Physik - Städtisches Gymnasium Herten
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Überblick über die Themen der Oberstufe Physik Unterrichtsvorhaben der Einführungsphase (EF) – GRUNDKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Physik in Sport und Verkehr Mechanik Wie lassen sich Bewegungen vermessen Kräfte und Bewegungen und analysieren? Energie und Impuls Bewegungsvorgänge im alltäglichen Leben Mechanik Auf dem Weg in den Weltraum Gravitation Wie kommt man zu physikalischen Kräfte und Bewegungen Erkenntnissen über unser Sonnensystem? Energie und Impuls Mechanik Schwingungen und Wellen Schall Wie lässt sich Schall physikalisch untersuchen? Kräfte und Bewegungen Energie und Impuls www.stgh.de Überblick über die Themen der Oberstufe Unterrichtsvorhaben der Qualifikationsphase (Q1) – GRUNDKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Erforschung des Photons Wie kann das Verhalten von Licht beschrieben und erklärt werden? Erforschung des Elektrons Wie können physikalische Eigenschaften wie die Ladung und die Masse eines Elektrons gemessen werden? Photonen und Elektronen als Quantenobjekte Kann das Verhalten von Elektronen und Photonen durch ein gemeinsames Modell beschrieben werden? Energieversorgung und Transport mit Generatoren und Transformatoren Wie kann elektrische Energie gewonnen, verteilt und bereitgestellt werden? Wirbelströme im Alltag Wie kann man Wirbelströme technisch nutzen? Quantenobjekte Photon (Wellenaspekt) Quantenobjekte Elektron (Teilchenaspekt) Quantenobjekte Elektron und Photon (Teilchenaspekt, Wellenaspekt) Quantenobjekte und ihre Eigenschaften Elektrodynamik Spannung und elektrische Energie Induktion Spannungswandlung Elektrodynamik Induktion www.stgh.de Überblick über die Themen der Oberstufe Unterrichtsvorhaben der Qualifikationsphase (Q2) – GRUNDKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Strahlung und Materie Erforschung des Mikro- und Makrokosmos Energiequantelung der Atomhülle Wie gewinnt man Informationen zum Aufbau der Materie? Spektrum der elektromagnetischen Strahlung Strahlung und Materie Kernumwandlungen Mensch und Strahlung Wie wirkt Strahlung auf den Menschen? Ionisierende Strahlung Spektrum der elektromagnetischen Strahlung Relativität von Raum und Zeit Navigationssysteme Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Welchen Einfluss hat Bewegung auf den Ablauf der Zeit? Zeitdilatation Relativität von Raum und Zeit Teilchenbeschleuniger Veränderlichkeit der Masse Ist die Masse bewegter Teilchen konstant. Energie-Masse Äquivalenz Strahlung und Materie Forschung am CERN und DESY Was sind die kleinsten Bausteine der Materie? Standardmodell der Elementarteilchen Relativität von Raum und Zeit Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Das heutige Weltbild Welchen Beitrag liefert die Relativitätstheorie zur Erklärung unserer Zeitdilatation Welt? Veränderlichkeit der Masse Energie-Masse Äquivalenz www.stgh.de Überblick über die Themen der Oberstufe Unterrichtsvorhaben der Qualifikationsphase (Q1) – LEISTUNGSKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Elektrik Untersuchung von Elektronen Eigenschaften elektrischer Ladungen und ihrer Felder Wie können physikalische Eigenschaften wie die Ladung und die Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Masse eines Elektrons gemessen werden? Feldern Elektrik Aufbau und Funktionsweise wichtiger Versuchs- und Messapparaturen Eigenschaften elektrischer Ladungen und ihrer Felder Wie und warum werden physikalische Größen meistens elektrisch Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen erfasst und wie werden sie verarbeitet? Feldern Erzeugung, Verteilung und Bereitstellung elektrischer Energie Elektrik Wie kann elektrische Energie gewonnen, verteilt und bereitgestellt Elektromagnetische Induktion werden? Elektrik Physikalische Grundlagen der drahtlosen Nachrichtenübermittlung Wie können Nachrichten ohne Materietransport übermittelt werden? Elektromagnetische Schwingungen und Wellen www.stgh.de Überblick über die Themen der Oberstufe Unterrichtsvorhaben der Qualifikationsphase (Q2) – LEISTUNGSKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Relativitätstheorie Satellitennavigation – Zeitmessung ist nicht absolut Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Welchen Einfluss hat Bewegung auf den Ablauf der Zeit? Problem der Gleichzeitigkeit Höhenstrahlung Relativitätstheorie Warum erreichen Myonen aus der oberen Atmosphäre die Erdoberflä Zeitdilatation und Längenkontraktion che? Relativitätstheorie Teilchenbeschleuniger - Warum Teilchen aus dem Takt geraten Relativistische Massenzunahme Ist die Masse bewegter Teilchen konstant? Energie-Masse-Beziehung Satellitennavigation – Zeitmessung unter dem Einfluss von GeschwinRelativitätstheorie digkeit und Gravitation Der Einfluss der Gravitation auf die Zeitmessung Beeinflusst Gravitation den Ablauf der Zeit? Relativitätstheorie Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Problem der Gleichzeitigkeit Das heutige Weltbild Welchen Beitrag liefert die Relativitätstheorie zur Erklärung unserer Zeitdilatation und Längenkontraktion Welt? Relativistische Massenzunahme Energie-Masse-Beziehung Der Einfluss der Gravitation auf die Zeitmessung www.stgh.de Überblick über die Themen der Oberstufe Unterrichtsvorhaben der Qualifikationsphase (Q2) – LEISTUNGSKURS Kontext und Leitfrage Inhaltsfelder, Inhaltliche Schwerpunkte Quantenphysik Licht und Elektronen als Quantenobjekte Erforschung des Photons Besteht Licht doch aus Teilchen? Welle-Teilchen-Dualismus Quantenphysik und klassische Physik Quantenphysik Röntgenstrahlung, Erforschung des Photons Was ist Röntgenstrahlung? Licht und Elektronen als Quantenobjekte Erforschung des Elektrons Quantenphysik Kann das Verhalten von Elektronen und Photonen durch ein gemein Welle-Teilchen-Dualismus sames Modell beschrieben werden? Quantenphysik Die Welt kleinster Dimensionen – Mikroobjekte und Quantentheorie Welle-Teilchen-Dualismus und Wahrscheinlichkeitsinterpretation Was ist anders im Mikrokosmos? Quantenphysik und klassische Physik Geschichte der Atommodelle, Lichtquellen und ihr Licht Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik Wie gewinnt man Informationen zum Aufbau der Materie? Atomaufbau Physik in der Medizin (Bildgebende Verfahren, Radiologie) Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik Wie nutzt man Strahlung in der Medizin? Ionisierende Strahlung Radioaktiver Zerfall (Erdgeschichtliche) Altersbestimmungen Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik 14 Wie funktioniert die C-Methode? Radioaktiver Zerfall Energiegewinnung durch nukleare Prozesse Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik Wie funktioniert ein Kernkraftwerk? Kernspaltung und Kernfusion Ionisierende Strahlung Forschung am CERN und DESY – Elementarteilchen und ihre fundaAtom-, Kern- und Elementarteilchenphysik mentalen Wechselwirkungen Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen Was sind die kleinsten Bausteine der Materie? www.stgh.de
