Evangelische Oberschule Doberlug-Kirchhain Schulinterner Rahmenplan Physik Inhaltsverzeichnis

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1 Evangelische Oberschule Doberlug-Kirchhain Schulinterner Rahmenplan Physik Inhaltsverzeichnis 1. Vorbemerkungen. Schulbücher/Materialien. 7. Klasse. 8. Klasse Klasse (A- bzw. B-Kurs) Klasse (A- bzw. B-Kurs) 1. Vorbemerkungen Ausgehend von den im Rahmenplan ausgewiesenen Zielen, Inhalten und Methoden hat die Fachkonferenz Physik einen schulinternen Lehrplan erstellt. Die hier schriftlich fixierten Festlegungen sind für jede Lehrkraft bindend mit genug Freiraum für individuelle Planung. Wir sehen diesen Lehrplan als ein Arbeitsmittel an, welches ständig aktualisiert und dem Schulentwicklungsprozess angepasst werden muss. Von besonderer Bedeutung ist in unserem Fachbereich die Lehrerkooperation. Alle Kollegen beteiligten sich an der Erarbeitung und tragen somit auch den Inhalt dieses Planes.. Schulbücher/Materialien Verwendet werden: LB Kl. 7/8 Cornelsen/Volk und Wissen LB Kl. 7/8 Duden-Paetec LB Kl. 9/10 Duden-Paetec Das große Tafelwerk (Volk und Wissen/Cornelsen) Formeln und Tabellen für die Sekundarstufe I und II (Duden-Paetec) Taschenrechner Sharp EL-W51G

2 7. Klasse Stund. Themen Unterrichtsinhalte Basiskonzepte Experimente/Methoden Denk-und Arbeitsweisen in der Physik Physik was ist das? Arbeitsweisen 10 5 Kräfte in der Physik 1. Kräfte. Gewichtskraft. weitere Kräfte 1 Mechanische Arbeit, Leistung und Energie - Einführung in d. Physikunterricht, Teilgebiete Einfache Experimente aus verschiedenen Teilbereichen der Physik - Kräfte und ihre Wirkungen - Messen und Darstellen von Kräften - Gewichtskraft von Körpern - Gegenüberstellung von Masse und Gewichtskraft Reibungskraft - erwünschte und unerwünschte Reibung DE: verschiedene Experimentelle SE: messen physikalischer Größen Basiskonzept Wechselwirkung - die Schüler interpretieren die Kraft als Wechselwirkung zwischen zwei Körpern - beschreiben Bewegungsänderungen und Verformungen mit dem Kraftbegriff - beschreiben das Prinzip von Kraftmessern und messen Kräfte - beschreiben den Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft DE: Wirkungen von Kräften SE: Hook'sches Gesetz DE: Haftreibung, Gleitreibung, Rollreibung SE: Abhängigkeit der Gleitreibungskraft Basiskonzepte Wechselwirkung und Energie - die Schüler wenden die goldene Regel der Mechanik an

3 1. Mechanische Arbeit. Mechanische Leistung. Kraftwandler. Mechanische Energie - Klärung des physikalischen Begriffs Arbeit in Abgrenzung zur Alltagssprache - Arten von Arbeit (Hubarbeit, Verformungsarbeit, Beschleunigungsarbeit, Reibungsarbeit) - Leistung als pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit - Kraftwandler Rolle, Hebel, geneigte Ebene - Hebelgesetz, Anwendungen, Lösen von Aufgaben - Goldene Regel der Mechanik - Energie als gespeicherte Arbeit - Energieformen, Energieerhaltungssatz - Anwendungen, Kontrolle - untersuchen einen Kraftwandler experimentell und wenden die gefundenen Zusammenhänge an - diskutieren das Zusammenwirken von Gewichts-, Reibungs- und Zugkräften exemplarisch - die Schüler deuten den Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und Energie - beschreiben exemplarisch verschiedene Energieformen - wenden den Energieerhaltungssatz an - diskutieren den Einfluss der Reibung bei Energieumwandlungen in der Mechanik DE: Arten mechanischer Arbeit SE: Lernwerkstatt Mechanische Leistung selbst erfahren SE: Lose Rolle, Hebel, geneigte Ebene DE: Umwandlung von Arbeit in Energie und umgekehrt 5 Spezielle Kräfte in der Physik Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung und Kommunikation - die Schüler planen einfache Experimente, führen sie durch, protokol lieren die gewonnenen Messdaten

