Deutsche Schule Tokyo Yokohama Lehrplan Physik Sekundarstufe II Stand: März 98

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1 Deutsche Schule Tokyo Yokohama Lehrplan Physik Sekundarstufe II Stand: März 98

2 1.Vorbemerkungen und Ziele: Aufgabe des Faches Physik in der gymnasialen Oberstufe Im Unterricht des Faches Physik geht es darum, die Schüler auf einem angemessenen Niveau in wissenschaftliches Arbeiten einzuführen und ihnen die fachspezifischen Denkweisen und Methoden zu vermitteln. Der Unterricht soll so angelegt sein, daß er die Schüler in zunehmendem Maße zu selbständiger Arbeit führt. Diese Selbständigkeit muß im experimentellen Bereich und durch Beschäftigung mit Fachliteratur auch im theoretischen Bereich geübt werden. Da die Mathematisierung physikalischer Sachverhalte die wesentliche Grundlage für den Erfolg dieser Naturwissenschaft ist, muß diese Arbeitsweise in angemessener Weise berücksichtigt und bewußt gemacht werden. Die Schüler sollen physikalische Phänomene durch Experiment und Theorie erfassen, physikalische Kenntnisse und Methoden nutzen und Bedeutung und Auswirkung physikalischer Erkenntnisse und Methoden reflektieren. 2. Lerninhalte Die Lehrplaninhalte für das Fach Physik in der gymnasialen Oberstufe folgen den Lehrplanrichtlinien des Landes Nordrhein-Westfalen.

3 Jahrgangsstufe 11 Themenbereiche Inhalte und Hinweise Kinematik 1. Geschwindigkeit und Beschleunigung Einführende Versuche zur Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, Bewegung mit konstanter Beschleunigung, Bewegungsgesetze, Gesetze der gleichförmigen Kreisbewegung 2. Überlagerung von Bewegungen Waagrechter Wurf, lotrechter Wurf, Bewegungsgleichungen Dynamik 3. Impuls und Impulserhaltung Impulserhaltungssatz, elastischer Stoß, unelastischer Stoß 4. Kraft und Impulsänderung Newtonsche Axiome: Trägheitsgesetz, Grundgleichung der Mechanik, Wechselwirkungsgesetz, Zentripetalkraft 5. Energie und Energieerhaltung potentielle Energie, kinetische Energie, Spannenergie, Energieerhaltungssatz, Arbeitsformen, Anwendungen 6. Das Planetensystem Geozentrisches und heliozentrisches Weltbild, Keplersche Gesetze, Gravitationsgesetz

4 Jahrgangsstufe 11 (Fortsetzung) Themenbereiche Inhalte und Hinweise Mechanische Schwingungen und Wellen 7. Mechanische Schwingungen Schwingungsgrößen, Harmonische Schwingung, Federschwingung und mathematisches Pendel, Überlagerung von Schwingungen 8. Mechanische Wellen Wellengrößen, Energietransport, Transversal- und Longitudinalwelle 9. Beugung und Interferenz mechanischer Wellen Überlagerung linearer Wellen, Elementarwellen, Huygenssches Prinzip, ebene Wellen

5 Jahrgangsstufe 12 Themenbereiche Inhalte und Hinweise Elektrische Ladung und Felder 1. Elektrische Ladung und elektrisches Feld Erzeugung und Veranschaulichung elektrischer Felder, Feldstärke, Arbeit im homogenen Feld, Spannung, Coulombsches Gesetz, Kapazität, Kondensator, Stromstärke und Ladung 2. Ladung und magnetisches Feld Kraft auf stromdurchflossene Leiter/ bewegte Ladungsträger im Magnetfeld, magnetische Flußdichte, Lorentzkraft, Hall-Effekt, Bestimmung der spezifischen Elektronenladung, magnetische Feldkonstante, Anwendungen 3.Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern glühelektrischer Effekt, Sichtbarmachung von Elektronenbahnen, Ablenkung von Elektronen im homogenen Feld, Millikan-Versuch, Beschleunigung von Elektronen in elektrischen Feldern, Anwendungen Elektromagnetische Induktion Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Leitungsvorgänge 4. Induktion Induktion und Energiesatz, Lenzsche Regel, Selbstinduktion, Induktivität, technische Nutzung von Induktionsvorgängen 5. Schwingkreis elektromagnetische Schwingungen und Wellen und ihre Anwendungen 6. Edison-Effekt Vakuumdiode und -triode, Halbleiterdiode, Transistor, Anwendungen

6 Jahrgangsstufe 13 Themenbereiche Inhalte und Hinweise Modellvorstellungen vom Licht und vom Atom 1. Interferenz optischer Wellen Wellenlänge des sichtbaren Lichts, Beugung und Interferenz am Einzelspalt, Doppelspalt und Gitter, Linienspektren, kontinuierliches Spektrum 2. Lichtquanten Der lichtelektrische Effekt, Plancksches Wirkungsquantum, Einsteinsche Deutung des lichtelektrischen Effektes, Photonen, Compton-Effekt 3. Quantenhafte Energieabgabe und Energieaufnahme des Atoms Bohrsches Atommodell und seine Hauptquantenzahlen, Franck-Hertz-Versuch 4. Wahrscheinlichkeitswellen bei Elektronen Elektronenbeugung, Broglie-Wellen, Unbestimmtheitsprinzip,Unschärferelation Kernprozesse und ihre energetische Nutzung 5.Natürliche Radioaktivität Ionisationskammer, Zählrohr, Nebelkammer, Arten der Strahlung, Eigenschaften der Strahlungsarten, Wechselwirkung mit Materie, Energiedosis, Äquivalentdosis 6. Bau der Atomkerne Atomare Masseneinheit, relative Atome, Nukleonen, Isotope, Massendefekt und Bindungsenergie, Kernkräfte, mittlere Bindungsenergie pro Nukleon 7. Natürliche und künstliche Kernumwandlungen Radioaktiver Zerfall, Anwendungen Kernenergieniveaus, Potentialtopfmodell 8. Kernspaltung und ihre Anwendung Kernspaltung und Kernenergie, Kettenreaktion und ihre Steuerung, Kernreaktoren, Sicherheit und Umweltprobleme beim Betrieb

7 3. Leistungsbeurteilung In der Regel werden 3 bis 4 Klausuren pro Schuljahr geschrieben. Schriftliche und mündliche Leistungen werden im Verhältnis 1:1 gewichtet. 4. Lehrmittel Es wird u.a. der Physik-Oberstufenband von Dorn/Bader,Cornelsen oder Kuhn empfohlen.