Physik-Fachcurriculum 2011
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Remstal-Gymnasium Weinstadt Physik Fachcurriculum Physik Klassen 7 bis 10 Juli 2011 Klassenstufe 7-10 Remstal-Gymnasium Weinstadt Themenbereich 1 Inhalte ● minimal ○ erweitert Physik Methodisch-didaktische Hinweise 7.1 Einführung in die Physik • • • Teilgebiete der Physik Aufgaben eines Physikers Hinweise auf Gefahren Themenbereich 2 • • • o Schall, Schallerreger Aufzeichnung von Schwingungen Amplitude, Periodendauer, Frequenz Lautstärke – Amplitude Tonhöhe – Frequenz Schallausbreitung Tonleiter Kompetenzschwerpunkte (2 Std.) Motivierende Versuche 7.2 Akustik • • • Klassenstufe 7-10 Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten Anwendungsbezug (10 Std.) Teilchenmodell: Magnetrollenbahn SÜ: Fadenpendel, Federpendel Beobachten und Beschreiben Messen von Zeiten f = 1/T, v = s/t Rechnen mit Größen und Einheiten Naturerscheinungen und technische Anwendungen Die Schallgeschwindigkeit kann hier auch ohne Formalismus eingeführt werden. Beispiele: Blitz und Donner, Echolot, Hall Insbesondere in Musikzugklassen Tonleiter und Intervalle besprechen Remstal-Gymnasium Weinstadt Inhalte ● minimal ○ erweitert Physik Methodisch-didaktische Hinweise Themenbereich 3 7.3 Optik • • • • o • • Lichtausbreitung Licht und Schatten Reflexion am ebenen Spiegel Brechung Totalreflexion Optische Abbildung Abbildung mit Linsen • • o o • o Lupe Mikroskop oder Fernrohr Das Auge Fotoapparat oder Projektor Farbzerlegung Regenbogen Themenbereich 4 • • Kräfte und ihre Wirkungen Kräfte und ihre Messung Kräftegleichgewicht Geschwindigkeit Ein Körper erfährt eine Gewichtskraft Ein Körper hat eine Masse Ein Stoff hat eine Dichte Kompetenzschwerpunkte (28 Std.) Gruppenpuzzle: Optische Erscheinungen in der Natur NwT9 Astronomie: Finsternisse und Mondphasen möglich auch Winkelspiegel SÜ: Brechungsgesetz GFS: Fata Morgana Lochkamera, SÜ: Abbildungsmaßstab Simulation von Strahlengängen mit geeignetem Computerprogramm SÜ: Abbildung mit Linsen Auf Sehfehler und deren Abhilfe sollte eingegangen werden Beobachten und Beschreiben Naturerscheinungen und technische Anwendungen Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz als GFS-Thema geeignet 7.4 Kräfte und ihre Wirkungen • • • • • Klassenstufe 7-10 (20 Std.) Beispiele aus dem Alltag SÜ: Hookesches Gesetz Grundlegende physikalische Größe SÜ: Fahrradtachometer; Beispiele aus dem Sport NwT8 Lärm und Schall: Schallgeschwindigkeitsmessung Formalisierung und Mathematisierung Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten SÜ: Dichtebestimmung von Alltagsgegenständen Remstal-Gymnasium Weinstadt Themenbereich 4 Inhalte ● minimal Physik Methodisch-didaktische Hinweise ○ erweitert Themenbereich 5 Kompetenzschwerpunkte 7.4 Kräfte und ihre Wirkungen (Fortsetzung) o o o Reibungskräfte Seilmaschinen Arbeit und Leistung SÜ: Seilmaschinen und/oder GFS-Themen 8.1 Energie • Verschiedene Energieformen • Energieerhaltung • Maß für die Energie • Bewegte Körper haben Impuls • • o Teilchenmodell Kolbendruck Schweredruck im Wasser und im Luftmeer Naturerscheinungen und technische Anwendungen (6 Std.) Einführung z.B. anhand von Videoclips zu Trampolinspringer und Halfpipefahrer Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten Grundlegende physikalische Größe Anwendungsbezug im Alltag 8.2 Teilchenmodell und Druck Themenbereich 7 Klassenstufe 7-10 ( 14 Std.) Beispiele aus dem Alltag. Qualitative Beschreibung: Bewegte Körper haben Impuls (abhängig von Masse und Geschwindigkeit) Ölfleckversuch Beispiele: Reifendruck, Blutdruck Druckmessgeräte; als GFS-.Thema geeignet Grundlegende physikalische Größe Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz Remstal-Gymnasium Weinstadt Themenbereich 8 Inhalte ● minimal ○ erweitert Physik Methodisch-didaktische Hinweise 8.3 Temperatur und Energie • • o Temperaturmessung Thermische Ausdehnung Teilchenbewegung und Energiestrom Themenbereich 9 Magnetische Kräfte o • Elementarmagnete Magnetfeld • Erdmagnetfeld Kompetenzschwerpunkte (6 Std.) SÜ: Eichung eines Thermometers Wahrnehmung und Messung Grundlegende physikalische Größe Strukturen und Anomalien 8.4 Magnetismus • Klassenstufe 7-10 (6 Std.) Wiederholung der Grundlagen aus Naturphänomene Die Beschreibung durch Kräfte zwischen den Magnetpolen soll durch die Kraftwirkung im Magnetfeld erweitert werden Modell: Eisenfeilspäne im Reagenzglas Bei der