Lehrplan Sekundarstufe II

Schulcurriculum G8 - Oberstufe
JG
EF1
EF2
Fach: Physik
Stand 1/2013
Inhalte des Hauscurriculums
Obligatorik Abitur 2014
Obligatorik Abitur 2015
(auf der Grundlage des Lehrplans)
Mechanik: Teilnahme am
Straßenverkehr
 Träge Masse (Bremsen,
Richtungswechsel)
 Geschwindigkeit (Momentan und
Durchschnitt)
 Beschleunigung (Reaktionsweg,
Bremsweg, Anhalteweg)
 Freier Fall (Transfer der
Bewegungsgesetze)
 Wurfbewegungen (waagerechter
Wurf, Unabhängigkeitsprinzip)
 Grundgleichung der Mechanik
 Kräftezerlegung (Anfahren am Berg)
 Lageenergie und Hubarbeit
 Bewegungsenergie und
Beschleunigungsarbeit
 Energieentwertung und
Reibungsarbeit
 Impuls, Impulserhaltung
(Stoßvorgänge, Crash)
Vom Karussel über die Bewegungen
der Himmelskörper zur
Weltraumfahrt
 Gleichmäßig beschleunigte
Kreisbewegung
 Kräftebetrachtung: Zentripetalkraft
und Zentrifugalkraft
 Bewegung von Himmelskörpern,
Keplersche Gesetze
 Welch Kraft hält Planeten auf ihrer
Bahn? Gravitationsgesetz,
Gravitationsfeld
 Umlaufbahnen von Satelliten,
Bedeutung der Satelliten,
Treibstoffverbrauch, Raketenantrieb
 Energiebetrachtungen
(Gravitationspotentiale) führen zur
Fluchtgeschwindigkeit (Flug ins All)
(Schulministerium - Standardsicherung)
(Schulministerium - Standardsicherung)
Methodische Schwerpunkte
(allgemein und fachspezifisch)
Methodische Schwerpunkte für
alle Stufen:
Es sollen da, wo es möglich ist,
Schülerexperimente oder Lernstationen
eingesetzt werden. Von Stufe zu Stufe
sollte dabei der Grad der
Selbständigkeit bei der Durchführung
von Experimenten wachsen.
Zu den Unterrichtsgegenständen sollen
möglichst Anbindungen an Alltagsphänomene oder technische Vorgänge
hergestellt werden, bzw. sollen auch
Alltagsphänomene als Ausgangspunkt
für die Untersuchung physikalischer
Gesetzmäßigkeiten dienen. So soll der
Physikunterricht dazu beitragen, unsere
Umwelt besser zu verstehen. Hier soll
die naturwissenschaftliche
Herangehensweise an Probleme in
elementarer Form eingeübt werden.
Q1/1 Elektrik: auf der Spur des
Elektrons
 Nachweis und Messung elektrischer
Ladung
 Die elektrische Stromstärke
 Spannungsbegriff
 Erzeugung und Veranschaulichung
von elektrischen Feldern
 Potential
 Bahnkurve von Elektronen im E-Feld
 Erzeugung und Veranschaulichung
magnetischer Felder
 Magnetische Feldstärke B
 Bewegung des Elektrons im B-Feld
 Elektrischer Energie: Kondensatoren
(Kapazität)
Q1/2 Bereitstellung, Wandlung und
Verteilung elektrischer Energie
 Grundlagen zu Generator und Motor:
1. und 2. Induktionsgesetz, magnetischer Fluss, Lenz'sche Regel
 Das Magnetfeld: Selbstinduktion,
Eigeninduktivität
 Verteilung elektrischer Energie:
Transformatoren, Hochspannunsleitungen, Leitungsverluste
 Alternative zur herkömmlichen
Erzeugung elektrischer Energie
 Physikalische Grundlagen der
Informationsübertragung, Akustik
& Erzeugung elektromagn. Wellen
 Harmonische Schwingung,
Schwingungsgrößen
 Ausbreitung, Reflexion und
Überlagerung von Schallwellen
 Huygens'sches Prinzip
 Beugung und Interferenz
 Erzeugung elektromagnetischer
Schwingungen (Schwingkreis)
 Übergang zum Hertz'schen Dipol.
Energieabstrahlung?
 Untersuchung der Wellen:
Wellenlänge, stehende Wellen,
Interferenz, Beugung
Ladungen und Felder
Ladungen und Felder
E-Feld, elektrische Feldstärke,
E-Feld, elektrische Feldstärke,
Spannung (Feldkraft im homogenen Feld,
radialsymmetrisches Feld)
B-Feld, Lorentzkraft (Stromwaage)
Bewegung von Ladungsträgern in elektr.
