Gymnasium Am Kattenberge

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1 Gymnasium Am Kattenberge Fachschaft Physik Stoffverteilungsplan zum Kerncurriculum Physik für die Einführungsphase (Jahrgang 11) gültig ab dem Schuljahr 2018 / 2019 Entsprechend der derzeit gültigen Fassung der VO-GO und EB-VO-GO gilt für die Einführungsphase: Anzahl der Unterrichtsstunden: zwei Stunden pro Woche ganzjährig Unterrichtsthemen: Pflichtthema Dynamik Wahlpflichtthema Akustik durch Beschluss der Fachkonferenz am Anzahl der Klausuren: zwei Klausuren im Schuljahr durch Beschluss der Fachkonferenz am Dauer der Klausuren: zwei Unterrichtstunden durch Beschluss der Fachkonferenz am Anteil der Klausuren: 40 % an der Gesamtnote durch Beschluss der Fachkonferenz am Leistungsbewertung: Die Leistungen werden im Punktesystem (0 bis 15 NP) bewertet. Für die Endnote werden die Leistungen des gesamten Schuljahres berücksichtigt. Unterrichtsziele in der Einführungsphase (Auszug aus dem KC Kapitel 2.2) Neben der Erarbeitung der Inhalte aus der Dynamik besteht die besondere Aufgabe des Physikunterrichts in der Einführungsphase darin, die inhalts- und prozessbezogenen unterschiedlich vorgebildeter Schülerinnen und Schüler zu erweitern, zu festigen und zu vertiefen, damit die Lernenden am Ende der Einführungsphase über die für eine erfolgreiche Teilnahme am Unterricht in der Qualifikationsphase notwendigen verfügen. Damit hat der Unterricht folgende Ziele: Einführung in die Arbeitsweisen der Qualifikationsphase, Einblicke gewähren in das unterschiedliche Vorgehen der Kurse auf grundlegendem und erhöhtem Anforderungsniveau, Entscheidungshilfen geben bei der Fächerwahl in der Qualifikationsphase, Kenntnisse fachlich ausdifferenzieren, Ausdifferenzierung der verbalen und mathematischen Beschreibung von Zusammenhängen physikalischer Größen, Interesse für physikalische Betrachtungsweisen durch Behandlung altersgemäßer Kontexte, z. B. von Aspekten der Mobilität, zu wecken, vertiefende Einübung physikalischer Arbeitsmethoden, quantitative Behandlung ausgewählter Fachinhalte, Lücken schließen, die sich durch die unterschiedlichen Bildungsgänge ergeben haben. Hierzu wählt die Fachkonferenz mindestens ein geeignetes Wahlmodul aus (vgl. Kap. 3.2).

2 Zeitbedarf etwa 3 D verteilt über mehrere Stunden 1,5 D Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 2 von 7 Prozessbezogene Pflichtmodul: Prozessbezogene Wiederholung der prozessbezogenen aus der Sek I Modul 1 Die Schülerinnen und Schüler ergänzen fehlende Informationen selbstständig und ziehen Schulbuch und Formelsammlung zur Problemlösung heran. verwenden Größen und Einheiten und führen erforderliche Umrechnungen durch. verwenden die wissenschaftliche Notation für Zahlenangaben und Vorsilben von Einheiten. verwenden das eingeführte elektronische Rechenwerkzeug. Die Module 1 und 2 sind zu Beginn der Unterrichtseinheit Kinematik durchzuführen. Modul 3 kann später bei geeigneten Versuchen durchgeführt werden. Prozesskompetenzmodul 1 Wdh. Tafelwerk, GTR und Rechnen Umgang mit dem Tafelwerk: Größen, Einheiten, Umrechnungen, wissenschaftliche Schreibweise Umgang mit dem GTR: Grundrechenarten, Quadrieren, Wurzelziehen, Kehrwert, Brüche, mit Zehnerpotenzen rechnen, mit Winkelfunktionen rechnen (auch Umkehrfunktion), Unterschied zwischen den Winkelmaßen degree und radian kennen und beim GTR einstellen. Umgang mit Formeln: Umformen durch Äquivalenzumformung, Rechnen mit Basiseinheiten, Einheiten nie vergessen! Wiederholung der prozessbezogenen aus der Sek I Modul 2 argumentieren mithilfe von Diagrammen linearer Funktionen und einfacher Potenzfunktionen. fertigen Grafen zu beliebigen Zusammenhängen an. fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und erläutern daran den Einfluss von Messunsicherheiten. setzen ihre Kenntnisse über nichtlineare Zusammenhänge ein und fertigen auch nichtlineare Graphen an, ermitteln funktionale Zusammenhänge aus Messdaten auch mithilfe des eingeführten elektronischen Rechenwerkzeugs, dokumentieren ihre Arbeitsschritte und begründen ihre Entscheidungen. Prozesskompetenzmodul 2 Wdh. Auswertung von Messwerten mithilfe von Diagrammen: Koordinatensystem, Achsen zuordnen, beschriften und skalieren, Werte einzeichnen, Ausgleichskurve, mathematische Zusammenhang ermitteln mithilfe einer dokumentierten Regression (GTR): Messwerte eintragen, Graph anzeigen, geeignete Regression durchführen, Bestimmtheitsmaß, mathematischen Zusammenhang ermitteln. Tests zu den Modulen 1 und 2 Fehlerbetrachtung Modul 3 fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und erläutern daran den Einfluss von Messunsicherheiten. schätzen die absolute Unsicherheit beim Messen einzelner Größen ab. beurteilen den Gültigkeitsbereich untersuchter Zusammenhänge. Prozesskompetenzmodul 3 Fehlerbetrachtung Anzahl der Nachkommastellen bei der Angabe von Messwerten systematische, zufällige, absolute und relative Fehler Fehlerbetrachtung nach der Minimum-Maximum-Methode

3 3 Dstd. 4 Dstd. Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 3 von 7 Prozessbezogene Die Schülerinnen und Schüler 1 Kinematik beschreiben Bewegungen mithilfe von t-s- und t-v- Zusammenhängen (nicht im KC, Wiederholung der Inhalte aus Jahrgang 7/8 und Vorbereitung auf die geforderten KC- Inhalte) übersetzen zwischen sprachlicher, grafischer und algebraischer Darstellung dieser Zusammenhänge und verwenden insbesondere die Begriffe Beschleunigung und Geschwindigkeit sachgerecht wenden die Kenntnisse über die Zusammenhänge zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme an im Straßenverkehr an werten Daten aus selbst durchgeführten Experimenten aus Kap. 1.1 Geschwindigkeit t-s- und t-v-diagramme erstellen und deuten, Bewegung beschreiben, Geschwindigkeit berechnen (Wdh.) Geschwindigkeit als vektorielle Größe einführen [AB Geschwindigkeit (Impulse); Bewegung in Diagrammen; Aufgaben] Kap. 1.2 Beschleunigung t-s-, t-v- und t-a-diagramme erstellen und deuten, Bewegung beschreiben, Geschwindigkeit und Beschleunigung mit v = a t berechnen (Wdh.) Zeit-Orts-Gesetz einführen: s = 1 a t2 2 Bremsvorgänge, Überholvorgänge, Aufgaben zu Situationen im Straßenverkehr [AB Beschleunigung (Imp.); Aufgaben beschl Bewegung; Bremsweg] beschreiben den freien Fall und den waagerechten Wurf mithilfe von t-s- und t-v-zusammenhängen beschreiben Idealisierungen, die zum Begriff freier Fall führen. erläutern die Ortsabhängigkeit der Fallbeschleunigung. übersetzen zwischen sprachlicher, grafischer und algebraischer Darstellung dieser Zusammenhänge und verwenden insbesondere die Begriffe Beschleunigung und Geschwindigkeit sachgerecht. übertragen die Ergebnisse auf ausgewählte gleichmäßig beschleunigte Bewegungen. Kap. 1.3 Freier Fall DE: Fallröhre und Vakuumpumpe in der Sammlung SE: Freier Fall mit Phywe-Kästen; Anleitung laminiert in der Sammlung [AB zum Versuch] Zeit-Orts-Gesetz und Zeit-Geschwindigkeits-Gesetz Ortsfaktor = Fallbeschleunigung g weitere SE: Fallschnüre, Reaktionszeit mit Lineal bestimmen Kap. 1.4 Fall mit Luftwiderstand Luftreibung, Fallschirmspringen, Sprung aus der Stratosphäre Kap. 1.5 Waagerechter Wurf DE: Kugel-Schussapparat: Waagerechter Wurf und Freier fall im Vergleich, Bahnkurve, Fallzeit, zusammengesetzte Bewegung, Bahngeschwindigkeit durch Vektoraddition (Pythagoras) [AB Würfe (Cornelsen), Piratenschiff] Kap. 1.6 Schiefer Wurf (nicht im KC) Beispiele im Sport (ohne Rechnen) optional für die sehr guten SuS

