Physik

Unterrichtsinhalte für das Fach Physik in der Sekundarstufe I

Klasse 6

Vorbemerkungen

Es ist davon auszugehen, dass die Schüler in Klasse 7 neu gemischt werden und dann auch ein Lehrerwechsel ansteht. Deshalb sollen die Inhalte und Methoden in Klasse 6 absolut verbindlich sein. Dies setzt voraus, dass wir eine Überfrachtung vermeiden und genaue Absprachen treffen.

Die Schüler sollen für das Fach begeistert werden. Dazu sollen möglichst viele Schülerexperimente (auch Heimexperimente) durchgeführt werden.
Die Dokumentation im Heft darf nicht zu kurz kommen. Vielleicht entwickeln wir eine Vorlage in Form einer Tabelle, die die Dokumentation und das Heranführen an systematisches experimentelles Arbeiten erleichtert. (s. Protokollformular)

Im Sinne der Richtlinien soll der Energiebegriff an passenden Stellen immer wieder aufgegriffen werden.

1. Elektrizitätslehre (ca. 8 Std.; Gruppenpuzzle)

Elektrische Geräte
Jedes Gerät an die richtige Quelle
Ein- und Ausschalten
Schaltpläne
Leiter und Isolatoren; Bau eines Feuchtigkeitsanzeigers
Umgang mit elektrischem Strom
Reihen- und Parallelschaltung
Fahrradbeleuchtung

2. Optik (ca. 6 Std.)

Licht und Sehen
Ausbreitung des Lichts
Licht und Schatten (insbesondere Sonne, Erde, Mond)
Lochkamera
Auge, ohne Vertiefung der Linse
Sehen und Gehirn

3. Wärmelehre (ca. 8 Std; Stationenlernen; 1-2 Std. Vorbereitung)

Wärmequellen und Verbrennung
Thermometer und Temperaturen
Flüssigkeiten werden erwärmt und abgekühlt, insbesondere Wasser
Feste Körper werden erwärmt und abgekühlt
Gase werden erwärmt und abgekühlt

4. Magnetismus (ca. 6 Std.)

Magnete mit wirkungsvollen Enden
Magnete wirken in den Raum
Jeder Pol bekommt einen Namen
Pole in Wechselwirkung
Die Erde ist ein Magnet (Vogelzug)
Der Kompass

5. Akustik (ca. 4 Std.)

Klasse 7

1. Optik (ca. 30 Std.)

Licht an Grenzflächen
Optische Linsen
Sehvorgang, optische Instrumente
ggf. Farbenlehre

2. Mechanik (ca. 30 Std.)

Gleichförmige Bewegung
Zusammenwirken von Kräften
Gewichtskraft und Masse
Seilmaschinen
Mechanische Arbeit und Energie

3. Elektrik (ca. 10 Std.)

Stromkreise, Wassermodell, Leiter und Isolatoren, Sicherheit (vgl. 6)
Wirkungen des elektrischen Stromes, insbesondere die Wärmewirkung und
die magnetische Wirkung
Elektromagnete
Magnetische Wirkung des elektrischen Stromes als Maß für die Stromstärke

Klasse 8

1. Mechanik (ca. 30 Std.)

Mechanische Leistung
Hebelgesetze, Wellrad und Getriebe
Arbeit beim Hebel und beim Getriebe
Mechanik der Flüssigkeiten
Kolbendruck
Schweredruck, Luftdruck, Gesetz von Boyle und Mariotte
Auftrieb in Flüssigkeiten und Gasen

2. Elektrik (ca. 20 Std.)

Die Ladung
Elektrolyse (in Absprache mit dem Fachbereich Chemie)
Teilchenmodell der Ladung
Wärmewirkung (Wiederholung und Vertiefung)
Die Spannung
Widerstand
Ohmsches Gesetz
Batterie, Solarzelle, Akkumulator
Umwandlung von Energieformen
Speicherung und Transport von Energie

3. Wärmelehre (ca. 20 Std.)

Die allgemeine Zustandsgleichung der Gase, die absolute Temperatur
Innere Energie und Wärme
Verdampfen und Kondensieren
Wärmepumpen, Wärmekraftmaschinen
Energieerhaltung, Energieentwertung

Klasse 9

1. Elektrik (ca. 40 Std.)

Elektrische Energie und Leistung
Die Spannung (Wiederholung und Vertiefung)
Verzweigte und unverzweigte Stromkreise
Elektromotor
Induktion, Generator, Transformator
Erzeugung und Verteilung von elektrischer Energie

2. Akustik (ca. 10 Std.)

Schallquellen, Schwingungen Schallempfänger, Resonanz
Schallausbreitung, Wellen, Lärmschutz

3. Radioaktivität (ca. 20 Std.)

Aufbau der Atomkerne, Ionisierende Strahlung
Anwendungen, Strahlenschäden, Strahlenschutz
Energie aus Kernkraftwerken

Unterrichtsinhalte für das Fach Physik in der Sekundarstufe II (G9)

Angegeben sind obligatorische bzw. von der Fachkonferenz festgesetzte Inhalte.

