Schulinternes Curriculum Physik Grundkurs ph-1 Felder [Gravitationsfeld Elektrisches Feld Magnetfeld]

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1 Schulinternes Curriculum Physik Grundkurs ph-1 Felder [Gravitationsfeld Elektrisches Feld Magnetfeld] 1 Gravitationsfelder Weltbilder - Geozentrisches WB - Heliozentrisches WB - Kepler`sche Gesetze 2 Gravitationsgesetz und Anwendungen 3 Feldlinienmodell - Homogenes Feld - Zentralkraftfeld Gravitationsfeldstärke Potentielle Energie+Normierung 4 / 5 Bewegungen von Körpern im Gravitationsfeld (1. und 2. kosmische Geschwindigkeit) Komplexe Übungen 6 Elektrisches Feld - Feldlinienmodell - Elektrische Feldstärke - Coulomb sches Gesetz 7 Arbeit im elektrischen Feld Elektrische Spnung 8 Kondensator als Ladungs- und Energiespeicher Ermitteln und bewerten Sachinformationen durch geeignete Recherchen Beschreiben Zusammenhänge im physikalischen Begriffsgebäude Wenden physikalische Modelle unter Beachtung ihrer Gültigkeit Beschreiben Zusammenhänge im physikalischen Begriffsgebäude Ordnen neue Informationen in beknte Wissensstrukturen ein Wenden physikalische Modelle unter Beachtung ihrer Gültigkeit, wenden Strategien der Erkenntnisgewinnung (Hypothesen, aloges Übertragen) Beschreiben Zusammenhänge im physikalischen Begriffsgebäude Ordnen neue Informationen in beknte Wissensstrukturen ein 9 Komplexe Übungen Stellen Sachverhalte mithilfe von Skizzen, Diagrammen, Größengleichungen dar 10 Magnetisches Feld Feldlinienmodell Magnetische Flussdichte B 11 Magnetfeld einer lgen, schlken Spule Plen, beobachten und experimentieren zur Informationsgewinnung Erläutern die Methode der Physik Erläuterung verschiedener Funktionen eines Experiments (Phänomen, Hypothesen, Theoriebestätigung...) Berechnungen 12 Lorentzkraft Ordnen neue Informationen in beknte Wissensstrukturen ein 13 Felder im Vergleich G E - B 14/15 Wahlthema: Geschichte der Physik, Biographien Modelle unter Beachtung ihrer Gültigkeit Strukturierung physikalischer Inhalte Wenden Verfahren zur Texterschließung auf physikalische Texte Präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mediengestützt Diskutieren sachlich zu physikalischen Fragestellungen, Fachsprache Wenden verschiedene Formen der Darstellung physikalischen Wissens (Sprache, Bilder, Skizzen, Formeln) Diskutieren sachlich zu physikalischen Fragestellungen, Fachsprache Führen einfache Experimente sachgerecht vor und präsentieren deren Ergebnisse verständlich Wenden die Fachsprache gemessen und sachgerecht Diskutieren sachlich zu physikalischen Sachverhalten und Fragestellungen Wenden verschiedene Formen der Darstellung physikalischen Wissens (Sprache, Bilder, Skizzen, Formeln) Führen einfache Experimente sachgerecht vor und präsentieren deren Ergebnisse verständlich (Teamarbeit) Wenden verschiedene Formen der Darstellung physikalischen Wissens (Sprache, Bilder, Skizzen, Formeln) Wenden die Fachsprache gemessen und sachgerecht Präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mediengestützt Präsentieren Arbeitsergebnisse in Form von Plakaten Beschreiben exemplarisch historische und gesellschaftliche Bedingtheiten der Physik, alysieren Einflüsse phys. Erkenntnisse auf Weltbilder Beschreiben Phänomene und Vorgänge der Natur und Technik aus physikalischer Perspektive Erkennen Zweckmäßigkeit mathematischer und systemischer Gedken Vergleichen Alltagsvorstellungen und physikalische Aussagen Beschreiben Phänomene und Vorgänge der Natur und Technik aus physikalischer Perspektive Beschreiben Beispielen die wechselseitige Beziehung zwischen Physik und Technik Vergleichen Alltagsvorstellungen und physikalische Aussagen Bewerten eigene und von Mitschülern gebotene Lösungen