Fahrplan Physik Oberstufe
Werbung
Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Thema Mechanik, Einführung Bewegungslehre Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Bewegungsformen, Bewegungsarten Gleichförmige und beschleunigte Bewegung Geradlinige Bewegung Strecke, Geschwindigkeit, Beschleunigung s(t)-, v(t), a(t) — Diagramme und Gesetze Bewegungsgleichungen 12ff Freier Fall Fallbeschleunigung, spezielle Bewegungsgleichungen mit a=-g Richtung und Betrag von Größen Steighöhe, Steigzeit Unabhängigkeitsprinzip (Superpositionsprinzip) Bahnkurve Wurfparabel Wurfweite Wurfhöhe Abwurfwinkel optimieren Vektorielle Betrachtung der Einzelgeschwindigkeiten 20 Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf Einführungsphase, 1. Halbjahr Schiefer Wurf Kreisbewegung Masse und Impuls Reibung erzeugt negative Beschleuni- Simulation mit Tabellenkalkulation gung Ballistische Kurve Winkel- und Bahngeschwindigkeit Frequenz, Umlaufzeit Zentripetalbeschleunigung / Zentripetalkraft (Arbeit mit Vektoren) Definition Trägheitsprinzip Impulserhaltung Stöße elastischer Stoß unelastischer Stoß Seite 1 Nur Profil? Metzler, S. 24 29 28 30 ja 32ff 36 39ff 40 Einführungsphase, 1. Halbjahr Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Thema Kraft Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Newtonsche Axiome Trägheitsprinzip Wechselwirkungsprinzip (actio = reactio) Impulsänderung Kraftdefinition, F=ma, F=Dp/Dt Zentripetalkraft / Zentripetalbeschleunigung Reibungskoeffizienten Schiefe Ebene Luftwiderstand, Newtonsche und Stokesche Reibung cW -Wert Reibungskräfte Energie Arbeit Energieformen Energieerhaltung Stöße Gravitation Nur Profil? 44 57ff als Energieübertragung / -umwandlung kinetische, potentielle Energie Spannenergie Anwendung auf Fallgeschwindigkeit Energieerhaltung bei Stößen Weltbilder Keplersche Gesetze Gravitationskraft, -gesetz Anwendung auf Gewichtskraft, Herleiten g Gezeiten Gravitationsfeld, -feldstärke Arbeit und potentielle Energie im Gravitationsfeld Gravitationspotential Kosmische Geschwindigkeiten, Fluchtgeschwindigkeiten Seite 2 Metzler, S. 62ff 65ff 70ff 82ff 86 88ff ja Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Thema Mechanische Schwingungen und Wellen Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Schwingungen Schwingungsbeschreibende Größen: Frequenz, Amplitude, Elongation, Schwingungsdauer Hookesches Gesetz, rücktreibende Kraft, Federkonstante Bewegungsgesetze – y(t) (bzw. s(t)), v(t), a(t) Harmonische Schwingung als Projektion der Kreisbewegung Federpendel, Fadenpendel Thompsonsche Schwingungsgleichung – Schwingungsdauer Differentialgleichung gedämpfte Schwingungen Überlagerung von Schwingungen Welle als räumliche Ausbreitung einer Schwingung Wellenlänge, Frequenz, Wellengeschwindigkeit (Phasengeschwindigkeit), Phase, Gangunterschied Wellengleichung Wellenarten – Transversal, Longitudinal Beugung Interferenz Huygenssches Prinzip Stehende Welle, Reflexion – Kundtsches Rohr Akustik Doppler-Effekt Einführungsphase, 2.Halbjahr Harmonische Schwingungen Wellen Eigenschaften von Wellen Seite 3 Nur Profil? Metzler, S. 108ff 111 112 114 ja ja 117 116 118 Allg. 125 Licht: 300 132ff 135 140ff ja 128 Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Thema Elektrische und magnetische Felder Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Elektrische Ladung Ladungsarten Kräfte zwischen geladenen Körpern Feldstärke Darstellung von Feldern Gewitter Coulombsches Kraftgesetz Kondensator, Kapazität, Energiespeicher Arbeit im elektrischen Feld Spannung Potential