4 3 oder 4 D 6 Dstd. Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 4 von 7 Prozessbezogene 2 Newtonsche Gesetze nennen die Grundgleichung der Mechanik. erläutern die sich daraus ergebende Definition der Krafteinheit. erläutern die drei Newtonschen Axiome. (Wiederholung der Inhalte aus Klasse 7/8 und Vorbereitung auf die geforderten KC-Inhalte) wenden diese Gleichung zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme an. deuten den Ortsfaktor als Fallbeschleunigung. im Straßenverkehr an. 2.1 Die Grundgleichung der Mechanik Wdh. Masse, Kraft, Wirkungen von Kraft [AB Die Masse (Cornelsen)] SE Der beschleunigte Wagen mit Phywe-Kästen; Anleitung laminiert in der Sammlung [AB zum Versuch] Grundgleichung der Mechanik = zweites newtonsches Gesetz: F = m a Aufgaben zur Grundgleichung, [AB Aufgaben zu F=m a; AB Kraft und Beschleunigung (Cornelsen)] 2.2 Das Trägheitsprinzip Wdh. aus Klasse 8; erstes newtonsches Gesetz 2.3 Wechselwirkungsprinzip Wdh. aus Klasse 8; drittes newtonsches Gesetz; Rückstoßprinzip Unterschied zum Kräftegleichgewicht 3 Kreisbewegungen beschreiben die gleichförmige Kreisbewegung mithilfe der Begriffe Umlaufdauer, Bahngeschwindigkeit und Zentripetalbeschleunigung. nennen die Gleichung für die Zentripetalkraft. begründen die Entstehung der Kreisbewegung mittels der richtungsändernden Wirkung der Zentripetalkraft. unterscheiden dabei zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung, insbesondere hinsichtlich der Vokabel Fliehkraft. im Straßenverkehr an. 3.1 Beschreibung von Kreisbewegungen Übungen zu Umlaufdauer und Frequenz mit [AB] Bahngeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit [Aufgaben im Buch] 3.2 Die Zentripetalkraft DE: Zentripetalkraft (rotierender Wagen) Zentripetalbeschleunigung [AB Zentripetalkräfte (Cornelsen); Aufgaben im Buch] 3.3 Kreisbewegung und Straßenverkehr Kurvenfahrt und Haftreibung [AB Kreisbewegung und Zentripetalkraft (Cornelsen) Scheinkräfte: Zentrifugalkraft (Fliehkraft); Bezugssystem 3.4 Mehrere Kräfte Aufgaben zu Kettenkarussel, Motorrad in der Kurve, Fliehkraftregler u. ä.

5 5 Dstd. Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 5 von 7 Prozessbezogene 4 Energie nennen die Gleichung für die kinetische Energie. formulieren den Energieerhaltungssatz der Mechanik. planen einfache Experimente zur Überprüfung des Energieerhaltungssatzes, führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse. wenden diese Zusammenhänge als Alternative zur Lösung einfacher Aufgaben und Probleme an. argumentieren mithilfe des Energieerhaltungssatzes bei einfachen Experimenten. im Straßenverkehr an. 4.1 Energieformen und Energieerhaltung 4.2 Energie im Experiment 4.3 Energie- und Kraftansatz Wdh. der mechanischen Energieformen aus Klasse 7 und der Formeln zur Berechnung von Epot, Ekin und ESpann (hookesches Gesetz); Wdh. Energieentwertung und Energieerhaltungssatz. Bungee-Sprung im Buch [AB Looping; AB Trampolin; Aufgaben im Buch; AB Wie groß ist die Bewegungsenergie (Cornelsen)] Hier: viel Rechnen, Formeln umstellen etc.

6 8 D Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 6 von 7 Prozessbezogene Wahlmodul: Akustik 5 Akustik beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft und in einem anderen Medium. vergleichen Ton, Klang und Geräusch anhand der zugehörigen Schwingungsbilder. beschreiben die Frequenz als Maß für die Tonhöhe und die Amplitude als Maß für die Lautstärke eines akustischen Signals. beschreiben die Lautstärke von Signalen mithilfe des Schalldruckpegels. erläutern den Zusammenhang zwischen Frequenzverhältnissen und musikalischen Intervallen. beschreiben Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Frequenzanalyse des Signals gleicher Noten, die auf verschiedenen Instrumenten gespielt werden. erläutern den Begriff Klangfarbe. werten in diesem Zusammenhang Messwerte angeleitet aus. führen ein Experiment mit Mikrofon und registrierendem Messinstrument durch, um Schwingungsbilder verschiedener Klangerzeuger aufzunehmen. bestimmen die Frequenzen der zugehörigen periodischen Signale. wenden Schallpegelmessinstrumente an, um Aussagen über die Gefährdung durch Lärm zu treffen. beschreiben Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Schwingungsbildern von gleichen Noten, die auf verschiedenen Instrumenten gespielt werden. wenden dazu Ergebnisse der Frequenzanalyse von Tönen und Klängen an. bestätigen die Beziehung fn = (n + 1) f0 zwischen Frequenz des n-ten Obertones und Frequenz f0 des Grundtons. 5.1 Schallquellen und Schallempfänger Schwingung, Frequenz Amplitude - Lautstärke 5.2 Schallausbreitung 5.3 Schallschutz 5.4 Schallgeschwindigkeit 5.5 Ton, Klang, Geräusch 5.6 Schallfrequenzen und Klangfarbe 5.7 Akustik in Technik und Alltag 5.8 Hören beim Menschen

7 Stoffverteilungsplan für das Fach Physik Einführungsphase (Jahrgang 11) auf der Grundlage des Kerncurriculums 2017 Seite 7 von 7 Prozessbezogene