Curriculum Fach: Klasse: Hölderlin-Gymnasium Nürtingen. Physik

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1 Kursstufe (4-stündig) Curriculum Fach: Klasse: Physik Kerncurriculum Standard Inhalte Zeit Methoden Bemerkungen (Bildungsstandards nach S. 191, BP 2004) Das elektrische Feld (Elektrostatik) elektrische Feldstärke Spannung und elektrisches Potenzial Flächenladungsdichte und die elektrische Feldkonstante ε 0 Kondensator und Kapazität Materie im E-Feld, ε r Energie des elektrischen Feldes Das magnetische Feld magnetische Flussdichte die magnetische Feldkonstante µ 0 Materie im Magnetfeld, Permeabilitätszahl µ r Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter Die Lorentzkraft Geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern Halleffekt Wiensches Filter Hier bieten sich Praktikumsversuche im Rahmen der Wiederholung von einfachen Schaltkreisen an. Auch hier bieten sich Schülerversuche an, insbesondere der Millikanversuch und das Fadenstrahlrohr zur e/m - Bestimmung Vor allem quantitativ wird das homogene E-Feld behandelt, das Radialfeld nur qualitativ. Die Schaltung von Kondensatoren ist nicht vorgesehen, kann aber im rahmen einer GFS durchaus Beachtung finden. Auch hier wird nur das homogene Feld quantitativ betrachtet

2 Die elektromagnetische Induktion Der magnetische Fluss und das Induktionsgesetz Selbstinduktion, Induktivität, Induktivität einer langen Spule Energie des magnetischen Feldes Anwendungen, Erzeugung von sinusförmiger Wechselspannung, Transformator Eine ausführliche Behandlung der sinförmigen Wechselspannung, insbesondere der zeitabhängigen sin- Funktion erleichtert die Einführung der harmonischen Schwingung Mechanische Schwingungen und Wellen Das Masse-Feder-Pendel, das Feder- Schwere-Pendel und das Fadenpendel die dazugehörigen Bewegungsgesetze und die DGL einer harmonischen Schwingung Ausbreitung von Querwellen auf einem linearen Wellenträger, Wellenlänge, Ausbreitungsgeschwindigkeit Reflexion und Überlagerung (Interferenz) Stehende Querwellen, lineare Eigenschwingungen begrenzter Wellenträger Ebene Wellenfelder, Iterferenz bei Wasserwellen Hier bietet sich der Einsatz der Zeigerdarstellung an, zum Thema gibt es zahlreiche Computeranimationen, die von den Schülern auch zu Hause durchgeführt werden können Längswellen (Schallwellen) können zusätzlich bzw. im Rahmen von GFS behandelt werden.

3 Wellenoptik Huygenssches Prinzip, Erklärung von Reflexion und Brechung, Interferenz Beugung am Doppelspalt, Gitter und Einzelspalt, Wellenlängenmessung von Licht Messung der Lichtgeschwindigkeit, Dispersion Polarisation Hier lassen sich fast alle Versuche als Praktikumsversuche durchführen Die Zeigerdarstellung bietet sich in diesem Zusammenhang an. Ein Vergleich mit der Korpuskeltheorie von Newton ist im Hinblick auf die Einführung der Quantentheorie sehr sinnvoll Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Hertzscher Dipol und Nachweis von elektromagnetischen Wellen, elektrische und magnetische Wechselfelder Zusammenhang zwischen Optik und elektromagnetischen Wellen, Interferenzversuche und Ausbreitungsgeschwindigkeit, Zusammenhang zwischen c, ε 0 und µ 0. Das elektromagnetische Spektrum, Röntgenstrahlen Das elektromagnetischen Spektrum und die Röntgenstrahlen sind zwar nicht verpflichtender Inhalt des Abiturs, stellen an dieser Stelle eine wunderbaren Übergang zur Physik des 20. Jahrhunderts bzw. zur Quantenphysik dar.

4 Quanten- bzw. Atomphysik Der Photoeffekt, Lichtquanten, Plancksches Wirkungsquantum Elektronenbeugung, De Broglie-Wellenlänge Quantenobjekte, Doppelspaltexperimente mit einzelnen Quanten, stochastische Deutung, Superposition Die Unschärferelation Hier können Schüler mit geeigneter Software bzw. Computeranimationen selbstständig arbeiten, die Zeigerdarstellung findet auch hier ihre Anwendung Wahlthemen (insbesondere nach dem schriftl. Abitur) Die Relativitätstheorie von A. Einstein Vertiefung der Quantenphysik Grundlagen der Kernphysik u.a.

5 Schuleigenes Curriculum: Inhalte Wiederholung und Vertiefung von Inhalten aus der Wärmelehre, insbesondere der Entropiebegriff (Vgl. Kl. 10) Behandlung von Abituraufgaben, Vertiefung von Grundlagen Physikalisch-technische Entwicklung und ihre gesellschaftliche Relevanz Zeit Methoden Gruppenarbeit Gruppenarbeit, Referate