INHALTSÜBERSICHT MSS 11-13 Physik Stand - peter-s

I
ENERGIE UND ENERGIETRÄGER
1. Energie und Energiestromstärke
a) Grundwortschatz
b) Beispiele für Umrechnungen
c) Was ist Energie
2. Maschinen
a) Bestimmung der Energiekosten
b) Was ist eine Maschine
c) häufige Fehler
II HORIZONTALE BEWEGUNGEN
INHALTSÜBERSICHT
MSS 11-13 Physik
Stand: 01.11.2007
1. Der Impuls
a) Grundwortschatz
b) Eigenschaften
c) Beispiele
d) Impulsleiter und Isolatoren
2. Impulsstromstärke
a) Parallel & Hintereinanderschaltung
(Gleichschaltung)
b) Experimentelle Bestätigung der
F=
mit * sind falsche oder nicht mit den
Aufzeichnungen übereinstimmende
Nummerierungen gekennzeichnet
p
t
Formel
c) Sicherheitsgurt
d) Impulsstromkreise
III VERTIKALE BEWEGUNGEN
1. Wiederholung: Vereinbarungen,
Gravitationsfeld „Tom Dooley“
2. Abhängigkeit der Erdanziehung
3. Der freie Fall v = g ⋅ t
a) Experiment: Fall zweier Kugeln
b) Experiment: Fallröhre
c) Wurf nach oben
4. Fallen mit Reibung
FR = 12 ⋅ A ⋅ v ² ⋅ cw ⋅ ρ
5. Simulation mit Dynasys
6. Schwerelosigkeit
IV DER IMPULS ALS ENERGIETRÄGER –
MECHANISCHE ENERGIESPEICHER
1. Impuls als Energieträger
a) Herleitung E = s ⋅ F *
b) Motoren im Leerlauf*
c) Der mechanische Transformator
2. Der Energiespeicher als
E
=m⋅g ⋅h
Gravitationsfeld POT
3. Der Energiespeicher bewegter
E
= 1 ⋅ m ⋅ v²
2
Körper KIN
4. Der Energiespeicher einer
gespannten Gedrückten Feder
E SPAN = 12 ⋅ D ⋅ s ²
siehe auch: Hook’sches Gesetz
D=
F
s
5. Das Pendel
6. ff: Beispiele…
V BEWEGUNG IN DER EBENE UND IM
RAUM
1. Überlagerung von Bewegungen
(Beispiel: Affenjagd &
Superpositionsprinzip)
2. Vektorgrößen / skalare Größen
3. Die Richtung von Vektoren
4. Vektorrechnung (Addition)
5. Äquivalenz der Newton’schen
Axiome und des
Impulserhaltungssatzes
a) Trägheitssatz
b) Aktionsprinzip
c) actio=reactio
VI KINEMATIK
1. Was ist das?
Seite 1 von 3
Inhaltsübersicht Physik - MSS 11-13 - Stand: 01.11.2007
2. Die geradlinige Bewegung mit v
const.
3. Die geradlinige Bewegung mit a
const.
s = 12 ⋅ a ⋅ t ² und F = m ⋅ a
VII KREISBEWEGUNGEN
1. Zentripetalkraft FZ =
b) Feldlinien
6. Regeln für Feldlinien
7. Kräfte auf geladene Körper
a) geladene Seifenblasen
b) Faradaykäfig
8. Die Feldstärke
mv ²
r
2. Energie und Energieströme bei
Kreisbewegungen
3. Anwendungen: Wäschetrommel,
Kurvenschneiden, Erhöhung von
Kurven, Todesspirale
4. Inertialsysteme
a) Definition
b) Beispiele: Beschleunigter Wagen,
Aufzug, Karussell
c) Korioliskraft*
d) Satelliten
VIII GRAVITATION UND
PLANETENBEWEGUNG*
1. Fallen und Planetenbewegung
2. Newton’sches Gravitationsgesetz
F = γ ⋅ Mm
r²
3. Anwendungen
4. Bestimmung von γ nach Cavendish
5. Gezeitenkräfte
IX DAS ELEKTRISCHE FELD
1. Ladung & Ladungsträger
2. Ladungsstrom und
Ladungsträgerstrom
3. Anhäufung elektrischer Ladung
4. Das elektrische Feld
5. Die graphische Darstellung
elektrischer Felder
a) Schraffieren
E=
F
Q
=
8.
9.
U
d
9. Das elektrische Potential
10.
X PLATTENKONDENSATOR
1. Definition Kapazität
2. Wovon hängt die Kapazität eines
Plattenkondensators ab? C = ε 0 ⋅
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Schaltung von Kondensatoren
Energie des elektrischen Feldes
Entladen des Kondensators
Das Radialfeld
Felder & el. Leiter
Der Millikan Versuch
XI DAS MAGNETFELD
1. Wo treten diese auf? (Braun’sche
Röhre)
2. Wiederholung
a) Erdmagnetfeld
b) Feld eines Stabmagneten
(Magnetisierung)
3. Magnetische Ladung
a) Feldlinien & Feldflächen*
b) Magnetische Feldstärke*
4. Magnetisierung von Eisen
5. Weichmagnetische Materialien
6. Magnetische Feldstärke*
a) Hallsonde
b) Feld im Inneren einer Spule
c) Magnetische Influenz
7. Elektrischer Strom und
magnetisches Feld*
11.
