Synopse Impulse Physik Saarland Mittelstufe Klassenstufe 8
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Lehrplan-Synopse Klasse 8 Impulse Physik Mittelstufe ISBN: 978-3-12-772552-0 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Kraft Fachwissen Impulse Physik Mittelstufe Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Kapitel: Kräfte, S. 197-222 Die Schülerinnen und Schüler Kraftmessung - geben Kräfte als Ursache für Geschwindigkeitsänderungen oder Verformungen von Körpern an, - entscheiden begründet, ob eine Verformung elastisch oder plastisch ist, S. 199 (Kraftwirkungen) - formulieren den Trägheitssatz: Wirkt auf einen Körper keine (resultierende) Kraft ein, so bleibt er entweder in Ruhe oder er bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Geraden, - erklären Alltagsphänomene unter Verwendung des Trägheitssatzes, S. 248 bzw. 251 im Kapitel Bewegungen - bezeichnen die physikalische Größe Kraft mit dem Symbol F und geben ihre Einheit an: [F] = 1 N, S. 200 (Kraftmessung) - nennen Körper, für deren Verformung ein linearer Zusammenhang gilt, und Körper, für deren Verformung ein nichtlinearer Zusammenhang gilt, - planen Experimente zur Aufnahme von Dehnungsdiagrammen und führen sie durch (für einen linearen und einen nicht linearen Zusammenhang), - formulieren das Hooke'sche Gesetz für bestimmte elastische Festkörper: Die erzielte Längenänderung ist proportional zur wirkenden (Zug-)Kraft: Δs ~ F , - begründen an Beispielen, dass das Hooke’sche Gesetz nur in bestimmten Grenzen Gültigkeit hat, © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. S. 201/202 (Verformung durch Kräfte) S. 221 Heimversuch 3 1 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Kraft - definieren die physikalische Größe Federkonstante als Quotient aus (wirkender Zug-)Kraft und erzielter Längenänderung und geben ihre Einheit an: D = F/Δs, [D] = 1 N/m Impulse Physik Mittelstufe - bauen einen einfachen Kraftmesser - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe von Dehnungsdiagrammen und der Gesetzmäßigkeit F = D ∙ Δs. Gewichtskraft - bezeichnen die physikalische Größe Gewichtskraft mit dem Formelzeichen FG, - geben an, dass (an einem festen Ort) die Gewichtskraft eines Körpers proportional zu seiner Masse ist, S. 222 (Aufgaben) - erläutern die unterschiedliche Verwendung der Begriffe Masse und Gewicht(skraft) in Alltagsund Fachsprache, S. 206/207 (Gewichtskraft) - führen Experimente zur Bestimmung der Gewichtskraft von Alltagsgegenständen durch, - definieren die physikalische Größe Ortsfaktor als Quotient aus der Gewichtskraft eines Körpers und seiner Masse und geben ihre Einheit an: g = FG/m, [g] = 1 N/kg - geben den Wert des Ortsfaktors auf der geografischen Breite Deutschlands an: g = 9,81 N/kg - schätzen Gewichtskräfte mit dem Näherungswert 10 N/kg ab. - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der Gesetzmäßigkeit FG = m ∙ g. Kraft als Vektor - geben an, dass eine Kraft eindeutig durch die Bestimmungsstücke Betrag, Angriffspunkt und Richtung festgelegt ist, S. 199 (Wovon hängt die Kraftwirkung ab?, Deutung von Kraftpfeilen) - geben an, dass zwei Kräfte mit gleichem Angriffspunkt durch die resultierende Kraft ersetzt werden können, - ermitteln experimentell die resultierende Kraft bei zwei an einem Punkt angreifenden nicht parallelen Kräften, S. 208/209 (Mehrere Kräfte wirken) - definieren den Begriff Kräftegleichgewicht. - konstruieren in einfachen Fällen Kräfteparallelogramme, S. 214 (Kräftegleichgewicht) S. 222 (Aufgaben) © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 2 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Kraft Kraftwandler - bezeichnen ein System, das wenigstens ein Bestimmungsstück einer Kraft verändert, als Kraftwandler, Impulse Physik Mittelstufe - nennen Beispiele für einfache Kraftwandler, - definieren den Begriff Hebel als starren, um eine feste Achse frei drehbaren Stab, S. 216/217 (Hebel) - unterscheiden einseitige und zweiseitige Hebel, - identifizieren einseitige und zweiseitige Hebel im Alltag, - definieren die physikalische Größe Drehmoment als Produkt aus Kraftbetrag und Hebelarm und geben ihre Einheit an: M = F ∙ a, [M] = 1 Nm (mit F ┴ a), - realisieren mit Gewichtsstücken Gleichgewicht an einem zweiseitigen Hebel, - formulieren das Hebelgesetz: An einem Hebel herrscht Gleichgewicht, wenn die Summe der linksdrehenden Drehmomente gleich der Summe der rechtsdrehenden Drehmomente ist, - verallgemeinern ihre Beobachtungen zum Hebelgesetz, Der Begriff „Drehmoment“ wird im Buch nicht eingeführt; das Buch formuliert das Hebelgesetz über die Produkte aus Kraft und Hebelarm, wie es im saarländischen Lehrplan für den sprachlichen Zweig vorgesehen ist. - lösen einfache Aufgaben unter Verwendung des Hebelgesetzes, - erklären den Aufbau und die Funktionsweise eines Flaschenzuges, - bestimmen bei einfachen Flaschenzügen die Anzahl der tragenden Seilstücke, - geben an, dass eine Kraftübersetzung stets die entsprechende Weguntersetzung nach sich zieht, - stellen experimentell Gleichgewicht an freier, fester und loser Rolle sowie am Flaschenzug her, S. 218/219 (Flaschenzug) - erklären die Kräfteverhältnisse bei freier, fester und loser Rolle sowie am Flaschenzug im Gleichgewicht, - entscheiden sich bei vorgegebener Problemstellung begründet für einen geeigneten Kraftwandler. - lösen einfache Aufgaben zu Flaschenzügen. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. S. 222 (Aufgaben) 3 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Kraft Reibungskraft - unterscheiden Haft-, Gleit- und Rollreibung, Impulse Physik Mittelstufe - begründen mit Hilfe des Trägheitssatzes an geeigneten Beispielen aus dem Alltag die Einsicht in das Wirken einer Reibungskraft, S. 215 (Reibungskraft) - führen Experimente zum Größenvergleich von (maximaler) Haftreibungskraft, Gleitreibungskraft und Rollreibungskraft durch, - erklären mit Hilfe eines Modells die Reibungsarten mikroskopisch und begründen damit die Größenverhältnisse der drei Reibungskräfte, quantitativ werden die Reibungskräfte im Buch nicht behandelt - formulieren das Reibungsgesetz: Der Betrag der Reibungskraft ist (in guter Näherung) proportional zum Betrag der Anpresskraft, - definieren die physikalische Größe Reibungskoeffizient als Quotient aus den Beträgen von Reibungskraft und Anpresskraft und geben ihre Einheit an: fR = FR/FH, [fR] = 1, - recherchieren Reibungskoeffizienten für verschiedene Stoffkombinationen, - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der Gesetzmäßigkeit FR = fR ∙ FH. - diskutieren geeignete Maßnahmen zur Erhöhung bzw. zur Verminderung der Reibung. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 4 Ust 10% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Mechanische Energie Fachwissen Impulse Physik Mittelstufe Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Kapitel: Arbeit und Energie, S. 261-270 Die Schülerinnen und Schüler Arbeit - untersuchen exemplarisch den Zusammenhang zwischen Kraftübersetzung und Weguntersetzung bei einem Kraftwandler, - definieren die physikalische Größe Arbeit als Produkt aus Kraftbetrag und Weglänge (bei konstanter Kraft in Wegrichtung) und geben ihre Einheit an: W = F ∙ s, [W] = 1Nm = 1J, - unterscheiden zwischen verschiedenen Formen mechanischer Arbeit und geben die zugehörigen Formeln an: Hubarbeit WH = m ∙ g ∙h , Reibungsarbeit WR = fR ∙ FH ∙ s , Verformungsarbeit WSp = ½ D ∙ s² , Beschleunigungsarbeit WB = ½ m ∙ v² , S. 262/263 (Mechanische Arbeit) - vergleichen den physikalischen und umgangssprachlichen Arbeitsbegriff, - leiten unter Verwendung der allgemeinen Definition die Formeln für Hubarbeit und Reibungsarbeit her, - formulieren die Goldene Regel der Mechanik. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 5 Ust 10% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Mechanische Energie Impulse Physik Mittelstufe Energie - definieren die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten, als Energie und geben ihre Einheit an: [E] = [W] = 1J, - erklären den Zusammenhang zwischen der an/von einem System verrichteten Arbeit und der Energie des Systems, - unterscheiden zwischen verschiedenen Formen mechanischer Energie und geben die zugehörigen Formeln an: Lageenergie (potenzielle Energie): Wpot = m ∙ g ∙ h , Spannenergie: WSp = ½ D ∙ s² , Bewegungsenergie (kinetische Energie): Wkin = ½ m ∙ v² , - erläutern an einem Beispiel, dass das Verrichten von Reibungsarbeit nicht zu einem Zuwachs von mechanischer Energie führt. - formulieren den Energieerhaltungssatz der Mechanik: Bei wechselseitiger, reibungsfreier Umwandlung mechanischer Energieformen bleibt die Gesamtenergie erhalten, S. 265/266 (Mechanische Energie) S. 267 (Erhaltung der Energie) - lösen einfache Aufgaben unter Verwendung des Energieerhaltungssatzes. Leistung - definieren die physikalische Größe Leistung als Quotient aus der verrichteten Arbeit und der dazu benötigten Zeit und geben ihre Einheit an: P = W/t, [P] = 1 J/s = 1 W. - recherchieren Dauerleistungen im Alltag. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. S. 264 (Mechanische Leistung) 6 Ust 15% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Druck Fachwissen Impulse Physik Mittelstufe Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Kapitel: Druck und Auftrieb, S. 273-292 Die Schülerinnen und Schüler Druck als Zustand - geben an, dass eine eingeschlossene Flüssigkeit durch Kräfte, die auf Teile ihrer Begrenzungsfläche wirken, in einen „Druckzustand“ versetzt werden kann (Stempeldruck), - geben an, dass der Druckzustand einer Flüssigkeit an Kräften erkennbar ist, die senkrecht auf Begrenzungsflächen wirken, - erklären den Druckzustand einer Flüssigkeit mit Hilfe eines einfachen Teilchenmodells, - planen ein einfaches Experiment zur Kraftübertragung mit Hilfe einer Flüssigkeit, - untersuchen für eine abgeschlossene Flüssigkeitsmenge den Zusammenhang zwischen Kraft und Begrenzungsfläche quantitativ, - entwickeln an einem Beispiel (Hebebühne, Hydraulikanlage) den grundlegenden Zusammenhang für hydraulische Systeme: F1/A1 = F2/A2 , - definieren die physikalische Größe Druck als Quotient aus dem Betrag der Kraft und dem Flächeninhalt und geben ihre Einheit an: p = F/A, [p] = 1 N/m², Schweredruck S. 274 (Der Auflagedruck) S. 275 (Druck in Flüssigkeiten) S. 279 (Druck und Teilchenmodell) S. 277 (Druckphänomene in Alltag und Technik) - übertragen den Druckbegriff von Flüssigkeiten auf Gase, - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der Gesetzmäßigkeit F = p ∙ A (einschließlich einfacher Berechnungen an hydraulischen Systemen aus dem Alltag). - schätzen vorkommende Drücke bzw. Kräfte in Industrieanlagen ab. - nennen die Gewichtskraft einer Flüssigkeit oder eines Gases als Ursache für den Schweredruck, - leiten die Formel für den Schweredruck her, S. 276 (Der Schweredruck) - erklären an verschiedenen Alltagsbeispielen das Prinzip der verbundenen Gefäße. S. 277 (Druckphänomene in Alltag und Technik) - geben die Gesetzmäßigkeit für den Schweredruck p = ρ ∙ g ∙ h an, - erläutern das hydrostatische Paradoxon. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 7 Ust 15% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Druck Luftdruck - interpretieren den Luftdruck als Schweredruck der Lufthülle, Impulse Physik Mittelstufe - veranschaulichen die Existenz des Luftdrucks in einem einfachen Experiment, S. 278 (Druck in Gasen) - erklären Aufbau und Funktionsweise eines Dosenbarometers als Messinstrument für den Luftdruck, - geben den mittleren Luftdruck auf Meereshöhe an. - planen ein Experiment zur Bestimmung des Luftdrucks und führen es durch, - vergleichen den mittleren Luftdruck auf Meereshöhe mit dem Schweredruck in einer bestimmten Wassertiefe, - recherchieren nach historischen Experimenten zum Luftdruck und präsentieren ihre Ergebnisse, - erläutern mit Hilfe eines p(h)-Diagramms die Abhängigkeit des Luftdrucks von der Höhe. Auftrieb - geben die Auftriebskraft als Ursache für den Auftrieb in einer Flüssigkeit an, - bestimmen die Auftriebskraft eines Festkörpers im Experiment, - leiten den Ausdruck zur Bestimmung der Auftriebskraft FA = ρFl ∙ Vverdrängt ∙ g her und formulieren das Gesetz des Archimedes: Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der vom Körper verdrängten Flüssigkeitsmenge. - untersuchen experimentell den Einfluss der Dichte einer Flüssigkeit auf die Auftriebskraft auf den eingetauchten Körper, - entwickeln im Experiment Dichtekriterien für das Steigen, Schweben und Sinken eines Festkörpers in einer Flüssigkeit (induktiver oder deduktiver Zugang), S. 286 (Werkstatt: Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen) S. 287 (Die Auftriebskraft, Das Archimedische Gesetz) S. 288 (Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen) - übertragen das Phänomen Auftrieb auf Gase, - legen das induktive und deduktive Verfahren zur Erkenntnisgewinnung an Beispielen dar. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 8 Ust 15% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Temperatur Fachwissen Impulse Physik Mittelstufe Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Kapitel: Druck und Auftrieb, S. 273-292 Die Schülerinnen und Schüler Temperaturmessung - geben die thermische Dehnung als Grundlage für ein objektives Messverfahren an, - diskutieren die Unzulänglichkeiten des subjektiven Empfindens zur Temperaturmessung, S. 280 (Die Temperatur) - bezeichnen die physikalische Größe CelsiusTemperatur mit dem Symbol TC und geben ihre Einheit an: [TC] = 1°C, - geben die Fixpunkte der Celsius-Skala an und legen die Celsius-Temperatur fest, - begründen, dass Schmelz- und Siedetemperatur des Wassers als mögliche Fixpunkte geeignet sind, - unterscheiden zwischen Temperaturpunkten und Temperaturunterschieden, - planen ein Experiment zur Kalibrierung eines elektrischen Thermometers, führen es durch und dokumentieren das Ergebnis in Form eines Temperatur-Stromstärke-Diagramms, - messen Temperaturen unter sachgerechter Verwendung unterschiedlicher Thermometer, - geben Auswirkungen des Dehnungsverhaltens verschiedener Materialien in Natur und Technik an, - beschreiben die Anomalie des Wassers. - erläutern exemplarisch positive und negative Auswirkungen der Dichteanomalie des Wassers auf Vorgänge in Natur und Umwelt. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. S. 189 (Exkurs: Regelwidriges Verhalten bei Wasser; Kapitel Innerer Aufbau von Materie) 9 Ust 15% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Temperatur Impulse Physik Mittelstufe Zustandsgleichung - nennen die Größen Druck, Volumen und Temperatur als Zustandsgrößen einer abgeschlossenen Gasmenge, S. 282 (Zustandsgrößen) - geben an, dass alle Gase gleiches Ausdehnungsverhalten zeigen, - bezeichnen die physikalische Größe KelvinTemperatur mit TK und geben ihre Einheit an: [TK] = 1K, - planen ein Experiment zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Volumen und Temperatur einer abgeschlossenen Gasmenge bei konstantem Druck und dokumentieren das Ergebnis in Form eines V(ΔTC)-Diagramms, S. 283 (Wir planen Experimente) - entwickeln aus dem V(ΔTC)-Diagramm durch graphische Extrapolation die Kelvin-Skala, S. 285 (Exkurs: Der absolute Nullpunkt) - führen einfache Umrechnungen in die verschiedenen Temperatureinheiten aus, - formulieren das Gesetz von Gay-Lussac: Bei konstantem Druck ist das Volumen einer abgeschlossenen Gasmenge zu seiner Kelvin-Temperatur proportional: V/TK = konst. S. 284 (Auswertung von Experimenten) - formulieren das Gesetz von Boyle-Mariotte: Bei konstanter Temperatur ist das Volumen einer abgeschlossenen Gasmenge zum Druck umgekehrt proportional: p ∙ V = konst. - planen ein Experiment zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Druck und Volumen einer abgeschlossenen Gasmenge bei konstanter Temperatur und dokumentieren das Ergebnis in Form eines p-V-Diagramms, - geben die allgemeine Zustandsgleichung für Gase an, - entwickeln aus den Gesetzen von Gay-Lussac und Boyle-Mariotte den Zusammenhang: p ∙ V/TK = konst. S. 285 (Exkurs: Die allgemeine Gasgleichung) - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der Gesetzmäßigkeit p1 ∙ V1/TK1 = p2 ∙ V2/TK2 © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 10 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Innere Energie Fachwissen Impulse Physik Mittelstufe Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung Kapitel: Energie und Wärme, S. 305-319 Die Schülerinnen und Schüler Spezifische Wärmekapazität - unterscheiden die Energieübertragung im mechanischen Fall (Arbeit) vom thermischen Fall (Wärme), S. 306/307 (Innere Energie) - geben die innere Energie eines Körpers als Summe aller kinetischen und potenziellen Energien der enthaltenen Teilchen an, - geben den Zusammenhang zwischen Temperatur und kinetischer Energie der Teilchen eines Körpers als je-desto- Formulierung an, S. 308 (Innere Energie und Teilchenmodell) - bezeichnen die Änderung der inneren Energie mit dem Symbol und geben ihre Einheit an: [ΔEi] = 1 J, - geben die Änderung der inneren Energie mit ΔEi = c ∙ m ∙ ΔT an, - definieren die physikalische Größe spezifische Wärmekapazität und geben ihre Einheit an: c = ΔEi/(m ∙ ΔT), [c] = 1 J/(g ∙ K), - geben die spezifische Wärmekapazität von Wasser an, - planen ein Experiment zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Temperaturerhöhung und der Änderung der inneren Energie und führen es durch, S. 309 (Berechnung der Wärme, Die spezifische Wärmekapazität von Wasser) S. 310 (Messen – Rechnen – Beurteilen) - legen an Beispielen dar, was man unter einer Stoffkonstanten versteht, - planen ein Experiment