Dorn/Bader Physik 9/10

Transkript

1 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 1 von 7 Schuljahr 15/16 Die Schülerinnen und Schüler verwenden die erlernte Fachsprache zunehmend sicher und wählen die Sprachebene bewusst aus. trennen physikalische Aspekte selbständig von außerphysikalischen. unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen setzen Darstellungen situationsgerecht ein. Probleme lösen Die Schülerinnen und Schüler ergänzen fehlende Informationen selbständig und ziehen Schulbuch und Formelsammlung zur Problemlösung heran. setzen ihre Kenntnisse über nichtlineare Zusammenhänge ein. verwenden den eingeführten GTR. wählen geeignete Quellen selbst aus. führen selbstverantwortlich ihre Notizen. erkennen bekannte Zusammenhänge auch in einem komplexeren Umfeld. ziehen Analogien zur Problemlösung heran. Planen, experimentieren, auswerten gehen zunehmend selbständig mit demexperimentiergerät um. planen einfache Experimente zur Untersuchung ausgewählter, auch eigener Fragestellungen selbst und achten darauf, jeweils nur einen Parameter zu variieren. legen selbständig geeignete Messtabellen an. fertigen auch nichtlineare Grafen an, nutzen den eingeführten GTR zur Ermittlung funktionaler Zusammenhänge und erstellen eine geeignete Dokumentation der Arbeitsschritte. tragen Ergebnisse von z. B. arbeitsteilig ausgeführten Experimenten sachgerecht und adressatenbezogen vor. fertigen Grafen zu beliebigen Zusammenhängen an. verwenden die wissenschaftliche Notation für Zahlenangaben und Vorsilben von Einheiten.

2 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 2 von 7 Schuljahr 15/16 Mit Modellen arbeiten überprüfen Hypothesen an ausgewählten Beispielen durch selbst entworfene Experimente. ziehen Modellvorstellungen als Hilfsmittel zur Problemlösung und Formulierung von Hypothesen heran. unterscheiden zwischen Modellvorstellung, ikonischer Repräsentation und Realität. verwenden die erlernten Elemente der Fachsprache und wählen die Sprachebene adressatengerecht aus. wählen Informationen aus Formelsammlung und anderen geeigneten Quellen sachgerecht aus. referieren über selbst durchgeführte Experimente sachgerecht und adressatenbezogen und wählen dazu geeignete Medien aus. entwickeln die Arbeit in der Gruppe weiter. Dokumentieren führen ihre Notizen selbständig. dokumentieren ihre Arbeitsschritte auch bei selbst geplanten Experimenten oder Auswertungen in geeigneter schriftlicher Darstellung. fertigen Messtabellen selbständig an und geben Größensymbole und Einheiten an. nutzen grafische Darstellungen für beliebige Zusammenhänge, auch unterbenutzung eines GTR/CAS. beurteilen den Gültigkeitsbereich untersuchter Zusammenhänge.

3 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 3 von 7 Schuljahr 15/ unterscheiden mechanische Energieübertragung (Arbeit) von thermischer (Wärme) an ausgewählten Beispielen. - bestimmen die auf diese Weise übertragene Energie quantitativ. - benutzen die Energiestromstärke/Leistung P als Maß dafür, wie schnell Energie übertragen wird. - bilanzieren innere Energie am Beispiel eines Phasenübergangs. - beschreiben das unterschiedliche Leitungsverhalten von Leitern und Halbleitern mit geeigneten Modellen. - beschreiben die Vorgänge am pn-übergang mit Hilfe geeigneter energetischer Betrachtungen. - erläutern die Vorgänge in Leuchtdioden und Solarzellen energetisch. Innere Energie, Wärme und Arbeit 1. Energieübertragung, Energiewandlung 2. Energieerhaltung 3. Energieübertragung als Wärme 4. Energieübertragung als Arbeit 5. Vertiefung: Gleiches Maß für Arbeit und Wärme 6. Energieerhaltung auch bei Energieentwertung 7. Projekt: Der Computer übernimmt Fleißarbeit 8. Energiestromstärke 9. Methode: Modellieren durch Aufsummieren 10. Schmelzen, Erstarren, Verdampfen, Kondensieren 11. Praktikum: Schmelzwärme, Verdampfungswärme 12. Interessantes: Das Wetter 13. Das ist wichtig / Aufgaben Halbleiter 1. Elektronen in Materie 2. Praktikum: Elektronische Thermometer 3. Halbleiterdioden 4. Die Leuchtdiode als Energiewandler 5. Interessantes: LED Lichtquelle der Zukunft? 6. Solarzellen 7. Praktikum: Experimente mit Dioden 8. Praktikum: Experimente mit Solarzellen 9. Das ist wichtig / Aufgaben unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und schätzen dabei Messfehler in einfachen Zusammenhängen begründet ab.. schätzen die Größe von Messfehlern auf Grund der Versuchsbedingungen ab. unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen stellen die Ergebnisse einer längeren selbständigen Arbeit zu einem Thema in angemessener Form schriftlich dar.