4 1. Drehmomente. Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen - Drehmomente bei Kränen - Auftriebskraft - Sinken, Schweben, Steigen und werten diese aus - die Schüler beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise - dokumentieren und präsentieren die Ergebnisse Ihrer Arbeit DE: Auftrieb in Flüssigkeiten

5 8. Klasse Stund. Themen Unterrichtsinhalte Basiskonzepte Experimente/Methoden 16 Temperatur, thermische Energie und Wärme 1. Temperatur. Volumenänderung bei Temperaturänderung. Wärme. Aggregatzustandsänderungen - Temperatur und Thermometer - Temperatur und Teilchenbewegung - Die Kelvinskala und weitere Temperaturskalen - Abhängigkeit der Volumenänderung vom Stoff - Abhängigkeit der Volumenänderung vom Ausgangsvolumen und von der Temperaturänderung - Anomalie des Wassers - Einführung der Begriffe thermische Energie und Wärme (Teilchenmodell) - Abgrenzung zwischen Wärmeund Temperatur - spezifische Wärmekapazität - Grundgleichung der Wärmelehre Basiskonzept Materie, System und Energie - die Schüler erläutern exemplarisch grundlegende thermische und mechanische Stoffeigenschaften - argumentieren bezüglich des Aufbaus der Materie mit Teilchenvorstellungen - erklären physikalische Phänomene der Wärmelehre mithilfe von Teilchenvorstellungen - die Schüler erläutern die Arten der Wärmeübertragung exemplarisch - die Schüler deuten und interpretieren die Wärmeübertragung mithilfe von Teilchenvorstellungen DE: Temperaturgefühl Modellmethode DE: Abhängigkeit der Längenänderung vom Stoff DE: Kugel Ring - Versuch DE: Anomalie des Wassers Modellmethode

6 10 5. Anwendungen 6. Wärmeübertragung Elektrische Stromkreise und Magnetismus 1. elektrischer Strom. elektrische Ladung. Leitung in Metallen - Schmelzen und Erstarren, Sieden und Kondensieren (Teilchenmodell) - Lösen von Aufgaben - Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung - Projektarbeit Wärmedämmung - Wirkungen des elektrischen Stroms - Bekanntmachen der Schüler mit gängigen Schaltzeichen - einfache Stromkreise mit einem und zwei Bauelementen - Elektrisch geladene Körper und elektrische Ladung - Begriffe Elektronenüberschuss und Elektronenmangel sowie Fachbegriffe positiv und negativ geladener Körper - Kräfte zwischen geladenen Körpern - Blitz und Donner - Vorstellungen über den Leitungsvorgang in Metallen (Teilchenmodell) Modellmethode DE: Wärmeleitfähigkeit verschiedener Stoffe Basiskonzepte Materie, Wechselwirkung und System - die Schüler erklären physikalische Phänomene der Elektrizitätslehre mithilfe von Teilchenvorstellungen - erläutern grundlegende elektrische Stoffeigenschaften - die Schüler begründen den elektrischen Stromfluss mit dem Vorhanden sein von Spannungen - die Schüler erklären die Kraftwirkung auf geladene Körper im elektrischen Feld DE: Wärme-, Licht-, magnetische und chemische Wirkung SE: einfacher Stromkreis mit zwei Bauelementen DE: Ladungstrennung Modellmethode DE: Kräfte zwischen geladenen KugelnDE: Bandgenerator DE: Einfache Stromkreis mit Glühlampe Modellmethode

