Fysiikan laboratoriotyöt (3 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti ja laboratoriossa.

Yhteinen aloituskerta 27.10. aiheena laboratorioon tutustuminen, työturvallisuus laboratoriossa ja mittausten raportointi.

Aloituskerran jälkeen viisi laboratoriotyökertaa pienryhmissä seuraavan aikataulun mukaan
Ryhmä1 (A+B -ryhmäläisiä) tiistaisin 4.11.-1.12.
Ryhmä2 (B-ryhmäläisiä) keskiviikkoisin 5.11.-2.12.
Ryhmä3 (A-ryhmäläisiä) keskiviikkoisin 5.11.-2.12. (mahdollisesti 2t labrat)

Yhteinen lopetuskerta 8.12. aiheena radioaktiivinen säteily ja taustasäteily.
Tarvittaessa yhteinen rästikerta rästitöiden tekijöille 15.12.

Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo. Poissaolon voi korvata osallistumalla jonkin toisen labraryhmän jollekin labrakerralle. Muutoin vähennys kurssiarvosanaan (max 1 poissaolo sallitaan lääkärin todistuksella, jos sitä ei voi korvata).

Alustava suunnitelma:
- ALOITUSOHJEET sähköpostilla ja verkko-oppimisympäristössä
- Ennakkotehtävä 1. kerralle: Työturvallisuus laboratoriossa, laboratoriojätteiden käsittely, mittalaitteet, virhetarkkuus

1. krt yhteinen aloituskerta 27.10.
- Laboratoriotyöskentelyyn liittyvien ohjeistusten kertaus: Työturvallisuus laboratoriossa, laboratoriojätteiden käsittely, mittaaminen
- Laboratorioon tutustuminen
- Perusmittavälineiden käyttö
- Mittausten raportointi

Kerroilla 2-6 on laboratoriotöiden kierto, joiden aikana jokainen ryhmä tekee alla olevat työt kiertävässä järjestyksessä. Jokaiseen labratyökertaan liittyy ennakkotehtäviä, joilla kerätään osa kurssipisteistä (yksilötehtävä). Ennakkotehtävien suorittaminen auttaa työhön valmistautumisessa. Kaikista töistä palautetaan mittauspöytäkirja (ryhmätyö). Lisäksi kolmesta työstä laaditaan kirjallinen raportti (ryhmätyö).

Labratöiden aiheet
2. Metallilangan resistiivisyys (raportti)
3. Sähköenergian siirto (mittauspk)
4. Lämpölaajeneminen (raportti)
5. Kalorimetria ja lämmityksen hyötysuhde (mittauspk)
6. Materiaalien äänen eristävyys (raportti)

7. krt yhteinen lopetuskerta. Aiheena sähkömagneettinen spektri, ionisoivan säteilyn käyttö ja säteilysuoja, taustasäteilyn mittaaminen (tähän liittyy normaalia laajempi ennakkotehtävä, lisäksi mittauspk)

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
• toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
• käyttää perusmittalaitteita
• arvioida mittausten epävarmuutta ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
• tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
• pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
• toimia laboratorioissa turvallisesti
• toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
• toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

• Mittatarkkuus ja virhetarkastelu
• Mekaaniset mittaukset
• Sähköpiirit sekä virta- ja jännitemittaukset
• Optiikka ja spektroskopia
• Säteilyturvallisuus

Oppimateriaalit

Oppimisympärisössä oleva ja sinne linkitetty materiaali
Soveltuvat fysiikan oppikirjat

Opetusmenetelmät

Harjoitustyöt laboratoriossa ja itsenäiset tehtävät

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opetusmenetelmät: learning by doing ja flipped learning, yksilö- ja ryhmätehtäviä

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

3 op = 80t opiskelijan työtä jakautuen
- 20-28t laboratoriotyöskentelyä
- 52-60t itsenäistä työskentelyä

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti 0-5 kerättyjen pisteiden avulla. Pisteitä saa seuraavista tehtävistä:
- 7 ennakkotehtävää (6 ennakkotehtävää á 3% = 18 % (yksilötyö) + säteilyn ennakkotehtävä 7 % pisteistä (ryhmätyö))
- 6 mittauspöytäkirjaa (á 5 % = 30 % pisteistä)
- 3 raporttia (á 15 % = 45 % pisteistä)
Labratöihin liittyvien mittauspöytäkirjojen palautus ovat kaikille pakollisia tehtäviä.

Täsmällisyydellä (ajoissa oleminen), osallistumisella työskentelyyn ja huolellisella työskentelyllä voi olla +1 nro vaikutus kurssiarvosanaan. Vastaavasti näiden puutteella voi olla -1 nro vaikutus kurssiarvosanaan.

Hylätty (0)

Vähemmän kuin 40% pisteistä, poissaoloja tai puuttuvia mittauspöytäkirjoja.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Numeroon 1 vaaditaan läsnäolo labrakerroilla, mittauspöytäkirjojen palautus ja vähintään 40 % kurssipisteistä. Muut arvosanat tulevat lineaarisella asteikolla

Lisätiedot

Käytettävät ohjelmistot: MS Excel ja MS Word