Prüfungsschwerpunkte 2010 Brandenburg - Max
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Ministerium für Bildung, Jugend und Sport Grundkurs Leistungskurs Hinweise zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung 2010 Prüfungsschwerpunkte Physik 1 Schwerpunkte Die Angaben sind im Zusammenhang mit den Einheitlichen Prüfungsanforderungen (EPA) vom 01.12.1989 in der Fassung vom 05.02.2004 und dem Rahmenlehrplan für den Unterricht in der gymnasialen Oberstufe im Land Brandenburg, Physik (Rahmenlehrplannummer 403016.06, 1. Auflage 2006) zu betrachten. Grundsätzlich gelten die im Rahmenlehrplan ausgewiesenen abschlussorientierten Standards (Abschnitt 3.2). Für die Aufgabenbearbeitung haben die nachfolgend in den Schwerpunkten 1.1 bis 1.5 aufgeführten Kompetenzen besondere Bedeutung. Das Basiswissen für das Lösen von Aufgaben und Problemen in Anlehnung an die Abschnitte 4 und 5 des Rahmenlehrplans ist im Teil 1.6 ausgewiesen. Die kursiven Teile gelten zusätzlich für den Leistungskurs. 1.1 Experimentieren, Wissen zum experimentellen Arbeiten anwenden • Bewegungen in der Ebene und auf der geneigten Ebene, Bestimmung der Federspannarbeit, Stoßexperimente • Pendelauslenkung im Plattenkondensator, Schweben im elektrostatischen Feld, Aufzeichnen von Lade- und Entladevorgängen am Kondensator, Änderungen am Dielektrikum eines Kondensators, Schaltungen unter Verwendung mehrerer Kondensatoren • Magnetfelder von Dauermagneten und stromdurchflossenen Leitern, Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld, Lorentzkraft, homogenes Magnetfeld im Innern einer geraden, lang gestreckten Spule, Magnetfeld eines langen, geraden Leiters, Materie im Magnetfeld, Hall-Effekt • Ablenkung von Elektronenstrahlen in elektrischen und magnetischen Feldern, spezifische Ladung eines Elektrons (z.B. mit der Fadenstrahlröhre), Millikan-Versuch • Erzeugung von Induktionsspannungen mit Fallunterscheidungen, Induktionsspannung als zeitliche Ableitung des magnetischen Flusses, Selbstinduktion, Ein- und Ausschaltvorgänge an einer Spule im Oszillographenbild, Erzeugung einer sinusförmigen Wechselspannung, Effektivwerte für Spannung und Stromstärke • Erzeugung von Spektren des Lichtes mit Gitter und Prisma, Interferenz des Lichtes am Doppelspalt und am Transmissionsgitter, Hallwachsexperiment, äußerer lichtelektrischer Effekt mit Gegenfeld- und Kondensatormethode, Elektronenbeugung an Graphitfolien 1.2 Anwenden von Modellen • Massepunkt, Überlagerung von Feldlinienmodell: Gravitationsfeld. • elektrostatisches Feld, magnetostatisches Feld, Modell des elektrischen Leitungsvorgangs in Metallen und im Vakuum, Richtungsbestimmung der Lorentzkraft • Wellen- und Photonenmodell des Lichtes, Quantenmodell in InterferenzPolarisationsexperimenten von Elektronen und Photonen Vergleich klassischer Teilchen mit Quantenobjekten bei Doppelspaltexperimenten • Bewegungen, Seite 1 von 4 Darstellung von Feldern mit dem und Ministerium für Bildung, Jugend und Sport Hinweise zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung 2010 Prüfungsschwerpunkte Physik 1.3 Grundkurs Leistungskurs Anwenden physikalischer Grundprinzipien • Energie- und Impulserhaltung • Felder als Erscheinungsform der Materie, Kräftebilanz für Körper in Feldern, Bewegung von Körpern im Gravitationsfeld, Überlagerung von elektrischen und Gravitationsfeldern, Überlagerung von elektrischen und magnetischen Feldern, Energie elektrischer und magnetischer Felder (z.B. am Kondensator und einer geraden, lang gestreckten Spule) • Ladung als Erscheinungsform der Materie • Wesenszüge der Quantenphysik (Wahrscheinlichkeitsprinzip, Superpositionsprinzip, Messpostulat, Komplementarität), Interpretation von Versuchsergebnissen zur Interferenz von Quantenobjekten 1.4 Anwenden physikalischen Wissens zum Beschreiben von Phänomen in Natur und Technik • Reale Bewegungen im Straßenverkehr, Bewegungssensoren, Impuls und Energie bei einem Verkehrsunfall, Raketenstart, Planetenbewegung, Bahnen von Satelliten • Anwendung von elektrischen Feldern: Kondensatoren als Energiespeicher, Abgasreinigung, Magnetfeld der Erde, Auftreten von Polarlichtern, Aufbau und Wirkungsweise von Elektronenstrahlröhren (braunsche Röhre, Fadenstrahlröhre), Aufbau und Wirkungsweise von Teilchenbeschleunigern (Zyklotron, Linearbeschleuniger), Massenspektroskopische Untersuchungen, Geräte zur Messung der Stärke von Magnetfeldern, Wirbelstrombremse, Tachometer, Zündspule, Induktionsschweißen, Induktionskochfeld • Einsatz von Fotozellen zur Umwandlung von Licht- in elektrische Energie, Anwendung der Polarisation in der Fotografie, Strukturanalyse von Stoffen mit Hilfe von Interferenz, Anwendung von Interferometern bei der Längenmessung 1.5 Analysieren von Einflüssen physikalischer Erkenntnisse auf Weltbilder bzw. auf gesellschaftliche Entwicklungen • Anerkennen der realen Existenz von Feldern: Gravitationsfeld, elektrostatisches Feld • Weltbilder in historischer Entwicklung, Nutzung von Gesetzen für die Raumfahrt • Kenntnis von der Existenz der Elektronen zur Erklärung von Ladung und Strom, Erforschung und Darstellung von Strukturen kleinster Objekte der Materie • Entwicklung technischer Geräte auf der Basis von Forschungsergebnissen (z.B. Bedeutung der Bildröhre bei der gesellschaftlichen Kommunikation) • Gewinnung elektrischer Energie in bedeutsamen Größenordnungen (Generator), Elektrifizierung, effektive Übertragung elektrischer Energie über weite Strecken • Historische Entwicklung des Modells vom Licht Seite 2 von 4 Ministerium für Bildung, Jugend und Sport Hinweise zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung 2010 Prüfungsschwerpunkte Physik 1.6 Grundkurs Leistungskurs Basiswissen für das Lösen von Aufgaben und Problemen 1.6.1 Schwerpunkt: Mechanik Physikalische Größen zur Beschreibung von Bewegungen, auch vektoriell, Gleichmäßig beschleunigte Bewegung, Energie und Energieerhaltung, Arbeits-Energie-Beziehung, Impuls, Zusammenhang Kraftstoß und Impuls, Impulserhaltungssatz, zentrale gerade elastische und unelastische Stöße, gleichförmige Kreisbewegung, Radialkraft. Keplersche Gesetze, Gravitationsgesetz, Gravitationsfeldstärke, potenzielle Energie, Gravitationspotenzial, Kosmische Geschwindigkeiten 1.6.2 Schwerpunkt: Elektrisches Feld Probeladung im elektrostatischen Feld, elektrische Feldstärke, elektrische Feldkräfte, Homogenes elektrisches Feld eines Plattenkondensators, Materie im elektrischen Feld, Influenz und Polarisation, Coulombsches Gesetz, inhomogene Felder, Arbeit im elektrischen Feld, Spannung, Kondensator als Ladungsspeicher, Kapazität, Parallel- und Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren, Zusammenhang zwischen elektrischer Ladung und elektrischer Stromstärke, Zeitlicher Verlauf der Stromstärke beim Laden und Entladen eines Kondensators, Geladener Kondensator als Energiespeicher 1.6.3 Schwerpunkt: Magnetisches Feld Kraft auf stromdurchflossene gerade Leiter im Magnetfeld, magnetische Flussdichte, Magnetfeld im Innern einer geraden lang gestreckten Spule, Magnetfeld eines langen geraden Leiters, Materie im Magnetfeld. 1.6.4 Schwerpunkt: Bewegte Ladungsträger im elektrischen und magnetischen Feld Bewegung von elektrischen Ladungsträgern in zeitlich konstanten elektrischen Feldern, Energiebetrachtungen (nichtrelativistisch), Ablenkung eines Elektronenstrahls beim Eintritt in ein homogenes elektrisches Feld (senkrecht zu den Feldlinien), Millikan-Versuch (Schwebefall, steigende und sinkende Öltröpfchen), Elementarladung, Lorentzkraft, Bewegung von Ladungsträgern im zeitlich konstanten magnetischen Feldern 1.6.5 Schwerpunkt: Elektromagnetische Induktion Induktionsgesetz , lenzsche Regel, magnetischer Fluss, Selbstinduktion, Induktivität einer geraden, lang gestreckten Spule, stromdurchflossene Spule als Energiespeicher, Theoretische Betrachtung: Erzeugung einer sinusförmigen Wechselspannung, Effektivwerte von Stromstärke und Spannung. 1.6.6 Schwerpunkt: Quantenobjekte und Struktur der Materie Energiebilanz beim Fotoeffekt , Austrittsarbeit und Grenzfrequenz, Photonenmodell: Energie, Masse und Impuls, Hypothese von de Broglie, Elektronen: kinetische Energie und Impuls, heisenbergsche Unschärferelation. Seite 3 von 4 Ministerium für Bildung, Jugend und Sport Hinweise zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung 2010 Prüfungsschwerpunkte Physik 2 Grundkurs Leistungskurs Struktur des Aufgabenvorschlages Der Aufgabenvorschlag enthält drei gleichwertige Aufgabenstellungen. Eine Aufgabenstellung besteht aus drei voneinander unabhängigen und inhaltlich unterschiedlichen Teilen. Die Prüflinge wählen zur Bearbeitung zwei aus. Für die Auswahlentscheidungen erhalten die Prüflinge eine individuelle Lese- und Auswahlzeit von bis zu 30 Minuten. Die jeweilige Aufgabenstellung • • • 3 beinhaltet ein selbst durchzuführendes Experiment (Schülerexperiment) oder bezieht sich auf ein vorgeführtes Experiment (Demonstrationsexperiment) oder basiert auf fachspezifischem Material. Hilfsmittel Zugelassen sind Wörterbücher der deutschen Rechtschreibung sowie nicht programmierbare und nicht grafikfähige Taschenrechner, außerdem die im Unterricht verwendete Formelsammlung bzw. dieser in Anlage, Inhalt und Ausführung entsprechenden Zusammenstellungen und/oder Konstantensammlungen ohne Berechnungsbeispiele bzw. Lösungsalgorithmen sowie Zeichenhilfsmittel. Für ein mögliches real durchzuführendes Schüler- bzw. Lehrerdemonstrationsexperiment werden die Geräte und Hilfsmittel auf dem Deckblatt der Aufgabenstellung aufgeführt. Sofern die Notwendigkeit besteht wird die Schule durch vorbereitende Hinweise darüber informiert. Das trifft in der Regel nur zu, wenn die materiellen Voraussetzungen den üblichen Standard einer Schule weit übertreffen sollten. 4 Bewertungsgesichtspunkte Grundlage der Bewertung ist der Erwartungshorizont. Dieser enthält einen beispielhaften Lösungsvorschlag zur Orientierung für die Lehrkräfte. Zu allen Teilaufgaben sind Bewertungseinheiten zugeordnet. Diese sind hinsichtlich der jeweiligen Menge verbindlich und unteilbar. Bei der Zuweisung der Bewertungseinheiten zu einem Lösungsschritt sollte ein ganzheitlicher Ansatz gewählt werden, so dass es nicht um den Vergleich einzelner Stichworte geht, sondern um die Schlüssigkeit der Argumentation. Für den bewertenden Lehrer sind die Bewertungseinheiten nach den Anforderungsbereichen laut EPA den Einzelaufgaben zugeordnet und nicht übertragbar. Die Aufgabenteile sind hinsichtlich der Summe der Bewertungseinheiten gleichwertig. Die Gesamtprüfungsleistung ergibt sich aus der Summe der erreichten Bewertungseinheiten. Zur Ermittlung der Note wird der offizielle Punkteschlüssel zugrunde gelegt. Die Bewertungseinheiten werden für den Prüfling sichtbar den Einzelaufgaben zugeordnet. 5 Dauer der Prüfung Die Gesamtbearbeitungszeit beträgt drei Zeitstunden (Grundkurs) bzw. vier Zeitstunden (Leistungskurs) und umfasst eine individuelle Lese- und Auswahlzeit von bis zu 30 Minuten. In diesem zeitlichen Rahmen muss abgesichert sein, dass jeder Prüfling bei einem möglichen Schülerexperiment die Durchführung bei Bedarf auch einmal wiederholen kann. Bei einem möglichen Lehrerexperiment erfolgt die Demonstration im Regelfall zu Beginn der Arbeitszeit. Die drei Aufgabenteile sind hinsichtlich des durchschnittlichen zeitlichen Aufwandes gleichwertig. Seite 4 von 4
