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Lernbereich 1: Licht und seine Eigenschaften 18 Ustd.
Einblick gewinnen in die Physik und die Astronomie
Kennen der Phänomene der Lichtausbreitung: Lichtquellen und beleuchtete Körper; Ausbreitungseigenschaften des Lichtes (Allseitigkeit, Geradlinigkeit, Lichtgeschwindigkeit); Kern- und Halbschatten mit SE
Übertragen der Kenntnisse auf die Reflexion des Lichtes: Reflexionsgesetz am ebenen Spiegel: α=α' mit SE; Zeichnen von Strahlenverläufen; Hohlspiegel
Anwenden der Kenntnisse über die Brechung des Lichtes auf einfache optische Geräte: Brechungsgesetz beim Übergang des Lichtes von Luft in Glas und Wasser und umgekehrt mit SE; Sammellinsen mit SE (Brennpunkt und Brennweite, Bildentstehung mithilfe der Hauptstrahlen); Fotoapparat, Projektoren
Übertragen der Kenntnisse auf astronomische Sachverhalte: Aufbau unseres Sonnensystems (Sonne, Erde, Mond, Anordnung der Planeten); Mondphasen mit BA
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Lernbereich 2: Bewegungen von Körpern, Dichte von Stoffen 14 Ustd.
Beurteilen von Bewegungen: Merkmale (geradlinige Bewegung, Kreisbewegung, Schwingung, gleichförmig und ungleichförmig); physikalische Größe Geschwindigkeit; Zusammenhänge zwischen Weg, Zeit und Geschwindigkeit bei gleichförmigen Bewegungen (inhaltliches Lösen von Aufgaben an Beispielen aus dem Straßenverkehr, v=s/t, gleichförmige Bewegung mit SE und s(t)- Diagramm); Durchschnittsgeschwindigkeit
Beherrschen der Volumen- und Massebestimmung von Körpern: Körper und Stoff; physikalische Größe Volumen; Volumenbestimmung flüssiger und fester Körper mit SE; physikalische Größe Masse; Massebestimmung fester und flüssiger Körper mit SE
Anwenden der Kenntnisse auf die Dichte von Stoffen: Zusammenhänge zwischen Masse, Volumen und Dichte (physikalische Größe Dichte, ρ=m/v, Masseberechnung von Körpern); SE Dichte
Lernbereich 3: Temperatur und der Zustand von Körpern 13 Ustd.
Beherrschen der Temperaturmessung: physikalische Größe Temperatur; Aufbau des Flüssigkeitsthermometers mit Celsiusskala und Festpunkten; Temperaturmessung mit SE und ϑ(t)- Diagramm
Kennen der Aggregatzustandsänderungen: Aggregatzustände (Teilchenvorstellung als Modell, Unterschiede zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen); Aggregatzustandsänderungen (Schmelzen, Erstarren, Verdampfen und Kondensieren, Umwandlungstemperaturen, Verdunsten und Sieden)
Anwenden der Kenntnisse auf Volumenänderung bei Temperaturänderung: feste, flüssige und gasförmige Körper; Dehnungsfugen, Flüssigkeitsthermometer; Anomalie des Wassers (größte Dichte bei 4 °C, Ausdehnung beim Erstarren)
Lernbereich 4: Elektrische Stromkreise 5 Ustd.
Sich positionieren zur Bedeutung des elektrischen Stromes: Wirkungen und Anwendungen; Gefahren und Regeln beim Umgang mit elektrischen Geräten; einfache Modellvorstellung; Leiter und Isolatoren
Beherrschen des Aufbaus von Stromkreisen nach Schaltplänen: Bestandteile; Arten von Stromkreisen mit SE (einfacher Stromkreis, unverzweigte und verzweigte Stromkreise)
Wahlbereich 1: Märchenhafte Physik
Einblick gewinnen in die Darstellung physikalischer Sachverhalte in Märchen und Geschichten: Finden physikalischer Sachverhalte; physikalische Größen; Realitätsbezug bewerten
Wahlbereich 2: Orientierung bei Tag und Nacht
Beurteilen von Orientierungshilfen: Notwendigkeit; physikalische und astronomische Grundlagen zur Orientierung (Erde, Sonne, Sterne, Satelliten); Nutzen ausgewählter Orientierungsmöglichkeiten
Wahlbereich 3: Die Geschichte der Zeitmessung
Beurteilen von Zeitmessverfahren: Notwendigkeit und Möglichkeiten; Prinzip der Zeitmessung und Messverfahren; Fehlerbetrachtungen; historische Einordnung
Lernbereich 1: Kraft und ihre Wirkungen 20 Ustd.
