Curriculum EF - Gymnasium Nepomucenum Rietberg.

Curriculum Physik EF
Stand 8_12 Ger/Hwka/Smits
1) Kinematik: Gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegung, freier Fall, waagerechter
Wurf, fakultativ: Schiefer Wurf, Fall mit Reibung, Vereinbarung: keine vektoriellen Betrachtungen
(20h, Abschluss etwa mit Ende Oktober)
Kontexte: Sport, Verkehr
Methodisch: Kinematik mithilfe der digitalen Videoanalyse:
a) Erarbeitung der besonderen Bewegungsarten (4h)
- Analyse der Bewegung eines 100m-Läufers, Auswertung der Ergebnisse mit Excel
- Erarbeitung der beiden vorkommenden Bewegungsarten: gleichmäßig beschleunigt im ersten
1
Teil, gleichförmig im zweiten Teil des Laufes, Herleitung der Formeln, in 𝑠 = 2 𝑎𝑡 2 ergibt sich der
1
Bruch aus den Messerergebnissen, Begründung evtl. mit 𝑣̅ = 2 𝑣𝑚𝑎𝑥
In der Klausur wird verlangt, dass diese Bewegungsarten und allgemein die Konzepte
„Geschwindigkeit“, „Durchschnittsgeschwindigkeit“, „Beschleunigung“ dargestellt werden
können, und zwar nicht nur formelmäßig, sondern durch Schaubilder und Erläuterungen
b) Anwenden und Üben dieser Konzepte – darin ein kleiner Algebrakurs zu 𝑎 =
𝑏
𝑐
𝑢𝑛𝑑 𝑠𝑜):
- Analyse eines zweiten Läufers, Vergleich mit dem ersten (2h)
- Bearbeitung von Übungsaufgaben zu den Bewegungsarten, differenzierend: (6h)
Einfache Auswertungsaufgaben mithilfe der Formeln s=.., v=…, 𝑣̅ …,
Transferaufgaben, die sich durch Umstellen und Vermischen der Formeln ergibt,
qualitative u. quantitative Aufgaben zu Diagrammen (z.B. schwarzer C. S. 15 oben)
komplexe Aufgaben, die sich z.B. durch die Überlagerung von Bewegungen ergibt
(Beschleunigung aus einer Bewegung heraus), diese werden in der Klausur nicht verlangt
speziell: grüne Welle und Verkehrsgericht aus dem schwarzen Cornelsen S. 14/22-23
- Projektbericht der Schüler: diese analysieren selbstständig eine vorgegebene oder selbst
gefilmte Bewegung und schreiben nach Anleitung einen Bericht darüber (2h + HA) (freier Fall mit
Reibung, Kugelstoß (schwer!), Turmspringer, Bremsvorgang, …)
d) Analyse des freien Falls, mit Videoanalyse und evtl. auch Fallversuchen im Labor, Analyse des
waagerechten Wurfs und des Superpositionsprinzips (4h)
2) Dynamik (14h, darin die erste Klausur, Abschluss mit Beginn des Dezember)
a) Trägheit der Masse qualitativ und mit historischen Texten aus dem schwarzen C. S. 6-7 (2h)
b) Aktio = Reaktio, scharzer C. S. 8-9 (2h)
c) Grundgleichung der Mechanik: (6h)Versuche mit der Fahrbahn, Trägheit der beschleunigenden
Maße wir bewusst zunächst vernachlässigt und später als Korrekturfaktor erkannt, größere
Versuchsreihen werden von den Schülern außerhalb des U. durchgeführt (Aufbau im
Schülerlaborraum), parallel dazu Videoanalysen oder Fendt-Versuche, Zusammenhang zum
freien Fall: 𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑔, mit schwere Masse ~ träge Masse
d) Bearbeitung von Übungsaufgaben, differenzierend (4h)
3) Schwingungen und Wellen, Kontext Akustik und Lichtphänomene
- Grundlagen Schwingungen (S. 106-108) ohne Formel für harmonische Schwingung:
Grundbegriffe Periodendauer, Frequenz, Elongation, Amplitude, t-y-Diagramm, Versuche zur
Abhängigkeit von T bei Feder- und Fadenpendel
- Grundlagen Wellen: S. 122-125: Ausbreitung einer Störung, Entstehung des Wellenbildes (x-yDiagramm aus dem t-y-Diagramm, z.B. bei einer Dreieckswelle), Unterscheidung Transversal- und
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Longitudinalwelle, Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Koppelungsstärke, c = λ∙f,
Erzeugung stehender Wellen durch Reflexion – nur Phänomen
- Kontext Akustik: Versuche Station 1, 3, 5,6,7 zur Schallausbreitung, Schallgeschwindigkeit,
Eigenschwingung und Resonanz, Eigenschwingung und Obertöne, Frequenz und Periodendauer
4) Impuls und Energie
(wird von Oliver ausgearbeitet)