7 . Magnetismus - Dauermagneten unterschiedlicher Art und Form - Wirkung und Eigenschaften von Magneten - Elektromagnete 18 6 Gesetzmäßigkeiten in elektrischen Stromkreisen 1. elektrische Stromstärke und Spannung. elektrischer Widerstand und Ohmsches Gesetz. elektrische Arbeit und Leistung. elektrische Energie und Wir- - Einführung der physikalischen Größen Stromstärke und Spannung - Messen von Stromstärke und Spannung - Gesetzmäßigkeiten bei Reihen- und Parallelschaltung - Einführung physikalische Größe Widerstand - Ohmsches Gesetz - Deutung mit Teilchenmodell - Einführung der physikalischen Größen Arbeit und Leistung - Beispiele aus täglichen Leben SE: Wirkung von Magneten auf Körper aus unterschiedlichen Stoffen DE: Pole als Bereiche der stärksten Kraftwirkung Basiskonzepte System, Wechselwirkungen und Energie - die Schüler wenden ihre Kenntnisse über die Wirkungen des elektrischen Stroms beim Gebrauch von elektrischen Geräten an - die Schüler bauen einfache Schaltungen auf und führen Messungen durch - die Schüler stellen Energieumwandlungen dar SE: Messen der Stromstärke SE: Bestätigung des Gesetzes für diestromstärke im unverzweigten oder verzweigten Stromkreis SE: Aufbau von Schaltungen nach Schaltplan, Spannungsmessungen an elektrischenquellen und VerbrauchernSE: Untersuchungen der Spannungsverhältnisse im unverzweigten Stromkreis DE: Spannungen und Stromstärken aneinem Bauelement SE: Bestimmung des elektrischen Widerstandes eines Bauelements

8 5 10 kungsgrad 5. Anwendungen Gleichförmige Bewegungen 1. Ruhe und Bewegung. Bahnformen und Bewegungsarten. gleichförmige Bewegung. ungleichförmige Bewegungen - Umwandlung elektrischer Energie - Einführung des Wirkungsgrades - Lösen von Aufgaben - Spannungsteilerschaltung - strom- und spannungsrichtiges Messen - Klärung der Begriffe über den Alltag - verschiedene Bahnformen und Bewegungsarten aus dem Alltag - Möglichkeiten der Beschreibung von Bewegungen - Einführung des Geschwindigkeitsbegriffs als Maß für die Schnelligkeit einer Bewegung - Gleichung v = s/t - Darstellung von Messwerten im Diagramm - Ablesen von Werten aus Diagrammen, Messen und Berechnen von Geschwindigkeiten, Wegen oder Zeiten - Einführen der Durchschnitts- und der Momentangeschwindigkeit - Lösen von Aufgaben SE: Wirkungsgrad eines elektrischen Gerätes DE: Spannungsteilerschaltung SE: strom- oder spannungsrichtige Schaltung Basiskonzept System - die Schüler unterscheiden zwischen Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit - interpretieren Zeit-Weg-Diagramme mit dem Geschwindigkeitsbegriff - lösen Bewegungsaufgaben zur gleichförmigen Bewegung DE: Ruhe und Bewegung DE: Bewegungsarten und Bahnformen DE: Messen von Wegen und Zeiten beieiner gleichförmigen Bewegung SE: Geschwindigkeit einer Luftblase in einem Glasrohr SE: Bestimmung von Durchschnitts - und Momentangeschwindigkeit Luftdruck und Wetter Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung

9 1. Luftdruck. Wettererscheinungen - Luft als Lebensraum des Menschen - Gewichtskraft der Luft und Luftdruck - Tief- und Hochdruckgebiete - Luftströmungen und andere Wettererscheinungen - die Schüler inerpretieren Diagramme, Tabellen und mathematische Zusammenhänge mathematischer Größen - die Schüler beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkunghsweise - die Schüler begründen die historische Bedeutung naturwissenschaftlich - technischer Entwicklungen und beurteilen ihre Anwendung hinsichtlich der jeweiligen Epoche und ihrer gesellschaftlichen und politischen Gegebenheiten (gilt bis hierher für gesamte Klasse 8) - die Schüler dokumentieren und präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit

10 9. Klasse Gleichförmige und beschleunigte Bewegungen 1. Beschreibung von Bewegungen. gleichförmige Bewegung. ungleichförmige Bewegung und Beschleunigung. gleichmäßig beschleunigte Bewegung - die Relativität der Bewegung, die Bewegungsarten und Bahnformen - die bereits bekannten Größen zur Beschreibung von Bewegungen (Weg, Zeit, Geschwindigkeit) - Kräfte als Ursache für Bewegungen bzw. Bewegungsänderungen - Einführung des Modells Massepunkt - Wiederholung der gleichförmige Bewegungen und ihre Beschreibung mit Diagrammen und mit der Gleichung v = s/t - Lösen von Aufgaben - B-Kurs Erweiterung der Gleichung für die gleichförmige Kreisbewegung - Einführung der Beschleunigung als physikalische Größe - B-Kurs - Geschwindigkeitsänderung kann eine Änderung des Betrags oder der Richtung bedeuten - experimentelle Untersuchung der Zusammenhänge von Weg und Zeit sowie Geschwindigkeit und Zeit - Beschreibung der gleichmäßig beschleunigten Bewegung mit Weg-Zeit- und Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz und mit Diagrammen - Lösen von Aufgaben - Freier Fall als gleichmäßig beschleunigte Be- Basiskonzept Wechselwirkung - die Schüler beschreiben beschleunigte Bewegungen - erklären deren Ursachen Modellmethode DE: gleichförmige Bewegung DE: gleichmäßig beschleunigte Bewegung Interpretieren von Diagrammen und Gleichungen

11 1 5. Umgang mit Messfehlern wegung - Erkennen und Bewerten des Einflusses von systematischen und zufälligen Fehlern auf die Ergebnisse von Experimenten DE: Zusammenhang Weg-Zeit beim freien Fall Kräfte und Änderung der Bewegung 1. Newtonsche Gesetze. Gewichtskraft, Reibungs kraft, Hangabtriebskraft und Luftwiderstandskraft. Festigung und Kontrolle Magnetfelder 1. Dauermagnete und Elektromagnete. Magnetfelder. Elektromagnete. Kräfte auf stromführende Leiter - Wechselwirkungsgesetz an Beispielen - Kräfte als Ursache für Bewegungsänderungen Trägheitsgesetz - experimentelle Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Kraft und Beschleunigung Grundgesetz F = m a - B-Kurs Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften - quantitative Behandlung der Reibungskraft und Hangabtriebskraft, qualitative Behandlung der Luftwiderstandskraft - Die Kräfte werden im Kontext von Bewegungen und Bewegungsänderungen betrachtet. - Lösen von Aufgaben - Projekt Straßenverkehr - Wiederholung elementarer Kenntnisse über Dauer- und Elektromagnete - Einführung des Begriffs Magnetfeld, Darstellung und Interpretation von Feldlinienbildern - Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters und einer stromdurchflossenen Spule - elektromotorische Kraft - experimentelle Untersuchung der Abhängig- Basiskonzept Wechselwirkung - die Schüler beschreiben das Wechselwirkungsgesetz und wenden es an DE: Wechselwirkungen von Körpern DE: Trägheitsgesetz DE: Grundgesetz DE: Reibungskräfte Basiskonzept Kommunikation - die Schüler tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellung aus Basiskonzept Materie - die Schüler überprüfen Eigenschaften der Modellwelt an der Realität DE: Eigenschaften von Magneten DE: Feldlinienbildern verschiedener Magnete DE: Feldlinienbildern Modellmethode DE: Kraft auf stromführenden Leiter DE: Abhängigkeit der Stärke des

