Impulse Physik 9 Bayern G 8 Jahresplan für die 9. Jahrgangsstufe Physik

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1 Impulse Physik 9 Bayern G 8 Jahresplan für die 9. Jahrgangsstufe Physik

2 In der Jahrgangsstufe 9 erwerben die Schüler folgendes Grundwissen: Klettbuch 3 Sie kennen Modellvorstellungen vom Aufbau der Materie und können sie zur Erklärung von Naturphänomenen heranziehen. Sie verstehen technische Anwendungen, die auf der Lorentzkraft bzw. auf der Induktion basieren. Sie können das Prinzip der Energieerhaltung in der Atom- und Kernphysik anwenden und die bei der Kernspaltung bzw. -fusion frei werdende Energie abschätzen. Sie kennen die Strahlenarten radioaktiver Stoffe, ihre Nachweismethoden und ihre jeweilige Wirkung auf Lebewesen. Sie können Bewegungsabläufe (auch aus dem eigenen Erfahrungsbereich) anhand von Bewegungsdiagrammen analysieren und in einfachen Fällen durch mathematische Funktionen beschreiben. Sie haben ein vertieftes Verständnis für den Zusammenhang von Kraft, Masse und Beschleunigung. Sie kennen die Grundlagen der Kern- bzw. Energietechnologie und können sich bei der Diskussion darüber kompetent beteiligen. Ph 9.1 Elektrik (ca. 16 Std.) Der Feldbegriff eröffnet den Schülern eine Möglichkeit, Kraftwirkungen im Raum zu beschreiben. Bei der Einführung der Feldlinien erkennen sie eine weitere Art der Modellbildung. Die Jugendlichen verstehen, wie die Funktionsweise zahlreicher Geräte, z. B. des Elektromotors oder der Fernsehbildröhre, auf den Kräften basiert, die in elektrischen und magnetischen Feldern auf Ladungen wirken. Mit der Induktion erschließt sich ihnen ein physikalisches Phänomen, das beim Generator zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt wird. Ph 9.2 Atome (ca. 21 Std.) Die Schüler gewinnen einen Einblick in den Aufbau der Atomhülle und des Atomkerns. Sie lernen, dass Atome Licht und Röntgenstrahlung nur in ganz bestimmten Portionen emittieren und absorbieren können. Dabei vollziehen sie auf einem elementaren Niveau nach, dass das Emissions- und Absorptionsverhalten von Stoffen zu deren Identifikation genutzt werden kann. Die Jugendlichen bekommen einen Überblick über die Strahlungsarten radioaktiver Kerne, über Nachweismethoden der radioaktiven Strahlung und über Grundaussagen des Strahlenschutzes. Hierbei lernen sie auch die Auswirkung von Strahlung auf Lebewesen kennen und erwerben somit notwendiges Wissen, um zu verstehen, warum radioaktive Stoffe in Medizin, Biologie und Technik eingesetzt werden. Schließlich lernen sie, dass die universelle Äquivalenz von Masse und Energie die Grundlage für die Energiegewinnung durch Spaltung bzw. Fusion von Atomkernen ist. Sie erfahren, dass der Traum der Alchimie, Elemente ineinander umzuwandeln, durch Kernumwandlungen zumindest für einzelne Atome verwirklicht werden kann. Ph 9.3 Kinematik und Dynamik geradliniger Bewegungen (ca. 14 Std.) Anknüpfend an Grundbegriffe aus der Jahrgangsstufe 7 lernen die Schüler, durch Deutung von Bewegungsdiagrammen den zeitlichen Verlauf von Bewegungen zu analysieren. Bei der Behandlung von Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit bzw. mit konstanter Beschleunigung wird deutlich, dass sich idealisierte Vorgänge durch mathematische Funktionen beschreiben lassen und dass so Vorhersagen möglich werden. An weiterführenden Beispielen zum Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung gewinnen die Jugendlichen ein tieferes Verständnis des Kraftbegriffs. Anmerkung zum Stoffverteilungsplan: Der Lehrpan geht (ohne NTG) von 26 Wochen/51 Stunden Pflichtinhalten aus; es wurden weitere 9 Wochen/18 Stunden so verplant, dass sich insgesamt 35 Wochen Unterrichtszeit, also 70 Stunden pro Schuljahr ergeben. Hierbei wird von einem Stundengrundstock ohne zusätzliche NTG-Inhalte ausgegangen. Die NTG-Inhalte des Buches sind am Schluss des Stoffverteilungsplanes aufgeführt. Im Themengebiet Atome wird gemäß Lehrplan das Thema Strahlungsarten vor Kernzerfall im Stoffverteilungsplan aufgeführt. Mit Impulse Physik ist es aber möglich, diese beiden Themen in der Reihefolge zu tauschen.