Beurteilen von Kräften: Form- und Bewegungsänderungen; Gewichtskraft, Federkraft; SE Kraftwirkungen und Kraftarten; physikalische Größe Kraft (Größenvorstellungen, Darstellung durch Pfeile, SE Kraftmessung)
Kennen der Reibung: erwünschte und unerwünschte Reibung; Vergrößern und Verkleinern der Reibung; SE Reibung
Kennen der mechanischen Arbeit: Arten; physikalische Größe mechanische Arbeit; Zusammenhänge zwischen Arbeit, Kraft und Weg
Kennen der mechanischen Leistung: physikalische Größe mechanische Leistung; Zusammenhänge zwischen Leistung, Arbeit und Zeit
Anwenden der Kenntnisse auf kraftumformende Einrichtungen: Arten; Goldene Regel der Mechanik (SE kraftumformende Einrichtung)
Lernbereich 2: Energie, Umwelt, Mensch 8 Ustd.
Kennen der Energie als Eigenschaft von Körpern: Energieformen; fossile und regenerative Energieträger
Beurteilen von Prozessen der Übertragung und Umwandlung von Energie: einfache Beispiele; Prinzip der Erhaltung der Energie; Arten und Prinzip von Kraftwerken; bewusster und rationeller Umgang mit Energie
Lernbereich 3: Elektrische Leitungsvorgänge 22 Ustd.
Einblick gewinnen in die Ladungstrennung durch Reibung: elektrisch geladene Körper (Kraftwirkungen, Ladungsausgleich); SE Ladungstrennung durch Reibung
Kennen der elektrischen Stromstärke: Strom als gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger; physikalische Größe elektrische Stromstärke; SE Stromstärkemessung
Kennen der elektrischen Spannung: physikalische Größe elektrische Spannung; SE Spannungsmessung; Gleich- und Wechselspannung
Kennen der Gesetze für Stromstärke und Spannung: unverzweigter Stromkreis mit SE; verzweigter Stromkreis mit SE
Anwenden der Kenntnisse auf die elektrische Leistung: physikalische Größe elektrische Leistung mit SE (Einfluss von Spannung und Stromstärke auf die elektrische Leistung, P=U·I); sinnvoller Einsatz elektrischer Geräte
Beurteilen von Elektroenergiekosten: physikalische Größe elektrische Energie (Einfluss von Leistung und Zeit auf die elektrische Energie, E=P·t); Berechnung von Energiekosten (Stromrechnungen, Vergleich Batterie- und Netzbetrieb); bewusster und rationeller Umgang mit Energie
Wahlbereich 1: Kraftübertragung am Fahrrad
Einblick gewinnen in die Kraftübertragung am Fahrrad: Notwendigkeit und Möglichkeiten (Tretkurbel, Zahnräder, Bremshebel); praktisches Fahren
Wahlbereich 2: Wasserräder und Windräder gestern und heute
Einblick gewinnen in die Nutzung der Energie von Wasser und Wind: Notwendigkeit und Möglichkeiten (Wasser- und Windmühlen, Wasserturbinen und Windkraftanlagen); Bau eines Wasser- oder Windrades
Wahlbereich 3: Naturgewalten Blitz und Donner
Einblick gewinnen in elektrische Vorgänge in der Erdatmosphäre: Entstehung von Blitz und Donner; Bestimmung der Entfernung von Gewittern; Schutzmaßnahmen (Verhalten bei Gewitter, Blitzableiter)
Lernbereich 1: Leitungsvorgänge in Metallen 15 Ustd.
