Physik in der Oberstufe

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2 Übersicht Das Fach Physik beschäftigt sich in der Oberstufe mit grundlegenden Phänomenen der Natur. Diese werden anhand von Experimenten untersucht. Aus diesen Erkenntnissen erklärt die Physik dann verschiedene technische Anwendungen. Der Leistungskurs Physik wird 5 Wochenstunden unterrichtet, der Grundkurs umfasst 3 Wochenstunden. persönliche Motivation fachliche Voraussetzungen Themen Methoden Klausurbeispiel

3 persönliche Motivation Interesse am Experimentieren an Technik die Welt verstehen zu wollen technisch-gesellschaftliche Themen diskutieren zu wollen

4 fachliche Voraussetzungen mathematisches Grundwissen "Es ist unmöglich, die Schönheiten der Naturgesetze angemessen zu vermitteln, wenn jemand die Mathematik nicht versteht. Ich bedaure das, aber es ist wohl so." Richard Feynman ( ), amerik. Physiker und Nobelpreisträger Spaß an physikalischen Fragestellungen Modellvorstellungen nutzen können

5 Pflichtthemen Die Themen sind in Pflichtbausteine und Wahlpflichtbausteine gegliedert. Daher kann die Themenauswahl in Teilen an die Interessen und Wünsche der Schüler angepasst werden.

6 Pflichtthemen Mechanik Kinematik Dynamik Erhaltungsgrößen Kreisbewegungen Elektrische und magnetische Wechselwirkungen Schwingungen und Wellen Mechanische Schwingungen und Wellen Elektromagnetische Schwingungen Mikroobjekte, Atom- und Kernphysik

7 Wahlpflichtthemen Mechanik Reibung Würfe Gravitation Physik und Sport Physik und Verkehr Teilchen in Feldern Vertiefungen zu elektr. und magn. Wechselwirkungen Vertiefungen zu Schwingungen und Wellen Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie Vertiefungen zu Atom- und Kernphysik Astronomie und Astrophysik Thermodynamik Physik der Atmosphäre / Geophysik

8 Methoden Experimente sowohl Demonstrationsexperimente als auch Schülerexperimente hier: Messung der spezifischen Elektronenladung mit dem Fadenstrahlrohr Bildquelle: physik-versuche.de Erklärung des Polarlichts, Erkenntnis zum Verhältnis von Ladung und Masse des Elektrons hier: Thomsonscher Ringversuch ein mit Netzspannung betriebener Elektromagnet schießt einen Aluminiumring mehrere Meter hoch in die Luft Bildquelle: lp.uni-goettingen.de Erkenntnis zur elektromagnetischen Induktion

9 Methoden Computersimulationen/Modellbildung hier: Modellbildung anhand einer ebenen Bewegung mit einer Modellbildungssoftware Bildquelle: leifiphysik.de hier: Simulationsrechnung zum Bremsweg mit Excel Bildquelle: C. Krieger, Mainz

10 Methoden Fachtexte Diskussionen zu aktuellen Themen Sollten alle Kernkraftwerke abgeschaltet werden? Sind Elektroautos die Lösung für die Luftverschmutzung? Exkursionen z.b. Mainzer Mikrotrons (MAMI), Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) Darmstadt, Kernkraftwerk

11 Klausurbeispiel Aufgabe einer Kursarbeit zum Thema Würfe, Klasse 11 Aufgabe einer Kursarbeit zum Thema Atomphysik, Klasse 13

12 Berufliche Perspektive Physik wird für viele Studiengänge benötigt: Physik (klar) und Meteorologie, Elektrotechnik und Maschinenbau, Chemie und Pharmazie, Biologie und Medizin, Geowissenschaften, Bauingenieurswesen, Physik bietet vielfältige Berufschancen: Forschung und Entwicklung Lehre (Hochschule, allgemeinbildende Schule) Versicherungen Berufe in Unternehmensleitung, -beratung und -prüfung

13 Um die Physik Wie Biologen Physik erklären Bildquelle: halbtagsblog.de Die moderne Physik ist für die Physiker viel zu schwer. David Hilbert ( ), dt. Mathematiker Physik verhält sich zu Mathematik wie Sex zu Selbstbefriedigung. Richard Feynman ( ), amerik. Physiker und Nobelpreisträger Die Physiker haben erfahren, was Sünde ist. Und dieses Wissen wird sie nie mehr ganz verlassen. Julius Robert Oppenheimer ( ), amerik. Physiker, Vater der Atombombe Quelle: L. Epstein: Denksport Physik

14 Ei klar, wir müssen in den Physik-LK!