Physik - Alexander-Coppel

Städtische Gesamtschule Solingen:
Schulinterner Lehrplan / Fach „Physik“ – Sekundarstufe II
Jahrgang 11:
a)Teilnahme am Straßenverkehr
dabei: Größen und Einheiten in der Mechanik (s,t,v,a,m,F) und deren Festlegungen, Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung,
Newtonsche Axiome, Arbeit, Energie, Energieformen und deren Umwandlung,
Energie- Erhaltungssatz, Reibung und Luftwiderstand, Impuls und Impulserhaltung, Stoßvorgänge
b)Physik und Sport
dabei: Ungestörte Überlagerung von Bewegungen, Wurfbewegungen, Kreisbewegung und deren Gesetzmäßigkeiten, Zentripetalkraft, Radialbeschleunigung,
„Zentripetalkraft“
c)Himmelsmechanik (Orientierungswissen!)
dabei: Astronomische Weltbilder, Keplersche Gesetze, Planetensystem,
Gravitationskraft und –feld, kosmologischer Ausblick (Urknall etc.)
d)Auf der Spur des Elektrons
dabei: Wiederholung der Gesetzmäßigkeiten im elektrischen Stromkreis, Definition
der Größen (Grund- / abgeleitete), Ladung und elektrisches Feld, elektrische
Feldstärke E
Jahrgang 12:
e)Fortsetzung: Auf der Spur des Elektrons
dabei: Homogenes und radialsymmetrisches (nur LK!) Feld, potenzielle Energie
im Feld, Potenzial und elektrische Spannung, Kondensator (Kapazität,
Dielektrikum), magnetisches Feld, Feldgröße B, Lorentzkraft (Stromwaage),
Erzeugung freier Elektronen, Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und
magnetischen Feldern (Braunsche Röhre, Fadenstrahlrohr, Wien-Filter),
Hall-Effekt (nur LK!)
f) Bereitstellung, Umwandlung und Verteilung elektr. Energie
dabei: Elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz (Drehung einer Leiterschleife im Magnetfeld), Selbstinduktion, Induktivität (u.a. Ein- und Ausschaltvorgänge bei Spulen), Elektromotor, Generator, Transformator, Wechselspannung,
Wechselstromwiderstände und deren Schaltungen
g)Wellenvorgänge in der Natur / Wasserwellen
dabei: Schwingungsvorgänge bei verschiedenen Oszillatoren, Schwingungsgrößen
und -gleichungen, harmonische Schwingung, erzwungene, gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen, Resonanz, gekoppelte Pendel, Entstehung und Ausbreitung von Wellen, transversale vs. longitudinale Wellen
h)Grundlagen der drahtlosen Nachrichtenübermittlung
dabei: Elektromagnetischer Schwingkreis, Analogie zum mechanischen Oszillator,
Rückkopplungsprinzip, Hertzscher Dipol und Ausbreitung elektromagnetischer
Wellen, Mikrowellenexperimente und Wellenwanne: Reflexion, Brechung, Beugung,
Huygens’sches Prinzip, Interferenz, stehende Wellen, Informationsübertragung
Jahrgang 13:
Grundkurs:
zum Teil Fortsetzung der Unterrichtsinhalte aus dem Jahrgang 12
ansonsten:
i) Eine neue Vorstellung von Licht
dabei: Wiederholung der Strahlenoptik aus der Sekundarstufe I, Reflexion,
Brechung, Brechungsindex und Totalreflexion, Dispersion, Beugung, Interferenz
(an Einzelspalt, Doppelspalt, Gitter, Rowlandgitter), Wellenlängenbestimmung,
Polarisation, Farbaufspaltung, Elektromagnetisches Spektrum,
Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes
j) Energieentwertung und Irreversibilität (nur LK !)
dabei: Grundbegriffe der Thermodynamik, 1. und 2. Hauptsatz, dissipative Strukturen, Thermodynamische Maschinen (Stirling-Motor, -Kreisprozess, Wärmepumpe)
k)Von der Quantenphysik und unseren Vorstellungen von Atomen
dabei: Wellenstruktur der Materie, Fotoeffekt (h-Bestimmung mit Gegenfeldmethode), Energiequantelung im Atom, Atommodelle (Spektrallinien, Franck-HertzVersuch), Emission und Absorption von Strahlung, de-Broglie-Theorie des
Elektrons (Elektronenbeugung), Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe
(Doppelspaltversuch mit Elektronen und Licht reduzierter Intensität), Radioaktiver Zerfall, Radioaktive Strahlung und ihre Eigenschaften, Kernumwandlungen,
Energie durch Spaltung und Fusion, Kernkraftwerke und deren Gefahren
l) Veränderungen in unserer Raum-Zeit-Vorstellung (nur LK !)
dabei: Raum und Zeit, Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und deren Konsequenzen
(Michelson-Experiment), Bezugssysteme, Relativitätsprinzip, Längenkontraktion
und Zeitdilatation, relativistischer Impuls, Äquivalenz von Masse und Energie
m)Integrierende und vertiefende Wiederholung der Themengebiete aus der
Qualifikationsphase im Hinblick auf die Abiturprüfung
Stand:
25. August 2005