Kennen des elektrischen Leitungsmodells für Metalle: Aufbau der Metalle; Strom als gerichtete Bewegung freier Elektronen
Kennen des elektrischen Widerstandes: Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung, Widerstand mit SE (physikalische Größe elektrischer Widerstand, R=U/I, Temperaturabhängigkeit); Deutung mit dem Leitungsmodell
Anwenden der Kenntnisse auf elektrische Bauelemente und Phänomene: metallische Leiter (Abhängigkeit des Widerstandes von der Länge und der Querschnittsfläche mit SE, Abhängigkeit des Widerstandes vom Stoff); Kurzschluss, Sicherungen
Lernbereich 2: Druck und seine Wirkungen 10 Ustd.
Einblick gewinnen in Arten des Drucks: Auflagedruck (Einfluss von Kraft und Fläche, Anwendungen); Druck eingeschlossener Gase (Kolbendruck, Allseitigkeit, Gleichmäßigkeit, Möglichkeiten der Änderung des Druckes); Luftdruck (Eigenschaften, Experimente zum Nachweis, Anwendungen); Schweredruck in Flüssigkeiten (Eigenschaften, Anwendungen)
Kennen des Auftriebs: Auftriebskraft mit SE (Ursache, Abhängigkeiten); Sinken, Schweben, Steigen
Lernbereich 3: Wärme und Wärmekraftmaschinen 25 Ustd.
Kennen von Temperaturskalen: Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Teilchenbewegung; absolute Temperatur T in K und absoluter Nullpunkt
Beurteilen von Wärmeübertragungen: Wärme und Wärmequellen; Wärmeübertragung mit SE (Arten, Richtung); SE Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung in Abhängigkeit von der Masse; Wärmedämmung
Kennen von Wärmekraftmaschinen: Aufbau und Wirkungsweise des Viertakt-Otto- und Dieselmotors; Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit
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Wahlbereich 1: Grundlagen der Ballonfahrt
Einblick gewinnen in die Ballonfahrt: Geschichte der Heißluftballons; statischer Auftrieb in der Luft; Aufbau und Wirkungsweise eines Heißluftballons; Bau eines Heißluftballons
Wahlbereich 2: Physik an Kraftfahrzeugen
Einblick gewinnen in die Kraftfahrzeugtechnik: Aufbau und Funktion ausgewählter Baugruppen; Geschichte der Kraftfahrzeugtechnik; Vergleich von Landfahrzeugen
Wahlbereich 3: Kleine Wetterkunde
Einblick gewinnen in die Physik der Atmosphäre: Wetterphänomene und ihre Entstehung; physikalische Größen; Wetterbeobachtung; Wettervorhersage
Lernbereich 1: Halbleiterbauelemente und ihre Anwendung 8 Ustd.
Einblick gewinnen in das elektrische Leitungsmodell für Halbleiter: Einordnung von Halbleitern; Aufbau der Halbleiter; Strom als gerichtete Bewegung freier Elektronen und Löcher; Widerstandsänderung durch Licht und Temperatur mit SE (Fotowiderstand, Heißleiter)
Kennen von Halbleiterbauelementen: Gleichrichterdiode (Sperr- und Durchlassrichtung, Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom); Leuchtdiode (Beachtung der Polarität, Umwandlung von elektrischer Energie in Lichtenergie); Solarzellen (Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, SE Solarzelle)
Lernbereich 2: Erzeugung und Umformung elektrischer Energie 7 Ustd.
Übertragen der Kenntnisse über die magnetische Wirkung des Stromes: Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Gleichstrommotors
Kennen der elektromagnetischen Induktion: Induktionsvorgang; Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Wechselstromgenerators; Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Transformators (SE Transformator)
Lernbereich 3: Kernumwandlungen – Nutzen und Gefahren 7 Ustd.
Einblick gewinnen in die Kernphysik: natürliche Radioaktivität (Spontanzerfall, Eigenschaften, Wirkungen, Nachweis, Schutz, Halbwertszeit); künstliche Kernumwandlungen
Sich positionieren zu Anwendungen der Kernphysik: Forschung und Medizintechnik; Energiewirtschaft (Aufbau und Wirkprinzip des Kernreaktors, Vor- und Nachteile von Kernkraftwerken)
Lernbereich 4: Kosmos, Erde und Mensch 14 Ustd.