3 Themenbereich Seiten Impulse Physik BY 9 Zeitraum Schulaufgabe Themenbereich Elektrik: Kapitel: Elektrizitätslehre Magnetisches und elektrisches Feld 9-18, 10, 19-28, 24, 25 Magnetisches Feld, Elektrisches Feld Lorentzkraft 12 Kraftwirkung im Magnetfeld Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld Lautsprecher Kräfte auf freie Ladungen im elektrischen und magnetischen Feld Fernsehbildröhre Bewegte Elektronen im Magnetfeld Anwendungen in der Technik Vertiefung: Teilchenbeschleuniger, elektrostatischer Staubfilter 26 Anwendungen in der Technik Elektromotor 12 Kraftwirkung im Magnetfeld 30 ff.; 43 Elektromotoren; Aufnahme, Speicherung und Wiedergabe von Daten Induktion 32 ff. Die elektromagnetische Induktion Erzeugen von Induktionsspannungen, Generator, Transformator 33, 34 f., 37 f. Spannung durch Induktion, Generatoren, Transformatoren Regel von Lenz mit Anwendungen (z. B. Wirbelstrombremse) Vertiefungsmöglichkeiten: Informationsspeicherung, Magnetschwebebahn, dynamisches Mikrophon 33; 41; 42, 43 Regel von Lenz, Wirbelströme Berührungsfrei Bremsen und Beschleunigen; Aufnahme, Speicherung und Wiedergabe von Daten Themenbereich Atome Kapitel: Atome Aufbau der Atome Abschätzung des Atomdurchmessers 75 ff., 77 f. 76 Atome, Aufbau der Atome Abschätzung des Atomdurchmessers Rutherford-Streuung, Größenordnung des Atomkernradius 77 Aufbau der Atome Aufbau des Atomkerns (Protonen/Neutronen), Hinweis auf Existenz von 78, 80 Der Atomkern, Quarks Quarks Aufnahme und Abgabe von Energie 82 ff. Woher kommen die Farben? Demonstration optischer Emissionsspektren, Interpretation als Abgabe 83, 84 Emission und Absorption von Licht, Energieniveaus und Photonen diskreter Energiemengen durch die Atomhülle, Photonen Absorption von Photonen als Umkehrprozess d. Emission, diskrete Energiestufen 83, 84 Emission und Absorption von Licht, Energieniveaus und Photonen Röntgenstrahlung: Einblick in die zugrunde liegenden Vorgänge bei der 87, 88 Röntgenstrahlung, Entstehung der Röntgenstrahlung Entstehung des diskreten Spektrums, Analogie zu diskreten optischen Spektren Technische und medizinische Anwendungen, z. B. Spektroskopie, Röntgenuntersuchung 85, 89 Spektralanalyse, Röntgen in der Medizin in der Medizin Vertiefungsmöglichkeiten: Sonnenspektrum, Absorptionsspektren, Identifikation 85, 91, 92 Werkstatt: Ein einfaches Spektrometer, Der Laser in Umwelt und Technik, von Schadstoffen in der Atmosphäre, Identifikation von Ele- Spektralanalyse in der Astronomie menten in Sternen 4 Wochen 7 Wochen 3 Wochen 5 Wochen 2

4 Themenbereich Seiten Impulse Physik BY 9 Zeitraum Schulaufgabe Strahlung radioaktiver Nuklide 105 ff. Unsichtbare Strahlung Strahlungsarten und ihre grundlegenden Eigenschaften 108 ff. Weitere Eigenschaften radioaktiver Strahlung Funktionsprinzip eines Nachweisgeräts 106 Nachweis radioaktiver Strahlung Zerfall radioaktiver Stoffe, Halbwertszeit 100 Das Zerfallsgesetz Biologischer Strahlenwirkung; Strahlenschutz; Radioaktivität in Medizin, Biologie und Technik 111, 112, , Strahlungsbelastung des Menschen, Strahlenwirkung und Strahlenschutz, Nutzen radioaktiver Strahlung, Werkstatt: Wir messen die Radioaktivität unserer Umgebung, Altersbestimmung mit der C-14-Methode Werkstatt: Radioaktives Gas in Wohnungen Vertiefungsmöglichkeiten: Altersbestimmung, Nutzung des Computers zur Messwerterfassung und zur Simulation des radioaktiven Zerfalls Kernumwandlungen 96 ff. Kernzerfall Kernzerfall, Prinzip der Kernspaltung und Kernfusion 96, 97, 98 Kernzerfall, Masse und Energie des Atomkerns Energiebilanz Kernspaltung/Kernfusion: Äquivalenz Masse/Energie, 98, 99 Masse und Energie des Atomkerns, Freisetzen von Kernenergie einfache Beispiele Vertiefungsmöglichkeit: Energieerzeugung und Strahlungsleistung der 101 f., 103 