Stoffverteilungsplan

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Stoffverteilungsplan - Physik Gymnasium
Impulse Physik Thüringen
Schule:
Klassenstufe 7/8 Schülerbuch 978-3-12-772542-1
Klassenstufe 7/8 Arbeitsheft 978-3-12-772543-8
Lehrer:
Sach- und Methodenkompetenz
26
5
8
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
Themenbereich: Kraft, Druck und mechanische Energie
Körper und Stoffe
Der Schüler kann …
– Körper als abgegrenzte Menge eines Stoffes
charakterisieren,
– Masse und Volumen als physikalische Größen
beschreiben,
– den Zusammenhang zwischen Masse und
Volumen grafisch darstellen und interpretieren,
– die Dichte mit Hilfe seiner Kenntnisse über Volumen und Masse als physikalische Größe beschreiben, berechnen und experimentell bestimmen.
> Schülerexperiment zur Bestimmung der Dichte
Kraft
Der Schüler kann …
– die Kraft als physikal. Größe charakterisieren,
– Wechselwirkungen zwischen Körpern
beschreiben,
– Kraftwirkungen unterscheiden,
– Reibungs- und Gewichtskraft sowie weitere
Kraftarten charakterisieren,
– Reibungs- und Gewichtskraft messen,
– den Zusammenhang zwischen Kraft und
Längenänderung einer Feder darstellen und
interpretieren (Hooke’sches Gesetz),
– die Kraft als gerichtete physikalische Größe
zeichnerisch darstellen,
– eine kraftumformende Einrichtung beschreiben,
erklären und Berechnungen durchführen.
> Schülerexperiment zur Wirkungsweise einer
kraftumformenden Einrichtung (z. B. lose Rolle)
Kapitel: Körper und Stoffe
S. 7–14
Messen physikalischer Größen S. 8
Beschreibung von Körpern S. 9
► Volumenbestimmung S. 10
Die Masse S. 11
Dichte von Stoffen S. 13
Rückblick, Aufgaben S. 14
Kapitel: Kraft S. 15-36
Die Kraft S. 16
Kraft und Gegenkraft S. 18
► Boote mit Rückstoßantrieb S. 20
Kraftmessung S. 22
Verformung durch Kräfte S. 23
► Protokollieren S. 24
Gewichtskraft S.26
Reibungskraft S. 27
Hebel S.28
► Hebel überall S. 29
Seil – Rolle – Flaschenzug S. 30
Die geneigte Ebene S. 32
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 35
S. 5–7
Volumen und Masse S. 5
SE Dichtebestimmung S. 6
Dichte S. 7
S. 8–14
Kraftwirkungen S. 8
Kraft und Gegenkraft S. 9
Kraft und Längenänderung einer
Feder S. 10
Gewichtskraft und Reibungskraft
S. 11
Hebel S. 12
Seil, Rolle und Flaschenzug
S. 13
SE Lose Rolle S. 14
© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten.
Autoren: Dr. Helmut Schmöger, Sven Stötzer
1
Sach- und Methodenkompetenz
7
Druck
Der Schüler kann …
– den Druck als physikalische Größe
charakterisieren,
– zwischen Druckkraft und Druck unterscheiden und
beide Größen berechnen,
– die Ursachen des Schweredrucks und seine
Abhängigkeit von anderen physikalischen Größen
qualitativ beschreiben,
– den Auftrieb als Folge des Schweredrucks
beschreiben,
– den Druck als Eigenschaft von Gasen mit Hilfe
des Teilchenmodells erklären,
– seine Kenntnisse über den Druck an einem
ausgewählten Beispiel (z. B. hydraulische Anlage)
anwenden.
6
Mechanische Energie
Der Schüler kann …
– die mechanische Arbeit, Leistung und Energie als
physikalische Größen charakterisieren,
– die mechanische Arbeit und die mechanische
Leistung berechnen,
– zwischen potentieller und kinetischer Energie
unterscheiden,
– die potentielle Energie berechnen,
– den Energieerhaltungssatz der Mechanik an
einem ausgewählten Beispiel (z. B. geneigte
Ebene) anwenden,
– den Wirkungsgrad charakterisieren und bei der
Beschreibung von Energieumwandlungen
anwenden.
