Lernbaustein3 Lernbereich 1:Analysieren und Beurteilen von

Lernbaustein3
Lernbereich 1:Analysieren und Beurteilen von geradlinigen Bewegungsformen (20 Std.)
Lerninhalte
Unterrichtshinweise
Methoden
Kenntnis des Einheitensystems
-Grundgrößen
-abgeleitete Größen
Physikalische Größen als Produkt von Maßzahl
und Maßeinheit;
Physikalische Vorsätze;
Umrechnungen z.B. von km/h in m/s;
Potenzschreibweise üben.
Lehrer-Schüler-Gespräch
Bewegungen in verschiedenen Bezugssystemen
beschreiben.
Trägheitssatz als1. Newtonsches Axiom
Den Begriff „Trägheit“thematisieren;
Inertialsysteme als besondere Bezugssysteme;
zwischen Inertialsystemen und NichtInertialsystemen unterscheiden;
Formulieren des Trägheitssatzes.
Demo-und Schülerexperimente
Die gleichförmige Bewegung
Entwicklung der Gesetze;
Darstellung im t-s-und t-v-Diagramm;
Lösen von Aufgaben wie Überholvorgänge,
Treffpunkt bei entgegengesetzten Bewegungen;
Vernetzung mit der Mathematik:
Lösen von linearen Gleichungssystemen.
Lehrer-Schüler-Gespräch
Einzelarbeit
Partnerarbeit
Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung
Beschleunigung als Geschwindigkeitszuwachs
pro Zeit;
Gesetze der beschleunigten Bewegung aus dem
Experiment herleiten;
Aufgaben mit den Bewegungsgesetzen lösen;
Formeln umstellen ;
Diagramme interpretieren und zeichnen.
Der freie Fall
Unabhängigkeit der Fallbeschleunigung von der
Masse demonstrieren;
Ermittlung der Fallbeschleunigung;
Ortsabhängigkeit der Fallbeschleunigung;
Reaktionstests;Anwendungsaufgaben
Fahrbahnversuche mit Auswertung in
Gruppenarbeit
Demoexperiment:Fallröhre
Demoexperiment:Fallversuche mit dem Cassy
Lab
Schülerexperimente
Lernbereich 2 :Beschreiben und Anwenden des Unabhängigkeits-und Superpositionsprinzips auf Bewegungsvorgänge (20 Std.)
Lerninhalte
Unterrichtshinweise
Methoden
Vektorcharakter von Geschwindigkeit und
Beschleunigung
Physikalische Größen in Vektoren und Skalare
unterscheiden;
Vektoreigenschaften:
-Länge
-Richtung
-Anfangspunkt
Lehrer-Schüler-Gespräch
Vektoraddition von Geschwindigkeiten
Graphische Methode :Konstruktionvon
Vektorparallelogramm und Vektordreieck;
Aufgaben:z:B.Überqueren eines Flusses;
Flugzeug mit Gegen-oder Rückenwind.
Lehrervortrag
Erklärung am waagrechten Wurf;
Konstruktion der Wurfparabel;
schiefer Wurf;
senkrechter Wurf (nach oben, nach unten).
Demoexperiment
Superpositionsprinzip
Simulation am OHP
Schülerexperimente
Lernbaustein 4
Lernbereich 1:Einordnen, Beschreiben und Anwenden von Kräften (10 Std.)
Lerninhalte
Unterrichtshinweise
Grundgleichung der Mechanik als
2. Newtonsches Axiom
Herleitung des Gesetzes aus Fahrbahnversuchen; Demoexperiment
Lösen von praxisbezogenen
Anwendungsaufgaben;
Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft Lehrer-Schülergespräch
thematisieren;
Atwoodsche Fallmaschine.
Reibungskräfte
Haftkraft, Gleitreibungskraft, Rollreibungskraft Schülerexperimente
im Experiment erfahren und unterscheiden;
Reibungsgesetze entwickeln und Reibungszahlen
ermitteln;
Reibunskräfte beim Bremsen;
Lehrervortrag
Abhängigkeit der Bremsverzögerung von der
Straßenbeschaffenheit;
Berechnen von Bremsweg und Bremszeit;
Partner -und Einzelarbeit
Hinweise zur Verkehrsicherheit.
actio=reactio
3.Newtonsches Axiom
Erfahren, dass jede Kraft eine Gegenkraft
hervorruft;
actio und reactio bei der Fortbewegung;
Raketenantrieb
Schülerexperimente
Vektoreigenschaft der Kraft;
Konstruktion des Kräfteparallelogramms;
Vernetzung mit der Mathematik:
Trigonometrische Funktionen;
Kräftezerlegung an der schiefen Ebene :
Hangabtriebskraft und Normalkraft;
Anwendungsaufgaben:“Bremsen am Hang“
Lehrervortrag
Kräfteaddition
und
Kräftezerlegung
Methoden
Literaturarbeit
Schülerexperimente
Lehrer-Schülergespräch
Demoexperiment
Lernbereich 2:Anwenden der Erhaltungsgrößen der Mechanik (30 Std.)
Lerninhalte
Unterrichtshinweise
Methoden
Definition der mechanischen Arbeit
Arbeit als Produkt aus Kraft und Weg;
Lehrer-Schülergespräch
Herleitung der Maßeinheit ;
Vergleich der Maßeinheiten Joule und kcal;
Umrechnungen verschiedener
Maßeinheiten,auch kWh.
Unterscheiden der 4 mechanischen
Arbeitsformen:
-Hubarbeit
-Spannarbeit
-Beschleunigungsarbeit
-Reibungsarbeit
Herleitung der Formeln für die verschiedenen
Arbeitsformen unter Benutzung der bekannten
Gleichungen;
Entwicklung der Spannarbeit aus dem
Arbeitsdiagramm;
einfache Anwendungsaufgaben.
Lehrervortrag
Energie und Arbeit
Energie als Zustandsgröße
Arbeit als Prozessgröße
Lehrervortrag
Verschiedene Energieformen:
-Höhenenergie
-Bewegungsenergie
-Spannenergie
Umwandelbarkeit der
Energieformen:z.B.Energieumwandlung im
Kraftwerk;
Übergang der Energie auf andere Körper;
Lehrer-Schülergespräch
Energieerhaltung
Anwendung des Energieerhaltungssatzes auf
Anwendungsaufgaben;
Thematisierung der „Energieverluste“ durch
Reibungseffekte;
Partnerarbeit
Impulserhaltungssatz
Die Stoßgesetze experimentell zeigen und durch Demoexperiment
Rechnung theoretisch unterlegen.