Prüfungsschwerpunkte mündliche und schriftliche Prüfung Physik schriftliche Prüfung Dauer: 120 min. Hilfsmittel: Tabellen- und Formelsammlung ohne ausführliche Musterbeispiele sowie ohne Wissensspeicheranhang nicht programmierbarer Taschenrechner Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung Ablauf: - 15 min zum Vertrautmachen mit den Prüfungsaufgaben, anschließend 120 min Arbeitszeit - es sind 4 Pflichtaufgaben und 1 (von 3) Wahlaufgaben zu bearbeiten - Aufgabe 1 beinhaltet ein Demonstrationsexperiment durch den Lehrer und ist zuerst zu bearbeiten - eine Wahlaufgabe beinhaltet ein Schülerexperiment mündliche Prüfung Dauer: 15 min. Vorbereitung: 30 min. Hilfsmittel: Tabellen- und Formelsammlung ohne ausführliche Musterbeispiele sowie ohne Wissensspeicheranhang nicht programmierbarer Taschenrechner Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung Ablauf: - Prüfung beginnt mit einem Einstiegsthema, welches mit einem Schülerexperiment verbunden ist - Einstiegsthema wird aus einem Themenkatalog während der Konsultationen gewählt - zum Einstiegsthema wird verbunden mit dem Experiment ein Vortrag gehalten - im zweiten Teil der Prüfung wird eine gezogene Aufgabe bearbeitet Hinweise zu den Experimenten - das Experiment wird im Vorbereitungszimmer für die mündliche Prüfung durchgeführt und bei Bedarf während der Prüfung nochmals vor der Prüfungskommission gezeigt - notwendige Geräte für das Experiment sind selbständig aus den bereitgestellten auszuwählen Mechanik Gleichförmig und gleichmäßig beschleunigte Bewegung Charakterisieren der physikalischen Größen Weg, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung; Augenblicks- und Durchschnittsgeschwindigkeit Gegenüberstellung gleichförmige und gleichmäßig-beschleunigte Bewegung; Gleichförmige Kreisbewegung und freier Fall Zusammenhang zwischen Bewegungen und dabei auftretenden Kräften Anwendung: v-t-Diagramm einer Bewegung; Untersuchung der Bewegung eines Fahrzeuge; Darstellung von Bewegungsabläufen im s-t-Diagramm Kräfte und ihre Darstellung Charakterisierung der Größe Kraft, Wirkungen von Kräften; Kräfte und ihre Darstellung Ermittlung resultierender Kräfte mit Kräfteparallelogramm; Bestimmung von Teilkräften mit Hilfe des Kräfteparallelogrammes Kraftumformende Einrichtungen Gesetze für alle kraftumformenden Einrichtungen; Arbeit und Kräfte an kraftumformenden Einrichtungen; Berechnungen an kraftumformenden Einrichtungen Anwendungen von kraftumformenden Einrichtungen (feste und lose Rolle, Flaschenzug, Hebel, geneigte Ebene) Newtonsche Gesetze Eigenschaften der Masse von Körpern; Wechselwirkungsgesetz; Trägheitsgesetz; Newtonsches Grundgesetz; Erläutern der Zusammenhänge an Beispielen Auswertung von Experimenten; Berechnung mit Hilfe des Newtonschen Grundgesetzes; Beschleunigungen und wirkende Kräfte Anwendung zum Trägheitsgesetz Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Schweredruck in Flüssigkeiten; Entstehung, Eigenschaften und Berechnung des Schweredrucks, Berechnung der Druckkraft infolge des Schweredrucks Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen: Begriff, Entstehung, Anwendung; Fliegen; Schweben, Sinken, Steigen, Schwimmen Mechanische Schwingungen und Wellen Schwingungen und Wellen: Begriff, Voraussetzungen, Beispiele, , Eigenschaften Charakterisieren der zur Beschreibung nötigen physikalischen Größen (Kenngrößen) y-t-Diagramm einer ungedämpften mechanischen Schwingung: Zeichnen, Bestimmen von Kenngrößen aus dem y-t-Diagramm Fadenpendel: Experiment zum Nachweis des Zusammenhanges zwischen T und l beim Fadenpendel; Energieumwandlungen; Inhaltliche Überlegung