12 5. Anwendungen Elektromagnetische Induktion 1. Induktionsgesetz. Lenzsches Gesetz. Transformator und Generator. Anwendungen und Kontrolle keit der Stärke des Magnetfeldes einer Spule - Aufbau und Wirkungsweise Gleichstrommotor - Änderung des von einer Spule umfassten Magnetfelds als entscheidende Voraussetzung für das Entstehen einer Induktionsspannung - Der Inhalt des Lenzsches Gesetzes sollte energetisch verdeutlicht werden - Nutzung zur Erklärung der Selbstinduktion und von Wirbelströmen - Aufbau und Wirkungsweise von Generator und Transformator - Gesetze am Transformator - Anwendung von Generator und Transfomator Magnetfeldes einer stromdurchflossenen Spule DE: Gleichstrommotor Basiskonzept Energie - die Schüler wenden den Energierhaltungsatz an DE: Erzeugen von Induktionsspannungen DE: Selbstinduktion DE: Wirbelstrombremse DE: Wechselstromgenerator SE: Gesetze am Transformator Basiskonzept Erkenntnisgewinnung - die Schüler beschreiben Grenzen von Modellen Basiskonzept Kommunikation - die Schüler beschreiben den Aufbau technischer Geräte und deren Wirkungsweise

13 10.Klasse 9 Schwingungen 1. Mechanische Schwingungen. Fadenpendel und Federschwinger. Energieumwandlungen bei Schwingungen. Anwendungen und Kontrolle - Beispiele für mechanische Schwingungen aus Natur und Technik - physikalische Größen zur Beschreibung mechanischer Schwingungen (Elongation, Amplitude, Schwingungsdauer, Frequenz) - Analyse von Fadenpendel und Federschwinger (B-Kurs) hinsichtlich der Kenngrößen und der Energieumwandlungen - Anwendung von Fadenpendel und Federschwinger (B-Kurs) - Gedämpfte und ungedämpfte Schwingung, gekoppelte Schwinger und Resonanz (B- Kurs) - Festigung, Lösen von Aufgaben, Test Basiskonzept System - die Schüler beschreiben schwingende Systeme in der Mechanik - die Schüler erklären mithilfe der rücktreibenden Kraft und der Trägheit das Entstehen mechanischer Schwingungen DE: mechanische Schwingungen DE: Aufzeichnung von Schwingungen mit einer Stimmgabel und einer berußten Glasplatte DE: Bestimmung der Schwingungsdauer bei einer Stimmgabel mit Mikrofon und Oszilloskop SE: Untersuchung am Fadenpendel SE: Bestätigung einer Abhängigkeit beim Federschwinger (B-Kurs) Basiskonzept Energie - die Schüler beschreiben die Energieumwandlungen bei verschiedenen Schwingungen DE: gekoppelte Schwinger, Resonanz (B-Kurs) Basiskonzept Erkenntnisgewinnung - die Schüler planen einfache Experimente, führen sie durch, protokollieren die gewonnene Messdaten und werten diese aus

14 11 0 Mechanische Wellen 1. mechanische Wellen. Eigenschaften mechanischer Wellen. Wiederholung, Übung, Anwendung, Kontrolle Natur des Lichtes 1. Ausbreitung und Reflexion von licht. Brechung von Licht. Strahlenverlauf durch Linsenund Prismen - Entstehung und Beschreibung mechanischer Wellen (Kopplung von Schwingern, Kenngrößen Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wellenlänge, Grundgleichung der Wellenlehre) - Eigenschaften mechanischer Wellen (Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz, Erklärung mit huygensschen Prinzip (B-Kurs) - Behandlung von Anwendungen, Lösen von Aufgaben, Test - Grundlagen der Optik (Modell Lichtstrahl, Ausbreitung des Lichtes, Schattenbildung, Reflexion, Entstehung von Spiegelbildern) - Brechung des Lichtes und Brechungsgesetz, Totalreflexion - Strahlenverlauf durch Linsen und Prismen, Bildentstehung an Sammellinsen Basiskonzept System - die Schüler wenden auf gegebene Systeme den Energieerhaltungssatz an - die Schüler beschreiben die Wechselwirkung zw. System und Umgebung DE: Entstehung von Längs- und Querwellen DE: Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz von Wasserwellen Computersimulation zum huygensschen Prinzip (B-Kurs) Basiskonzept Erkenntnisgewinnung - die Schüler verwenden computergestützte Simulationen zur Generierung und Darstellung funktionaler Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen Basiskonzept Materie - die Schüler beschreiben die Brechung des Lichtes in Abhängigkeit vom Stoff - die Schüler wenden das Brechungsgesetz an DE: Reflexion, Streuung, Absorption, Lichtdurchlässigkeit SE: Untersuchung von Bildern an ebenen Spiegeln SE: Untersuchung des Zusammenhanges zw. Einfallswinkel und Brechungswinkel SE: Untersuchung der Bildgröße in Ab-

