Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg

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1 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg (4-stündiger Kurs) Vergleich der verbindlichen Unterrichtsinhalte mit Dorn Bader PHYSIK (G8) 11/12 Schroedel. Gut gemacht.

2 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 2 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg (4-stündiger Kurs Physik) mit dem Lehrbuch DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Der vorliegende Plan zum DORN BADER PHYSIK 11/12 für das Kerncurriculum des 4-stündigen Physikunterrichts in der Kursstufe Baden-Württemberg basiert auf folgenden Quellen: Bildungsplan 2004 Allgemein bildendes Gymnasium Baden-Württemberg Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg: Schreiben vom 21. Juli 2009 zur gemeinsamen Kursstufe 2010/2012 und Abitur 2012 Ergänzende Hinweise zum Schwerpunktthemenerlass für die Abiturprüfung 2012 Allgemein bildende Gymnasien, hier Physik Landesinstitut für Schulentwicklung Baden-Württemberg: Planungsgrundlage für ein schuleigenes Physikcurriculum 11/12 Die mit * gekennzeichneten Inhalte sind auf Grund der oben angeführten Verwaltungsvorschrift des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport nicht Gegenstand der schriftlichen Abiturprüfung Physik Die Spalte Stunden kann von den Lehrkräften durch Stundenzahlen entsprechend der pädagogischen Situation ihres Kurses ergänzt werden. Für das ergänzende Schulcurriculum findet man im Lehrbuch DORN BADER PHYSIK vielfache Wahlmöglichkeiten.

3 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 3 Kerncurriculum 140 Stunden Elektrodynamik: 55 Elektromagnetische und mechanische Schwingungen 50 und Wellen: Quantenphysik und Struktur der Materie: 35 Schulcurriculum 70 Stunden Klausuren 30 Stunden Hinweis: Alle Inhalte der Bildungsstandards Physik für die Klassen 7 10 sind auch im Bildungsstandard für die Kursstufe aufgeführt. Daher werden die Grundlagen der Bildungsstandards bis Klasse 10 vorausgesetzt. Die in diesem Kerncurriculum aufgeführten Inhalte (3. Spalte) werden in der Kursstufe vertieft behandelt. Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden (Kompetenznummern 1 7) Thema im Sinne des Fachwissens (Kompetenznummern 8 13) Inhalt Kerncurriculum (mit Angabe der Behandlungstiefe) Seiten im DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Stunden 2. Physik als theoriegeleitete Erfahrungswissenschaft 5. Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz der Physik 8. Grundlegende physikalische 9. Strukturen und Analogien Elektrische, mechanische und thermische* Strom-Antrieb-Konzept (mindestens einen Vergleich analoger elektr., mech. und therm. Systeme) Erhaltungssätze (Impuls, Ladung, Energie, Drehimpuls* qualitativ) Entropieerzeugung * mechanische, elektrische und thermische* Energiespeicher und Energietransporte Kennlinien von Geräten An passenden Stellen kurze Wiederholung aus der Klassenstufe 9/10 mit der Lerngruppe angepassten, geeigneten Arbeitsformen (nach DORN BADER PHYSIK 2 Baden-Württemberg; Schroedel )) 4. Spezifisches Methodenrepertoire der Physik 10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen. Informationstechnologie und Elektronische Schaltungen An passender Stelle kurze Wiederholung aus der Klassenstufe 9/10 (nach DORN BADER PHYSIK 2 Baden-Württemberg; Schroedel ))

4 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 4 Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden (Kompetenznummern 1 7) Thema im Sinne des Fachwissens (Kompetenznummern 8 13) Inhalt Kerncurriculum (mit Angabe der Behandlungstiefe) Seiten im DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Stunden 3. Formalisierung und Mathematisierung in der Physik 4. Spezifisches Methodenrepertoire der Physik 8. Grundlegende physikalische 9. Strukturen und Analogien 10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen. Elektrische Feldstärke Visualisierung von Feldstärkeverteilungen (auch Feldlinien) Unterscheidung zwischen dem physikalischen System Feld und Feldstärke bzw. Fluss dichte Gravitationsfeldstärke (Ortsfaktor) Elektrische Feldkonstante S S S S. 14 S. 16 Quantitativer Zusammenhang zwischen Spannung und elektrischer Feldstärke im homogenen elektrischen Feld Potenzial und Spannung im elektrischen Feld S S Kondensator, Kapazität Kapazität des Plattenkondensators Materie im elektrischen Feld, ε r S S. 28 S. 28 Elektrisches Feld und Gravitationsfeld als Energiespeicher (quantitativ für Plattenkondensator, Gravitationsfeld im homogenen Bereich) S , S. 23 Quantisierung der elektrischen Ladung, Bewegung geladener Teilchen im elektrischen Längsfeld S , S Magnetische Flussdichte Lorentzkraft, Betrag und Richtung Magnetisches Feld und magnetische Flussdichte einer langgestreckten Spule Magnetische Feldkonstante Materie im Magnetfeld, μ r S S. 46, 48 S S. 50 S. 52 Bewegung geladener Teilchen im homogenen Magnetfeld (qualitativ) Kräftegleichgewicht zwischen elektrischer und magnetischer Kraft S S. 60

