Arbeitsplan für das Fach Physik in der
Werbung
Arbeitsplan für das Fach Physik in der Jahrgangsstufe 8 im Schuljahr 2011/ 2012 1. OPTIK Inhaltsbezogene Kompetenzen Basiskonzepte, System und Energie Kompetenzen des Methoden, Material, Bemerkungen, Fachwissens, der Projekte Vernetzungen Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung 1.1. Lichtausbreitung Lichtquellen Lichtbündel F1, F3, E3, E7, E5, K5, SE Lichtbündel -> strahl Lichtquellen: von historisch … Laser SE Lichtausbreitung Tiere, die Licht aussenden LB 14 19 Lichtstrahl als Modellvorstellung Lichtausbreitung Lichtgeschwindigkeit Unsichtbares Licht Licht und Schatten - - Schatten mit einer Lichtquelle Schatten mit zwei, mehreren Lichtquellen Licht und Schatten im Weltraum 20/21 F1, F4, F5, E1,E3,E8, K1, K5 F1, F4, E8, E9, K5, K7 SE Reflexion an verschiedenen Körpern und Oberflächen F1, F2, F3, E8, E9, E10, K1, K5, K6, Bau einer Lochkamera 1.2. Licht an Grenzflächen Streuung und Reflexion Absorption Bildentstehung am ebenen Spiegel Eigenschaften des Bildes SE zu Schatten, Schattenspiele Abhängigkeiten der Schattengröße, Kernund Halbschatten SE zur Bildentstehung am Spiegel 18 Mondphasen, Finsternisse evtl. schon in NaWi 22/23 Sicherheit im Straßenverkehr 24/25 27 28 SE Reflexions-gesetz Reflexionsgesetz am ebenen Spiegel F1 – 5; E4, E8, E9, E10, K1, K5, K6, Quantitative und qualitative Darstellung in Messtabellen und Grafik Bildkonstruktionen Begriffe: einfallender, reflektierter Strahl; Einfalls- , Reflexionswinkel; Einfallslot SE Hohlspiegel 29 Achsenspiegelung Hohl- und Wölbspiegel Reflektoren am Fahrzeug ADDITUM: Strahlenverlauf am Hohlspiegel Erfahrungswelt nutzen! 30 31 Hohlspiegel in Scheinwerfern Lichtbrechung F2, F3, F4, E1, E4, E6, E7, E9, E10, K1 – 7, B3 Totalreflexion SE Brechung Übergang Luft/Glas (Luft/ Wasser) und Glas/ Luft Quantitative Darstellung in Messtabellen, qualitative in Grafik SE Glasfaserkabel 32/33 35; 34 Luftspiegelungen 1.3. Optische Linsen - Konvexe und konkave L. - Bilder an der Sammellinse SE zu Abbildungen an Historisches zu L. der Sammellinse F1-5, E1, E5, E6, E7, E9, Brenngläser; K2, K4 -7, B2, B4 Waldbrandgefahr Begriffe: Parallelstrahl; Brennpunktstrahl; Mittelpunktstrahl; Brennpunkt; Brennweite; Linsenebene; optische Achse - reelle und virtuelle Bilder optische Geräte 36/37 38/39 Übersicht über Art und Lage der Bilder Vereinfachung: Brechung in der Linsenmitte ADDITUM: Bildkonstruktionen Auge -> Bio auch Sehfehler und Korrektur 40/41 Lupe 43/42 Mikroskop 44 Kamera 45 !!! auswählen!!! 1.4. Spektrum und Farben Dispersion und Spektrum Farbzerlegung des weißen Lichtes 46/47 F1, F2, F4, E1, E2, E3, E7, E9, K1, K2, K6 Farbaddition Farbige Körper SE Farbaddition Regenbogen 50 ->Bk 51 F1, F2, E1, E2, E6, E7, K1, K7 1.5. Unsichtbares Licht IR- und UV-Licht I.Newton DE 2. Newtonscher Versuch Strahlenverlauf am Prisma Mischfarben SE Licht durch ein Prisma 53 52 IR-Lampe F1, F2, F4, E6, K3, K6, K7, B2 Tiere, die dieses 48/49 Licht wahrnehmen können Wirkung dieses Lichts auf Menschen/Tiere Wärmebildkamera Mögliche Projekte: Farben und Farbmischung Optische Geräte; evtl. Selbstbau Optische Funktion des Auges; Sehfehler und ihre Korrektur Lupe und Mikroskop Sehen und gesehen werden Optische Wahrnehmung Eines oder mehrere Projekte werden ausgewählt, die anderen hier genannten Themen werden nur kurz angesprochen. 