Schulcurriculum Physik Klasse 7

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1 Schulcurriculum Physik Klasse Akustik Entstehung von Schall Sender-Empfänger-Modell (Schallquelle, Gehör) Empfindung: laut leise, hoch tief Phys. Größen: Amplitude, Periodendauer, Frequenz W Ton, Klang, Geräusch, Intervalle W Ultraschall Ausbreitung von Schall Schallgeschwindigkeit W Reflexion und Beugung von Schall W Hörschäden durch Lärm und laute Musik Optik Lichtquellen und beleuchtete Körper Sender-Empfänger-Modell, Streuung Empfindung: hell dunkel Ausbreitung von Licht Lochkamera Licht und Schatten W Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternis Reflexion, Spiegelbilder Brechung und Totalreflexion W Sammellinse W Abbildung durch Sammellinsen W Fotoapparat und Auge, Sehvorgang Zerlegung von weißem Licht Empfindung: Farben W Farbdruck, Monitor f = 1 / T ist nicht verlangt siehe Bewegungen ohne Strahlensatz siehe NWT siehe NWT 1 1 Beobachtung Erklärung Wahrnehmung: Lautstärke, Tonhöhe Messung: Amplitude, Frequenz Größen: Zeit, Frequenz Alltagsbezug Mensch: Physik. Abläufe im Körper, Gesundheit, Sicherheit Analogie: Schall Licht Wahrnehmung: Helligkeit, Schatten; Phys. Beschreibung: Streuung Beobachtung Erklärung Naturerscheinung Phys Beschreibung: Reflexion Phys Beschreibung: Brechung Technische Anwendung Mensch: Physik. Abläufe im Körper Mensch: Physik. Abläufe im Körper Technische Anwendung

2 Bewegungen Bewegungen qualitativ (ungleichförmig, gleichf.) Geschwindigkeit Schallgeschwindigkeit W Lichtgeschwindigkeit Weg-Zeit-Diagramm zeichnen & interpretieren Proportionalität siehe Akustik Grafische Darstellung von Zusammenhängen Formel, verbale Beschreibung eines Zus. Größen: Zeit, Geschwindigkeit Energie Energiespeicher (qualitativ) Energietransporte (qualitativ) Energieerhaltung Energie als mengenartige Größe Beschreibung, Energieflussdiagramme Energiespeicher, Beschreibung von mechanischen und elektrischen Energietransporten Energieversorgung, auch regenerative Kraftwerke und ihre Komponenten Probleme der Energieversorgung Volumen, Masse, Dichte Masse phänomenologisch über Balkenwaage Größen: Masse, Dichte Dichte von Wasser und Luft Formalisierung: ρ = m/v W Steigen, Schweben, Sinken siehe Naturphänomene Naturerscheinung

3 Schulcurriculum Physik Klasse Mechanik Impuls Trägheitssatz Impulsübertragung Impulserhaltung Impuls als vektorielle Größe Kraft - Wirkung - Betrag, Angriffspunkt und Richtung - Messung W Kraft und Gegenkraft W Zusammenwirken von Kräften, Kräftegleichgewicht Empfindung: Schwere, Phys. Größe: Gewichtskraft Ortsfaktor W kraftumformende Einrichtungen Temperatur und Druck Empfindung: warm kalt Phys. Größe Temperatur ( Celsius) Empfindung: Druck Phys. Größe Druck W Zusammenhang Druck - Kraft Druckdifferenz als Antrieb von Strömungen Entwickl, aus Alltagsbegr. ( Schwung, Wucht ) Einfache Stoßexperimente Alltagsbeispiele (Rückstoß) Einführung über Impulsänderung Phänomenologisch über Thermometer Phänomenologisch über Barometer Alltagsbeispiele, 6 Größen: Impuls, Formalisierung: p = mv Anwendungsbezug: Sport, Verkehr,... Analogie: Energieerhaltung Größen: Kraft Begriff Kraft in der Umgangsprache Wahrn.: Schwere, Messung: Schwerkraft Formalisierung: F G =mg Wahrn.: warm kalt; Messung: Temperatur Größen: Temperatur Größen: Druck

4 Elektrizität Wiederholung des elektrischen Stromkreises Gefahren der Elektrizität Analogie mit Wasserkreislauf Strom als fließende elektrische Ladung Wirkungen des elektrischen Stroms Elektrische Stromstärke Elektrisches Potenzial Potenzialdifferenz als Antrieb des elektr. Stroms Spannung als Potenzialdifferenz Umgang mit Messgeräten Strom-Spannungs-Kennlinien Elektrischer Widerstand, qualitativ Stromstärke und Potenziale bei Reihen- und Parallelschaltung Siehe Naturphänomene Elektrische Ladung nur qualitativ Vergleiche: Wasserstromstärke Vergleiche: Druck Vergleiche: Druckdifferenz als Antrieb Nicht U = W / Q Scherensymbol bzw. Spitzensymbol Vergleiche: Strömungswiderstand Knotenregel und Potenzialregeln Experimente planen Mensch: Physik. Abläufe im Körper Alltagsgeräte: elektrische Geräte Größen: elektrische Stromstärke Größen: elektr. Potenzial, Spannung Grafische Darstellung von Zusammenhängen Physik als theoriegeleitete Erfahr.wi.sch. Experimente planen