Jahrgangsstufe 10/1 und 11/1

Mechanik

Kinematik und Dynamik des Massenpunktes

Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung
träge Masse, Trägheitssatz
Kraft, Grundgleichung der Mechanik
Impuls, Impulserhaltung
Wurfbewegungen lt Richtlinien weder für den LK noch GK obligatorisch, aber lt Fachkonferenz für uns verbindlich
Kreisbewegung, Zentripetalkraft

Jahrgangsstufe 10/2 und 11/2

Energie und Arbeit

Lageenergie und Hubarbeit
Bewegungsenergie und Beschleunigungsarbeit
Spannenergie und Spannarbeit (laut Richtlinien nur für den LK verbindlich
Energieentwertung und Reibungsarbeit
Energiebilanzierung bei Übertragung und Umwandlung
Erhaltung und Entwertung der Energie
Stoßvorgänge (laut Richtlinien nur für den LK verbindlich)

Gravitation

Gravitationsgesetz, Gravitationsfeld
Energie und Arbeit im Gravitationsfeld (laut Richtlinien nur für den LK verbindlich)

Elektrik

Ladungen und Felder

elektrisches Feld, elektrische Feldstärke E
Coulombsches Gesetz (laut Richtlinien weder für den LK noch GK obligatorisch, aber laut Fachkonferenz für uns verbindlich
potentielle Energie im elektrischen Feld, Spannung
elektrische Feldkonstante (laut Richtlinien weder für den LK noch GK obligatorisch, aber laut Fachkonferenz für uns verbindlich)
elektrische Kapazität

Jahrgangsstufe 12/1

Magnetische Felder

magnetisches Feld, magnetische Feldstärke B
Lorentzkraft
magnetische Feldkonstante
Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern

Elektromagnetismus

elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz
Selbstinduktion, Induktivität

Jahrgangsstufe 12/2

Mechanische Schwingungen und Wellen

Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen
harmonische Schwingungen
nichtlineare Schwingungen (nur für LK obligatorisch)
Entstehung und Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen
Beugung
Interferenz von Wellen

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

elektromagnetischer Schwingkreis (Grundphänomene, Analogien zum mechanischen Oszillator)
elektromagnetische Wellen (Ausbreitung, Hertzscher Dipol)

Jahrgangsstufe 13/1

Wellenmodell des Lichts

Beugung und Interferenz

Relativitätstheorie (nur für LK obligatorisch)

relativistische Kinematik
Äquivalenz von Masse und Energie

Thermodynamik (nur für LK obligatorisch)

1. Hauptsatz der Thermodynamik
Entropie und 2. Hauptsatz der Thermodynamik
dissipative Strukturen

Quanteneffekte

lichtelektrischer Effekt
Linienspektren und Energiequantelung des Atoms
De Broglie-Theorie des Elektrons
Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe
Heisenbergsche Unschärferelation (nur für LK obligatorisch)

Jahrgangsstufe 13/2

Atombau und Kernphysik

Atommodelle
Ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden)
radioaktiver Zerfall
Kernspaltung
Kernfusion (nur für LK obligatorisch)

Unterrichtsinhalte Physik in der Sekundarstufe II (G8)

Angegeben sind obligatorische bzw. von der Fachkonferenz festgesetzte Inhalte.

Jahrgangsstufe EF/1: Mechanik

Kinematik und Dynamik des Massenpunktes

Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung
träge Masse, Trägheitssatz
Kraft, Grundgleichung der Mechanik
Impuls, Impulserhaltung
Wurfbewegungen (lt. Richtlinien weder für den LK noch GK obligatorisch, aber lt. Fachkonferenz für uns verbindlich)
Kreisbewegung, Zentripetalkraft

Jahrgangsstufe EF/2: Mechanik

Energie und Arbeit

Lageenergie und Hubarbeit
Bewegungsenergie und Beschleunigungsarbeit
Spannenergie und Spannarbeit
Energieentwertung und Reibungsarbeit
Energiebilanzierung bei Übertragung und Umwandlung
Erhaltung und Entwertung der Energie
Stoßvorgänge²

Gravitation

Gravitationsgesetz, Gravitationsfeld
Energie und Arbeit im Gravitationsfeld²

Mechanische Schwingungen und Wellen

Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen
harmonische Schwingungen
nichtlineare Schwingungen
Entstehung und Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen
Beugung
Interferenz von Wellen

Jahrgangsstufe Q1/1:

Elektrik

Ladungen und Felder

elektrisches Feld, elektrische Feldstärke E
Coulombsches Gesetz
potentielle Energie im elektrischen Feld, Spannung
elektrische Feldkonstante (lt. Richtlinien weder für den LK noch GK obligatorisch, aber laut Fachkonferenz für uns verbindlich)
elektrische Kapazität

Magnetische Felder

magnetisches Feld, magnetische Feldstärke B
Lorentzkraft
magnetische Feldkonstante
Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern

Jahrgangsstufe Q1/2:

Elektromagnetismus

elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz
Selbstinduktion, Induktivität

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

elektromagnetischer Schwingkreis (Grundphänomene, Analogien zum mechanischen Oszillator)
elektromagnetische Wellen (Ausbreitung, Hertzscher Dipol)

Jahrgangsstufe Q2/1:

Wellenmodell des Lichts

Beugung und Interferenz

Relativitätstheorie (nur für LK obligatorisch)

relativistische Kinematik
Äquivalenz von Masse und Energie

Thermodynamik (nur für LK obligatorisch)

1. Hauptsatz der Thermodynamik
Entropie und 2. Hauptsatz der Thermodynamik
dissipative Strukturen

Quanteneffekte

lichtelektrischer Effekt
Linienspektren und Energiequantelung des Atoms
De Broglie-Theorie des Elektrons
Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe
Heisenbergsche Unschärferelation (nur für LK obligatorisch)

Jahrgangsstufe Q2/2:

Atombau und Kernphysik

Atommodell
Ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden)
radioaktiver Zerfall
Kernspaltung
Kernfusion (nur für LK obligatorisch)