Lehrermaterial - egd
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Zentralabitur 2012 Physik Aufgabe II eA Lehrermaterial Nachschreibtermin Erwartungshorizont / Bewertungsbogen für den Prüfling: (AFB: Anforderungsbereiche; BE 1: erreichbare Bewertungseinheiten; BE 2: vom o. a. Prüfling erreichte Bewertungseinheiten) Aufgabe 1.1 Erwartete Schülerleistungen Anforderungsbereiche/Bewertung AFB BE 1 BE 2 U in V t in s 1.2 I/II 2 I/II 5 I/II 6 II/III 4 Erläutern der Funktionsweise über Induktion unter Bezug auf die Abb. 2 I 5 Aufstellen einer Hypothese: Die Inhomogenität des Feldes verhindert eine proportionale Umwandlung in ein elektrisches Signal. III 2 I/II 3 Erläutern über Lorentzkraft oder Änderung des mag. Flusses Erläuterung des Vorzeichenwechsels von UInd Überprüfung z.B. über Quotientengleichheit in den Tabellen 1 und 2 UInd = N ⋅ ∆Φ =N⋅ ∆t ∆ (A ⋅ B) ∆t = N⋅ v ⋅ ∆t ⋅ d ⋅ B = N⋅v ⋅d ⋅B ∆t Die Änderung der mag. Flussdichte beruht auf einer Flächenänderung. 1.3 1.4 vmax ≈ 0,02 m ablesen und UInd ≈ 1,2 mV berechnen s 2.1 Erläuterung mit geeigneter Skizze gemäß Schulbuchliteratur I/II 5 2.2 Begründete Herleitung gemäß Schulbuchliteratur II 5 Beschreibung eines Experimentes, mit dem die magnetische Flussdichte unabhängig vom Hall-Effekt bestimmt wird • Hallspannung wird durch bekanntes Magnetfeld einer magnetischen Flussdichte zugeordnet. • Wegen B~UH ist eine allgemeine Messung möglich. II 3 Es kann auf Indiumarsenid geschlossen werden. I/II 3 Silizium ist aufgrund seiner großen Hallkonstante zunächst sehr geeignet, hat aber ein sehr ungünstiges Temperaturverhalten. Die anderen Halbleiter sind vergleichsweise temperaturstabil bei einer mittleren Hallkonstante. Bei Metallen ist die zu erwartende Hallspannung sehr gering. II/III 3 Einfluss von Plättchendicke, Stromstärke und Ladungsträgerdichte auf die Hallspannung erläutern II/III 3 2.3 RH = UH ⋅ d m3 ≈ 1,2 ⋅ 10-4 I ⋅B C Niedersächsisches Kultusministerium 1 von 2 Zentralabitur 2012 Physik Aufgabe II eA Aufgabe 2.4 Lehrermaterial Nachschreibtermin Anforderungsbereiche/Bewertung AFB BE 1 BE 2 Erwartete Schülerleistungen ∆RH ∆UH ∆d ∆I ∆B 0,05mV 50 ⋅ 10-6 m = + + + = + +0,05 +0,01 I RH UH d B 6,7mV 5 ⋅ 10-4 m II 3 Die Zuordnung ist eindeutig. III 1 Erläuterung von konstruktiver und destruktiver Interferenz I/II 4 Elongationsdiagramm skizzieren und Amplitudenkonstruktion aus Überlagerung erläutern II 6 Schallgeschwindigkeit in Luft. II 6 a. Durch Phasenverschiebung von 180° werden die Orte maximaler und minimaler Amplituden vertauscht. I/II 2 b. Die Orte maximaler Amplituden verschiedener Ordnungen rücken näher aneinander, da wegen der verkleinerten Wellenlänge mehr Orte konstruktiver Interferenz möglich werden. II 2 c. Die Orte maximaler Amplituden verschiedener Ordnung rücken weiter auseinander, Erläuterung z.B. unter Bezug auf den notwendigen Gangunterschied. III 2 Z. B. Auswahl eines geeigneten Punktes, Berechnung der Wellenlänge lt. Formel, Widerspruch erkennen II 3 Interpretation der Gültigkeit der Formel z. B. für „großen Schirmabstand“ oder Hinweis auf genähert parallele Wellenstrahlen o.ä. III 2 AFB BE 1 ≈ 0,17 3.1 3.2 Durch Messung der Gangunterschiede ergibt sich λ ≈ 1,1 cm. m Mit c = λ·f erhält man c ≈ 330 s . Dies entspricht der 3.3 3.4 Gesamt BE 2 80 Erreichter prozentualer Anteil Bewertungsmaßstab: Erreichte von möglichen Bewertungseinheiten Ab Prozent 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 34 28 20 00 Punkte 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 Niedersächsisches Kultusministerium 2 von 2
