Themenbereiche in Physik für die 8B Klasse im Schuljahr 2016 / 2017

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1 1. Größen und Messen Arbeitsweise in der Physik Größen und Einheiten Größenordnungen Messen von physikalischen Größen Messfehler 2. Bewegungen Definition von gleichförmiger und ungleichförmiger Bewegung Definition von gleichmäßig beschleunigter Bewegung Definition von Geschwindigkeit und Beschleunigung Zeit-Weg-, Zeit-Geschwindigkeit- und Zeit-Beschleunigung-Diagramme zur gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung Diagramme zur Herleitung von Formeln freier Fall im Vakuum und im lufterfüllten Alltag 3. Kräfte und Newton Definition und Kennzeichnungen der Kraft Zerlegung einer Kraft in ihre Komponenten und Zusammensetzung von Kräften Verschiedenste Arten von Kräften Trägheitskraft, Schwerkraft Bewegungshemmende Kräfte (Reibungskräfte in Gasen, Flüssigkeiten und zwischen Festkörpern) Federkraft Isaac Newtons Axiome 4. Arbeit und Erhaltungsgrößen Arbeit und Leistung Energie und Energieerhaltungssatz Kraftstoß und Impuls Impulserhaltungssatz Stöße Drehimpuls und Drehimpulserhaltungssatz 5. Rotationen Größen zur Beschreibung der Rotation Kräfte im rotierenden System Drehmoment Trägheitsmoment Drehimpuls und Drehimpulserhaltungssatz Rotation der Erde 6. Weltsysteme und unsere Erde Von Aristarch von Samos bis Johannes Kepler Das geozentrische Weltbild Das heliozentrische Weltbild Die Kepler schen Gesetze Rotation der Erde Auftretende Kräfte Auswirkungen der Erdrotation Gezeiten Seite 1

2 7. Physik im Verkehr Gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegung Anhaltestrecke Überholstrecke Auto in der Kurve Kraft, Arbeit und Energie Trägheit Fahrrad Kurvenfahren und Widerstandskräfte beim Fahrradfahren Sicherheitseinrichtungen 8. Physik im Sport Gehen Auftretende Kräfte, Arbeit, Energie und Leistung Gehen als Pendelschwingung Laufen Geradlinige Bewegungen und Rotationen auf Innen- oder Außenbahn Klippenspringer/in Freier Fall, Energie, Widerstandskräfte, Drehimpuls Eislaufen und Pirouetten Alpines Schilaufen Auftretende Kräfte beim Abfahrtslauf auf der schiefen Ebene Karate Energie und Stöße Bälle Bewegungen, Kräfte, Energie und Impuls 9. Schwingungen Größen zur Beschreibung der Schwingung Harmonische Schwingung und ihre Bewegungsgleichungen Federpendel und Fadenpendel Gedämpfte Schwingung Erzwungene Schwingung und Resonanz Selbsterregte Schwingung und Kybernetik 10. Wellen Wellenarten und Wellenformen Mechanische und elektromagnetische Wellen Longitudinalwellen und Transversalwellen Überlagerung von Wellen Konstruktive und destruktive Interferenz Stehende Wellen 11. Musik und Gehör Ton, Klang, Geräusch und Knall Resonanz und Schwebung Stehende Wellen bei Saiten Schall Schallgeschwindigkeit Hörbereich, Schallpegel und Lautstärke Akustischer Dopplereffekt Seite 2