Einblick gewinnen in die Geschichte der Astronomie: Altertum; Geozentrisches Weltbild; Heliozentrisches Weltbild
Beherrschen der Orientierung am Sternenhimmel: Horizont, Himmelsnordpol, Zenit; Horizontsystem mit drehbarer Sternkarte (Azimut und Höhe, Aufgangs- und Untergangszeit); Sterne und Sternbilder mit BA
Kennen unseres Sonnensystems: Sonne als Stern (Sonnenaktivitäten, Wirkungen auf die Erde); Erde und ihr Mond (Eigenschaften des Mondes, Finsternisse, BA Mond); Planeten mit typischen Eigenschaften; Planetoiden, Kometen, Meteoriten; Kepler’sche Gesetze; Stellung des Menschen im Weltall
Lernbereich 5: Bewegungen und ihre Ursachen 14 Ustd.
Kennen von Bewegungen: geradlinig gleichförmige Bewegung mit SE und v(t)- Diagramm; gleichförmige Kreisbewegung; beschleunigte und verzögerte Bewegungen (Beschleunigung, Zusammenhang von Geschwindigkeit, Zeit und Beschleunigung)
Übertragen der Kenntnisse auf reale Bewegungsabläufe: Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit; v(t)- Diagramm; Zusammenhang von Geschwindigkeit und Bremsweg; Trägheitsgesetz
Kennen mechanischer Schwingungen: Amplitude, Periodendauer, Frequenz, f=1/T; SE Fadenpendel; Schall (Eigenschaften, Ausbreitung, Lärmschutz)
Wahlbereich 1: Vielfalt der Musikinstrumente
Einblick gewinnen in die Schallerzeugung: Möglichkeiten; Resonanz; Bau einfacher Musikinstrumente
Wahlbereich 2: Wie die Bilder laufen lernten
Einblick gewinnen in die Bilderzeugung bei Film und Fernsehen: Grundlagen der Filmtechnik; Grundlagen der Fernsehtechnik (Aufbau und Wirkungsweise der Elektronenstrahlröhre, Prinzip der Bilderzeugung); moderne Bildschirmtechnik
Wahlbereich 3: Welt der Farben
Einblick gewinnen in Phänomene des Lichtes: Totalreflexion mit SE; Lichtzerlegung; additive und subtraktive Farbmischung
Lernbereich 1: Kraft und ihre Wirkungen 22 Ustd.
Beurteilen von Kräften: Form- und Bewegungsänderungen; Gewichtskraft, Federkraft; physikalische Größe Kraft (Darstellung durch Pfeile, Kraftmessung mit SE); Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft
Sich positionieren zu Wirkungen der Reibung: erwünschte und unerwünschte Reibung; Vergrößern und Verkleinern der Reibung; SE Reibung
Kennen der mechanischen Arbeit: Arten; Zusammenhänge zwischen Arbeit, Kraft und Weg (physikalische Größe mechanische Arbeit, W=F·s)
Übertragen der Kenntnisse auf die mechanische Leistung: Zusammenhänge zwischen Leistung, Arbeit und Zeit (physikalische Größe mechanische Leistung, P=W/t)
Anwenden der Kenntnisse auf kraftumformende Einrichtungen: Kräfte bei Rollen und Hebeln; Goldene Regel der Mechanik (geneigte Ebene mit SE, Vergleichen der mechanischen Arbeit)
Lernbereich 2: Energie, Umwelt, Mensch 8 Ustd.
Sich positionieren zur Bedeutung der Energie für das Leben der Menschen: Energie als Eigenschaft von Körpern; Energieformen; fossile und regenerative Energieträger; Energieumwandlung und -übertragung; Arten und Prinzipien von Kraftwerken; Wirkungsgrad; Energieerhaltungssatz
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Lernbereich 3: Elektrische Leitungsvorgänge 20 Ustd.
