Zusammenfassung

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Unterrichtsinhalte in der Sekundarstufe II
Einführungsphase
Bewegungsarten an Beispielen aus „Physik und Verkehr“ oder „Physik und Sport“ mit dem
Modell Punktmasse
- geradlinig gleichförmige Bewegung
- gleichmäßig beschleunigte Bewegung
- Kreisbewegung
- Formulierung der zugehörigen Bewegungsgesetze und deren graphische
Veranschaulichung
Überlagerung von Bewegungen
- freier Fall und Wurfbewegungen
- Analyse von Filmausschnitten, in denen Würfe eine Rolle spielen
Kraft, Arbeit, Energie und Impuls
- Unterscheidung zwischen Prozess- und Zustandsgröße
- Energieumwandlung und Energieerhaltung
- Bedeutung des Vorzeichens der Arbeit
- Kraft und Impuls als gerichtete physikalische Größe
- Vektorielle Zerlegung bzw. Addition von Kräften
- Impulserhaltung
Rotationsbewegungen mit dem Modell starrer Körper
- Drehimpuls, Trägheitsmoment und Rotationsenergie
Gravitation und Raumfahrt
- Modellbildung in Physik am Beispiel Feld und Feldlinien
- Historische Entwicklung des Weltbildes
- Keplersche Gesetze und das Newtonsche Gravitationsgesetz
- Analyse von Bewegungen im Gravitationsfeld
Mechanische Schwingungen und Wellen
- Begriffe Schwingung und Welle
- Kenngrößen
- Graphische Darstellungen im y(t) und y(x) Diagramm
- Praktische Beispiele
Qualifikationsphase 1
Elektrische Felder
- inhomogene und homogene Felder
- die elektrische Feldstärke als Feldgröße und deren Bestimmung
- die Arbeit im elektrischen Feld
- bewegte Ladungen im elektrischen Feld (Millikan Versuch, Elektronenstrahlröhre)
- Gesetze der Reihen- und Parallelschaltung
- der Plattenkondensator (Berechnung der Kapazität, Auf- und Entladevorgänge,
Schaltungsarten)
Magnetische Felder
- die Lorentzkraft, Definition der magnetischen Flussdichte B
- besondere Magnetfelder (um einen langen Leiter und in einer langen Spule)
- bewegte Ladungen in E und B Feldern (Hall Sonde, Massenspektrograph, e/m
Bestimmung, Zyklotron, Teilchenbeschleuniger)
- elektromagnetische Induktion
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Widerstände im Wechselstromkreis (R, C und L)
- Vergleich des elektrischen Schwingkreises mit dem harmonischen Oszillator
- Wellen und deren Eigenschaften
Qualifikationsphase 2
Modelle des Lichts
- Licht als Welle und Teilchen
- Interferenz und Beugung
- Spektren und deren Einteilung
- Photoeffekt und Compton Effekt
- Röntgenstrahlung und deren Eigenschaften
Relativitätstheorie (nur im LK)
- Michelson Interferometer
- Masse-Energie-Äquivalenz
- Energie – Impuls – Invariante
- Elektronenbeugung
Atomphysik
- historische Entwicklung der Atommodelle
- Rutherfordscher Streuversuch
- Bohrsches Atommodell
- Franck – Hertz –Versuch
- LASER
Kernphysik
- Aufbau der Atomkerne (Massendefekt und Bindungsenergie)
- Radioaktive Strahlungsarten und radioaktives Zerfallsgesetz
- Kernreaktionen und deren Einteilung
- Kernspaltung und deren Energiebilanz
- Nutzung der Kernenergie und der Vergleich mit regenerativen Energiequellen
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