2. MECHANIK Basiskonzepte Materie, Wechselwirkung, System und Energie Inhaltsbezogene Kompetenzen Kompetenzen der Methoden, Material, Erkenntnisgewinnung, Projekte Kommunikation und Bewertung 2.1. Kraft und Masse Kräfte und ihre Wirkungen Darstellen von Kräften Hooksches Gesetz und Federkraftmesser F1 – 5, E1, E2, E4, E6, E9, E10, K4, K7, B3 SE zum Hookschen G. Kraft als physikalische Größe mit Begriff, Formelzeichen, Einheit, Einheitszeichen, Messgerät Messen von Kräften Bemerkungen, Vernetzungen Kraft als gerichtete 126 Größe 127 K. in Natur S.137 129, F prop. zu l 128 UNTERSCHEIDUNG FormelEinheitszeichen! Einheit: 1Newton SE Kraftmessungen 130, Kräfteaddition, -subtraktion, Kräfteparallelogramm 131 Kraft und Gegenkraft Kräftegleichgewicht Gewichtskraft; Erdbeschleunigung g 132 Haft-,Gleit- und Rollreibung 133 UNBEDINGT saubere Unterscheidung beider Größen!!! Masse Masse als physikalische Größe mit Begriff, Formelzeichen, Einheit, Einheitszeichen, Messgerät 134 135 Ortsabhängigkeit und Ortsunabhängigkeit SE Dichtebestimmung Dichte als physikalische Alltagsbeispiele! SE zu Reibungskräften Reibungskräfte Dichte als Stoffeigenschaft LB Dichtetabellen >Formelsammlung m = 100g ( 1 Tafel Schokolade) ->F = 1N 144, 145 Größe mit Begriff, Formelzeichen, Formel, Einheit, Einheitszeichen, Messgerät Abgrenzung von der Alltagssprache! 2.2. Mechan. Arbeit mechanische Arbeit unter welchen Bedingungen wird Arbeit verrichtet Formen mech. Arbeit Alltagsbeispiele! F1 – 5, E1, E2, E4, E5, E7, E10, K2 152 153, mech. Arbeit als physikalische Größe mit Begriff, Formelzeichen, Einheit, Einheitszeichen, Formel Beschleunigungs-, Verformungs-, Hub-, Reibungsarbeit Hubarbeit mit Formel und Berechnung Einheit: 1 Joule 154 152 Kraft in Wegrichtung! 1J = 1Nm Eine Tafel Schokolade (m= 100g) ->F= 1N um 1m heben. Kann man Arbeit sparen? 2.3. Einfache Maschinen Feste rolle SE zu Rollen F2 – 5, E1, E2, E4, E7, E9, E10, K2 – 6, B2, B4 Heben mit und ohne Rollen 155 138 Kräfte und Seillängen (Wege) an Rollen 139 Hebel – ein- und zweiseitige Alltagsbeispiele!!! 141 Hebelgesetz und Berechnungen Wippe und ihre Gleichgewichtsbedingung 142, Lose Rolle Flaschenzug Goldene Regel der Mechanik SE Flaschenzug SE Hebel 140 143 schiefe Ebene 2.4. Energie Energie – Energieträger Energieformen F1 – 5, E1 – 6, K1 – 7, B1 - 4 In diesem Thema biete sich gut Projektund/ oder Gruppenarbeit an. 158, 159 160 potentielle und kinetische Energie Mechanische Energieformen 161 am Bsp. der einfachen Maschinen Zusammenhang Arbeit Energie 162, Energieumwandlung und Energieerhaltungssatz 163 „Reibungsverluste“ Achtung Alltagssprache „Energieverlust“ Wirkungsgrad als Info 164 Einheit: 1 Watt 156 2.5. Mechan. Leistung mech. Leistung als physikalische Größe mit Begriff, Formelzeichen, Einheit, Einheitszeichen, Formel Berechnung der Leistung F1 – 3, E2, E4, E5, K2, K5 1W = 1Nm/s Eine Tafel Schokolade (m= 100g) ->F= 1N in 1s um 1m heben. Mögliche Projekte: Mechanik und Sport Zum Thema „Kraft - Arbeit – Energie – Leistung“ bietet sich ein größeres Projekt mit einem Besuch im Fitnessstudio an. (Material + Erfahrungen bei mir (G.H.) - immer gut gelaufen!!!) Fahrrad: Hebel, Wellrad, Getriebe Geschichtlicher Wandel der Produktion – Maschinen in der Antike bis heute Bau einfacher Maschinen Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften Schwerpunkt – Gleichgewicht Physikalisches Spielzeug Allseitigkeit, Teilchenmodell Einheit: 1 Pascal = 1 N/m2 2.6. Druck in Flüssigkeiten Druckausbreitung Druck als physikalische Größe mit Begriff, Formelzeichen, Einheit, Einheitszeichen, Formel, Messgerät F1 – 5, E1 – 3, E6, K1 – 7, B1, B3 149 veraltete Einheiten 100000 Pa = 1 bar (eine Tafel Schokolade drückt auf 1m2) Kolbendruck Druckmessung 146 Drucksonde bauen Schweredruck in Flüssigk. Blutdruck Qualitativ: pro 100 m Wassertiefe beträgt der Druck 1 bar 146 149 148 Trommelfell Auftrieb Sinken, Schweben, Seigen, Schwimmen 150 Fische, cartesischer Taucher, U-Boot Taucherkugel von Piccard scheinbarer Gewichtsverlust ADDITUM: Berechnung des Druckes Mögliche Projekte: Kraftverstärkung durch Flüssigkeiten (hydraulische Anlagen) Wasserversorgung Prinzip einer Schleuse Luftdruck (Magdeburger Halbkugeln) Bau eines Druckmessers (Barometer, Tiefenmesser) Grunderscheinungen des Auftriebes – Auftrieb und Dichte 151