zur Periodendauer eines Fadenpendels; Berechnung der Länge, Schwingungsdauer und Frequenz eines Fadenpendels; Anwendungen Bestimmung von Kenngrößen einer Welle aus y-t- und y-s-Diagrammen Anwendung von Welleneigenschaften Optik Reflexion des Lichtes Begriff der Reflexion; Reflexionsgesetz (Aussage, Bedingung, Gleichung, Skizze) Anwendung des Reflexionsgesetzes am ebenen Spiegel Anwendungsbeispiele für Spiegel Bildentstehung am Hohlspiegel Totalreflexion Brechung des Lichtes Begriff der Brechung; Brechungsgesetz (Aussage, Bedingung, Gleichung, Skizze) Strahlenkonstruktion an Sammellinsen;Ermittlung von Bildweite und Bildgröße durch Strahlenkonstruktion an Sammellinsen Berechnen des Brechungswinkels mit Hilfe des Brechungsgesetzes Entstehung eines Spektrums Bildentstehung an einfachen optischen Geräten Anwendung: Lochkamera; Fotoapparat Aufbau und Strahlengang im astronomischen Fernrohr Thermodynamik Thermisches Verhalten der Körper Temperatur und Temperaturskalen Feste Stoffe und Gase bei Temperaturänderung Anomalie des Wassers Berechnung von Längenunterschieden Wärme und Aggregatzustandsänderungen Die physikalische Größe Wärme Temperaturverlauf beim Erwärmen und Abkühlen 1. Hauptsatz der Thermodynamik (Energieerhaltungssatz) Anwendung zum 2. Hauptsatz der Thermodynamik Berechnung zur Grundgleichung der Wärmelehre Zusammenhang zwischen zugeführter Wärme und Temperaturerhöhung Wärmedämmung Schmelzen von Eis Wärme und mechanische Arbeit, Wirkungsgrad Viertakt-Ottomotor: Aufbau und Wirkungsweise Viertakt-Dieselmotor: Aufbau und Wirkungsweise Einsatz von Otto- und Dieselmotoren Energieumwandlungen beim Viertakt-Dieselmotor Zur Bedeutung des Wirkungsgrades Berechnung zum Wirkungsgrad Elektrizitätslehre Gesetze im Gleichstromkreis Voraussetzungen für den Stromfluss Charakterisieren elektrischer Größen elektrische Stromstärke und Spannung im unverzweigten und verzweigten Stromkreis Anwendungen und Berechnungen zum unverzweigten und verzweigten Stromkreis Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke, Ohmsches Gesetz; Widerstandsgesetz Berechnung eines Vorwiderstandes Elektromagnetische Induktion Entstehen einer Induktionsspannung, Induktionsgesetz, Anwendung Aussage und Anwendung der Lenzschen Regel Wechselstromgenerator (Aufbau, Wirkungsweise) Transformator, Experiment und Berechnung zur Spannungsübersetzung, Anwendungen Leitung in Metallen, im Vakuum und in Halbleitern Grundlegendes zu Leitungsvorgängen (Voraussetzungen, Ablauf) Elektrischer Leitungsvorgang in Metallen Elektrischer Leitungsvorgang im Vakuum, Elektronenstrahlröhre Leiter, Halbleiter, Isolator; Beispiele; Halbleiterdiode; Transistor Kernphysik Radioaktivität Strahlenarten, -eigenschaften Nutzen und Gefahren von Kernreaktoren Wirtschaftliche Vorteile der Nutzung von Kernreaktoren Umwandlung von Kernenergie in elektrische Energie Schutzmaßnahmen bei Kernreaktoren Gefahren beim Transport verbrauchter Brennelemente Vor- und Nachteile von Kernreaktoren bei der Energiegewinnung Energie, Umwelt und Mensch Mechanische und elektrische Energie Energie und Energieformen; Energieumwandlungen zur Gewinnung elektrischer Energie, Kraftwerke Inhaltlicher Vergleich potentieller und kinetischer Energien zweier Körper Berechnung von kinetischer und potentieller Energie Berechnung von elektrischer Energie Arbeit und Leistung Mechanische Arbeit: Begriff, Hubarbeit, Berechnung, Beispiele nennen für verschiedene Formen mechanischer Arbeit Mechanische Leistung: Begriff, Berechnung, Beispiele Elektrischen Leistung: Begriff, Berechnung Alternative Energiequellen Verwendung alternativer Energiequellen