Kennen der elektrischen Stromstärke: Ladungstrennung durch Reibung mit SE; elektrisches Leitungsmodell; physikalische Größe elektrische Stromstärke; SE Stromstärkemessung
Kennen der elektrischen Spannung: physikalische Größe elektrische Spannung; SE Spannungsmessung; Gleich- und Wechselspannung
Kennen der Gesetze für Stromstärke und Spannung im unverzweigten und verzweigten Stromkreis: I=I₁=I₂ , U=U₁+U₂ mit SE; I=I₁+I₂ , U=U₁=U₂ mit SE
Beurteilen von Energiebilanzen: Zusammenhang zwischen Leistung, Spannung und Stromstärke (physikalische Größe elektrische Leistung, P=U·I); Zusammenhang zwischen Energie, Leistung und Zeit (physikalische Größe elektrische Energie, E=P·t, Berechnen von Energiekosten, bewusster und rationeller Umgang mit Energie)
Wahlbereich 1: Naturgewalten Blitz und Donner
Einblick gewinnen in elektrische Vorgänge in der Erdatmosphäre: Entstehung von Blitz und Donner; Bestimmung der Entfernung von Gewittern; Schutzmaßnahmen (Verhalten bei Gewitter, Blitzableiter)
Wahlbereich 2: Einfache Maschinen
Einblick gewinnen in Aufbau und Wirkungsweise einfacher Maschinen: Notwendigkeit und Möglichkeiten; Umwandlung von Drehbewegungen in geradlinige Bewegungen; Prinzip einfacher Getriebe
Wahlbereich 3: Körper im Gleichgewicht
Einblick gewinnen in Gleichgewichtsarten: stabil, labil, indifferent; Schwerpunkt bei regelmäßigen und unregelmäßigen Körpern; stabile Konstruktionen
Lernbereich 1: Leitungsvorgänge in Metallen 15 Ustd.
Kennen des Zusammenhanges zwischen Stromstärke und Spannung mit SE: Ohm’sches Gesetz; I(U)- Diagramm von Konstantandraht und Glühlampe
Anwenden der Kenntnisse auf den elektrischen Widerstand: Zusammenhang Stromstärke, Spannung, Widerstand mit SE (physikalische Größe elektrischer Widerstand, R=U/I); Berechnung von Widerstand, Spannung und Stromstärke; Abhängigkeit des Widerstandes eines Leiters von Länge, Querschnittsfläche und Stoff mit SE (R~l , R~1/A)
Anwenden der Kenntnisse auf technische Sachverhalte: Kurzschluss, Sicherungen; Festwiderstände und verstellbare Widerstände; Vorwiderstände mit Berechnung
Lernbereich 2: Druck und seine Wirkungen 10 Ustd.
Anwenden der Kenntnisse über den Druck in Natur und Technik: Auflagedruck (Zusammenhänge zwischen Kraft, Druck und Fläche, Möglichkeiten der Änderung); Druck eingeschlossener Gase (Kolbendruck, Allseitigkeit, Gleichmäßigkeit, Möglichkeiten der Änderung); Druck eingeschlossener Flüssigkeiten (Vergleich mit Gasen, Hydraulische Anlagen)
Übertragen der Kenntnisse auf den Schweredruck in Gasen und Flüssigkeiten: Ursache, Wirkungen, Abhängigkeiten, Nachweis; Gesetz des Archimedes mit SE (Ursache und Abhängigkeiten der Auftriebskraft, Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen)
Lernbereich 3: Wärme und Wärmekraftmaschinen 25 Ustd.