Beschreiben Beispielen die Wechselbeziehung Physik und Technik Beschreiben Beispielen die Wechselbeziehung Physik und Technik Beschreiben Phänomene und Vorgänge der Natur und Technik aus physikalischer Perspektive Bewerten eigene und von Mitschülern gebotene Lösungen Analyse von Sachtexten in Gruppenarbeit Anknüpfen die keplerschen Gesetze S-Präsentationen zu Modellvorstellungen (Feldlinienmodell) Analyse von Sachtexten (Raumfahrt) Bearbeitung komplexer Aufgaben in Gruppen SE in Gruppen: Elektrostatik, Bdgenerator, Influenzmaschine, Kugel im elektr. Feld DE: Kraftwirkungen in elektrischen Feldern SV: Kapazität C, Kondensatorarten Bearbeitung komplexer, praxisorientierter Aufgaben im Team SE: Versuche zum mag. Feld in Gruppen DE: Feldlinien DE: Schaukelversuch, Leiter auf Schienen Erarbeitung einer tabellarischen Übersicht Arbeit am Text Plakatpräsentation (evtl. Partnerarbeit)

2 Schulinternes Curriculum Physik Grundkurs ph-2 Induktion, Hertzsche Wellen elektromagnetische Induktion 1 Induktionsgesetz Beobachten zur Erkenntnisgewinnung; diskutieren sachlich zu physikalischen Fragestellungen, Fachsprache 2 Selbstinduktion, Induktivität wenden Strategien der Erkenntnisgewinnung beschreiben mithilfe des Feldkonzepts (z.b. aloge Übertragun- unterschiedliche Wechselwirkungen der gen, Formulieren von Hypothesen) klassischen Physik; Formen der Darstellung sachgerecht auswählen und wenden 3 Energie in einer stromdurchflossenen Spule Anwendung von Erhaltungssätzen (z.b.ees, Kausalität, Systemgedke); Anwendung physikalischer Modelle; 4 Erzeugung einer Wechselspnung Durchführung, Protokollierung u. Auswertung von Experimenten 5-6 Anwendungsprobleme Strukturierung physikalischer Informationen; elektromagnetische Schwingungen und Wellen 7 elektrischer Schwingkreis, (un-) gedämpfte Schwingungen 8 Vergleich zur mechischen Schwingung, Rückkopplung 9 Thomsonsche Schwingungsgleichung wenden 10 Entstehung von Wellen am Dipol 11 im Vergleich mit Licht: Reflexion, Beugung, Interferenz Hertzscher Wellen 12 Systematisierung; Einordnung Hertzscher Wellen ins Spektrum Methode der Physik bewusst wenden Deuten mithilfe von Analogien Vorgänge im Schwingkreis Anwendung eigenen Wissens; Beschreibung von Zusammenhängen und zur Erlgung der Sicherheit bei der Lösung von Aufgaben; Modelle unter Beachtung ihrer Gültigkeit; Verfahren der Texterschließung Erläuterung verschiedener Funktionen eines Experiments (Phänomen, Hypothesen, Theoriebestätigung...) Strukturierung physikalischer Inhalte, beziehen historische und gesellschaftliche Aspekte ein (Rolle/Vertwortung der Wissenschaft) Mögliche Wahlthermen: Wellenoptik, Wechselstrom und Elektronik präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mediengestützt erläutern Beziehungen zwischen Physik und Technik verschaulichen Sachverhalte mithilfe von, Tabellen, Diagrammen, grafischen Darstellungen diskutieren zu physikalischen Fragestellungen Darstellung von Basiswissen aus zentralen Themenfeldern, präsentieren Arbeitsergebnisse verständlich (schaulich, nachvollziehbar) und sind in der Lage, in einer Kolloquiumssituation zu agieren gemessene Anwendung von Fachsprache wenden verschieden Darstellungsformen zur individuellen Ergebnisfixierung diskutieren zu physikalische Fragestellungen unter fachübergreifenden Aspekten Erfassung von Natur/Technik- Phänomenen aus phys. Perspektive; Beschreibung der wechselseitigen Bedingtheit von Wissenschaft und Technik Erkennen Zweckmäßigkeit mathematischer und systemischer Gedken Beschreibung alltäglicher Vorgänge vor phys. Hintergrund bewerten eigene und von Mitschülern gebotene Lösungen beschreiben technische Vorgänge erfassen Anwendbarkeit physikalischer Kenntnisse und Fähigkeiten