5 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 5 Magnetischer Fluss Induktion, Induktionsgesetz S. 66 S Induktivität Induktivität der langgestreckten Spule S S. 74 Magnetisches Feld als Energiespeicher (quan titativ für Spule im homogenen Bereich) S. 78 Analogiebetrachtungen zwischen elektrischem, magnetischem und Gravitationsfeld S. 14, 17, 23, 78 Erzeugung sinusförmiger Wechselspannungen, Generatorprinzip S Grundlegendes Prinzip eines Transformators S Formalisierung und Mathematisierung in der Physik 4. Spezifisches Methodenrepertoire der Physik 7. Wahrnehmung und Messung 8. Grundlegende physikalische 9. Strukturen und Analogien 10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen Beispiele für mechanische Schwingungen Frequenz Periodendauer Amplitude Herleitung der entsprechenden Differenzialgleichungen und Lösungen für mechanische, harmonische Schwingungen Energiebilanzen in mechanischen, schwin genden Systemen S. 94 S S. 97 S. 98 Dämpfung: Energie- und Entropiebilanz* S. 99, 105, 342 Beispiele für elektromagnetische Schwin gungen Analogie der und Bauteile bei mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen Energiebilanzen in elektromagnetischen, schwingenden Systemen Herleitung der entsprechenden Differenzialgleichung und Lösungen für elektromagnetische, harmonische Schwingungen S. 102 S. 103 S , S. 104

6 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 6 Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden (Kompetenznummern 1 7) Thema im Sinne des Fachwissens (Kompetenznummern 8 13) Inhalt Kerncurriculum (mit Angabe der Behandlungstiefe) Seiten im DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Stunden Mechanische Welle als Phänomen Eigenschaften von Wellen Ausbreitungsgeschwindigkeit Lineare harmonische Querwelle Wellenlänge S. 116 S. 117 S. 117, 122 S S. 119 Lösungen der Wellengleichung: Auslenkung s(x,t) des Wellenträgers, Beispiele entweder in Abhängigkeit des Ortes oder der Zeit S. 123, 462 Überlagerung von Querwellen (Interferenz, stehende Welle, Eigenschwingung) S , Elektromagnetische Welle als Phänomen Phänomen des Energietransports durch elektromagnetische Felder Ausbreitungsgeschwindigkeit mechanischer und elektromagnetischer Wellen S S S. 122, 158, 160 Grundlagen der Maxwelltheorie, in der die Elektrodynamik auf 4 Aussagen zurückgeführt wird: Positive Ladung als Quelle und negative Ladung als Senke des E-Feldes Quellenfreiheit des magnetischen B-Feldes Ein sich veränderndes B-Feld erzeugt ein E-Feld (Induktion) Ein elektrischer Strom bzw. ein sich veränderndes E-Feld erzeugt ein B-Feld S S. 44 S. 69 S. 45, Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz der Physik 10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen 12. Technische Entwicklungen und ihre Folgen Alltagsbezug elektromagnetischer Strahlung; zwei Beispiele aus den folgenden: WLAN, Mobiltelefon, Hochspannungsleitung, Mikrowellenofen, schnurlose Telefone, Trafos in Wohnräumen Chancen und Risiken technischer Entwicklungen S. 161, S ; 405

7 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 7 3. Formalisierung und Mathematisierung in der Physik 4. Spezifisches Methodenrepertoire der Physik 7. Wahrnehmung und Messung 8. Grundlegende physikalische 9. Strukturen und Analogien 10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen Überlagerung von weiteren Wellen (Interferenz, stehende Welle, Eigenschwingung) Beugung S , S Doppelspalt mit Licht S Licht als elektromagnetische Welle S. 180 Analogie mechanischer und elektromagnetischer Wellen; insbesondere Vergleich von Schall und Licht S. 156, 180 Gitter, Mehrfachspalt S , S Einzelspalt S Wahrnehmung von Helligkeit, Messung von Intensitätsverteilungen Spektren verschiedener Strahler und Spektrallampen (Zusammenhang und Unterschied zwischen Frequenz und Farbe) Reflexion Streuung (qualitativ) Brechung (qualitativ) Polarisation (qualitativ) Überblick über das elektromagnetische Spektrum Strahlungsbilanz der Erde S. 180, 184, 186, 188 S S S. 216 S S. 162, 208 S. 222 S Physik als ein historischdynamischer Prozess 13. Modellvorstellungen und Weltbilder Photoeffekt Planck sches Wirkungsquantum Zusammenhang Energie Frequenz Zusammenhang Impuls Wellenlänge } S S. 272 Stochastisches Verhalten S. 274 Interferenzfähigkeit (Superposition der Möglichkeiten) S

8 Kerncurriculum Physik 11/12 Baden-Württemberg DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Seite 8 Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden (Kompetenznummern 1 7) Thema im Sinne des Fachwissens (Kompetenznummern 8 13) Inhalt Kerncurriculum (mit Angabe der Behandlungstiefe) Seiten im DORN BADER PHYSIK Gymnasium (G8) 11/12 Stunden Komplementarität (Welcher-Weg- Information) S. 277 Komplementarität (Ort-Impuls-Unbestimmtheit und Welcher-Weg-Information) S Verhalten beim Mess - pro zess (Präparation von Quantenobjekten, Determiniertheit der Wellenfunktion, Kollaps der Wellenfunktion) Nichtlokalität, insbesondere Verschränktheit S S Erkenntnistheoretische Aspekte formulieren S. 278, 286, Physik als ein historischdynamischer Prozess 13. Modellvorstellungen und Weltbilder geschichtliche Entwicklung von Modellen und Weltbildern S , Struktur der Materie Atomhülle und Energiequantisierung Linearer Potenzialtopf Linienspektren Grundlegende Gedanken der Schrödingergleichung und ihre Bedeutung für die Atomphysik Atomkern Aspekte der Elementarteilchenphysik im Überblick: Leptonen, Hadronen, Quarks Untersuchungsmethoden (Spektren, hochenergetische Strahlen, Detektoren) S S S , 296 S S S S. 62,