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Kapitel: Druck und Auftrieb
S. 37–52
Der Auflagedruck S. 38
Druck in Flüssigkeiten S. 39
► Schweredruck in Flüssigkeiten S. 40
► Druckphänomene in Alltag und
Technik S. 41
Druck in Gasen S. 42
► Auswerten von Messreihen S. 43
► Auftrieb in Flüssigkeiten und
Gasen S. 44
► Sinken, Schweben, Steigen,
Schwimmen S. 46
► Die Messung des Blutdrucks S. 47
Druck und Teilchenmodell S.48
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 49
Kapitel: Mechanische Energie
S. 53–62
Mechanische Arbeit S. 54
Mechanische Leistung S. 56
Mechanische Energie S. 57
Die Erhaltung der Energie S. 58
► Pumpspeicher-Kraftwerk S. 60
► Der Wirkungsgrad S. 60
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 62
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 15–17
Druck I S. 15
Druck II S. 16
Schweredruck und Auftrieb
S. 17
S. 18–21
Mechanische Arbeit S. 18
Mechanische Leistung S. 19
Mechanische Energie S. 20
Erhaltung der mechanischen
Energie S. 21
Projekt: Reibungszahlen S. 63-64
Projekt: Springbrunnen S. 65-66
Teste dich selbst
Mechanik S. 22
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2
Sach- und Methodenkompetenz
27
6
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
Themenbereich: Geladene Körper, Stromkreise, elektrische Größen und elektrische Leitungsvorgänge
Ladung als elektrische Grunderscheinung
Der Schüler kann …
– Ladungsarten anhand von Kraftwirkungen
charakterisieren,
– Ladung eines Körpers als Elektronenmangel oder
-überschuss erklären,
– das elektrische Feld im Sinne der berührungsfreien Kraftwirkung im Raum beschreiben,
– das elektrische Feld mit Hilfe von Feldlinien
modellhaft beschreiben.
5
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Stromkreise
Der Schüler kann …
– den grundlegenden Aufbau eines Stromkreises
beschreiben und mit Hilfe von Schaltzeichen
skizzieren,
– Stromkreise aufbauen,
– zwischen Leitern und Nichtleitern (Isolatoren)
unterscheiden,
– den Stromfluss in Metallen beschreiben,
– die Reihen- und Parallelschaltung von
Bauelementen unterscheiden,
– die Wirkungen des elektrischen Stromes
beschreiben, elektrische Energie und Arbeit im
Zusammenhang mit den dabei auftretenden
Energieumwandlungen charakterisieren.
Kapitel: Elektrische Ladung
S. 67–76
Die elektrische Ladung S. 68
► Charles Augustin de Coulomb S. 70
► Blitze S. 71
Das elektrische Feld S. 18
► Feldlinienbilder und Kraftbeträge
S. 73
► Anwendungen in der Technik S. 74
Rückblick, Heimversuche, Aufgaben
S. 75
Kapitel: Elektrische Stromkreise
S. 77–88
Betrieb elektrischer Geräte S. 78
Elektrische Ladung und elektrischer
Strom S. 80
Reihen- und Parallelschaltung S. 81
Wirkungen des elektrischen Stromes
S. 82
Energie und elektrischer Strom S. 84
Energieformen S. 86
Rückblick, Heimversuche, Aufgaben
S. 87
S. 23–24
Elektrische Ladung S. 23
Elektrische Felder S. 24
S. 25–28
Der Stromkreis S. 25
Verzweigte Stromkreise S. 26
Wirkungen des elektrischen
Stromes S. 27
Energieumwandlung und
Energieübertragung S. 28
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3
10
Sach- und Methodenkompetenz
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Größen der Elektrizität
Kapitel: Größen der Elektrizität
S. 89–110
Die elektrische Stromstärke S. 90
Verzweigungen in Stromkreisen S. 92
Die Spannung in Stromkreisen S. 94
► Der elektrische Widerstand S. 97
Das Ohm’sche Gesetz S. 98
► Ein Lehrer wird berühmt S. 98
► Umgang mit Daten und Diagrammen
S. 99
► Erklären und Verstehen mit Modellvorstellungen S. 100
► Die „verstopfte Leitung“: Drähte sind
Widerstände S. 101
Widerstände in Reihe geschaltet S. 102
Widerstände parallel geschaltet S. 103
► Elektroinstallation und Sicherheit im
Haushalt S. 104
Elektrische Energie, Leistung und
Wirkungsgrad S. 106
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 108
Der Schüler kann …
– die elektrische Stromstärke, die Spannung und
den elektrischen Widerstand als physikalische
Größen charakterisieren
– die elektrische Stromstärke und die elektrische
Spannung messen,
– den elektrischen Widerstand als Quotient aus
Spannung und Stromstärke berechnen,
– das Ohm’sche Gesetz experimentell nachweisen,
grafisch darstellen und interpretieren,
– Gesetzmäßigkeiten für die Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen ermitteln und
anwenden,
– die Abhängigkeit des Widerstandes von Länge,
Querschnitt und Material qualitativ beschreiben,
– die elektrische Leistung als Produkt aus
Spannung und Stromstärke berechnen.
> Schülerexperiment zum Messen elektrischer
Größen
> Schülerexperiment zur Kennlinie eines
Bauelementes
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 29–34
Messgeräte ablesen S. 29
Umrechnungen und Zeichnen von
Schaltplänen S. 30
SE Aufnahme von Kennlinien
S. 31
Widerstände und Kennlinien
S. 32
Widerstand S. 33
Reihen- und Parallelschaltung
von Widerständen S. 34
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4
6
Sach- und Methodenkompetenz
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Elektrische Leitungsvorgänge
Kapitel: Elektrische Leitungsvorgänge S. 111–120
Leitungsvorgänge S. 112
► Temperaturabhängige Widerstände
S. 113
► Prinzip des elektrischen Leitungsvorganges S. 113
► Leitungsvorgänge in Gasen S. 114
Widerstände metallischer Leiter und
Halbleiter S. 115
Dioden S. 118
Die Kennlinie einer Diode S. 119
Rückblick, Aufgaben S. 120
Projekt: Der Mensch auf dem
Prüfstand S. 121–122
Der Schüler kann …
– Leitungsvorgänge in Gasen und Halbleitern an
Hand je einer ausgewählten Anwendung
beschreiben (z.B. Leuchtstofflampe,
Fotowiderstand, Thermistor),
– am Beispiel der Halbleiterdiode die
Leitungsvorgänge am pn-Übergang beschreiben
und erklären.
> Schülerexperiment zum charakteristischen
Verhalten eines ausgewählten Bauelementes
(z. B. Temperaturabhängigkeit)
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 35–37
SE Temperaturabhängigkeit des
Widerstandes S. 35
Leitungsvorgänge S. 36
Dioden und LEDs S. 37
Teste dich selbst
Elektrizitätslehre S. 38
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5
Sach- und Methodenkompetenz
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
15
Themenbereich: Temperatur, Wärme und Zustandsänderungen
10
Temperatur und Wärme
Der Schüler kann …
– die Temperatur als physikalische Größe
charakterisieren,
– verschiedene Temperaturskalen vergleichen,
– den absoluten Nullpunkt der Temperatur mit Hilfe
seiner Kenntnisse über das Teilchenmodell
charakterisieren,
– Wärme und thermische Energie als physikalische
Größen charakterisieren und voneinander
unterscheiden,
– an ausgewählten thermodynamischen Prozessen
Energieumwandlungen und -übertragungen
beschreiben,
– die Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität
von Stoffen erklären,
– die Grundgleichung der Wärmelehre interpretieren
und bei der Lösung von einfachen Aufgaben
anwenden,
– komplexe Aufgabenstellungen mit Hilfe der
Grundgleichung der Wärmelehre lösen,
– anhand praktischer Beispiele die temperaturabhängige Volumenänderung von Körpern
beschreiben und erklären,
– die Volumenänderung rechnerisch bestimmen
(z. B. eindimensional als Längenänderung bei
festen Körpern),
– die Anomalie des Wassers beschreiben.
Kapitel: Temperatur und Wärme
S. 123–136
Die Temperatur S. 124
Thermische Energie und Arbeit S. 126
► Modell zur thermischen Energie
S. 127
Thermische Energie und Wärme S. 128
Thermische Energie wird berechnet
S. 129
► Messen – Rechnen – Beurteilen
S. 130
► Wasser und Strand – Erscheinungen
physikalisch erklären S. 131
► Die Warmwasserheizung S. 131
Feste und flüssige Körper dehnen sich
aus S. 132
► Gummi tanzt aus der Reihe S. 133
► Regelwidriges Verhalten bei Wasser
S. 134
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 135
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 39–43
Wir „eichen“ ein Thermometer
S. 39
Thermische Energie und Wärme
S. 40
Wärme und Wärmekapazität
S. 41
SE Wärmekapazität fester Körper
S. 42
Ausdehnung bei Erwärmung
S. 43
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6
5
Sach- und Methodenkompetenz
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Wärme und Aggregatzustandsänderungen
Kapitel: Wärme und Aggregatzustandsänderungen S. 137–144
Bratfett bei verschiedenen
Temperaturen S. 138
Verdampfen und Kondensieren S. 139
Schmelzen und Erstarren S. 140
► Lösungen haben eine niedrigere
Schmelztemperatur S. 141
► Verdampfen und Kondensieren trennt
Stoffe S. 133
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 143
Der Schüler kann …
– verschiedene Aggregatzustände vergleichen und
Aggregatzustandsänderungen mit Hilfe des
Teilchenmodells erklären,
– Umwandlungswärmen bei Aggregatzustandsänderungen experimentell nachweisen
– das Temperatur-Wärme-Diagramm interpretieren,
– Aggregatzustandsänderungen unter
energetischen Gesichtspunkten beschreiben,
– Umwandlungswärmen rechnerisch ermitteln.
