Lehrplan Klasse 7_neu_2009 (RB)

7 Physik I
(2-stündig)
8 Physik II / III
(2-stündig)
In dieser Jahrgangsstufe werden die Schüler behutsam und ohne Überbetonung der
Mathematisierbarkeit physikalischer Aussagen und Gesetzmäßigkeiten an die der Physik eigenen
Sichtweisen und Arbeitsmethoden herangeführt. Die Hinführung und die Erarbeitung der
entsprechenden Inhalte erfolgt vornehmlich unter phänomenologischen Aspekten. Voraussetzung für
einen effektiven Unterricht sind die aktive Beteiligung der Schüler bei der Planung, Durchführung und
Auswertung der Experimente und die Einplanung ausreichender Übungs- und Anwendungsphasen.
Das im Fachprofil dargestellte Grundwissen wird der Jahrgangsstufe entsprechend angebahnt, geübt
und gefestigt.
Am Ende der Jahrgangsstufe 7 sollen die Schüler über folgendes Grundwissen verfügen:
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Messergebnisse sinnvoll angeben
wissen, wie eine physikalische Grundgröße festgelegt wird
die Gravitation als fundamentale Wechselwirkung zwischen Körpern kennen
wissen, dass die Masse ortsunabhängig und die Gewichtskraft ortsabhängig ist
Grundgrößen Kraft und Masse sowie deren Einheiten
die Trägheit als grundlegende Eigenschaft aller Körper kennen
grundlegende Vorstellung über den Aufbau der Materie (Teilchenmodell)
das Wechselwirkungsprinzip kennen und dieses auf einfache Anwendungen übertragen
vektorielle Addition und Zerlegung von Kräften zeichnerisch durchführen
(II/III Ausgehend von der eigenen Erfahrungswelt werden die Schüler in die naturwissenschaftliche
Arbeitsweise der Physik eingeführt und mit dem Gebrauch der Fachsprache vertraut gemacht. Sie
werden angeregt, sorgfältig zu beobachten, Fragen zu stellen, Probleme zu beschreiben und
selbstständig Lösungen zu suchen. So lernen sie geeignete Versuchezu planen, durchzuführen,
auszuwerten, Graphen zu erstellen und zu deuten, Gesetzmäßigkeiten zu formulieren und die
Grenzen dieser Gesetze festzustellen, wobei die Anwendung auf Natur, Umwelt und Technik einen
hohen Stellenwert einnimmt.
Experimente werden im Unterricht außer als Demonstrationsversuche auch bei Schülerübungen, in
Lernzirkeln und auch als Hausaufgaben durchgeführt. Durch die Eigentätigkeit wird das Interesse für
das Fach Physik gesteigert, zudem werden handwerkliches Geschick, Selbstständigkeit und die
Fähigkeit zur Teamarbeit gefördert. Das im Fachprofil dargestellte Grundwissen wird der
Jahrgangsstufe entsprechend angebahnt, geübt und gefestigt.)
Bedeutung der verschiedenen Markierungen:
- grau hinterlegt
 ist nur in Gruppe I enthalten
- orange Schrift
Abweichung von anderer Wahlpflichtfächergruppe
( siehe Kommentar)
Ph 7.1 Optik
(ca. 27 Std.)
(ca. 11 Std.)
Ausgehend von eigenen Erfahrungen lernen die Schüler das Modell des Lichtstrahls kennen. Anhand
einfacher und anschaulicher Experimente erarbeiten die Schüler verschiedene optische Phänomene,
so dass sie befähigt werden, Naturerscheinungen und technische Anwendungen zu erklären.
Ausbreitung des Lichts (ca. 4 Std.) (ca. 3 Std.)
• Lichtquellen und Lichtempfänger; optische Wahrnehmung; Hinweis auf die Ausbreitungs
geschwindigkeit des Lichts im Vakuum und in anderen optischen Medien[VSE]
• Lichtbündel; Lichtstrahl als Modell
• Schatten: Kern-, Halbschatten; partielle und totale Mond- und Sonnenfinsternis
Reflexion des Lichts (ca. 3 Std.)