Beschreibung der Kraftwirkung auf einen Pol bzw. Dipol ist dieser im Magnetfeld der anderen Magnete zu betrachten. als GFS-Thema geeignet Beobachten und Beschreiben Anwendung naturwissenscahftlicher Arbeitsweise Remstal-Gymnasium Weinstadt Inhalte ● minimal ○ erweitert Physik Methodisch-didaktische Hinweise Themenbereich 10 8.5 Stromkreis - Ladung • • • • o • • o • • • • • • Stromquelle, Leiter, Isolatoren Elektrische Ladung Positive und negative Ladung Influenz Elektronen und Atombau Elektronen als Ladungsträger Elektronenströme Kontaktelektrizität Elektrische Stromstärke Magnetische Stromwirkung Strommessung Stromstärke bei Reihen- und Parallelschaltung Klassenstufe 7-10 Kompetenzschwerpunkte (28 Std.) Parallel zur bildlichen Darstellung auch Schaltbilder verwenden Analogie: Wasserkeislauf Zur Beschreibung sollte die Feldvorstellung benutzt werden Hinweis auf technische Stromrichtung Die Eignung eines Drehspulmessgeräts als Messgerät für die Stromstärke kann bei Reihen- und Parallelschaltung durch Überlegungen zur Ladungserhaltung begründet werden. SÜ: Schaltung von Strommessern Neben Strommessern auch Glühlämpchen als Anzeige verwenden Stromkreise im Haushalt Strukturen und Analogien Grundlegende physikalische Größe Beobachten und Beschreiben von elementaren Erscheinungen Naturerscheinungen und technische Anwendungen Messverfahren Beziehungen im Alltag Sicherung Gefahren des elektrischen Stroms Remstal-Gymnasium Weinstadt Themenbereich 11 Inhalte ● minimal ○ erweitert Methodisch-didaktische Hinweise 9.1 Innere Energie • • • • • • Innere Energie – Wärme Energiespeicher Mischungsversuche Aggregatszustandsänderungen Energietransport Energieerhaltung bei Reibung 9.2 Elektrische Energie • Themenbereich 12 Physik • • • • o o o • • • • Elektrische Spannung und Potenzial Spannung und Energie, Leistung Schaltung von Spannungsquellen Elektrischer Widerstand Ohmsches Gesetz Der verzweigte Stromkreis Der unverzweigte Stromkreis Versorgung mit elektrischer Energie Elektromotor Lorentzkraft Elektromagnetische Induktion Transformator Klassenstufe 7-10 Kompetenzschwerpunkte (12 Std.) „Wärme ist kostbar“ W=c*m*Dd, c spezifische Wärmekapazität SÜ: Mischungsversuche Grundlegende physikalische Größe Anwendungen und gesellschaftliche Relevanz 1.Hauptsatz der Wärmelehre (30 Std.) Remstal-Gymnasium Weinstadt Themenbereich 13 Inhalte ● minimal ○ erweitert Physik Methodisch-didaktische Hinweise 9.3 Elektronik • • • Halbleiter Leuchtdiode Feldeffekt-Transistor Themenbereich 14 Atombau Radioaktive Stoffe α-Strahlung, α-Zerfall Geiger-Müller-Zählrohr β−, γ− Strahlung, β−, γ− Zerfall • • • Halbwertszeit Wirkung ionisierender Strahlung Kernspaltung Kompetenzschwerpunkte (8 Std.) Anschauliche Modelle verwenden 9.4 Radioaktivität und Kernphysik • • • • • Klassenstufe 7-10 Struktur der Materie sowie deren Eigenschaften kennen (10 Std.) Hier bietet sich Schüler-Literatur-Selbstlernen anhand des Physikbuchs und anderer Quellen an. Struktur der Materie Physik als theoriegeleitetete Erfahrungswissenschaft Remstal-Gymnasium Weinstadt Physik Themenbereich 15 10.1 Newtons Mechanik • • • • • • • • • • • • • Wiederholung Kraft und Impuls Trägheit Kräfteaddition Kraftzerlegung Gleichförmige Bewegung Weg im t-v-Diagramm Momentangeschwindigkeit Aus der Ruhe zum Impuls Kraft bewirkt Impulsänderung F=m*a Der freie Fall Kreisbewegung Zentripetalkraft Klassenstufe 7-10 (30 Std.) Vektoren und Skalare Physik als Naturbetrachtung unter gewissen Aspekten Grundlegende physikalische Größen Diagramme erstellen und auswerten Alltagserscheinungen und Verkehrssicherheit Verkehrserziehung Grenzwerte bilden F-t-Diagramm aus dem Sport Formalisierung und Mathematisierung Gesellschaftliche Relevanz Remstal-Gymnasium Weinstadt Physik Themenbereich 16 10.2 Erhaltungssätze • • • • o Bewegungsenergie Energieerhaltungssatz der Mechanik Actio und Reactio Impulserhaltungssatz Historische Entwicklung von Weltbildern Themenbereich 17 10.3 Entropie • • • • • • • Absolute Temperatur Wärmekraftmaschinen Kernkraftwerke Entropie bestimmt die Richtung Entropie im Naturgeschehen Entropie bestimmt den Lauf der Welt Energientwertung und Entropie Klassenstufe 7-10 (14 Std.) Rechnerische Beschreibung der mechanischen Energieformen Mögliche GFS-Themen Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz (16 Std.) Grundlegende physikalische Größe Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz
