Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik

Transkript

1 MECHANIK I SCHWERPUNKT & GLEICHGEWICHT, IMPULS- & ENERGIEERHALTUNG MITTWOCH UND GRUPPE A (DEMO) Schwerpunkt (stabiles, labiles und indifferentes Gleichgewicht), Hebelgesetze, Drehmoment, Flaschenzug, Newton sche Axiome, Impulserhaltung, Energieerhaltung, Stöße (zentral und dezentral, elastisch und inelastisch) Entwickeln Sie geeignete, möglichst verblüffende Demonstrationsversuche zu obigen Themen!

2 MECHANIK II BEWEGUNGEN MITTWOCH UND GRUPPE A (FREIHAND) Gesetze der Translations- und Kreisbewegungen bei konstanter Geschwindigkeit und konstanter Beschleunigung (physikalische Größen, Einheiten, Zusammenhänge), freier Fall Entwickeln Sie geeignete Freihandversuche zum Basteln oder alternativ einen Lernzirkel für Schülerinnen und Schüler zu obigem Themengebiet.

3 MECHANIK III SCHWINGUNGEN & WELLEN MITTWOCH UND GRUPPE A (VORGABE) Schwingungen (harmonische, ungedämpfte, gedämpfte), Federpendel, Fadenpendel, gekoppelte Pendel, Wellen (longitudinal und transversal), stehende Wellen Vorgabeversuch: Pendel 1. Erkunden Sie die entscheidenden Größen, die bei einem Fadenpendel oder einem Federpendel die Pendeldauer beeinflussen. Machen Sie hierzu quantitativ Messungen. 2. Bauen Sie ein Sekundenpendel auf und überlegen Sie, welche Eigenschaften das Pendel Ihrer Meinung nach noch haben sollte und diskutieren Sie mögliche (historische) Anwendungen. 3. Überlegen Sie sich, wie man diesen Inhalt bzw. die entscheidenden Größen in einem interessanten Kontext vermitteln kann.

4 OPTIK I CHARAKTER DES LICHTS MITTWOCH UND GRUPPE A (DEMO) Wellencharakter des Lichts, Farbe, Wellenlänge, Frequenz, Lichtgeschwindigkeit, Interferenz, Polarisation, Farbsehen/ Farbempfinden Entwickeln Sie geeignete, möglichst verblüffende Demonstrationsversuche zu obigen Themen!

5 OPTIK II BEUGUNG, BRECHUNG UND REFLEXION MITTWOCH UND GRUPPE A (FREIHAND) Ausbreitung von Licht, Strahlengänge, Brechung, Beugung, Dispersion, Brechungsindex, Reflexion, Totalreflexion Entwickeln Sie geeignete Freihandversuche zum Basteln oder alternativ einen Lernzirkel für Schülerinnen und Schüler zu obigem Themengebiet.

6 OPTIK III OPTISCHE GERÄTE MITTWOCH UND GRUPPE A (VORGABE) Konvex-/Konkavlinsen, Konstruktion des Linsenbildes, Abbildungsgesetze, dünne/dicke Linsen, Linsenfehler, Optische Geräte (Funktionsweise und Strahlengänge): Lupe, Auge, Mikroskop, Fernrohr Mikroskop 1. Modellmikroskop a.) Überlegen Sie sich geeignete Geräte, um ein Modellmikroskop bauen zu können (Lampe, Objektiv, Okular, geeigneter Gegenstand zum Abbilden, Auffangschirm für Zwischenbild). Suchen Sie diese aus der Sammlung aus (auch Alternativen bereithalten) und bauen Sie das Modellmikroskop auf. b.) Erzeugen Sie auf dem Schirm durch Verschieben des Objektivs ein scharfes Zwischenbild. Nehmen Sie den Schirm aus dem Strahlengang heraus und verschieben Sie das Okular so lange, bis Sie das vergrößerte Bild (durch das Okular gesehen) und den Gegenstand (am Okular vorbei gesehen) zusammen scharf sehen. Bilden Sie nun das Größenverhältnis von Gegenstand und virtuellem Bild ab und bestimmen Sie die Vergrößerung des Mikroskops. 2. Messmikroskop a.) Eichen Sie das Okularmikrometer des Messmikroskops, indem Sie als Gegenstand ein Objektmikrometer benutzen (Eichfaktor bestimmen). b.) Bestimmen Sie die Gitterkonstante eines Beugungsgitters und vergleichen Sie das Ergebnis mit der Angabe auf dem Gitter. c.) Bestimmen Sie den Durchmesser verschiedener Haare. Hängt der Durchmesser von der Haarfarbe ab? Führen Sie hierzu Kontrollmessungen durch.