• gerichtete und diffuse Reflexion
• Reflexionsgesetz: Einfallender und reflektierter Strahl liegen mit dem Einfallslot in einer Ebene;
Einfalls- und Reflexionswinkel sind gleich groß; Umkehrbarkeit des Lichtweges
• Reflexion an ebenen Spiegeln; Spiegelbild; Anwendungen [VSE]
Brechung, Totalreflexion und Dispersion (ca. 9 Std.)
• Verhalten des Lichts beim Übergang von einem optischen Medium in ein zweites; Umkehrbarkeit
des Lichtweges; (optisches Medium: ein optisches Medium M1 wird als optisch dichter als ein
Medium M2 bezeichnet, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts in M1 geringer als in M2
ist.)
• Zusammenhang zwischen Einfalls- und Brechungswinkel für verschiedene Medienpaare: grafische
Auswertung β-ε-Diagramm)
• Totalreflexion; Bedingungen für das Eintreten der Totalreflexion
• Brechung an planparalleler Platte und am Prisma
• Naturerscheinungen und technische Anwendungen für Brechung und Totalreflexion
• Dispersion; Brechung des weißen Lichts beim Durchgang durch ein Prisma: kontinuierliches
Spektrum, monochromatisches Licht, an den sichtbaren Bereich des Spektrums angrenzende
Spektralbereiche [GE]; Entstehung des Regenbogens (aus der Geschichte: I. Newton, J. W. v.
Goethe)
Optische Linsen und optische Instrumente (ca. 11 Std.) (ca. 8 Std.)
• Brechung des Lichts durch dünne sphärische Linsen; Arten von Linsen und ihre Wirkung auf
divergente, parallele und konvergente Lichtbündel
• Begriff der optischen Abbildung; Gegenstandspunkt – Bildpunkt; Abbildung durch dünne
Sammellinsen: Zusammenhang zwischen Gegenstands- und Bildweite, Art der Bilder; grafische
Auswertung (b-g-Diagramm); qualitative Formulierung der Ergebnisse
• Abbildung durch das Auge; Arten der Fehlsichtigkeit sowie Maßnahmen zu deren Behebung [BO,
GE, VSE]
• Sehwinkel; Netzhautbild; Lupe als optisches Gerät zur Vergrößerung des Sehwinkels
• Bau und Funktionsweise von optischen Instrumenten: Fernrohr oder (und) Fotoapparat
[ME, IB, GE]
Ph 7.2 Mechanik (Teil 1)
(ca. 22 Std.)
(ca. 17 Std.)
Durch Längenmessung mit Messgeräten unterschiedlicher Messgenauigkeit erfahren die Schüler,
dass Messen eine notwendige Voraussetzung zur Gewinnung physikalischer Aussagen ist, dass
Messergebnisse mit unvermeidlichen Messfehlern behaftet sind und dass die Berücksichtigung dieser
Fehler die physikalisch sinnvolle Angabe von Messergebnissen beeinflusst.
Die Schüler lernen die Grundgrößen Kraft und Masse kennen und verfügen damit über fundamentale
(II/III: grundlegende) Kenntnisse der Mechanik. Die Auseinandersetzung mit dem Vektorcharakter
der Kraft schafft die Basis für das Verständnis des Wechselwirkungsprinzips als grundlegendes
physikalisches Prinzip. Mit dem Teilchenmodell gewinnen die Schüler einen ersten Einblick in den
Aufbau der Materie.
Länge; Längenmessung (ca. 3 Std.) (ca. 3 Std.)
• physikalische Größe als messbare Eigenschaft eines Körpers: Länge; physikalische Größe als
Produkt aus Maßzahl und Einheit [M]
• Längenmessgeräte [G]
• Messfehler; Angabe eines Messergebnisses in der Form M =  ±  M; gültige Ziffern
Kraft (ca. 12 Std.) (ca. 8 Std.)
• Wirkungen einer Kraft; statischer und dynamischer Aspekt; Arten von Kräften; Vergleich von Kräften
über ihre Wirkungen; Gleichheit von Kräften
• Bestimmungsstücke einer Kraft (Angriffspunkt, Richtung, Betrag)
• Gravitation; Schwere; Gewichtskraft als Folge der Gravitation zwischen Erde/Himmelskörper und
Körper (aus der Geschichte: Newton)
• (II/III: Ortsabhängigkeit der Gewichtskraft)
• Vielfachheit für Kräfte (Additivität: Zwei gleiche Kräfte ergeben zusammen die doppelte Kraft; oder:
Zwei Körper, die am gleichen Ort die gleiche Gewichtskraft erfahren, ergeben zusammen einen
Körper, auf den an diesem Ort die doppelte Gewichtskraft wirkt.)
• Einheit der Kraft, festgelegt über die Gewichtskraft eines bestimmten Körpers an einem bestimmten
Ort: 1 N
• Messgeräte zur Messung von Kräften
• Wechselwirkungsprinzip (Wechselwirkungskräfte, die an zwei verschiedenen Körpern angreifen);
Beispiele für Wechselwirkungskräfte
• Addition von Kräften mit unterschiedlichen Wirkungslinien; Kräfteparallelogramm; Ersatzkraft oder
resultierende Kraft;
Gleichgewicht von zwei Kräften mit gleicher Wirkungslinie
(II /III: Gleichgewicht von Kräften (Kompensationskräfte, die an einem Körper angreifen)
• Zerlegung einer Kraft in Komponenten; Eindeutigkeit der Zerlegung; praktische Beispiele für die
Addition und Zerlegung von Kräften
Masse (ca. 5 Std.) (ca. 4 Std.)
• Trägheit als Eigenschaft aller Körper; Trägheitssatz; Beispiele für das Auftreten von
Trägheitswirkungen; Trägheit im Straßenverkehr [VSE]
• Masse als physikalische Grundgröße; Masse als Begriff, mit dem sich Schwere und Trägheit von
Körpern quantitativ beschreiben lassen; Festlegung eines Messverfahrens (Definition einer
physikalischen Grundgröße)
• Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft; Ortsfaktor g als konstanter Quotient aus
Gewichtskraft und Masse; Ortsabhängigkeit des Ortsfaktors und damit der Gewichtskraft
(II/III: siehe Kraft)
Teilchenmodell (ca. 2 Std.) (ca. 2 Std.)
• Eigenschaften und Aufbau physikalischer Körper
• Kräfte zwischen den Teilchen; thermische Bewegung
Ph 7.3 Akustik
(ca. 7 Std.)
Die Schüler erarbeiten durch Experimente Entstehung, Ausbreitung und Empfang von Schall. Ihnen
werden die physiologischen Wirkungen der Schallempfindung bewusst.
Dieser Themenbereich eignet sich im besonderen Maß für die fächerverbindende Zusammenarbeit
mit Biologie und Musik.
Entstehung von Schall (ca. 2 Std.)
• Schwingungen eines Schallerregers; Schallarten; Frequenz – Tonhöhe; Amplitude – Tonstärke;
Frequenzbereich der menschlichen und tierischen Stimme
Ausbreitung von Schall (ca. 2 Std.)
• Modellvorstellung für die Ausbreitung des Schalls; Schallgeschwindigkeit in Luft und anderen
Medien
• Reflexion des Schalls
Empfang von Schall (ca. 3 Std.)
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Hörbereich beim Menschen und bei Tieren
erzwungene Schwingung; Resonanz
Schallpegel; Schall als umweltschädlicher Faktor [GE, UE]
Doppler-Effekt; Frequenzänderung bei Annäherung an eine bzw. bei Entfernung von einer
Schallquelle
Vorschlag für mögliche Projekte
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Lärm und Lärmmessung; Schutzmaßnahmen
Bau eines Fernrohres und Himmelsbeobachtungen
Bau einer Lochkamera
Fotoapparat: Einfluss der einzelnen Komponenten auf die Bildgestaltung; Bildspeicherung