5 Vorschlag Schulcurriculum Physik Klasse Mechanik Wiederholung: Beschreibung von Bewegungen Geschwindigkeit Beschleunigung Bewegungen mit konstanter Beschleunigung Newton sches Grundgesetz Kräftegleichgewicht und Trägheitssatz Wechselwirkungsgesetz Freier Fall W Fall mit Luftwiderstand Mechanische Energieübertragung Mechanische Energiespeicher Energieerhaltung ohne und mit Reibung Wärmelehre Thermischer Energietransport Thermische Energiespeicher Effizienter Umgang mit Energie Phasenübergänge Elektrizität Wiederholung der Grundbegriffe Elektrischer Energietransport Elektrische Energiespeicher Wirkungsgrad, effizienter Umgang mit Energie Elektrische Ladungen Elektrische Felder Magnetische Felder stromdurchflossener Leiter Induktion, Wechselspannung v = s/ t a = v/ t über Impulsänderung (F = p/ t) E = F s bzw. P = F v mit P = E/ t potenzielle E., kinetische E., Spannenergie Systemgedanke qualitativ; Leitung, Konvektion, Strahlung E = c m ϑ z.b. Wärmedämmung, therm. Solarenergie Siehe Chemie, Kl., Teilchenmodell P = U I qualitativ; z.b. Supercap z.b. Energiesparlampe Anziehung, Abstoßung, Neutralisation, Influenz einfache Beispiele Anw.: Elektromotor Anw.: Generator, Transformator Größen: Geschwindigkeit Größen Beschleunigung Methode der Deduktion Physik als theoriegeleitete Erfahr.wi.sch. Fragen erkennen und mit Methoden der Physik bearbeiten Modell erstellen Numerische Modellbildung Beschreibung von mechanischen Energietransporten und Energiespeichern Größen: Energie (Energieerhaltung) Thermische Energietransporte Vorgegebene Formeln anwenden Anwendungsbezug und gesellsch. Relevanz Physikal. Methoden für Fragen des Alltags Beschreibung von mechanischen Energietransporten und Energiespeichern Anwendungsbezug und gesellsch. Relevanz Größen: elektrische Ladung Qualitative Beschreibung von Feldern Qualitative Beschreibung von Feldern Alltagsgeräte

6 Vorschlag Schulcurriculum Physik Klasse Struktur der Materie Atome, Moleküle Atomhülle, Atomkern, Isotope Radioaktivität Halbwertszeit Kernspaltung und -fusion Elektronik Wiederholung elektrischer Grundbegriffe Leitungsvorgänge Eigen- und Fremdleitung in Halbleitern pn-übergang Diode Transistor Wärmelehre Entropie Absolute Temperatur Thermischer Energietransport Thermische Energie- und Entropiespeicher Wärmemaschinen, Wärmepumpe Thermodynamischer Wirkungsgrad Thermische Kraftwerke Regenerative Energieversorgung Treibhauseffekt Siehe Chemie, Kl., Struktur der Materie Siehe Mathematik, Kl., Wachstum & dynamische Vorgänge Metalle, Elektrolyte auch Leuchtdiode, Solarzelle E = T S bzw. P = T S/ t z.b. Stirlingprozess Kohlekraftwerk, Atomkraftwerk Wasser, Wind, Sonne, Geothermie Struktur der Materie, Atomhülle, -kern Radioaktivität Funktionale Zusammenhänge Kernspaltung, Chancen und Risiken Modell erstellen dito Energieversorgung (Solarzelle) Techn. Anw. (Informationstechn., Elektronik) Größen: Entropie Größen: Temperatur Strukturen erkennen, Analogien einsetzen Anwendungsbezug und gesellsch. Relevanz Energieversorgung (Kraftwerk) Energieversorgung (regenerativ) Techn. Entw. und Folgen (Treibhauseffekt) Globale Auswirkungen

7 Mechanik Wiederholung: geradlinige Bewegungen mit konstanter Geschw. bzw. mit konstanter Beschl. Kräfteaddition und -zerlegung, schiefe Ebene Reibungskräfte Überlagerung von Bewegungen Kreis- und Drehbewegungen Zentripetalkraft Drehimpuls W: mechan. Energiespeicher: Rotationsenergie Qualitativ: Gravitation, Gravitationsfeld, Bewegungen im Gravitationsfeld, Schwerelosigkeit Entwicklung von Weltbildern Kausalität in der Newton schen Mechanik Deterministisches Chaos Grenzen der klassischen Physik Relativität von Raum und Zeit Vergleich mit elektrischem Feld Physikalische Beschreibungsweise Vorgegebene Formeln anwenden Nat.wi.sch. Arbeitsweise (Hypothese, Vorhersage, Überprüfung im Experiment) Phys. Methoden für Fragen des Alltags Größen: Zentripetalkraft Größen: Drehimpuls Analogie: Beschreibung von Feldern Geschichtl. Entwicklung von Weltbildern Kausalität Deterministisches Chaos Grenzen der klassischen Physik Relativitätstheorie