Und magn. Feldern (Fadenstrahlrohr,
Wien-Filter, Hall-Effekt)
Spannung (Feldkraft im homogenen
Feld, radialsymmetrisches Feld)
B-Feld, Lorentzkraft (Stromwaage)
Bewegung von Ladungsträgern in
elektr. und magn. Feldern (Fadenstrahlrohr, Wien-Filter, Hall-Effekt)
Elektromagnetismus
Elektromagnetische Induktion,
Induktionsgesetz mit zeitlicher
Veränderung von A und B
Im Leistungskurs zusätzlich:
Selbstinduktion, Induktivität
(verzögerter Einschaltvorgang bei
Parallelschaltung von L und R, Ein- und
Ausschaltvorgänge bei Spulen)
Elektromagnetismus
Elektromagnetische Induktion,
Induktionsgesetz mit zeitlicher
Veränderung von A und B
Im Leistungskurs zusätzlich:
Selbstinduktion, Induktivität (verzögerter
Einschaltvorgang bei Parallelschaltung
von L und R, Ein- und Ausschaltvorgänge
bei Spulen)
Elektromagnetische Schwingungen
und Wellen
Interferenz (Mikrowelleninterferenz,
Wellenwanne, Lichtbeugung am Spalt,
Doppelspalt und Gitter,
Wellenlängenmessung)
Im Leistungskurs zusätzlich:
Elektromagnetischer Schwingkreis
Elektromagnetische
Schwingungen und Wellen
Interferenz (Mikrowelleninterferenz,
Wellenwanne, Lichtbeugung am Spalt,
Doppelspalt und Gitter,
Wellenlängenmessung)
Im Leistungskurs zusätzlich:
Elektromagnetischer Schwingkreis
Q2/1 Quanteneffekte
Teilchenaspekt des Lichts:
Lichtelektrischer Effekt (h-Bestimmung mit
Photozelle und Gegenfeldmethode)
Wellenaspekt des Elektrons: de BroglieTheorie des Elektrons (Elektronenbeugung
an polykristalliner Materie)
Wellen- und Teilchenaspekt von
Quantenobjekten: Grenzen der
Anwendbarkeit klassischer Begriffe in der
Quantenphysik (Doppelspaltversuch mit
einzelnen Elektronen und mit Licht
reduzierter Intensität).
Im Leistungskurs zusätzlich:
Heisenberg´sche
Unbestimmtheitsrelation
Im Leistungskurs zusätzlich:
Quanteneffekte
Teilchenaspekt des Lichts:
Lichtelektrischer Effekt (h-Bestimmung
mit Photozelle und Gegenfeldmethode)
Wellenaspekt des Elektrons: de Broglie-Theorie des Elektrons (Elektronenbeugung an polykristalliner Materie)
 de Broglie-Theorie des Elektrons,
Wellen- und Teilchenaspekt von
Welleneigenschaften von Teilchen
Quantenobjekten: Grenzen der
(Elektronenbeugung an polykristaliner
Anwendbarkeit klassischer Begriffe in
Materie, Elektronenmikroskop)
der Quantenphysik (Doppelspaltversuch
mit einzelnen Elektronen und mit Licht
 Grenzen der Anwendbarkeit klassischer
reduzierter Intensität).
Begriffe in der Quantenphysik
Im Leistungskurs zusätzlich:
(Doppelspaltversuch mit Elektronen und
Heisenberg´sche
Licht reduzierter Intensität)
Unbestimmtheitsrelation
Im Leistungskurs zusätzlich:
Im Leistungskurs zusätzlich:
Relativitätstheorie
Relativitätstheorie
Relativitätstheorie
Konstanz der Lichtgeschw. und deren
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und
Konstanz
der
Lichtgeschwindigkeit
und
Konsequenzen, Michelson-Exp.
deren Konsequenzen, Michelson-Exp.
deren
Konsequenzen,
Michelson-Exp.
Zeitdilatation und Längenkontraktion
Zeitdilatation und Längenkontraktion
Zeitdilatation
und
Längenkontraktion
(Lichtuhr)
(Lichtuhr)
(Lichtuhr)
Relativistischer Impuls, Äquivalenz
Relativistischer Impuls, Äquivalenz von
Relativistischer
Impuls,
Äquivalenz
von
von Masse und Energie
Masse und Energie
Masse und Energie
Atom- und Kernphysik
Atom- und Kernphysik
Atom- und Kernphysik
Linienspektren in Absorption und
Linienspektren
in
Absorption
und
 Linienspektren und
Emission und Energiequantelung des
Emission
und
Energiequantelung
des
Energiequantelung des Atoms,
Atoms, Atommodelle (Bohr’sches
Atoms,
Atommodelle
(Bohr’sches
Atommodelle (Betrachtung von
Atommodell, Beobachtung von
Atommodell,
Beobachtung
von
Spektrallinien am Gitter, Franck-HertzSpektrallinien am Gitter,
Spektrallinien
am
Gitter,
Versuch)
Franck-Hertz-Versuch)
Franck-Hertz-Versuch)
 Ionisierende Strahlung
Im Leistungskurs zusätzlich:
Im Leistungskurs zusätzlich:
(Röntgenspektroskopie)
Potentialtopfmodell (eindimensional)
 Potentialtopfmodell (eindimensional)
Röntgenbeugung, Röntgenspektroskopie Röntgenbeugung, Röntgenspektrosk.
 Radioaktiver Zerfall
Ionisierende Strahlung und ihre
Ionisierende Strahlung und ihre
(Halbwertszeitmessung, Reichweite
Energieverteilung
Energieverteilung
und Gammastrahlung, Absorption von
Radioaktiver Zerfall
Gammastrahlung, Zerfallsreihen
Radioaktiver Zerfall
(Halbwertszeitmessung, Reichweite von
(Halbwertszeitmessung, Reichweite von
-Strahlung, Absorption von -Strahlung)
-Strahlung, Absorption von -Strahlung
Bindungsenergie, Massendefekt
Bindungsenergie, Massendefekt
(Interpretation des Diagramms
(Interpretation des Diagramms
„Nukleonenanzahl-Bindungsenergie“)
„Nukleonenanzahl-Bindungsenergie“)
Kernspaltung und Kernfusion,
Kernspaltung und Kernfusion,
Kettenreaktion
Kettenreaktion
 Lichtelektrischer Effekt und
Lichtquantenhypothese (Experimentell:
LED-Messungen,
Solarzellenmessungen, h-Bestimmung
mit Photozelle und Gegenfeldmethode)
Q2/2
Quanteneffekte