Schulinternes Curriculum Physik. St. Ursula Gymnasium. - Aachen -

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1 Schulinternes Curriculum Physik St. Ursula Gymnasium - Aachen - s: Im Fach Physik werden auch Kompetenzen erworben, die über das Fach selbst hinaus bedeutsam sind. Physikalische Erkenntnisse ermöglichen, die Umwelt besser zu verstehen, Risiken und Chancen zu erkennen und Gefahren zu bewerten. Die Schülerinnen lernen mit angemessener Genauigkeit zu untersuchen und basierend auf geprüften Ergebnissen, Thesen zu formulieren und Behauptungen nennen. Der Umgang mit der Fachsprache schult auch den situationsbedingten Umgang mit Sprache überhaupt. So lernen die Schülerinnen, sich situationsangemessen zu artikulieren. Ingesamt leistet das Fach Physik einen wertvollen Beitrag zur Allgemeinbildung durch Gewöhnung an strukturiertes Denken, an die empirische Untersuchung und die Durchdringung auch komplexer Gedankengänge. Werteerziehung: Das Fach Physik ergänzt innerhalb des Fächerkanons die geistige Entwicklung der Schülerinnen. Die Auseinandersetzung mit Inhalten des Faches Physik ist eng verbunden mit einer gewissenhaften Auseinandersetzung mit der Schöpfung selbst. So führen naturwissenschaftliche Erkenntnisse dazu, Natur zu hinterfragen, Strukturen zu erkennen aber auch anzuerkennen, dass jedes naturwissenschaftliche Modell Grenzen hat. Hier zeigt sich ein fundamentaler Grundgedanke mit Blick auf ein tieferes Verständnis von Natur und Schöpfung: Naturwissenschaftliche Betrachtungen und Analysen dienen einem umfassenden Verständnis von Natur und Umwelt und helfen auch in der sinnvollen Auseinandersetzung, sind aber nicht von durchweg erklärender Art. So lernen die Schülerinnen gerade in Physik, dass Natur und Schöpfung auch nicht erklärbar sein kann. Der Physikunterricht trägt zur Bildung eigener Werturteile bei und fördert die Kritik- und Konfliktfähigkeit. Er ermöglicht einen Zugang zum weiteren Verständnis von Schöpfung.

2 Klasse 5 und 6 bezogene Grundlagen zum Elektromagnetismus: - Strom, Schaltungen, Und / Oder - Permanentmagnet und Elektromagnet, Feldlinienbild - Verbraucher, Wärmewirkung, Sicherung, wandler geschlossene Stromkreise errichten angeben, dass Körper auch ohne direkte Berührung angezogen werden können erklären, dass es umwandlungsketten gibt Grundlagen zur Optik: - Lichtquelle, Lichtstrahl - Reflexionsgesetz - Licht und Schatten - Sonne und Mond,, die Lichtausbreitung beschreiben die Ursache von Schatten erklären Grundlagen der Akustik: - Schallquelle, Schallempfänger, Ausbreitung - Tonhöhe und Lautstärke, die Grundlagen von Schallentstehung und wahrnehmung nennen Musik Grundlagen zur Wärmelehre: - Temperatur messen - Aggregatzustände - Wärmeausdehnung - Wärmeleitung und Wärmestrahlung - Jahreszeiten einen Zusammenhang zwischen Temperatur und Wärme formulieren und angeben, dass sich Zustandsänderungen bei Wärmeeinwirkung ergeben

3 Klasse 8 bezogene Elektrizitätslehre: - Ladungsbegriff, Elektrostatik - Vertiefter Spannungsbegriff, pro Ladung - Stromteilung, Spannungsteilung, Messung von Stromstärken und Spannung - Ohmsches Gesetz die materialbezogenen Voraussetzungen für Stromleitung nennen angeben, dass neben dem Ladungstransport auch transportiert wird. angeben, dass Verbraucher umwandler sind Optik: - Wiederholung: Reflexion, Brechung, Totalreflexion - Optische Geräte als Anwendung der Linse, das Auge - Spektralanalyse Mechanik (Teil 1), die grundlegenden optischen Phänomene nennen und mit der Strahlenoptik konstruieren grundlegende optische Geräte nennen und den Aufbau sowie die Wirkungsweise erklären. - Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen - Zerlegung und Zusammensetzung von Kräften - Gewichtskraft, Ortsfaktor - Druck und Auftrieb die Kraft als Ursache für Geschwindigkeitszuwachs nennen das Einwirken mehrerer Kräfte graphisch erfassen und geometrisch analysieren die Gewichtskraft als besondere Kraft als F=mg angeben 3

4 Klasse 9 bezogene Mechanik (Teil 2) - Arbeit,, Leistung, Wirkungsgrad - Einfache Maschinen und erhaltung: Flaschenzug, Hebel, angeben, dass Arbeit übertragung bedeutet.... einfache Maschinen nennen und erklären Geschichte Elektromagnetismus - Grundlagen anhand elektromagnetischer Versuche (Oersted) - Elektromotor - Kraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld - Generatorprinzip als Anwendung des Induktionsprinzips - umwandlungen, Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerks - Regenerative anlagen angeben, dass Elektrizität und Magnetismus ein verbindendes Element haben mit der Lorentzkraft die Ursache für Induktion erklären grundlegende Möglichkeiten zur Gewinnung elektrischer mit dem Induktionsprinzip nennen und erklären. Geschichte Kernphysik: - Atomaufbau - Natürliche Radioaktivität - Nutzen, Schaden, Schutz - Kernspaltung, Reaktorprinzip, KKW - Nutzen und Risiken der Kernspaltung, den grundlegenden Aufbau eines Atomkerns nennen die grundlegenden Zerfallsprozesse nennen die nicht-natürliche Radioaktivität abgrenzen und ihre Nutzen aber auch die Gefahren nennen. Geschichte 4

5 EF bezogene Mechanik: - Kinematik - Dynamik (Newton sche Mechanik) - Impuls- und erhaltung - Kreisbewegung - Schwingungen - Grundlage der Wellenlehre grundlegende Bewegungen beschreiben und hier die Sinnhaftigkeit physikalischer Formeln im Hinblick auf Analyse und Vorhersagbarkeit von Ereignissen erkennen Erhaltungssätze nennen und nutzen Sport Musik Mathematik Q1/Q2 bezogene Elektrizitätslehre: - Ladungsbegriff - Elektrisches Feld, Feldstärke - Spannung, Kapazität - Kräfte auf Ladungen in elektrischen Felder - Ablenkröhre Elektromagnetismus: - Magnetisches Feld - Lorentzkraft - Ablenkung in magnetischen Felder - Wienfilter, Ablenkröhre - Elektromagnetische Induktion - Induktion im Dynamoprinzip - Selbstinduktion, Induktivität - Ein- und Ausschaltprozesse Schwingungen und Wellen: (immer in Analogie zur mechanischen Welle) - elektromagnetischer Schwingkreis - Analogie zum mechanischen Oszillator - Dipolstrahlung - Mikrowellen - Überlagerung und stehende Welle - Rauminterferenz,,, den Feldbegriff als Fernwirkungsursache nennen die grundlegenden Begriffe der Elektrizitätslehre mit dem Feldbegriff verknüpfen Auswirkungen von Feldern nennen und die kinematischen Folgen erklären das Induktionsgesetz nennen und zu Berechnungen nutzen ihre Kenntnisse über mechanische Schwingungen nutzen und auf die elektromagnetischen Schwingungen übertragen Wellenphänomene durch Rechnung analysieren und vorhersagen, indem sie auch die Analogie zur mechanischen Welle nutzen Informatik Technik Mathematik Musik 5

6 Licht als elektromagnetische Welle: - Beugung am Doppelspalt und am Gitter - Young-Verfahren zur Wellenlängenbestimmung Quantennatur des Lichts: - Photoeffekt, Lichtquantenhypothese - h-bestimmung - Photonenenergie - Welle-Teilchen-Dualismus - Grenzen der Anwendung klassischer Modelle Atomphysik: - nicht quantentheoretische Atommodelle - Franck-Hertz-Versuch - Linienspektrum und Bohr sches Atommodell - Röntgenstrahlung - Schalenstruktur, Quantenzahlen - Nebenquantenzahlen und Orbitale Kernphysik: - Radioaktiver Zerfall - Zerfallsgesetz - Halbwertszeit - Reichweite von Gammastrahlung - Absorption von Gammastrahlung,, die Grundprinzipien der Wellenlehre auf das Licht übertragen und im Rahmen der Wellenoptik zur Analyse von Licht nutzen erkennen, dass Licht einen Doppelcharakter aufweist das Korpuskelmodell vom Licht nennen Licht in den WT- Dualismus einordnen. die Grenzen klassischer Modelle erkennen und formulieren klassische Atommodelle nennen erkennen, dass das Atom ein speicher ist das Bohr-Modell nutzen, um ein geschlossenes Modell zu formulieren Das Bohr-Modell kritisch betrachten und den Begriff des Orbitals parallel nutzen die Grundlagen der Erkenntnisse zur Struktur der vertieft mit Gesetzen verknüpfen Vorhersagen zur Durchdringung und Reichweite von Gammastrahlung machen Philosophie Mathematik 6

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