Rahmenlehrplan für Physik der Klassenstufen 7 9/10 an allen weiterführenden Schulen in Rheinland-Pfalz. Schülerinnen und Schüler

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1 Stoffverteilungsplan Rahmenlehrplan für Physik der Klassenstufen 7 9/10 an allen weiterführenden Schulen in Rheinland-Pfalz PRISMA Physik 2, Differenzierende Ausgabe, Arbeitsbuch Schule: ISBN Lehrer: Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen 0 1 Atombau und ionisierende Strahlung (S. 45) Das Atom Elektrisch geladene Körper Atome Isotope Ionen ARBEITSBLATT: Der Streuversuch von E. Rutherford ARBEITSBLATT: Die Bauteilchen der Atome 15 nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn (z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie). (Elementar-)Teilchen unterscheiden sich in Eigenschaften wie Masse und elektrische Ladung. Elektronen sind negativ, Protonen positiv geladen, Neutronen sind elektrisch neutral. (TMS) Basiskonzept Struktur der Materie Atome bestehen nach dem Kern- Hülle-Modell aus Protonen und Neutronen im Kern und Elektronen in der Hülle (differenziertes Atommodell). (TMS) Atom, Atomhülle, Atomkern, Elektron, Neutron, Proton Radioaktivität, elektrische Ladung Radioaktivität Drei Arten von Strahlung Halbwertszeit und Zerfallsreihen ARBEITSBLATT: Radioaktive Strahlung ARBEITSBLATT: Halbwertszeit und Zerfallsreihen 1 23 nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn. (z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie). recherchieren über Radioaktivität. Ändert sich die Zusammensetzung bzw. der Energiegehaltes des Atomkerns (z. B. beim radioaktiven Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS) Radioaktivität, Kernzerfall, Halbwertszeit, ionisierende Strahlung Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 1

2 4 10 Die Aktivität Radioaktivität in der Medizin ARBEITSBLATT: Wie stark strahlt eine radioaktive Substanz? Die Kernspaltung Die Kettenreaktion Das Kernkraftwerk Sicherheit im Kernkraftwerk Radioaktive Abfälle ARBEITSBLATT: Kernspaltung und Kettenreaktion ARBEITSBLATT: Das Kernkraftwerk bewerten Schutzmaßnahmen vor ionisierender Strahlung (z. B. in Bezug auf Strahlungsarten und Dosis). recherchieren über Radioaktivität (z. B. Wirkungen, medizinische Nutzung, Gefahren, Radiokarbonmethode). nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn recherchieren über Radioaktivität. Ändert sich die Zusammensetzung bzw. der Energiegehaltes des Atomkerns (z. B. beim radioaktiven Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS) Kernspaltung 4 Strahlenschäden beim Menschen EXTRA: Die Kernspaltung wird entdeckt Berufe im Bereich Kerntechnik 3 43 argumentieren und diskutieren über Nutzen und Gefahren ionisierender Strahlung. bewerten Schutzmaßnahmen vor ionisierender Strahlung (z. B. in Bezug auf Strahlungsarten und Dosis). Die Absorption ionisierender Strahlung kann in Lebewesen zu Schädigungen führen. (WW) 1 Zusammenfassung Aufgaben Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 2

3 0 2 Elektrizität und Energie (S. 4 91) 4 Was ist elektrischer Strom? Der elektrische Stromkreis Wirkungen des elektrischen Stroms ARBEITSBLATT: Die Wirkungen des elektrischen Stroms 4 51 Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z. B. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Elektrischer Strom (hier nur qualitativ), Energie Die elektrische Spannung Messen mit dem Multimeter ARBEITSBLATT: Die elektrische Spannung Gefahren durch Spannungen Spannung bei Parallelschaltung Spannung bei Reihenschaltung führen einfache Messungen bzw. Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch. Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z. B. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Damit Energie strömt, ist ein Antrieb nötig (hier: Spannung als Potenzialunterschied). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung. des niedrigeren Wertes (hier des Potenzials). (E, SY) Spannung Energie wird umgewandelt Die elektrische Energiestromstärke Arbeit und elektrische Energie 0 7 nutzen den Zusammenhang E = P t für Berechnungen im Zusammenhang mit Energienutzung im Haushalt. Basiskonzept Energie Die pro Zeiteinheit transportierte Energie kann als Energiestromstärke beschrieben werden ( Leistung Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 3

4 Elektrische Energie sparen ARBEITSBLATT: Messen und Kosten der elektrischen Energie beschreibt hier die Stärke des Energiestroms an elektrischen Geräten). (E) Bei der Nutzung von Energie wird meistens der Träger gewechselt (z. B. Generator, Solarzelle, Elektromotor). (E) Der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen trägt zur Nachhaltigkeit bei. (E) Fachbegriff: Leistung Elektromagnete im Alltag ARBEITSBLATT: Dauermagnet Elektromagnet Das magnetische Feld Die magnetische Induktion Veränderung der Induktionsspannung ARBEITSBLATT: Die elektromagnetische Induktion 75 erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion technischer Geräte. vergleichen und bewerten Methoden zur Bereitstellung elektrischer Energie. Die Induktion beruht auf der Wechselwirkung von sich verändernden magnetischen und elektrischen Feldern. (WW) Die Darstellung der räumlichen Struktur der Felder (z. B. mit Feldlinien) gibt Auskunft über Richtung und Stärke einer WW. (WW) Fachbegriff: Induktion, magnetisches Feld, Wechselwirkung Von der Induktion zum Generator EXTRA: Generatoren Wärmekraftwerke Die Nutzung regenerativer Energien 7 3 erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion technischer Geräte (z. B. Kraftwerk, Generator), erklären das Funktionsprinzip eines Generators mit Hilfe der Induktion. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 4

5 Der Transformator Spannungen am Transformator ARBEITSBLATT: Spannungsänderungen mit dem Transformator Elektrische Energieübertragung 4 9 Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z.b. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Damit Energie strömt, ist ein Antrieb nötig (hier: Spannung als Potenzialunterschied). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier des Potenzials). (E, SY) 1 Zusammenfassung Aufgaben Kosmos und Forschung (S ) Weltbilder Mit dem Fernrohr forschen Erkenntnisse gewinnen erschließen sich und beschreiben die Methode naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende geozentrisches Weltbild, heliozentrisches Weltbild, Fernrohr, astronomisches Fernrohr, Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 5

6 Die Sonne Gelungen präsentieren Unsere Planeten Recherchieren Steckbriefe recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Objektiv, Okular, Spiegelteleskop Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Sonnenflecken, Protuberanzen Monde Finsternisse ARBEITSBLATT: Schatten im All Entfernungen im Weltall Die Milchstraße recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Milchstraße, Stern, Galaxie, Lokale Gruppe, Galaxienhaufen 1 Zusammenfassung Aufgaben Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher

7 0 4 Wärmeleitung und System (S ) 5 Wärmeströmung EXTRA Wärmeströmung in der Natur Wärmeleitung Wärmleitung in der Küche ARBEITSBLATT: Die Wärmeleitung planen Experimente zu thermischen Energietransporten, führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. Basiskonzept Energie Damit Energie strömt, ist ein Antrieb nötig (Wärmeleitung benötigt Temperaturdifferenz). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier der Temperatur). (SY, E) Wärmestrahlung Energieströme Sonnenkollektor ARBEITSBLATT: Wärme sammeln und speichern planen Experimente zu thermischen Energietransporten, führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. Temperatur, thermischer Strom, Energie Damit Energie strömt, ist ein Antrieb nötig (Wärmeleitung benötigt Temperaturdifferenz). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier der Temperatur). (SY, E) 4 Der Wärmetransport wird verringert ARBEITSBLATT: Ein Modellhaus Kühlschrank & Co. Berufe zum Thema Wärme planen Experimente zu thermischen Energietransporten (z. B. zur effektiven Kühlung oder Wärmedämmung), führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. diskutieren und argumentieren in Bezug auf verschiedene Möglich- thermischer Strom, thermisches Gleichgewicht Ströme können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden. Die Stärke thermischer Ströme ist von Art, Dicke und Querschnitt des durchströmten Materials abhängig (thermischer Widerstand). (SY) Die Vermeidung von unerwünschter Energieabgabe trägt zur Nachhaltigkeit bei. (E) Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 7

8 keiten der Kühlung bzw. Wärmedämmung. optimieren Kühl- und Wärmedämmmaßnahmen durch gezielte Beeinflussung thermischer Energieströme. vergleichen und bewerten verschiedene Möglichkeiten zur Kühlung bzw. Wärmedämmung. nutzen Energieflussdiagramme zur Erklärung des Grundprinzips von Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen. Wärmepumpe 1 Zusammenfassung Aufgaben 13/ Wenn Sie die Anzahl der Stunden in einzelnen Zeilen ändern, markieren Sie anschließend die Summe im untersten Feld und drücken Sie F9, um den Wert zu aktualisieren! Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher