Zusammenfassung
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Unterrichtsinhalte in der Sekundarstufe II Einführungsphase Bewegungsarten an Beispielen aus „Physik und Verkehr“ oder „Physik und Sport“ mit dem Modell Punktmasse - geradlinig gleichförmige Bewegung - gleichmäßig beschleunigte Bewegung - Kreisbewegung - Formulierung der zugehörigen Bewegungsgesetze und deren graphische Veranschaulichung Überlagerung von Bewegungen - freier Fall und Wurfbewegungen - Analyse von Filmausschnitten, in denen Würfe eine Rolle spielen Kraft, Arbeit, Energie und Impuls - Unterscheidung zwischen Prozess- und Zustandsgröße - Energieumwandlung und Energieerhaltung - Bedeutung des Vorzeichens der Arbeit - Kraft und Impuls als gerichtete physikalische Größe - Vektorielle Zerlegung bzw. Addition von Kräften - Impulserhaltung Rotationsbewegungen mit dem Modell starrer Körper - Drehimpuls, Trägheitsmoment und Rotationsenergie Gravitation und Raumfahrt - Modellbildung in Physik am Beispiel Feld und Feldlinien - Historische Entwicklung des Weltbildes - Keplersche Gesetze und das Newtonsche Gravitationsgesetz - Analyse von Bewegungen im Gravitationsfeld Mechanische Schwingungen und Wellen - Begriffe Schwingung und Welle - Kenngrößen - Graphische Darstellungen im y(t) und y(x) Diagramm - Praktische Beispiele Qualifikationsphase 1 Elektrische Felder - inhomogene und homogene Felder - die elektrische Feldstärke als Feldgröße und deren Bestimmung - die Arbeit im elektrischen Feld - bewegte Ladungen im elektrischen Feld (Millikan Versuch, Elektronenstrahlröhre) - Gesetze der Reihen- und Parallelschaltung - der Plattenkondensator (Berechnung der Kapazität, Auf- und Entladevorgänge, Schaltungsarten) Magnetische Felder - die Lorentzkraft, Definition der magnetischen Flussdichte B - besondere Magnetfelder (um einen langen Leiter und in einer langen Spule) - bewegte Ladungen in E und B Feldern (Hall Sonde, Massenspektrograph, e/m Bestimmung, Zyklotron, Teilchenbeschleuniger) - elektromagnetische Induktion Elektromagnetische Schwingungen und Wellen - Widerstände im Wechselstromkreis (R, C und L) - Vergleich des elektrischen Schwingkreises mit dem harmonischen Oszillator - Wellen und deren Eigenschaften Qualifikationsphase 2 Modelle des Lichts - Licht als Welle und Teilchen - Interferenz und Beugung - Spektren und deren Einteilung - Photoeffekt und Compton Effekt - Röntgenstrahlung und deren Eigenschaften Relativitätstheorie (nur im LK) - Michelson Interferometer - Masse-Energie-Äquivalenz - Energie – Impuls – Invariante - Elektronenbeugung Atomphysik - historische Entwicklung der Atommodelle - Rutherfordscher Streuversuch - Bohrsches Atommodell - Franck – Hertz –Versuch - LASER Kernphysik - Aufbau der Atomkerne (Massendefekt und Bindungsenergie) - Radioaktive Strahlungsarten und radioaktives Zerfallsgesetz - Kernreaktionen und deren Einteilung - Kernspaltung und deren Energiebilanz - Nutzung der Kernenergie und der Vergleich mit regenerativen Energiequellen