12.
A
d
a) Korkenzieherregel (parallele
Stromdurchflossene Leiter)
b) Antiparallele […]
c) Zuglinien & Druckflächen
Energie des magnetischen Feldes
Messung der magnetischen
Polladung
Formel: Kraft auf einem
Stromdurchflossenen Leiter
Elektromagneten
Magnetische Feldstärke, Flussdichte,
Magnetisierung
XII BEWEGUNG GELADENER TEILCHEN IN
FELDERN
1. Millikan Versuch
2. Formel für die Lorentz-Kraft
FL = B ⋅ q ⋅ v
3. Die e/m-Bestimmung
4. Polarlichter und andere magnetische
Flaschen
5. Der Hallo-Effekt
6. Der Massenspektograph
7. Synchrotron
8. Elektronenmikroskop
XIII
ELEKTRO-MAGNETISCHE INDUKTION
1. Induktion bei bewegten Leitern im
Magnetfeld
a) Induktion – zwei Möglichkeiten
b) Grundphänomene der Induktion
c) Herleitung der Formel für das 1.
Problem
d) experimentelle Bestätigung
e) Wenn d nicht senkrecht auf v
f) Beispiel
Seite 2 von 3
Inhaltsübersicht Physik - MSS 11-13 - Stand: 01.11.2007
2.
3.
4.
5.
XIV
g) Herleitung des allgemeinen
Induktionsgesetzes aus dem
Spezialfall
h) Anwendung der Formel auf f)
i) Generator
j) Abitursaufgabe
Induktion bei sich zeitlich ändernden
Magnetfeld
Lenz’sche Regel
Selbstinduktion
Der Transformator (Trafogesetze
usw.)
WECHSELSTROMKREISE
1. Effektivwerte
XV SCHWINGUNGEN
1. Mechanische Schwingungen (MS):
Was ist das?
2. MS: Die harmonische Schwingung
(siehe auch: Energiebilanz einer
horizontalen Federschwingung)
3. MS: Das Fadenpendel (Herleitung)
4. MS: Gedämpfte Schwingungen
5. MS: Erzwungene Schwingungen
6. MS: Überlagerung von
Schwingungen
7. MS: Chaotische Bewegung
(Determinismus, Kausalität)
8. Elektromagnetische Schwingungen
(ES): Elektromagnetischer
Schwingkreis
9. ES: Differentialgleichung
10. Erzwungene Schwingung
XVI
1.
2.
3.
4.
MECHANISCHE WELLEN
Eigenschaften von Wellen
Mathematische Beschreibung
Polarisation
Doppler-Effekt
5. Mach’scher Kegel
6. Refexion von Wellen
7. Überlagerung / Interferenz von
Wellen
8. Interferenz von gleichlaufenden
Wellen
9. Interferenz von gegenläufigen Wellen
10. Transversale Schwingungen
11. Fourierzerlegung
12. Longitudinalwellen
(Schwellenbäuche & Druckbäuche)
13. Wellen in der Ebene und im Raum
14. Interferenz von Wellen von zwei
Sendern
XVII
ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN
1. Dezimeterwellen
a) Hertz’scher Dipol)*
b) em-Wellen im Raum*
c) em-Wellen in anderen Medien*
2. Zentimeterwellen
3. Grundaussagen zum elektrischen
Feld (wandernde Magnetfelder)
4. em-Nachrichtenübertragung
a) Amplitudenmodulation*
b) Frequenzmodulation*
8.
9.
10.
11.
12.
XIX
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
XVIII OPTIK
1. Licht als Energieträger
2. Lichtgeschwindigkeit
3. Bestimmung der Wellenlänge von
Licht (Doppelspaltversuch)
4. Das optische Gitter
a) Lochmaske
b) Wie viele Spuren hat eine CD?
5. Beugung am Einzelspalt*
6. Geometrische Optik / Wellenoptik*
7. Das Auflösungsvermögen optischer
Instrumente*
9.
10.
11.
12.
13.
Interferenz an dünnen Schichten*
Das Michelson Interferometer*
Holografie*
Polarisation*
Interferenz an Kristallen*
a) Lichtsorte: Röntgenstrahlung*
b) Herleitung der Bragg-Bedingung*
c) Berechnung der Gitterkonstanten*
d) Ionenabstand von LiF*
e) Drehkristallmethode*
f) Bestimmung des
Netzebenenabstandes von LiF
KERNPHYSIK
Der Aufbau der Atome
Elemente, Nuklide, Isotope
Einsteins wunderbare Formel
Die Anregung von Hülle und Kern
Reaktionsregeln
Anwendung der Reaktionsregeln auf
Kernreaktionen
a) Zerfall eines freien Neutrons
b) Reaktion auf der Sonne
Reaktionswiderstand
Kernstrahlung
a) Ionisierende Strahlung
b) Art der Strahlung
c) Gamma-Strahlung
d) Nuklidkarte*
e) Natürliche Zerfallsreihen*
Messgeräte für Kernstrahlung
a) Geiger-Müller-Zählrohr
b) Funkenkammer / Drahtkammer
c) Szintillationszähler
d) Nebelkammer
Halbwertszeit
Einheiten (Bequerel, Grey, Sivert)
Die Kernfusion
Der Kernreaktor
Seite 3 von 3