Curriculum Sek II
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Physik-Lehrplan der Sekundarstufe II Jahrgangsstufe 11 (Grundkurs) Vorbemerkungen Die Kooperation mit dem Herder-Gymnasium und das Zentralabitur erfordern eine enge Absprache der beiden Schulen, um für die Kursteilnehmer einen optimalen Wechsel in die Jahrgangsstufe 12 der jeweiligen Schule zu gewähr-leisten. Über die Inhalte ist dem Fachlehrer auf Grund der Vorgaben des engen Stoffplans keine Wahl mehr gelassen, er entscheidet lediglich über die Methoden. Inhalte Kinematik und Dynamik • • • • • • • • • Geradlinige gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Bezugssystem, negative Geschwindigkeit und Beschleunigung Wurfbewegungen Newtonsche Axiome (unter Berücksichtigung der Kraft als Impulsänderung) Mechanische Energiespeicher Impulserhaltungssatz Energieerhaltungssatz Impuls der Energieträger Kreisbewegung • • • • Winkelgeschwindigkeit, Bahngeschwindigkeit, Drehfrequenz, Umlaufdauer Zentripetalbeschleunigung, Zentripetalkraft Unterscheidung zwischen Zentripetal- und Zentrifugalkraft Planetenbewegung, Gravitation Harmonische Schwingungen • Lineares Kraftgesetz • Amplitude, Geschwindigkeit, Frequenz, Periode • Energieaustausch Auf der Spur des Elektrons (Teil I) • • • • Homogenes elektrisches Feld (el. Ladung, el. Feldstärke) Kräfte auf Ladungen und Energie im elektrischen Feld Glühelektrischer Effekt, Elektronenkanone Bewegung von Elektronen im elektrischen Feld Jahrgangsstufe 12 (Grundkurs) Auf der Spur des Elektrons (Teil II) • Elektrische Kapazität, Kondensator • Homogenes magnetisches Feld (Kraftwirkung, Flussdichte B, Lorentzkraft, Halleffekt) • Bewegung von Elektronen im homogenen magnetischen Feld • Überlagerung von elektrischen und magnetischen Feldern • Bestimmung der spezifischen Ladung und Geschwindigkeit von Elektronen Elektromagnetismus • Elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz (vollständig: U ind = − n ⋅ φ• ) • Selbstinduktion, Induktivität Ein- und Ausschaltvorgänge (verzögerter Einschaltvorgang bei Parallelschaltung von L und R, Ei • Magnetfeld als Träger von Energie • Erzeugung von Wechselspannung • Generator, Induktionsschleife, Wirbelstrombremse Schwingungen und Wellen • Mechanische Wellen • Elektromagnetischer Schwingkreis (Grundphänomene, Analogie zum mechanischen Oszillator, Maxwell-Gleichungen (qualitativ)) • Erzeugung elektromagnetischer Schwingungen, Rückkopplung • Elektromagnetische Wellen (Grundphänomene, Analogie zu mechanischen Wellen) • Beugung an Spalt und Gitter, Huygens-Prinzip • Wellenlängebestimmungen • Interferenz an dünnen Schichten Jahrgangsstufe 13 (Grundkurs) Quantenphysik • • • • • • • • Atommodelle (Rutherford, Bohr) Linienspektrum und Energiequantelung des Atoms Franck-Hertz-Versuch Lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese (h-Bestimmung) Bestimmung der deBroglie-Wellenlänge aus Beugungsbildern Wahrscheinlichkeitsaussagen zum Doppelspaltversuch Eindimensionaler Potentialtopf Röntgenstrahlung, Laser Kernphysik • Radioaktiver Zerfall • α-, β-, γ-Strahlung (Entstehung, Nachweis mittels Geiger-Müller-Zählrohr, Halbwertszeitmessung, Reichweite von γ-Strahlung, Absorption von γ-Strahlung, halblogarithmische Darstellung) • Einfaches Kernmodell (Tröpfchenmodell) • Zerfallsgesetz Jahrgangsstufe 12 (Leistungskurs) Auf der Spur des Elektrons (Teil II) • • • • • • • Coulombfeld Elektrische Kapazität, Kondensator, Energie des geladenen Kondensators Homogenes magnetisches Feld (Kraftwirkung, Flussdichte B, Lorentzkraft, Halleffekt) Bewegung von Elektronen im homogenen magnetischen Feld Überlagerung von elektrischen und magnetischen Feldern Bestimmung der spezifischen Ladung und Geschwindigkeit von Elektronen Elektromagnetismus • Elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz (vollständig: U ind = − n ⋅ φ• ) • Selbstinduktion, Induktivität • Ein- und Ausschaltvorgänge (verzögerter Einschaltvorgang bei Parallelschaltung • von L und R, Ein- und Ausschaltvorgang bei Spulen mit Differentialgleichung) • Magnetfeld als Träger von Energie • Erzeugung von Wechselspannung • Generator, Induktionsschleife, Wirbelstrombremse Schwingungen und Wellen • Mechanische Wellen • Elektromagnetischer Schwingkreis (Grundphänomene, Analogie zum mechanischen Oszillator) • Erzeugung elektromagnetischer Schwingungen, Rückkopplung • Elektromagnetische Wellen Grundphänomene, Analogie zu mechanischen Wellen) • Beugung an Spalt und Gitter, Huygens-Prinzip • Wellenlängebestimmungen • Interferenz an dünnen Schichten Thermodynamik • Erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik • Thermodynamische Maschinen (Wärmepumpe, Stirlingmotor) Jahrgangsstufe 13 (Leistungskurs) Quantenphysik • Atommodelle (Rutherford, Bohr (wichtig), Potentialtopfmodell) • Linienspektrum und Energiequantelung des Atoms • Franck-Hertz-Versuch • • • • • Lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese (h-Bestimmung) Bestimmung der deBroglie-Wellenlänge aus Beugungsbildern Wahrscheinlichkeitsaussagen zum Doppelspaltversuch Eindimensionaler Potentialtopf Röntgenstrahlung, Laser Relativitätstheorie • Längenkontraktion, Zeitdilatation, Paradoxa • Postulate von Einstein • Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und deren Konsequenzen, MichelsonExperiment • E 2 = p2 c 2 • Relativistische Masse und Impuls, Äquivalenz von Masse und Energie • Comptoneffekt Kernphysik • Radioaktiver Zerfall • α-, β-, γ-Strahlung (Entstehung, Nachweis mittels Geiger-Müller-Zählrohr, Halbwertszeitmessung, Reichweite von γ-Strahlung, Absorption von γ-Strahlung, halblogarithmische Darstellung) • Einfaches Kernmodell (Tröpfchenmodell) • Zerfallsgesetz Lehrbücher Klassen 8 - 10 (G9) Impulse Physik Klasse 8 - 10 Klett Nr. 772422 Jahrgangsstufen 11 - 13 Dorn-Bader Physik Gymnasium Gesamtband SEK II Schroedel Nr. 3-507-10724-4