Kennen des Zusammenhanges zwischen der Temperatur eines Körpers und der Teilchenbewegung: absolute Temperatur T in K und absoluter Nullpunkt; Temperaturdifferenz ∆T in K
Beurteilen der Energieübertragung durch Wärme: Wärme und Wärmequellen; Wärmeübertragung mit SE (Leitung, Strömung, Strahlung, Richtung, Wärmedämmung); Zusammenhang zwischen Wärme, Masse, Temperaturdifferenz und Stoff (physikalische Größe Wärme, Q=c·m·∆T, SE Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung); physikalische Größe Wirkungsgrad mit Berechnung; Aggregatzustandsänderungen und Umwandlungswärme (Temperaturverlauf mit ϑ(t)- Diagramm)
Anwenden der Kenntnisse auf Wärmekraftmaschinen: Aufbau und Wirkungsweise des Viertakt-Otto- und Dieselmotors; Energieumwandlungen bei Wärmekraftmaschinen; Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit
Einblick gewinnen in Klimaphysik: natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt
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Wahlbereich 1: Physik des Fliegens
Einblick gewinnen in Grundlagen des Fliegens: Entstehung des dynamischen Auftriebs; Antrieb von Flugzeugen; Geschichte der Luftfahrt; Bau von Modellen
Wahlbereich 2: Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen
Beurteilen elektrischer Messverfahren nichtelektrischer Größen: Messprinzipien; ausgewähltes Messverfahren mit Experiment; Fehlerbetrachtung
Wahlbereich 3: Physik an Kraftfahrzeugen
Einblick gewinnen in die Kraftfahrzeugtechnik: Arten von Kraftfahrzeugen; Aufbau und Funktion wesentlicher Baugruppen; Geschichte der Kraftfahrzeugtechnik
Lernbereich 1: Leitungsvorgänge in Halbleitern 10 Ustd.
Kennen der Eigenleitung in Halbleitern: Aufbau von Halbleitern; Art, Freisetzung und Bewegung der Ladungsträger; Widerstandsänderung mit SE (Fotowiderstand, Heißleiter mit R(ϑ)- Diagramm)
Kennen der Leitungsvorgänge in dotierten Halbleitern: n-Leitung, p-Leitung; Halbleiterdiode mit SE (Aufbau, Sperr- und Durchlassrichtung, Leuchtdiode); Fotovoltaik (Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, SE Solarzelle)
Lernbereich 2: Kernumwandlungen – Nutzen und Gefahren 6 Ustd.
Sich positionieren zu Nutzen und Gefahren von Kernprozessen: natürliche Radioaktivität (α- , β- , γ- Strahlung, Eigenschaften, Wirkungen, Nachweis, Schutz, Halbwertszeit); künstliche Kernumwandlungen; Forschung und Medizintechnik; Kernkraftwerk (Aufbau und Wirkungsweise, Vor- und Nachteile, Vergleich mit anderen Kraftwerksarten)
Lernbereich 3: Kosmos, Erde und Mensch 14 Ustd.
Einblick gewinnen in die Geschichte der Astronomie: Altertum; Geozentrisches Weltbild; Heliozentrisches Weltbild
Beherrschen der Orientierung am Sternenhimmel: Horizont, Himmelsäquator, Himmelsnordpol, Zenit, Meridian; Horizontsystem mit drehbarer Sternkarte (Azimut und Höhe, Aufgangs-, Kulminations- und Untergangszeit); Sterne und Sternbilder mit BA
Kennen unseres Sonnensystems: Sonne als Stern (Sonnenaktivitäten, Wirkungen auf die Erde); Erde und ihr Mond (Eigenschaften des Mondes, Gezeiten, Finsternisse, BA Mond); Planeten mit typischen Eigenschaften; Planetoiden, Kometen, Meteoriten; Bewegungen der Planeten (Kepler’sche Gesetze, Gravitationsgesetz)
Einblick gewinnen in die Entwicklung des Weltalls: Entstehung und Entwicklung von Sternen; Entstehung des Weltalls; Stellung des Menschen im Weltall
Lernbereich 4: Bewegungen und ihre Ursachen 20 Ustd.
