Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel
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Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte Konzeptbezogene Kompetenzen 1. Inhaltsfeld: Elektrizität (Klasse 6) Schwerpunkte: Basiskonzept System – Sicherer Umgang mit - an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrizität Elektrogeräten einen – Stromkreise geschlossenen Stromkreis – Nennspannungen von voraussetzt elektrischen Quellen und einfache elektrische Schaltungen Verbrauchern planen und aufbauen – Leiter und Isolatoren – UND-, ODER. und Wechselschaltungen – Dauer- und Elektromagnete – Wärmewirkung des elektrischen Stromes – Sicherung – Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten Basiskonzept Wechselwirkung - beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können Basiskonzept Wechselwirkung - an Beispielen aus dem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden - geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom beschreiben Basiskonzept Energie - an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen Erkenntnisgewinnung Erkenntnisgewinnung, Bewertung Möglichkeit für Schülerübungen Erkenntnisgewinnung, Kommunikation Möglichkeit für Schülerübungen Möglichkeit für Schülerübungen Heimversuche Erkenntnisgewinnung, Bewertung Erkenntnisgewinnung, Bewertung Erkenntnisgewinnung, Bewertung 2. Inhaltsfeld: Temperatur und Energie Schwerpunkte: – Thermometer – Temperaturmessung Erkenntnisgewinnung, Bewertung – Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung - Aggregatzustände (Teilchenmodell) Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Basiskonzept Struktur der Materie - an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern Kommunikation, Bewertung Möglichkeit für Schülerübungen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte Konzeptbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen 3. Inhaltsfeld: Das Licht Schwerpunkte: – Licht und Sehen – Lichtquellen und Lichtempfänger – Reflexion – Spiegel – – – geradlinige Ausbreitung des Lichtes Schatten Mondphasen und Finsternisse Basiskonzept Wechselwirkung - Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichtes erklären - geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Strahlung nennen Erkenntnisgewinnung Möglichkeit für Schülerübungen Bewertung Kommunikation Erkenntnisgewinnung 4. Inhaltsfeld: Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichtes (Klasse 7) Schwerpunkte: Basiskonzept Wechselwirkung – Reflexion Absorption und Brechung von Licht Erkenntnisgewinnung beschreiben. – Brechung Bewertung – Totalreflexion – Lichtleiter Erkenntnisgewinnung Basiskonzept System Kommunikation den Aufbau von Systemen Bewertung beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B., medizinische Geräte) Erkenntnisgewinnung Basiskonzept Struktur der Kommunikation Materie verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. Basiskonzept System Linsen und Linsengleichung die Funktion von Linsen für die – Aufbau und Bildentstehung Erkenntnisgewinnung beim Auge - Funktion optischer Bilderzeugung und den Aufbau Kommunikation, einfacher optischer Systeme Geräte Bewertung beschreiben. Basiskonzept System Erkenntnisgewinnung, den Aufbau von Systemen Bewertung beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung) Möglichkeit für Schülerreferate Möglichkeit für Schülerübungen Möglichkeit für Referate Möglichkeit für Schülerübungen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte – Zusammensetzung des weißen Lichtes Konzeptbezogene Kompetenzen Basiskonzept Wechselwirkung Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung beschreiben. Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen Erkenntnisgewinnung, Bewertung 5. Inhaltsfeld: Elektrizität Schwerpunkte: – Elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher – Einführung von Stromstärke und Ladung – Eigenschaften von Ladung – Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken – elektrischer Widerstand – Ohm’sches Gesetz Basiskonzept Wechselwirkung die Stärke des elektrischen Stromes zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen. Basiskonzept Energie in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. Basiskonzept Struktur der Materie die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen KernHülle-Modells erklären. Basiskonzept System die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie beschreiben. Basiskonzept System die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. Basiskonzept Struktur der Materie verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen KernHülle-Modells erklären. Erkenntnisgewinnung, Bewertung