Millikan-Experiment Glühelektrischer Effekt – Hochvakuumdiode Bewegung elektrisch geladener Körper im Feld Oszilloskop Wirkung Magnetfeld auf bewegte Ladungen, sowohl frei als auch im Leiter Messen Kraft auf stromdurchflossene Leiter – Stromwaage Form Magnetfeld mit Eisenspänen Definition Feldstärke B = F/IL Lorentzkraft auf freie Teilchen, FL = QvB Vektorielle Form, FL = Q v x B Feldstärke von Spulen mit Hallsonde ausmessen Spulenfeld quantitativ, B=µNI/L Polarlichter – Form und Teilchenbahnen spezifische Ladung von Elektronen messen (Q/m), dabei Kräftegleichgewicht auf Kreisbahn wiederholen Geschwindigkeitsfilter, Massenspektrograph Kräftegleichgewicht Hall-Effekt Halbleiter-Theorie als Exkurs, Bändermodell einfachst Ausmessen des B-Feldes und Kalibrieren von Helmholtzspulen, Korrektur der Q/m-Messung Unterschiedliche Formen Massenspektrograph Elektrisches Feld Qualifikationsphase 1.Jahr, 1. Halbjahr Energie im elektrischen Feld Anwendungen Magnetfeld Anwendungen Gekreuzte Felder Seite 4 Nur Profil? ja ja ja ja ja ja ja Metzler, S. Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Qualifikationsphase 1.Jahr, 2.Halbjahr Thema Wellenoptik Qualifikationsphase 2.Jahr, 1. Halbjahr Teilcheneigenschaften des Lichts Welleneigenschaften der Materie Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Interferenz und Beugung beim Licht Doppelspalt, Gitter Kohärenz, Gangunterschied Einzelspalt Wellenlängen und kontinuierliches Spektrum Linienspektren Polarisation Experimente Photoeffekt – Quantenhafte Energieübertragung Deutung Plancksches Wirkungsquantum, Austrittsarbeit Umgekehrter Photoeffekt Comptoneffekt Impulserhaltung beim Comptoneffekt mit Rechnung Röntgenbremsstrahlung, kurzwellige Grenze Aufbau Röntgenröhre Entstehen einer photographischen Abbildung, Gitterinterferenz mit langer Belichtung Wahrscheinlichkeitsinterpretation Interferometer mit Polarisationsfiltern Deutung - „Welcher Weg Information“ Freie Teilchen – Doppelspaltexperiment Freie Teilchen – Tunneleffekt Seite 5 Nur Profil? ja ja ja ja ja Metzler, S. 302ff 303 306 305, 330ff 332 320 Fahrplan Physik - Oberstufe erarbeitet von der Fachschaft Physik am Gymnasium Trittau Stand 20.11.2016 KEIN Verlaufsplan, reine inhaltliche Planung! Thema Qualifikationsphase 2.Jahr, 2. Halbjahr Quantenphysik des Atoms Wahlthema Relativitätstheorie Für die Zeitplanung Stichworte Wesentliche Inhalte Atomaufbau Wiederholung – Rutherford-Experiment Wasserstoffspektrum, Rydberg-Formel Franck-Hertz-Versuch, quantenhafte Absorption Bohrsches Atommodell, halbklassische Näherung Schalenmodell, Quantenzahlen von Elektronen, Orbitalformen Linearer Potentialtopf Schrödinger-Gleichung Lineare Farbstoffmoleküle – Farbe zu Länge Chemische Bindung quantenphysikalisch betrachtet Übergang Quantenwelt – klassische Physik: Quanteneigenschaften von größeren Objekten (Wellen, Beugung) Kinematik Dynamik Allgemeine RT Reisen mit Lichtgeschwindigkeit – was sieht man? Konstanz der Lichtgeschwindigkeit – Michelson-Morley-Interferometer Inertialsysteme – Galilei-Transfomationen Lichtuhren – Synchronisation Zeitdilatation, geometrische Herleitung Hafele-Keating-Experiment Myonen im Speicherring Längenkontraktion Minkowski-Diagramme Lorentz-Transformation Addition von Geschwindigkeiten, Experiment von Fizeau Relativistische Masse – Kinetische Energie und Gesamtenergie E = mc² und Konsequenzen - Bindungsenergien Äquivalenz von träger und schwerer Masse Äquivalenz von System im Gravitationsfeld und gleichmäßig beschleunigtem Bezugssystem Seite 6 Nur Profil? ja ja ja ja ja ja Metzler, S.