zur Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität eines Stoffes und führen es durch, S. 310 (Spezifische Wärmekapazität von Eisen) - diskutieren verschiedene Auswirkungen der hohen spezifischen Wärmekapazität von Wasser in Natur und Technik, S. 311 (Wasser und Strand − Erscheinungen physikalisch erklären) - begründen mit Hilfe des Energieerhaltungssatz das Zustandekommen einer Mischungstemperatur, S. 317/318 (Beispiele) © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 11 Ust 25% Inhalt Aggregatzustände Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Innere Energie Impulse Physik Mittelstufe - lösen einfache Aufgaben zu Mischungsproblemen (insbesondere Energiebilanzgleichungen). - berechnen die Mischungstemperatur bei einfachen Mischungsproblemen und überprüfen das Ergebnis im Experiment. - geben die Aggregatzustände fest, flüssig gasförmig an, - unterscheiden mit Hilfe des Teilchenmodells die Aggregatzustände hinsichtlich der Atombzw. Molekülbewegung, S. 188 (Bratfett bei verschiedenen Temperaturen) - charakterisieren Phasenübergänge mit den Begriffen Schmelzen, Erstarren, Verdampfen, Kondensieren, Sublimieren und Resublimieren, - erklären die Änderung der Eigenschaften eines Stoffes bei einem Phasenübergang mit Hilfe des Teilchenmodells, S. 190 (Temperaturverlauf bei Aggregatzustandsänderungen) - stellen Energiebilanzgleichungen zu Phasenübergängen auf, - bezeichnen die Energie, die bei einem Phasenübergang zugeführt werden muss bzw. frei wird, mit dem Begriff Umwandlungsenergie, - definieren die physikalische Größe spezifische Umwandlungsenergie eines Stoffes als Quotient aus der Umwandlungsenergie und der Masse des Stoffes und geben ihre Einheit an: λ = E/m, [λ] = 1 J/kg, - bestimmen exemplarisch für einen Phasenübergang die spezifische Umwandlungsenergie im Experiment, - erläutern exemplarisch positive und negative Auswirkungen von Phasenübergängen auf Vorgänge in Natur und Technik. - lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der Gesetzmäßigkeit E = λ ∙ m. Energiewandler - bezeichnen eine Vorrichtung, die die Energie zwischen zwei Systemen austauscht, als Energiewandler, - beschreiben die Energieumwandlungen exemplarisch an ausgewählten Energiewandlern. S. 74/75 (Energie – ein Verwandlungskünstler) - nennen verschiedene Energiewandler, © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. 12 Ust 25% Inhalt Sach- und Methodenkompetenz Themenfeld: Innere Energie Impulse Physik Mittelstufe - definieren den Wirkungsgrad als Quotient aus der von einem Energiewandler abgegebenen Energie (Nutzenergie) und der ihm zugeführten Energie: η = Eab/Ezu, Der Begriff Wirkungsgrad wird exemplarisch anhand der Nutzenergie eines Elektromotors eingeführt; eine tiefere quantitative Behandlung findet im Buch nicht statt - lösen einfache Aufgaben mit der Gesetzmäßigkeit Eab = η ∙ Ezu. Ausbreitung von Wärme - unterscheiden zwischen Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung, - führen geeignete Experimente zur Ausbreitung von Wärme durch, S. 295 (Wärmeleitung) S. 297 (Konvektion) S. 299 (Energietransport ohne Materie) - diskutieren mögliche Maßnahmen zur Reduzierung von Wärmeverlusten, - geben an, dass der Energieeinfall von der Sonne nur in Form von (Wärme-)Strahlung möglich ist, - diskutieren Möglichkeiten zur Nutzung der Sonnenenergie, - geben die Solarkonstante an. - führen mit Hilfe der Solarkonstante einfache Abschätzungen durch. © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. S. 302 (Solaranlagen – Heizen mit der Sonne) 13