Erkenntnisgewinnung, Bewertung Kommunikation Erkenntnisgewinnung, Bewertung Erkenntnisgewinnung Erkenntnisgewinnung, Bewertung, Kommunikation Erkenntnisgewinnung, Bewertung 6. Inhaltsfeld: Kraft, Druck, mechanische und innere Energie (Klasse 8) Schwerpunkte: – Geschwindigkeit Basiskonzept Wechselwirkung Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben Erkenntnisgewinnung Bewertung Kommunikation Möglichkeit für Schülerübungen Möglichkeit für Schülerübungen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte – Kraft als vektorielle Größe – Gewichtskraft und Masse – Zusammenwirkung von Kräften – Hebel und Flaschenzug – mechanische Arbeit und Energie – Energieerhaltung – Druck – Auftrieb in Flüssigkeiten Konzeptbezogene Kompetenzen Basiskonzept Wechselwirkung Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben. die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft beschreiben. Basiskonzept Energie in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. Basiskonzept Wechselwirkung die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen beschreiben. Basiskonzept Energie Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. den quantitativen Zusammenhang von umgesetzter Energiemenge (bei Energieumsetzung durch Kraftwirkung: Arbeit), Leistung und Zeitdauer des Prozesses kennen und in Beispielen aus Natur und Technik nutzen. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. Basiskonzept Wechselwirkung Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. Prozessbezogene Kompetenzen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Besondere Unterrichtsformen Möglichkeit für Schülerübungen Kommunikation, Bewertung Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Erkenntnisgewinnung Bewertung Kommunikation Erkenntnisgewinnung Bewertung Möglichkeit für Schülerübungen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte Konzeptbezogene Kompetenzen Basiskonzept Energie Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druck differenzen und Spannungen als Ergänzung: Voraussetzungen für und als Folge - Mischungstemperaturen von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. Basiskonzept System die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. 7. Inhaltsfeld: Radioaktivität und Kernenergie (Klasse 9) Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen Erkenntnisgewinnung - innere Energie Schwerpunkte: – Aufbau der Atome – ionisierende Strahlung (Arten, reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertszeit) – Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz Basiskonzept Struktur der Materie Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. Basiskonzept Wechselwirkung experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung beschreiben. die Wechselwirkung zwischen Strahlung, insbesondere ionisierender Strahlung, und Materie sowie die daraus resultierenden Veränderungen der Materie beschreiben und damit mögliche medizinische Anwendungen und Schutzmaßnahmen erklären. Basiskonzept Struktur der Materie die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschreiben. Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene beschreiben. Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. Erkenntnisgewinnung, Kommunikation Kommunikation Erkenntnisgewinnung, Bewertung Erkenntnisgewinnung Referate Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte Konzeptbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen – Kernspaltung – Nutzen und Risiken der Kernenergie Basiskonzept System technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. Erkenntnisgewinnung, Bewertung Referate 8. Energie, Leistung, Wirkungsgrad Gesetze des Stromkreises – Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen von Widerständen Schwerpunkte: – Energieumwandlungsprozesse – Elektromotor und Generator – Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre – Wirkungsgrad – Erhaltung und Umwandlung von Energie – Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes – regenerative Energieanlagen Möglichkeit für Schülerübungen Basiskonzept Wechselwirkung den Aufbau eines Elektromotors beschreiben und seine Funktion mit Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären. Basiskonzept Energie Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druck differenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. Basiskonzept System den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen. Basiskonzept System den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionswie-se ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung) Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen beschreiben. Basiskonzept Energie die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Erkenntnisgewinnung Bewertung Referate Erkenntnisgewinnung Erkenntnisgewinnung Bewertung Kommunikation Referate Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Inhalte Konzeptbezogene Kompetenzen Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen und beschreiben. an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpf-baren oder regenerativen Quellen gewonnen werden kann. die Notwendigkeit zum „Energiesparen“ begründen sowie Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und -nutzung unter physikalischtechnischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz Prozessbezogene Kompetenzen Besondere Unterrichtsformen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel Themen Inhaltliche Schwerpunkte Einfache Bewegungen - Kinematik geradlinige Bewegung mit konst. Geschwindigkeit Geschwindigkeit geradlinige Bewegung mit konst. Beschleunigung Beschleunigung der freie Fall Fallbeschleunigung Überlagerung von Bewegungen Wurfbewegungen beschleunigte Bewegung mit Anfangsbedingungen Waagerechter und schiefer Wurf - Dynamik Trägheit, Masse Inertialsysteme Newtonsche Axiome Kraftdefinition Addition von Kräften Gewichtskraft und freier Fall Reibungskräfte - Erhaltungssätze Energieerhaltungssatz mech. Energieformen Energieübertragung Impuls Impulserhaltungssatz Stoßvorgänge (elastisch, unelastisch) (zentral, nicht zentral) Schwerpunktsatz - Kreis- und Drehbewegungen Kreisbewegung Geschwindigkeiten und Kreisfrequenz Zentripetalbeschleunigung Zentripetalkraft Rotierende Bezugssysteme Coriolisbeschleunigung Foucault’sches Pendel Drehbewegung Rotationsenergie Trägheitsmoment Drehimpuls Drehmoment Drehimpulserhaltungssatz - Gravitation Das Gravitationsgesetz Kepler’sche Gesetze Newton’sches Gravitationsgesetz Gravitationsfeld Feldkonzept Gravitationsfeldstärke Potenzielle Energie Satellitenbahnen - mechanische Schwingungen und Wellen mech. Schwingungen Kenngrößen Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel harmonische Schwingungen Energie harmonischer Schwingungen Gedämpfte und erzwungene Schwingung Überlagerung von harmonischen Schwingungen - mech. Wellen Resonanz Entstehung und Ausbreitung Überlagerung von Wellen Stehende Wellen Huygens’sches Prinzip Beugung, Reflexion und Brechung - Akustik Eigenschaften der Schallwellen Dopplereffekt - Ladungen und Felder elektrisches Feld Coulomb’sches Gesetz Feldkraft auf Ladungsträger im homogenen Feld Auf- und Entladen eines Kondensators Radialsymmetrisches Feld Ablenkung im elektrischen Feld Potenzielle Energie im elektrischen Feld Magnetisches Feld Bestimmung der Elektronenmasse Magnetische Flussdichte Lorentzkraft Energie des magnetischen Feldes Bewegung von Ladungsträgern in Feldern Braunsche Röhre, Fadenstrahlrohr, Wien- Filter Hall- Effekt Massenspektrograf, Zyklotron - Elektromagnetismus Elektromagnetische Induktion Induktionsgesetz Veränderung von A und B Drehung der Leiterschleife im homogenen Feld Selbstinduktion Induktivität Ein- und Ausschaltvorgänge bei Spulen Wechselspannung Erzeugung sinusförmiger Wechselspannung Zeigerdiagramme Effektivwerte Phasenverschiebungen in Wechselstromkreisen Siebkette, Sperrkreis - Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Sinusfunktion, Resonanz, gekoppelte Schwingung Elektromagnetischer Schwingkreis Energieumwandlungen, Dämpfung Elektromagnetische Wellen Übergang zum Dipol Eigenschaften elektromagnetischer Wellen Entstehung und Ausbreitung (Mikrowelleninterferenz, Lichtbeugung am Spalt, Überlagerung von Wellen Doppelspalt und Gitter) Beugung, Reflexion und Brechung Wellenlängebestimmungen Dopplereffekt Schulinterner Lehrplan im Fach Physik des AVG Wesel - Relativitätstheorie Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Michelson Experiment, Lichtlaufzeit Längenkontraktion, Zeitdilatation Minkowski- Diagramme Relativistischer Impuls Äquivalenz von Masse und Energie - Quanteneffekte Lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese h- Bestimmung mit Photozelle und Gegenfeldmethode De- Broglie- Theorie des Elektrons Welleneigenschaften von Teilchen Elektronenbeugung an polykristalliner Materie Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe in Elektronen am Doppelspalt und Licht reduzierter der Quantenphysik Intensität - Atom- und Kernphysik Linienspektren in Absorption und Emission Rutherford- Experiment Energiequantelung des Atoms Franck- Hertz- Versuch Atommodelle Ionisierende Strahlung und ihre Energieverteilung Röntgenspektroskopie, Röntgenbeugung Radioaktiver Zerfall Halbwertzeitmessung Zerfallsreihen und Zerfallsgesetz Reichweite und Absorption der Strahlung Kettenreaktion