> Schülerexperiment zur Aufnahme eines
Temperatur-Zeit-Diagramms für das Sieden oder
Schmelzen
> Schülerexperiment zur spezifischen
Wärmekapazität eines festen Stoffes
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 44–45
SE Aggregatzustandsänderungen S. 44
Aggregatzustände S. 45
Projekt: Das warme Haus S. 145–146
Teste dich selbst
Wärmelehre S. 46
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Sach- und Methodenkompetenz
16
4
3
4
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
Themenbereich: Lichtausbreitung und Bildentstehung
Lichtausbreitung
Der Schüler kann …
– Lichtquellen und beleuchtete Körper
unterscheiden und Beispiele zuordnen,
– die allseitige und geradlinige Ausbreitung des
Lichtes unter Verwendung des Modells Lichtstrahl
beschreiben,
– die Schattenbildung an Körpern darstellen,
– die Entstehung der Mond- und Sonnenfinsternis
beschreiben und erklären.
> Schülerexperiment zur Schattenbildung
Reflexion
Der Schüler kann …
– Strahlenverläufe bei der Reflexion am ebenen
Spiegel zeichnen,
– die Gültigkeit des Reflexionsgesetzes
experimentell bestätigen,
– Beispiele aus Natur und Technik nennen und mit
Hilfe der Reflexion erklären.
> Schülerexperiment zur Reflexion des Lichtes
Brechung
Der Schüler kann …
– die Brechung des Lichtes beschreiben und
Strahlenverläufe zeichnen,
– für den Übergang des Lichtes von Luft in Glas
sowie von Luft in Wasser und umgekehrt den
Einfalls- und Brechungswinkel messen,
– das Brechungsgesetz qualitativ für den Übergang
des Lichtes vom optisch dünneren zum optisch
dichteren Medium und umgekehrt formulieren,
– die Totalreflexion und ihre Bedingungen
beschreiben.
> Schülerexperiment zur Brechung des Lichtes
Kapitel: Lichtausbreitung S. 147–158
Vom Sehen S. 148
Licht breitet sich geradlinig aus S. 149
Wahrnehmen S. 150
► Licht im Straßenverkehr S. 151
Licht und Schatten S. 152
Licht und Schatten im Weltall S. 154
Finsternisse S. 155
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 156
Kapitel: Licht an Grenzflächen
S. 159–168
Reflexion und Streuung von Licht
S. 160
► Vorhersage von Lichtwegen S. 161
► Reflektoren S. 161
Die Brechung des Lichtes S. 162
► Messen – Dokumentieren – Vorhersagen S. 163
► Physikalisch argumentieren S. 164
Die Totalreflexion S. 165
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 166
S. 47–50
Ausbreitung des Lichts S. 47
SE Schattenbildung S. 48
Schatten S. 49
Licht und Schatten im Weltall
S. 50
S. 51–55
SE Reflexion des Lichts S. 51
Reflexion des Lichts S.52
SE Brechung des Lichts S. 53
Brechung des Lichts S. 54
Totalreflexion S. 55
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8
5
Sach- und Methodenkompetenz
Impulse Physik 7/8 Schülerbuch
Bildentstehung an optischen Linsen
Kapitel: Bildentstehung an optischen
Linsen S. 169–180
Optische Linsen S. 170
Abbildungen mit Linsen S. 171
► Bildkonstruktion mit Sammellinsen
S. 173
► Auch mit einer Zerstreuungslinse sind
Bilder zu sehen S. 174
► Projektoren S. 174
Auge und Fotoapparat S. 173
► Korrektur von Fehlsichtigkeit S. 176
Linsen vergrößern S. 177
Rückblick, Beispiele, Heimversuche,
Aufgaben S. 178
Der Schüler kann …
– optische Linsen unterscheiden und einen
Überblick über deren Einsatz geben,
– den Strahlenverlauf an Sammellinsen mit Hilfe der
Hauptstrahlen unter Verwendung des
Brennpunktes sowie der Linsenebene
beschreiben und zeichnen,
– reelle Bilder an Sammellinsen konstruieren und
Eigenschaften der Bilder bestimmen,
– virtuelle Bilder an Sammellinsen konstruieren und
Eigenschaften der Bilder bestimmen,
– virtuelle und reelle Bilder bezüglich ihrer
Eigenschaften unterscheiden,
– seine Kenntnisse über die Bildentstehung zur
Erklärung der Wirkungsweise eines optischen
Gerätes (z. B. Projektor, Fotoapparat) anwenden.
> Schülerexperiment zur Bildentstehung an
Sammellinsen
Impulse Physik 7/8 Arbeitsheft
Anmerkungen
S. 56–58
Optische Linsen S. 56
SE Bildentstehung an
Sammellinsen S. 57
Bilder an Sammellinsen S. 58
Projekt: Sehtest S. 181–182
Teste dich selbst
Optik S. 59
84
Summe der Unterrichtsstunden
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Autoren: Dr. Helmut Schmöger, Sven Stötzer
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