3 12. Thermodynamik Wärme und Temperatur, verschiedene Temperaturskalen Energieerhaltungssatz Drei Hauptsätze der Thermodynamik Innere Energie, Wärmekapazitäten und ihre Auswirkungen Entropie Gasgesetze für ideale Gase und deren Gültigkeit bei realen Gasen Isotherme, isobare und isochore Zustandsänderungen Gasgleichungen Verhalten von Gasen beim Kochen und Backen 13. Stoffe in ihren Zustandsformen und Wettererscheinungen Phase und Phasenübergänge Latente Wärme, verschiedenste Latentwärmespeicher Schmelzen und Erstarren Sieden, Verdampfen und Kondensieren Verdunsten Anomalie des Wassers und ihre Auswirkungen Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Niederschlagsmenge Wolken, Regen, Tau, Reif, Raureif, Nebel 14. Wärmeenergietransport, Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen Wärmeübertragungen Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung Energiesparende Maßnahmen Wärmedämmung, Wärmeisolation Kältemaschinen Wärmepumpe Kompressor-Kühlschrank, Absorber-Kühlschrank Wärmekraftmaschinen mit Dampf als Arbeitsmittel Wärmekraftmaschinen mit innerer Verbrennung Triebwerk Verbrennungsmotoren 15. Physik der elektrischen Ladungen Quantisierung der Ladung, Elementarladung und Ladungserhaltung Coulomb sches Gesetz Kontaktelektrizität Felder Elektrostatisches Feld und elektrische Feldstärke Elektrische Influenz Verschiebungs- und Orientierungspolarisation Elektrisches Potenzial und Spannung Elektrostatische Phänomene im Alltag Anziehende Kraftwirkungen wie zu Berge stehende Haare Funkenüberschläge und Blitz Kapazität und Kondensator Seite 3

4 16. Elektrizität und Magnetismus Stromstärke und Arten von Stromleitungen Widerstand Eigenschaft eines Leiters Verschiedenste Arten von Widerständen Ohmsches Gesetz Kirchhoff sche Regeln und Schaltungen von Widerständen Trennendes und Gemeinsames in Elektrizität und Magnetismus Magnetfeld stromdurchflossener Leiter und Elektromagnet Elektromagnet und seine Anwendungen Elektromagnetische Induktion und ihre Anwendungen Sicherheitseinrichungen 17. Energie Potenzielle Energie, kinetische Energie und innere Energie Energieerhaltungssatz Energieumwandlungen Äquivalenzprinzip von Einstein Energieübertragung Sicherheit im Umgang mit elektrischer Energie 18. Quantenmechanik Fotoeffekt Doppelspalt-Experiment Welle-Teilchen-Dualismus Elektromagnetische Wellen und Materiewellen Heisenberg sche Unschärferelation Schrödingers Katze Tunneleffekt Quantenteleportation 19. Relativitätstheorie Historische Wurzeln der Relativitätstheorie Spezielle Relativitätstheorie Allgemeine Relativitätstheorie Experimente zur Bestätigung der Relativitätstheorie 20. Atomphysik Atommodelle Schrödinger und das Wasserstoffatom Spektren, Absorption und Emission Periodensystem Elektronenspin und Pauli-Verbot Quantenzahlen Seite 4

5 21. Radioaktivität Natürliche Radioaktivität Zerfallsgesetz und Altersbestimmung Radioaktive Strahlung Teilchenstrahlung Elektromagnetische Strahlung Energie aus den Atomkernen Strahlenschutz Dosimetrie Gesundheitliche Auswirkungen Medizinische Anwendungen 22. Kernphysik Aufbau der Atomkerne Stabilität der Atomkerne Kernspaltung Reaktorphysik Kernfusion Massendefekt Technische Anwendungen Medizinische Anwendungen 23. Physik im Alltag Naturereignisse Eklipsen Gezeiten Tiefwasserwelle und Flachwasserwelle Erdbebenwelle Blitz und Donner Wettererscheinungen Spielzeug Werkzeug Haushaltsgeräte Handwärmer und Schneekanone 24. Experimente und Konzepte im Wandel der Zeit Nikolaus Kopernikus, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Isaac Newton, Hans Christian Ørsted, Michael Faraday, Léon Foucault, Ludwig Boltzmann, Edward Williams Morley, Albert Abraham Michelson, Ernest Rutherford, Joseph John Thomson, Nikola Tesla, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Clinton Davisson, Lester Halbert Germer, George Paget Thomson Seite 5