vergleichen und werten Arbeitsergebnisse beschreiben Beziehung von Physik und Technik vergleichen Alltagsvorstellungen und physikalische Aussagen alysieren kritisch die Stellung der Physik im Kontext zu Technik, Medien, Gesellschaft, Menschheitsentwicklung DE zu verschiedenen Abhängigkeiten S-Präsentationen zu Modellvorstellungen Gruppenarbeit zu mathematischen Beschreibungen der Energiefelder SE am Generatormodell arbeitsteilige, leistungsdifferenzierte Berechnungsaufgaben mit Präsentationen DE mit Oszillografenmessung Selbstständiges individuelles Erarbeiten einer komplexen Wirkungsweise Gruppenarbeit mit leistungsdifferenzierten Problemstellungen, Präsentation der Ergebnisse Textarbeit zu Modellvorstellungen DE Unterrichtsdiskussion mit vorbereiteten Beiträgen aus den verschiedenen Bereichen

3 Schulinternes Curriculum Physik Grundkurs ph-3 Qutenphysik Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern 1-3 Bewegungen von Ladungsträgern in elektrischen Feldern, Energiebetrachtungen: - Elektronenstrahlröhre - Bewegung im Längsfeld - Bewegung im Querfeld - Herleitung der Parabelbahn innerhalb des Querfeldes 4 MILLIKAN-Versuch (Schwebefall von Öltröpfchen), Elementarladung 5 Lorentzkraft Experimentell zeigen Linke-Hd-Regel 6-7 Bestimmung der spezifischen Ladung eines Elektrons Aufbau und Durchführung des Experiments Herleiten der Gleichung mit messbaren Größen beschreiben einheitlich mithilfe des Feldkonzepts unterschiedliche Wechselwirkungen in Gebieten der klassischen Physik beschreiben einheitlich mithilfe des Feldkonzepts unterschiedliche Wechselwirkungen in Gebieten der klassischen Physik nutzen ihre Strategien zur Erkenntnisgewinnung bei der experimentellen Arbeit, beschreiben einheitlich mithilfe des Feldkonzepts unterschiedliche Wechselwirkungen in Gebieten der klassischen Physik, erkennen den Vektorcharakter ausgewählter physikalischer Größen, setzen Beobachtungen und Experimente zur Informationsgewinnung ein und ordnen Ergebnisse in vertraute Modellstrukturen ein. nutzen ihre Strategien zur Erkenntnisgewinnung bei der experimentellen Arbeit, gewinnen Erfahrung im adressaten- und situationsgerechten Präsentieren von physikalischem Wissen, eigenen Überlegungen und von Lern- und Arbeitsergebnissen gewinnen Erfahrungen im diskursiven Argumentieren auf gemessenem Niveau zu physikalischen Sachverhalten und Fragestellungen. verfügen über eine gemessene Fachsprache und wenden sie sachgerecht, haben Erfahrungen mit der Natur- und Weltbetrachtung unter physikalischer Perspektive und dem Aspektcharakter der Physik beschreiben und erläutern historische und erkenntnistheoretische Gegebenheiten, erläutern die wechselseitigen Beziehungen von Physik und Technik, beschreiben und erläutern historische und erkenntnistheoretische Gegebenheiten, DXP Braunsche Röhre Ablenkung im elektrischen Feld, Einfluss der Beschleunigungsspnung Übung und Systematisierung Literaturrecherche Ggf. Computersimulation Übungen DXP Ablenkung des Elektronenstrahls in der Osziröhre (Schüler-) Demonstrationsexperiment mit der Fadenstrahlröhre 1 weitere Anwendung, z.b. Teilchenbeschleuniger, Zyklotron, Massenspektroskop - Aufbau und Funktion Sachinformationen durch geeignete Recherchen erläutern die wechselseitigen Beziehungen von Physik und Technik, SV Übung und Systematisierung Möglicher Wahlbereich: Eigenschaften von Qutenobjekten 8-9 Fotoeffekt - Hallwachs-Experiment - Fotozelle - Gegenfeldmethode - Grenzwellenlänge - I PH (P,f,U GEGEN ) Einsteinsche Deutung: Photonenmodell - Einsteingerade - Energiebilz - Photonenmodell - Teilchencharakter der Photonen (Masse, Impuls) wenden Erhaltungssätze der klassischen Physik bei der Deutung von Vorgängen in der Qutenphysik, wenden Erhaltungssätze der klassischen Physik bei der Deutung von Vorgängen in der Qutenphysik, wenden die Fachsprache gemessen, sachgerecht und souverän, vergleichen Alltagsvorstellungen und physikalische Aussagen diskutieren und begründen das Versagen der klassischen Modelle bei der Deutung qutenphysikalischer Prozesse und erörtern er- Eigenständiges Arbeiten mit Lernaufgabe (S)DXP Hallwachsversuch, SXP Einfluss der Intensität bei der Fotozelle Untersuchung mit rotem Licht