4 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 4 von 7 Schuljahr 15/ beschreiben das Kern- Hülle- Modell vom Atom und erläutern den Begriff Isotop. - deuten die Stabilität von Kernen mit Hilfe der Kernkraft. - beschreiben die ionisierende Wirkung von Kernstrahlung und deren stochastischen Charakter. - beschreiben den Aufbau und die Wirkungsweise eines Nachweisgerätes. - geben ihre Kenntnisse über natürliche und künstliche Strahlungsquellen wieder. - unterscheiden α-, β-, γ- Strahlung anhand ihrer Eigenschaften und beschreiben ihre Entstehung modellhaft. - beschreiben den radioaktiven Zerfall eines Stoffes unter Verwendung des Begriffes Halbwertszeit. - erläutern Strahlenschutzmaßnahmen mit Hilfe dieser Kenntnisse. - unterscheiden Energiedosis und Äquivalentdosis. - geben die Einheit der Äquivalentdosis an. - erläutern das Prinzip der Ener- Atom und Kernphysik 1. Atomaufbau 2. Radioaktive Stoffe und Nachweisgeräte für ihre Strahlung 3. Strahlung, -Zerfall 4. Interessantes: Aus der Geschichte 5. - und -Strahlung, - und -Zerfall 6. Vertiefung: -Zerfall, Positronen /Radioaktive Zerfallsreihen 7. Vertiefung: Die Lorentzkraft 8. Halbwertszeit 9. Die zeitliche Änderung der Aktivität Ein Fall für den GTR 10. Methode: Gruppenpuzzle: Strahlengefahr und Strahlenschutz 11. Strahlenexposition Strahlenschutz 12. Vertiefung: Schäden durch Strahlenexposition 13. Anwendung radioaktiver Nuklide 14. Vertiefung: Weitere Anwendungen radioaktiver Nuklide unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und schätzen dabei Messfehler in einfachen Zusammenhängen begründet ab. ermitteln funktionale Zusammenhänge aus Messdaten auch mit Hilfe des GTR, dokumentieren ihre Arbeitsschritte und begründen ihre Entscheidungen.. stellen die Ergebnisse einer längeren selbständigen Arbeit zu einem Thema in angemessener Form schriftlich dar. schätzen die Größe von Messfehlern auf Grund der Versuchsbedingungen ab. wählen aus den verschiedenen Möglichkeiten für Ausgleichskurven die situationsbezogen passende aus. benennen die Auswirkungen der Entdeckung der Kernspaltung im gesellschaftlichen und politischen Zusammenhang und zeigen dabei die Grenzen physikalischer Sichtweisen auf. begründen Sicherheitsregeln beim Umgang mit ionisierender Strahlung.

5 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 5 von 7 Schuljahr 15/16 giegewinnung durch Kernspaltung. - beschreiben die Kernspaltung und die Kettenreaktion. - erläutern die Funktionsweise eines Kernkraftwerks. 15. Kernspaltung 16. Kernkraftwerke 17. Vertiefung: Spaltprodukte 18. Methode: Planarbeit: Kernenergie und Gesellschaft 19. Interessantes: Atomkraft pro und contra 20. Mindmap: Atom- und Kernphysik 21. Das ist wichtig / Aufgaben 22. Kennst Du Dich aus? 10 - verwenden die Grundgleichung der Mechanik zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme. - begründen den Zusammenhang zwischen Ortsfaktor und Fallbeschleunigung. - erläutern die sich daraus ergebende Definition der Krafteinheit. - erläutern die Bedeutung von g. - beschreiben den freien Fall und den waagerechten Wurf mit Hil- Anregungen: Nuklearmedizin / DESY/ KKW Stade Bewegungen und Kräfte 1. Wiederholung Kinematik 2. Bewegungen und ihre Diagramme 3. Die Momentangeschwindigkeit 4. Auswertung einer Bewegung mit dem GTR 5. Projekt: Ein Fahrrad-Fahrtenschreiber 6. Wiederholung Dynamik 7. Die Grundgleichung der Mechanik 8. Vertiefung: Kraftzerlegung 9. Vertiefung: Berechnung der Kraftkomponenten 10. Der freie Fall 11. Methode: Fallbewegung - Experimentierstationen 12. Vertiefung: Modellbildung 13. t-s- und t-v-diagramme interpretieren 14. Exkurs: Verkehrsphysik Bremsvorgänge 15. Interessantes: ABS; Bremswege unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen argumentieren mit Hilfe von Diagrammen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen und von Exponentialfunktionen. fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und schätzen dabei Messfehler in einfachen Zusammenhängen begründet ab. ermitteln funktionale Zusammenhänge aus Messdaten auch mit Hilfe des GTR, dokumentieren ihre Arbeitsschritte und begründen ihre Entscheidungen.. stellen die Ergebnisse einer längeren selbstän-

6 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 6 von 7 Schuljahr 15/16 10 fe von t-s- und t-v- Zusammenhängen. - nutzen diese Kenntnisse zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme. - nutzen die Gleichung für die kinetische Energie zur Lösung einfacher Aufgaben. - formulieren den Energieerhaltungssatz in der Mechanik und nutzen ihn zur Lösung einfacher Aufgaben und Probleme auch unter Einbeziehung der kinetischen Energie. - formulieren den Energieerhaltungssatz in der Mechanik und nutzen ihn zur Lösung einfacher Aufgaben und Probleme auch unter Einbeziehung der kinetischen Energie. - beschreiben die gleichförmige Kreisbewegung mit Hilfe der Eigenschaften von Zentralbeschleunigung und Zentralkraft. - geben die Gleichung für die Zentralkraft an. - verfügen über eine anschauliche Vorstellung des Gasdrucks als Zustandsgröße und geben die Definitionsgleichung des Drucks an. 16. Der waagerechte Wurf 17. Exkurs: Der Schiefe Wurf 18. Interessantes: Beliebige Würfe 19. Kreisbewegung 20. Eine Formel für die Zentripetalkraft 21. Interessantes: Physik auf dem Volksfest 22. Interessantes: Physik und Verkehr 23. Energieerhaltungssatz der Mechanik 24. Interessantes: Crashtests 25. Exkurs: Impulserhaltung 26. Das ist wichtig / Aufgaben Thermodynamik 1. Das Teilchenmodell 2. Vertiefung: Wie groß ist ein Ölmolekül? 3. Vertiefung: Die brownsche Molekularbewegung 4. Interessantes: Druck und Energie 5. Interessantes: Blutdruckmessung digen Arbeit zu einem Thema in angemessener Form schriftlich dar. schätzen die Größe von Messfehlern auf Grund der Versuchsbedingungen ab. wählen aus den verschiedenen Möglichkeiten für Ausgleichskurven die situationsbezogen passende aus. nutzen ihre Kenntnisse über Kreisprozesse zur Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte der Energieversorgung. unterwerfen Vermutungen einer fachkritischen argumentieren mit Hilfe von Diagrammen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen und von Exponentialfunktionen.

7 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 7 von 7 Schuljahr 15/16 - verwenden für den Druck das Größensymbol p und die Einheit 1 Pascal und geben typische Größenordnungen an. - beschreiben das Verhalten idealer Gase mit den Gesetzen von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac. - nutzen diese Kenntnis zur Erläuterung der Zweckmäßigkeit der Kelvin-Skala. - geben die Gleichung für den maximal möglichen Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine an. 6. Gasgesetze 7. Vertiefung: Allgemeine Gasgleichung 8. Interessantes: Die Atmung des Menschen 9. Interessantes: Schweredruck und Tauchen 10. Wärmekraftmaschinen fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und schätzen dabei Messfehler in einfachen Zusammenhängen begründet ab. ermitteln funktionale Zusammenhänge aus Messdaten auch mit Hilfe des GTR, dokumentieren ihre Arbeitsschritte und begründen ihre Entscheidungen.. stellen die Ergebnisse einer längeren selbständigen Arbeit zu einem Thema in angemessener Form schriftlich dar. - beschreiben den idealen Kreisprozess im V-p- Diagramm - interpretieren V-p-Diagramme energetisch. - begründen die Existenz und die Größenordnung eines maximal möglichen Wirkungsgrades auf der Grundlage der Kenntnisse über den stirlingschen Kreisprozess. - beschreiben die Funktionsweise eines Stirlingmotors. 11. Energiebilanz beim Kreisprozess 12. Projekt: Der Computer rechnet mit dem Gasgesetz 13. Wirkungsgrad beim Kreisprozess 14. Wärmepumpe und Kühlschrank 15. Interessantes: Im Kühlschrank arbeitet eine Wärmepumpe 16. Die Richtung natürlicher Vorgänge 17. Interessantes: Wärmekraftwerke 18. Das ist wichtig / Aufgaben Mensch und Energie 1. Bedeutung der Energie für den Menschen 2. Der Treibhauseffekt 3. CO 2 -freie Energiebereitstellung 4. Energiequellen der Zukunft 5. Interessantes: Kohle ohne CO 2? 6. Das ist wichtig /Aufgaben nutzen ihre Kenntnisse über Kreisprozesse zur Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte der Energieversorgung.

8 Klassenstufen: 9/10 Arbeitsplan für den Physikunterricht am Niedersächsischen Internatsgymnasium Seite 8 von 7 Schuljahr 15/16 Nach Möglichkeit ist das Thema Mechanische Schwingungen als Vorbereitung für die Qualifikationsstufe ebenfalls noch in sstufe 10 zu behandeln!