding av tekst- og regneopgpaver. I regneoppgavene skal alle mellomregninger vises. Det er en fordel om dere skriver litt hvordan dere har tenkt på oppgavene og viser at dere har forstått når og hvordan de ulike lovene og formlene brukes. Oppgave 7 ( %) Du er lærer på ungdomstrinn og skal ha om elektrisitet i naturfagstimene framover. I forberedelsesfasen må du blant annet sikre deg selv at du har tilstrekkelig kunnskap om fagbegrepene og eventuelle hverdagsforestillinger elever kan ha. a) Forklar, slik du ville forklart til en voksen som deg ikke til barn-, begrepene strøm, spenning og resistans. b) Gjør rede for to av de mest vanlige hverdagsforestillingene elever kan ha om elektriske kretser. c) Du ønsker å bruke en analogimodell for å gi elevene en bedre forståelse for strøm i en krets. Forklar hvilken modell du ville brukt i timen din og begrunn svaret ditt. Skriv hvordan du ville forklart elevene hvordan en strømkrets fungerer utfra modellen. Hvilke begrensninger har modellen? 5
d) Lag en oppgave med en krets til elevene hvor de skal bruke ohms lov. Lag også løsningsforslaget til oppgaven. e) Lag en oppgave til elevene hvor de skal øve på å regne resultantmotstanden av parallellkobling av motstander. Lag også løsningsforslag til oppgaven. Oppgave 8 ( %) Figuren viser Planckkurven for en stjerne som heter Sirius A. a) Forklar hvordan man kan finne farge og temperatur for stjernen utfra kurven. Vis at temperaturen til Sirius A er ca 9700 K. b) Hvordan kan man finne stjernens utstrålingstetthet? Regn ut denne. c) En annen stjerne har temperaturen 5000 K. Hvordan er λmax for denne stjernen i forhold til λmax for Sirius A. Vil denne stjernen ha høyere utstrålt effekt enn Sirius A? d) Bruk Hertzprung Russel diagrammet i fysikktabellen eller vedlegg og finn ut hvilken spektralklasse de to stjernene har. 6
Oppgave 9 ( %) Du skal ha om verdensrommet i naturfagtimen. Temaet er hva man kan finne ut om stjernene utfra lyset de sender ut. I oppgaven er det opp til deg å avgjøre hvor detaljert du kan være til elevene dine. a) Forklar elevene dine hva som er forskjellen på et kontinuerlig spekter og et linjespekter. b) Forklar elevene dine hva et absorpsjonsspekter er og hvordan det oppstår. c) Forklar hvordan man kan finne ut hva en stjerne består av ved hjelp av spekteret. Er det noen begrensninger for hva man kan finne ut? Kollegaen din har hatt litt naturfag tidligere og lurer på om du kan friske opp absorbsjon og emisjon for han. Han ønsker å vite hva som skjer på atomnivå når lys absorberes og emmiteres. d) Du får i oppdrag å forklare dette så detaljert som mulig. 7
Vedlegg : Formelark i fysikk LVUT8096 Konstanter: Atommasseenheten: u=,66 0-7 kg Protonmasse er,67 0-7 kg Elektronmasse er 9, 0-3 kg Protonladning: +e = +,60 0-9 C Konversjonsfaktorer: u =,66 0-7 kg = 93,49 MeV/c ev =,60 0-9 J Noen enhetsdefinisjoner: Newton (N): N = kg m/s Elektronladning: e =,60 0-9 C Plancks konstant: h = 6,63 0-34 J s Lysfarten i vakuum: c = 3 0 8 m/s Gravitasjonsfeltstyrke ved jordas overflate: g = 9,8 N/kg Jordmasse er 5,97 0 4 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 = 8,99. 0 9 Nm /C r Fe = q E Fm = q v B U = R I = P = I R Rtot = R + R R = R + R + R3 +... 8
/ Rtot = / R + / R = + R = R + R + R 3 +... U p = U s N N p s Kjerne- og strålingsfysikk = A = N = A 0 N 0 t t / t t / Astrofysikk max = med a =,90. 0-3 m K U = U = σ T 4 med σ = 5,67. 0-8 W/m K 4 = = E = mc V = H r H =,7 +,0 km/s v =!! "!! = $ $ % $ % per million lysår 9
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 0
Fotoner E = h f E= E3 E c = f λ h = 6,63 0-34 Js c = 3,0. 0 8 m/s Synlig lys: 400 nm til 750 nm Trigonometri