4 12 Materiewellen - de Broglie-Hypothese - de-broglie-wellenlänge ordnen eigenständig physikalische Begriffe in übergeordnete strukturelle bzw. theoretische Zusammenhänge ein und erläutern Zusammenhänge, kenntnistheoretische Probleme sowie Konsequenzen bezüglich des Verhaltens von Qutenobjekten, beschreiben und begründen die Notwendigkeit der qutenphysikalischen Betrachtungsweise, erörtern erkenntnistheoretische Probleme sowie Konsequenzen bezüglich des Verhaltens von Qutenobjekten Gruppenpräsentation Übungen Textarbeit zu historischen Überlegungen de Broglies 13 Elektronenbeugung - am Grafitkristall - Experiment 14 Komplementarität und Nichtlokalität beim Doppelspaltversuch - Wahrscheinlichkeitswellen - Diskussion des Wertes von Modellen Verhalten beim Messprozess 15 HEISENBERG sche Unbestimmtheitsrelation Mögliches Wahlthema: Interpretation der Qutenphysik ordnen eigenständig physikalische Begriffe in übergeordnete strukturelle bzw. theoretische Zusammenhänge ein und erläutern Zusammenhänge, Modelle entwickeln bei der Auseindersetzung mit bereits bekntem Wissen, Sachinformationen durch geeignete Recherchen, entwickeln bei der Auseindersetzung mit bereits bekntem Wissen, wenden die Fachsprache gemessen, sachgerecht und souverän, beschreiben und begründen die Notwendigkeit der qutenphysikalischen Betrachtungsweise, diskutieren und begründen das Versagen der klassischen Modelle bei der Deutung qutenphysikalischer Prozesse und erörtern erkenntnistheoretische Probleme sowie Konsequenzen bezüglich des Verhaltens von Qutenobjekten, diskutieren experimentelle und erkenntnistheoretische Vertiefungen der qutenphysikalischen Denkweise, diskutieren experimentelle und erkenntnistheoretische Vertiefungen der qutenphysikalischen Denkweise, Schülervortrag Ggf. Computersimulation perspektivisch DXP Elektronenbeugung Grafit Textarbeit Feynm-Vorlesungen, Diskussion des Dualismus Text zu Schrödingers Katze diskutieren Gedkenexperiment Beobachtung von Elektronen mit Photonen

5 Schulinternes Curriculum Physik Grundkurs ph-4 Atom- und Kernphysik Atomhülle 1-2 kontinuierliche Spektren, Linienspektren, Emissions- und Absorptionsspektren wenden eigenes Wissen über experimentelles Arbeiten (Plung, Durchführung, Dokumentation, Auswertung, Fehlerbetrachtung), 3-4 FRANCK-HERTZ-Versuch wenden eigenes Wissen über experimentelles Arbeiten (Plung, Durchführung, Dokumentation, Auswertung, Fehlerbetrachtung), 5-6 Entwicklung der Atommodelle -Demokrit, Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr 7 Emission und Absorption von Photonen im Termschema 8 qutenmechisches Modell, qualitative und qutitative Betrachtungen - Grenzen des Bohrschen Modells - eindimensionaler linearer Potentialtopf, - Schrödingergleichung - Qutenzahlen Mögliches Wahlthema: Sachinformationen durch geeignete Recherchen, ordnen eigenständig physikalische Begriffe in übergeordnete strukturelle bzw. theoretische Zusammenhänge ein und erläutern Zusammenhänge, Modelle und wenden sie unter Beachtung ihrer begrenzten Gültigkeit, Recherchen, entwickeln bei der Auseindersetzung mit bereits bekntem Wissen,, Tabellen, Diagrammen und grafischen Darstellungen,, Tabellen, Diagrammen und grafischen Darstellungen, beschreiben