Curriculum Physik Sek. II
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Gymnasium Herkenrath - Schulinternes Curriculum Fach Physik Jahrgangsstufe EPH Stand: Februar 2012 Unterrichtseinheit Kompetenzen 1. Halbjahr Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung träge Masse, Trägheitssatz Kraft, Grundgleichung der Mechanik Beobachtung und Beschreibung physikalischer Phänomene und Vorgänge, Unterscheidung zwischen Beschreibung und Erklärung Herstellung von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen Beschreibung, Veranschaulichung und Erklärung physikalischer Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen 2. Halbjahr Impuls, Impulserhaltung Kraftstoß und Impulsänderung Stoßvorgänge Wurfbewegungen Lageenergie und Hubarbeit Bewegungsenergie und Beschleunigungsarbeit Spannenergie und Spannarbeit Energieentwertung und Reibungsarbeit Energiebilanzierung bei Übertragung und Umwandlung - Erhaltung und Entwertung der Energie Protokollieren und Abstrahieren qualitativer und einfache quantitativer Experimente und Untersuchungen Erkennung der Notwendigkeit exakter physikalischer Begriffsbildungen Erkennung der Mathematik als notwendiges Beschreibungsmittel für physikalische Vorgänge Erkennung der Mathematik als Instrument zum Auffinden neuer Gesetzmäßigkeiten Nutzung der Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts und zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen Gymnasium Herkenrath - Schulinternes Curriculum Fach Physik Jahrgangsstufe Q1 Stand: Februar 2012 Unterrichtseinheit Kompetenzen 1. Halbjahr Kreisbewegung, Zentripetalkraft Trägheitskräfte in beschleunigten Bezugssystemen (Zentrifugalkraft, Corioliskraft) astronomische Weltbilder Kepler'sche Gesetze, unser Planetensystem Gravitationsgesetz, Gravitationsfeld, Gravitationsfeldstärke Energie und Arbeit im Gravitationsfeld, Potential elektrisches Feld, elektrische Feldstärke E potentielle Energie im elektrischen Feld, Spannung, Potential zentralsymmetrisches Feld, Coulomb'sches Gesetz elektrische Feldkonstante elektrische Kapazität Dielektrikum, Dielektrizitätszahl elektrisches Feld als Energieträger, Energiedichte Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen zu erläutern die Mathematik als notwendiges Beschreibungsmittel für physikalische Vorgänge erkennen die Mathematik als Instrument zum Auffinden neuer Gesetzmäßigkeiten erkennen 2. Halbjahr magnetisches Feld, magnetische Feldgröße B Lorentzkraft, Stromwaage magnetische Feldkonstante Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern(Braunsche Röhre, Fadenstrahlrohr, Wien-Filter) Erzeugung eines Elektronenstrahls, e/m-Bestimmung Hall-Effekt elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz Selbstinduktion, Induktivität Magnetfeld als Träger von Energie, Energiedichte Erzeugung von Wechselspannung Physikalische Phänomene und Vorgänge zu beobachten und zu beschreiben und dabei Beobachtung und Erklärung zu unterscheiden Anwendungen in Alltag und Wissenschaft kennen lernen und deren Bedeutung für den gesellschaftlichen Fortschritt erkennen Reflexion über die Notwendigkeit physikalischer Grundlagenforschung zur Erkenntnisgewinnung und Wahrung des Wohlstandes einer Nation Gymnasium Herkenrath - Schulinternes Curriculum Fach Physik Jahrgangsstufe Q2 Stand: Februar 2012 Unterrichtseinheit 1. Halbjahr Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen harmonische Schwingung nichtlineare Schwingungen, Vorhersagbarkeit des Schwingungsverhaltens Entstehung und Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen, Wellengleichung Beugung, Huygens'sches Prinzip, Reflexion, Brechung Interferenz von Wellen, stehende Welle Schall als mechanische Welle Eigenschwingungen (Grund- und Obertöne) elektromagnetischer Schwingkreis (Grundphänomene, Analogien zum mechanischen Oszillator) Erzeugung ungedämpfter elektromagnetischer Schwingungen, Rückkopplung elektromagnetische Wellen (Ausbreitung, Hertz'scher Dipol, Mikrowelleninterferenz) Ausbreitung von Licht (Beugung am Spalt, Doppelspalt und Gitter, Interferenz, Reflexion, Brechung) Atommodelle 1. / 2. Halbjahr Invarianz der Newton'schen Mechanik bei Inertialsystemwechsel Ätherhypothese und Michelson-Versuch relativistische Kinematik Erhaltungssätze in der relativistischen Dynamik Äquivalenz von Masse und Energie Invarianz der elektrischen Ladung Kompetenzen Physikalische Phänomene und Vorgänge zu beobachten und zu beschreiben und dabei Beobachtung und Erklärung zu unterscheiden Anwendungen in Alltag und Wissenschaft kennen lernen und deren Bedeutung für den gesellschaftlichen Fortschritt erkennen Reflexion über die Notwendigkeit physikalischer Grundlagenforschung zur Erkenntnisgewinnung und Wahrung des Wohlstandes einer NationGrenzen der einfachen Anschauung: Ergebnisse der speziellen Relativitätstheorie und der Quantenphysik. Diskussion scheinbar anschaulich klarer Begriffe, z.B. die Existenz einer objektiven Zeit oder die Gleichzeitigkeit von Ereignissen, es ergeben sich interessante philosophische Diskussionen. Anhand der Heisenberg-Unschärferelation wird klar, dass Ort und Impuls eines Objekts nicht gleichzeitig beliebig genau messbar sind Welle-Teilchen-Dualismus: Scheinbare Gegensätze können aufgelöst werden. Nur mit Hilfe „abstrakter“ Mathematik kann der Natur - wenn überhaupt noch - auf die Schliche gekommen werden. physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge zu nutzen die Anwendbarkeit eines Modells zu beurteilen Grenzen der einfachen Anschauung: Ergebnisse der speziellen Relativitätstheorie und der Quantenphysik. Diskussion scheinbar anschaulich klarer Begriffe, z.B. die Existenz einer Gymnasium Herkenrath - Schulinternes Curriculum 1. Hauptsatz der Thermodynamik Entropie und 2. Hauptsatz der Thermodynamik Thermodynamische Maschinen(Stirling Motor, Stirling Prozess, Wärmepumpe) dissipative Strukturen Atommodelle ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden, Röntgenspektroskopie) radioaktiver Zerfall (Zerfallsgesetz, Zerfallsprozesse, Halbwertszeitmessung, Reichweite von γ-Strahlung, Absorption von γStrahlung) Spektroskopie (Röntgen-, γ- und ß-Strahlung) Kernspaltung und Kernfusion (Kernbausteine, Bindungsenergie, Kettenreaktion) lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese Linienspektren und Energiequantelung des Atoms, Bohr'sches Atommodell (Franck-Hertz-Versuch) de Broglie-Theorie des Elektrons, Welleneigenschaften von Teilchen Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe in der Quantenphysik Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation objektiven Zeit oder die Gleichzeitigkeit von Ereignissen, es ergeben sich interessante philosophische Diskussionen. Anhand der Heisenberg-Unschärferelation wird klar, dass Ort und Impuls eines Objekts nicht gleichzeitig beliebig genau messbar sind Welle-Teilchen-Dualismus: Scheinbare Gegensätze können aufgelöst werden. Nur mit Hilfe „abstrakter“ Mathematik kann der Natur - wenn überhaupt noch - auf die Schliche gekommen werden.