15 18 6. Beugung und Interferenz von Licht 5. farbiges Licht 6. Anwendungen Kernphysik 1. Aufbau von Atomen, Atommodell. Arten radioaktiver Strahlung. Eigenschaften und Nachweis radioaktiver Strahlung - Anwendung in optischen Geräten - Beugung und Interferenz von Licht, Welleneigenschaften von Licht - Farbe und Wellenlänge von Licht, Anwendung der Grundgleichung zur Berechnung der Frequenz (B-Kurs) - additive Farbmischung und deren Anwendung - Anwendung, Lösen von Aufgaben, Test - Entwicklung der Atommodelle, Rutherfordsches Atommodell (Kern-Hülle-Modell) - Spontanzerfall (natürliche Radioaktivität), Arten radioaktiver Strahlung, Zerfallsreihen, Zerfallsgesetze, Halbwertszeit, künstliche Radioaktivität - Eigenschaften radioaktiver Strahlung (Ionisierung, Schwärzung, Schädigung, Durchdringungsfähigkeit, Ablenkbarkeit in Feldern) - Nachweis von radioktiver Strahlung mit Nebelkammer und Zählrohr - Anwendung bei Altersbestimmung und Durchstrahlungsverfahren oder Bestrahlungsverfahren hängigkeit von der Gegenstandsgröße und der Brennweite DE: Interferenz von Licht DE: Zerlegung von weißem Licht mit einem Prisma und einem Gitter SE: Mischung von Farben DE: Farbmischung am Computer Basiskonzept Materie - die Schüler beschreiben mithilfe des Rutherfordschen Atommodells den Aufbau der Materie - die Schüler erklären die Gesetze des radioaktiven Zerfalls qualitativ und wenden sie an - die Schüler beschreiben die Absorption von radioaktiver Strahlung durch Materie Computersimulation zum Zerfallsgesetz Basiskonzept Erkenntnisgewinnung - die Schüler nutzen einfache Modelle für das Erklären ausgewählter Phänomene DE: Nachweis radioktiver Strahlung mit dem Zählrohr, Nullrate

16 . Kernspaltung 5. Anwendung, Festigung, Kontrolle - Entdeckung der Kernspaltung, Energiebilanz bei der Kernspaltung - Anwendung der Kernspaltung bei Atomwaffen und Kernkraftwerken - Aufbau, Funktionsweise und Energiebilanz von Kernkraftwerken, Für und Wider bei Kernkraftwerken - Kernfusion, Energiebilanz, Anwendung (B- Kurs) - Anwendung, Lösen von Aufgaben, Test Basiskonzept Energie - die Schüler diskutieren den Einsatz alternativer Energiequellen Computersimulation zur Kernspaltung und zur Wirkungsweise eines Kernreaktors Basiskonzept Bewertung - die Schüler begründen die historische Bedeutung naturwissenschaftlich-technischer Entwicklungen und beurteilen ihre Anwendung hinsichtlich der jeweiligen Epoche und ihrer gesellschaftlichen und politischen Gegebenheiten