Unterrichtsinhalte des Faches Physik in der Oberstufe Grundkurs
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Unterrichtsinhalte des Faches Physik in der Oberstufe Grundkurs Physik Halbjahr EinführungsPhase 1. Halbjahr Inhalte Mechanik • Kinematik und Dynamik des Massenpunktes • Gesetze der gleichförmigen und glm. beschleunigten Bewegung • träge Masse • Trägheitssatz • Kraft, Grundgleichung der Mechanik • Impuls, Impulserhaltung • Energie und Arbeit: Lageenergie und Hubarbeit, Bewegungsenergie, Beschleunigungsarbeit, Energieentwertung, Reibungsarbeit • Energiebilanzierung bei Übertragung und Umwandlung - Erhaltung und Entwertung von Energie • Kreisbewegung und Zentripetalkraft • Gravitationsgesetz EinführungsPhase 2. Halbjahr Schwingungen und Wellen • mechanische Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen harmonische Schwingungen • mechanische Wellen: Entstehung, Ausbreitung, Longitudinal- und Transversalwellen, Beugung, Interferenz Statische Felder: • Ladungen und Felder, Elektrisches Feld, homogenes Feld • elektrische Feldstärke E, Potentielle Energie im elektrischen Feld, Qualifikations- Spannung und Potential, elektrische Kapazität Phase 1. Jahr 1. Halbjahr Mögl. Kontexte Physik im Straßenverkehr Bereitstellung, Wandlung und Verbreitung von elektrischer Energie Physik auf der Kirmes, Weltraumfahrt und Sonnensystem Das menschliche Hören und die Wahrnehmung von Schall Auf der Spur des Elektrons Elektromagnetismus • magnetisches Feld, magnetische Feldstärke B • Lorentzkraft (Stromwaage), Bewegung von Ladungen in elektrischen Induktionsherd, Sound-Systeme und magnetischen Feldern (Braunsche Röhre, Fadenstrahlrohr, Wien-Filter) • elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Induktivität (verzögerter Einschaltvorgang bei Parallelschaltung von L und R, Ein- und Ausschaltvorgänge bei Spulen) QualifikationsElektromagnetische Schwingungen und Wellen Phase • elektromagnetischer Schwingkreis ( Grundphänomene, Analogien 1. Jahr zum mech. Oszillator, RCL-Schwingkreis 1Hz, Federpendel) 2. Halbjahr • elektromagnetische Wellen: Ausbreitung • Ausbreitung von Licht: Beugung, Interferenz (Mikrowelleninterferenz, Wellenwanne, Lichtbeugung am Spalt, Doppelspalt und Gitter, Wellenlängenmessung) Quanteneffekte: • lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese (h-Bestimmung mit Photozelle und Gegenfeldmethode) • de Broglie-Theorie des Elektrons, Welleneigenschaften von Qualifikations- Teilchen, (Elektronenbeugung an polykristalliner Materie) • Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe in der Phase Quantenphysik (Doppelspaltversuch mit Elektronen und Licht 2. Jahr reduzierter Intensität, Franck-Hertz-Versuch) 1. Halbjahr Atom- und Kernphysik: • Atommodelle • Linienspektrum und Energiequantelung des Atoms (Beobachtung von Spektrallinien am Gitter) • ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden, QualifikationsRöntgenspektroskopie) Phase • radioaktiver Zerfall (Halbwertszeitmessung, Reichweite von 2. Jahr Gammastrahlung, Absorption von Gammastrahlung) 2. Halbjahr • Kernspaltung, Kernbausteine, Bindungsenergie, Kettenreaktion Wie breitet sich Licht aus, und wie lässt es sich einordnen? Von klassischen Vorstellungen zur Quantenphysik Erkenntnisse über das Atom und den Atomkern Untersuchung radioaktiver Strahlung Unterrichtsinhalte des Faches Physik in der Oberstufe Leistungskurs Physik Halbjahr Inhalte Statische Felder: • Ladungen und Felder, elektrisches Feld, homogenes Feld, Coulombgesetz, radialsymmetrisches Feld • elektrische Feldstärke E, Potentielle Energie im elektrischen Feld, Spannung und Potential, elektrische Kapazität Mögl. Kontexte Auf der Spur des Elektrons Zentralfelder • Gravitationsfeld, Energie und Arbeit im Gravitationsfeld Qualifikations- • Coulombfeld • Arbeit im Zentralfeld Phase 1. Jahr 1. Halbjahr Elektromagnetismus • magnetisches Feld, magnetische Feldgröße B • Lorentzkraft (Stromwaage), Bewegung von Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern (Braunsche Röhre, Fadenstrahlrohr, Wien-Filter, Hall-Effekt) • elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Induktivität (verzögerter Einschaltvorgang bei Parallelschaltung von L und R, Ein- und Ausschaltvorgänge bei Spulen) Elektromagnetische Schwingungen und Wellen • elektromagnetischer Schwingkreis ( Grundphänomene, Analogien zum mech. Oszillator, RCL-Schwingkreis 1Hz, Federpendel, Hertz´scher Dipol) • elektromagnetische Wellen: Ausbreitung Qualifikations• Ausbreitung von Licht: Beugung, Interferenz Phase (Mikrowelleninterferenz, Wellenwanne, Lichtbeugung am 1. Jahr Spalt, Doppelspalt und Gitter, Wellenlängenmessung) Induktionsherd Sound-Systeme Wie breitet sich Licht aus, und wie lässt es sich einordnen? 2. Halbjahr Thermodynamik • 1.+2. Hauptsatz, Entropie, dissipative Strukturen • Thermodynamische Maschinen (Stirling-Motor, StirlingKreisprozess, Wärmepumpe) Relativitätstheorie • Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und deren Konsequenzen (Michelson Experiment) • Kinematik, relativistischer Impuls, Äquivalenz von Masse und Energie Quanteneffekte: • lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese (hQualifikations- Bestimmung mit Photozelle und Gegenfeldmethode) • de Broglie-Theorie des Elektrons, Welleneigenschaften von Phase Teilchen, (Elektronenbeugung an polykristalliner Materie) 2. Jahr • Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe in der 1. Halbjahr Quantenphysik (Doppelspaltversuch mit Elektronen und Licht reduzierter Intensität, Franck-Hertz-Versuch) • Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation Atom- und Kernphysik: • Atommodelle • Linienspektrum und Energiequantelung des Atoms (Beobachtung von Spektrallinien am Gitter) • ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden, Qualifikations- Röntgenspektroskopie) Phase • radioaktiver Zerfall (Halbwertszeitmessung, Reichweite von Gammastrahlung, Absorption von Gammastrahlung) 2. Jahr 2. Halbjahr • Kernspaltung, Kernbausteine, Bindungsenergie, Kettenreaktion Wärmekraftmaschinen und Wärmepumpen Umdenken in der Mechanik und Elektrik Veränderung in der Raum-Zeit-Vorstellung Von klassischen Vorstellungen zur Quantenphysik Erkenntnisse über das Atom und den Atomkern Untersuchung radioaktiver Strahlung