Beurteilen von gleichförmigen Bewegungen: geradlinig gleichförmige Bewegung (Weg-Zeit-Gesetz s=v·t , s(t)- und v(t)- Diagramm); gleichförmige Kreisbewegung
Beurteilen von gleichmäßig beschleunigten Bewegungen: Zusammenhang zwischen Zeit, Weg und Geschwindigkeit (physikalische Größe Beschleunigung, Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz v=a·t , v(t)- Diagramm, Weg-Zeit-Gesetz, s=1/2a·t² , s(t)- Diagramm); freier Fall (Fallbeschleunigung, Gültigkeitsbedingungen); SE gleichmäßig beschleunigte Bewegung
Anwenden der Newton’schen Gesetze auf Bewegungsvorgänge: Trägheitsgesetz; Wechselwirkungsgesetz; Newton’sches Grundgesetz F=m·a
Kennen mechanischer Schwingungen: Ursachen; Amplitude, Periodendauer, Frequenz, f=1/T; SE Fadenpendel, T=2π√(l/g); y(t)- Diagramm; Energieumwandlungen (potenzielle und kinetische Energie, ungedämpfte und gedämpfte Schwingungen)
Wahlbereich 1: Utopische Physik
Sich positionieren zu physikalischen Sachverhalten in Science-Fiction-Literatur und Filmen: Finden physikalischer Sachverhalte; physikalische Größen und Vorgänge; Realitätsbezug
Wahlbereich 2: Leitungsvorgänge in Röhren
Einblick gewinnen in die Leitungsvorgänge in Röhren: Elektronenstrahlröhre; Bildröhre von Fernsehgeräten; Röntgenröhre; Leuchterscheinungen in gasgefüllten Röhren
Wahlbereich 3: Werfen und Springen – zusammengesetzte Bewegungen
Einblick gewinnen in zusammengesetzte Bewegungen im Sport: Überlagerung von Bewegungen; senkrechter, waagerechter und schräger Wurf; weitere äußere Einflüsse
Lernbereich 1: Erzeugung und Umformung elektrischer Energie 12 Ustd.
Übertragen der Kenntnisse über die magnetische Wirkung des Stromes: magnetisches Feld mit Eigenschaften und Feldlinienmodell; Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Gleichstrommotors
Anwenden der Kenntnisse über die elektromagnetische Induktion: Induktionsgesetz; Abhängigkeit der Induktionsspannung mit SE; Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Wechselstromgenerators; Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Transformators (U₁/U₂=N₁/N₂ , I₁/I₂=N₂/N₁, SE Transformator)
Lernbereich 2: Grundlagen der Informationsübertragung 12 Ustd.
Beurteilen von Kommunikationsmöglichkeiten: Schallwellen (Voraussetzung und Entstehung, Amplitude, Frequenz, Reflexion, Beugung, Berechnungen mit Schallgeschwindigkeiten, Lärmschutz); Hertz’sche Wellen (Frequenz, Wellenlänge, Ausbreitungsgeschwindigkeit c=λ·f, Geradlinigkeit, Reflexion, Beugung, Durchdringungsfähigkeit, Funk)
Einblick gewinnen in das elektromagnetische Spektrum
Beherrschen von Grundlagen der Informationsübertragung durch Licht: Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung von Lichtleitern; Brechungsgesetz sinα/sinβ=c₁/c₂ und Totalreflexion mit SE
Lernbereich 3: Licht und Farben 8 Ustd.
Einblick gewinnen in den Wellencharakter des Lichtes: Interferenz durch Beugung; Zerlegung weißen Lichtes durch Brechung; ultraviolettes und infrarotes Licht; Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Farbe; Grenzen des Strahlenmodells
Anwenden der Kenntnisse auf optische Verfahren und Phänomene: Spektralanalyse; Regenbogen; additive und subtraktive Farbmischung
Einblick gewinnen in den Strahlungshaushalt der Erde
Lernbereich 4: Praktikum 8 Ustd.
Beherrschen des Experimentierens: Ziel eines Experiments; experimentelle Bedingungen; Arbeitsschritte beim Experimentieren
Gestalten von Schülerexperimenten, auch digitale Messwerterfassung und -auswertung: Dichtebestimmung; Black-Box-Experiment; Wirkungsgrad
Wahlbereich 1: Moderne Physik
Einblick gewinnen in das Relativitätsprinzip und die Relativitätstheorie: Relativität der Bewegung; Lichtgeschwindigkeit; Relativität von Zeit und Länge; Masse – Energie – Beziehung
Wahlbereich 2: Reise zu den Sternen
Einblick gewinnen in die Raumfahrt: physikalische Grundlagen; Geschichte der Raumfahrttechnik; aktuelle Missionen; Perspektiven und Realisierbarkeit
Wahlbereich 3: Sinnliche Physik
Einblick gewinnen in physikalische Phänomene unter Einbeziehung aller Sinne: physikalische Phänomene und Paradoxa (Wahrnehmung, Ursachen); Experimentalvortrag