Atommodelle qualitativ und qutitativ, ordnen sie historisch ein und bewerten sie im historischen Kontext,, Tabellen, Diagrammen und grafischen Darstellungen, beschreiben und begründen die Notwendigkeit der qutenphysikalischen Betrachtungsweise, beschreiben Phänomene Perspektive, erläutern exemplarisch historische und gesellschaftliche Bedingtheiten der Physik, beschreiben Phänomene Perspektive, diskutieren und begründen das Versagen der klassischen Modelle bei der Deutung qutenphysikalischer Prozesse DXP/SXP Glühlampen-, Wasserstoff-, Sonnenspektrum DXP Frck-Hertz, Textarbeit am Originaltext SV Entwicklung der Atommodelle bis Rutherford Herleiten der Energiezustände im Bohrschen Atommodell Textarbeit Grenzen der Bohrschen Modells, SV Qutenmechisches Modell Atomkern Tröpfchenmodell des Atomkerns 9 Nachweisgeräte für ionisierende Strahlung: Zählrohr 10 Entstehung und Eigenschaften radioaktiver Strahlung erklären mithilfe von experimentellen Belegen die Struktur der Materie, Modelle und wenden sie unter Beachtung ihrer begrenzten Gültigkeit Recherchen beobachten und experimentieren zur Informationsgewinnung, stellen Sachverhalte mithilfe von Skizzen, Zeichnungen, Größengleichungen, Tabellen, Diagrammen, grafischen Darstellungen und Simulationen dar. stellen Sachverhalte mithilfe von Skizzen, Zeichnungen, Größengleichungen, Tabellen, Diagrammen, grafischen Darstellungen und Simulationen dar. adressaten-, situationsgerecht und mediengestützt, beschreiben Phänomene Perspektive, stellen die wechselseitige Beziehung zwischen Physik und Technik dar und erläutern diese, beschreiben und begründen die Notwendigkeit der qutenphysikalischen Betrachtungsweise, wenden verschiedene Formen der Darstelbeschreiben Phänomene Perspektive Komplex Radioaktivität kn als strukturierte Lernaufgabe mit (Zwischen- )Präsentation(en) gestaltet werden. Textarbeit, Erstellen von Ablaufplänen DXP Zählrohr,

6 Recherchen 11 Zerfallsgesetz, Aktivität wenden eigenes Wissen über experimentelles biologische Wirkungen ionisierender Strahlung, wenden Verfahren zur Texterschlie- 12 Strahlenschutzmaßnahmen ßung auf physikalische Texte, iden- tifizieren wichtige Informationen in einem Text 13 Strukturebenen der Atome, Kerne und Quarks, Untersuchungsmethoden Kernbindungsenergiekurve, Massendefekt, Kernspaltung und Kernfusion erklären mithilfe von experimentellen Belegen die Struktur der Materie, Recherchen entwickeln bei der Auseindersetzung mit bereits bekntem Wissen, Modelle und wenden sie unter Beachtung ihrer begrenzten Gültigkeit lung physikalischen Wissens und physikalischer Erkenntnisse adressaten-, situationsgerecht adressaten-, situationsgerecht und mediengestützt, stellen Sachverhalte mithilfe von Skizzen, Zeichnungen, Größengleichungen, Tabellen, Diagrammen, grafischen Darstellungen und Simulationen dar. adressaten-, situationsgerecht und mediengestützt, bewerten Risiken der biologischen Wirkungen ionisierender Strahlung stellen die wechselseitige Beziehung zwischen Physik und Technik dar und erläutern diese, beschreiben Möglichkeiten der Nutzung der Kernenergie und bewerten die Auswirkungen der technische Realisierung auch unter Einbeziehung ökologischer Aspekte alysieren kritisch die Stellung des Menschen im gesellschaftlichen System und seine Beziehung zur Umwelt auf der Grundlage physikalischer Kenntnisse, stellen Forschungsergebnisse und Anwendungen vor ihrem gesellschaftlichen Hintergrund dar Übungen Textarbeit und Präsentation Besuch DESY Zeuthen, Arbeit mit dem DESY-Online- Angebot Erstellen Präsentationen zur Nutzung der Kernenergie in Spaltungs- und Fusionsreaktoren sowie bei Kernwaffen Mögliches Wahlthema: Elementarteilchenphysik oder Strahlenschutz