f. Energie aus Kernkraftwerken, Energie aus Kernfusion Sonne, Bedeutung der Kernfusion und -spaltung für die Energieversorgung Themenbereich Kinematik und Dynamik geradliniger Bewegungen gen Kapitel: Kinematik Darstellung von Bewegungsabläufen in Diagrammen 121 ff. Kinematik qualitative Deutung von Bewegungsverläufen im Alltag anhand von Zeit- Ort- und Zeit-Geschwindigkeits-Diagrammen 122, 123, 124, 125, 126 Gleichförmige Bewegungen im Diagramm, Grafische Darstellung als Hilfsmittel, Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Ungleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Diagramm von Bewegungen interpretieren Untersuchung einer Bewegung mit nicht-konstanter Geschwindigkeit (z. B. Pendel, schiefe Ebene) Vertiefungsmöglichkeiten: weitergehende Untersuchungen von Beispielen aus Verkehr oder Sport (z. B. Kraft- und Energiebetrachtungen, Videoanalyse und Messwerterfassung mit dem Computer) Bewegungsfunktionen (Zeit-Ort, Zeit-Geschwindigkeit, Zeit- Beschleunigung) für Bewegungen unter konstanter kon-stan-ter Krafteinwirkung 124, 125, 136 Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Ungleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Werkstatt Die Energie bei der schiefen Ebene 127, 128, 132, 133 Werkstatt: Messwerterfassung mittels Videoanalyse, Werkstatt: Messwerterfassung mittels Videoanalyse Schiefe Ebene, Anwendungen der Bewegungsgleichungen 129 f., 132, 133 Bewegungsgesetze, Anwendungen der Bewegungsgleichungen Ermitteln der Bewegungsfunktionen ausgehend vom Kraftgesetz 130 f. Beschleunigung durch eine konstante Kraft Vergleich mit experimentell gewonnenen Diagrammen 134, 135, 136 Werkstatt: Bewegungsgleichungen und freier Fall, Werkstatt: Bestimmung der Fallbeschleunigung, Werkstatt: Die Energie bei der schiefen Ebene Gewichtskraft und freier Fall 132, 134, 135 Anwendungen der Bewegungsgleichungen, Werkstatt: Bewegungsgleichungen und freier Fall, Werkstatt: Bestimmung der Fallbeschleunigung 7 Wochen 4 Wochen 5 Wochen 3

5 Themenbereich Seiten Impulse Physik BY 9 Zeitraum Schulaufgabe Profilbereich reich (vorläufige Fassung) Elektrotechnik Energietechnik: regionale und globale Energieversorgungssysteme, Hochspannungstechnik zur Energieübertragung, Kraftwerkstechnik, Einsatz regenerativer Energiequellen, Kraft-Wärme-Kopplung, Auswirkungen auf die Umwelt, Nachhaltigkeit Haushaltstechnik elektrischer Herd, Mikrowellenherd, Wirkungsgrad, Laser in CD-Playern, Detektoren für elektrische Leitungen, UV-Lampen, Schuko-System, Gefahren im Haushalt Ausgewählte Versuche zur Elektrotechnik Alarmanlagen, Blinklicht, Elektromotor, Induktionstaschenlampe, Elektrisieranlage Profilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und Mikroelektronik einfaches Modell eines Halbleiters, Heißleiter, Photowiderstand, Diode, Solarzelle, Transistor als Schalter und Verstärker, Bau einfacher Schaltungen, z. B. Feuchtigkeitsmelder oder Blinklicht, Ätzen von Platinen Grundschaltungen (Und-, Oder-, Nor-Schaltung), Simulation von Schaltungen mit Hilfe eines geeigneten Programms, Flip-Flop, Ampelschaltung, Addierwerk, Bau einer einfachen Schaltung Profilbereich (vorläufige Fassung) Neurobiologie, Medizintechnik und weitere Anwendungen der Atom tom- und Kernphysik Bau und Anwendung einfacher Messgeräte: Leitfähigkeitsmessgerät, Photometer, Temperaturmessgeräte, Wärmemessung mit Peltierelementen Photoelektrischer Pulsmesser, Ultraschall- und Röntgendiagnostik, Kernspin-Tomographie, Signalleitung und -verarbeitung bei Tieren, nuklearmedizinische Diagnostik, Strahlentherapie Analytische Methoden Bau eines einfachen Spektrometers, Nachweis von Stoffen, Spurenanalyse in der Kriminalistik Computeranwendungen Computersimulationen zur Bewegung von geladenen Teilchen in Feldern oder zum radioaktiven Zerfall, Aufnahme von Messwerten und Auswertung von Experimenten Profilbereich (vorläufige Fassung) Transport und Verkeh kehr Abschätzungen bei Überholvorgängen, Steuerung und Regelung, Energiebetrachtungen, Auswirkungen auf die Umwelt, Sicherheit 31, 36, 39, 44, 45, 46, 67, 101, 102, 104 Profilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und Mikroelektronik integrativ Elektromotoren ohne Dauermagnete, Generatoren für Gleichspannung, Anwendungen des Transformators, Siegeszug der Elektrizität?, Die Elektrifizierung des Haushaltes, Transport und Verteilung elektrischer Energie, Fotovoltaik, Energie aus Kernkraftwerken, Reaktorsicherheit, Künstliche Sonnen: Fusionskraftwerke 40, 45, 91 Sicherheit im Haushalt, Die Elektrifizierung des Haushaltes, Laser in Umwelt und Technik 57, 58, 63, 71 68, 69, 89, 90, 110, Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik Integrativ Temperatursensoren, Ein Lichtsensor, Transistorschaltungen, Heimversuch Der Blumentopfwächter Elektronik mit Herz, Die Elektronik des menschlichen Körpers, Röntgen in der Medizin, Röntgen-Computertomografie, Einheiten der radioaktiven Strahlung, Nutzen radioaktiver Strahlung 85, 91, 92 Werkstatt: Ein einfaches Spektrometer, Laser in Umwelt und Technik, Spektralanalyse in der Astronomie Werkstätten 114, 115, 127, 128, 134, 135, 136 integrativ 102, 123 Reaktorsicherheit, Grafische Darstellung als Hilfsmittel NTG-Zusatzstunden 4

6 Impulse Natur und Technik, Schwerpunkt Physik ,90 $ Lösungen 7, CD-ROM ,00 % Impulse Physik ,90 $ Lösungen 8, CD-ROM ,00 % Impulse Physik 9 erscheint im Juni 2007 Lösungen 9, CD-ROM erscheint im Juni 2007 Nach Erscheinen senden wir Ihnen ein kostenloses Prüfexemplar inklusive Lösungs-CD zu. Impulse Physik multimedial (für PC und Mac) Impulse Physik multimedial 1 Messen physikalischer Größen; Strahlenoptik I (Ausbreitung des Lichts, Licht an Grenzflächen); Magnetismus; Elektrizitätslehre I (Stromkreise I) Einzellizenz ,90 % Schulkombilizenz ,00 % Bestellen Sie jetzt die Schulkombilizenz für nur 59,! Ihr Physik-Lehrwerk für das G 8 in Bayern % % Impulse Physik multimedial 2 Strahlenoptik II (Farbiges Licht, Linsen, Das Auge, Optische Geräte); Elektrizitätslehre II (Wirkungen des elektrischen Stroms, Elektrostatik, Elektrisches Feld, Bewegte elektrische Ladung); Innere Energie und Zustand (Temperatur, Feste Körper Gase Flüssigkeiten, Energietransporte) Einzellizenz ,90 % Schulkombilizenz ,00 % Bestellen Sie jetzt die Schulkombilizenz für nur 59,! Impulse Physik multimedial 3 und 4 sind in Vorbereitung. Simulationssoftware PhysLab (für PC) PhysLab Atom- und Kernphysik Einzellizenz ,00 % Netzwerklizenz ,00 % PhysLab Optik Einzellizenz ,00 % Netzwerklizenz ,00 % % Impulse Physik Arbeitsblätter Impulse Physik Arbeitsblätter für den Anfangsunterricht Optik, E-Lehre, Magnetismus, Mechanik, Energie und Wärmelehre Buch + CD-ROM ,90 % Impulse Physik Arbeitsblätter 2 Akustik, Optik, Aufbau und Eigenschaften von Körpern, Radioaktivität Buch + CD-ROM ,90 % Die Arbeitsblätter 3 sind in Arbeit. Das Methodenheft Modelle Mathematik und Physik 48 Seiten ,90 % Protokoll und Experiment Mathematik und Physik 64 Seiten ,90 % Impulse Physik Oberstufe Themenhefte Physik mit Physlets Buch + CD-ROM (für PC und Mac) ,00 $ Beugung und Interferenz (Software XStrukt) Buch + CD-ROM (für PC) ,00 $ Mechanische Schwingungen und Wellen (Software Felis) Buch + CD-ROM (für PC) ,00 $ Elektrische und magnetische Felder (Software FeldLab) Buch + CD-ROM (für PC) ,00 $ Quantenphysik Buch + CD-ROM (für PC) ,00 $ Die Sonderpreise für die Schulkombilizenzen zu Impulse Physik multimedial gelten bis Impulse Physik multimedial und PhysLab sind netzwerkfähig (MSI-Pakete).! Die Systemvoraussetzungen finden Sie unter der jeweiligen Bestellnummer im Internet: