Date post: | 06-Apr-2016 |
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Lehrplan Physik
allgemeinbildendes GymnasiumBaden-Württemberg
Lehrplan bis September 2003
2
Klasse 8
• Einführung in die Physik <16>
• Grundlagen der Mechanik <16>
• Elektrizitätslehre 1 <18>
3
Einheit 1: Einführung <16>
• Einfache Schallerscheinungen• physikalische Beschreibung von Tönen• Eigenschaften von Körpern• v bei gleichförmigen Bewegungen (Schall)• thermisches Ausdehnungsverhalten von
Körpern• Temperatur (-messung), Celsiusskala
4
Einheit 2: Mechanik <16>
• Kräfte: Beispiele, Messung, Vergleich, *Hookesches Gesetz
• Gewichtskraft, Masse, Ortsfaktor• Dichte• Energie und Arbeit: Energieformen, EES,
*einfache Seilmaschinen, *Reibung• Leistung
5
Einheit 3: E-Lehre 1 <18>
• Magnete: Wirkung, Feld, *magnetisieren• elektrischer Stromkreis, Leiter/Isolatoren• Wirkung + Gefahren des el. Stromes• stromdurchflossene Spule als Magnet• Strom = bewegte el. Ladung• Ladungsmenge, Ladungserhaltung• Stromstärke + *Messinstrumente
6
Klasse 9
• Grundlagen der Wärmelehre <12>
• Optik <16>
7
Einheit 1: Wärmelehre <12>
• Energieübertragung durch Arbeit u. Wärme• innere Energie• Brownsche Bewegung, Teilchenmodell• Energieübertragung =>
Temperatur-/Zustandsänderung• *spezifische Umwandlungswärmen• *Wärmearbeitsmaschinen
8
Einheit 2: Optik <16>
• Lichtquelle, Lichtstrahl• Reflexion, Brechung• Abbildung durch Sammellinsen• optische Geräte• spektrale Zerlegung• nichtsichtbare Spektralbereiche
9
Klasse 10 (mn)
• Elektrizitätslehre 2 <20>
• Struktur der Materie <22>
• Kinematik einfacher geradliniger Bewegung (Klasse 11) <10>
Kursiv Geschriebenes fällt beim sprachlichen Zweig weg, bzw. wird dort später behandelt. Ab Stufe 12/13 fällt das Kursive im GK gegenüber dem LK weg.
10
Einheit 1: E-Lehre 2 <20>
• F zwischen el. Ladungen, *E-Feld• Neutralisation, Influenz• U, W, P• Zusammenhang: I, U => R• Reihen-/Parallelschaltung von R• F auf bewegte Ladung im B-Feld, Induktion• Überblick: Elektromotor, Generator, Trafo
11
Einheit 2: Struktur der Materie <22>
• Erzeugung freier e, e-Strahlröhre• Ionenleitung, *Leitung in Gasen• e-Leitung in Metallen/ Halbleitern• p-n-Übergang, Solarzelle, Diode, Transistor• atomarer Aufbau der Materie• Größe + Struktur der Atome• Aufbau des Atomkerns, Isotope
12
Einheit 2: Struktur der Materie
• radioaktive Strahlung: Eigenschaften, Nachweismethoden
• Kernzerfall, Halbwertszeit• *Altersbestimmung durch radioaktive
Nuklide• Anwendungen in Medizin + Technik• natürliche + zivilisatorische Strahlenbelastung
und Schutzmaßnahmen
13
Einheit 3: Kinematik einfacher geradliniger Bewegungen <10>
• Bewegungsabläufe, Darstellung in Schaubildern
• mittlere / momentane Geschwindigkeit• Beschleunigung• Bewegungsgesetzte bei geradlinigen
Bewegungen mit const. Beschleunigung => Freier Fall
14
Klasse 11
• Kinematik einfacher geradliniger Bewegung
• Dynamik <24>
• Erhaltungssätze <15>
• Wärmelehre und Energetik <27>
• Wahlthemen <10>
15
Einheit 1: Dynamik <24>
• Trägheitsgesetz, *Inertialsysteme• Newton 1, Newton 2 + Bsp für Kräfte• Addition und Zerlegung von Vektorgrößen: F,
v, r (beim waagrechten Wurf)• Kreisbewegung mit v=const: Zentripetal-
beschleunigung, -Kraft, Zentrifugalkraft• Newton 3• Satellitenbewegungen
16
Einheit 2: Erhaltungssätze <15>
• Energie(E) + Arbeit(W): W bei F=const und beim linearen
Weg-Kraft-Gesetz, E-Formen, EES, E-bilanzen
• Durchschnitts- und Momentanleistung• Impuls, Impulsübertragung, IES• Stoßgesetze
17
Einheit 3: Wärmelehre und Energetik
• p, absolute T, Zustandsgl. idealer Gase• kinetische Deutung von p und T• *spez. Wärmekapativität bei idealen Gasen• 1. HS der Wärmelehre• allgemeiner EES• Wärmearbeitsmaschinen, Wirkungsgrad• 2. HS der Wärmelehre, *Entropie
18
Einheit 3: Wärmelehre, Energetik
• Möglichkeiten und Problematik der Energieversorgung: Energieträger, Treibhauseffekt, Überblick über Strahlungsgesetze
• Energiesparen, *Wärmepumpe, Kühlschrank, *Kraft-Wärme-Kopplung, *Langzeitwirkung versch. Energietechnologien
19
Einheit 4: Wahlthemen <10>
• Praktikum• Himmelsmechanik • Festkörperphysik, Halbleiter• Steuern und Regeln mit Elementen der
Mikroelektronik• Wetterkunde• Hydrostatik, Strömungslehre
20
Stufe 12/13 LK
• mechanische Schwingungen <12>
• mechanische Wellen <18>
• elektrisches Feld <20>
• magnetisches Feld <8>
• geladene Teilchen in el.+magn. Feldern <16>
• elektromagnetische Induktion <28>
• el.magn. Schwingungen und Wellen <18>
21
Stufe 12/13
• Interferenz und Beugung <27>
• Grundgedanken der Quantenphysik <13>
• Einführung in die Atomphysik <18>
• Praktikum <42>
• Wahlthemen <..>
22
Einheit 1: Mechan. Schwingungen <12>
• Mechanische Schwingungen, charakteristische Größen
• *Gedämpfte Schwingungen• Harmonische Schwingungen +
mathematische Behandlung• Fadenpendel• Erzwungene Schwingungen, Resonanz
23
Einheit 2: Mechanische Wellen <18>
• Ausbreitung + Reflexion von Quer- und Längsstörungen auf linearen Wellenträgern
• lin. harm. Querwelle, Ausbreitungsgeschwindikeit v, Wellenlänge
• *Abhängigkeit von v von äußeren Parametern • Überlagerungsprinzip für Querwellen,
Interferenz, stehende Querwellen
24
Einheit 3: mechanische Wellen <18>
• Fortschreitende + stehende lineare Längswelle• Fortschreitende + stehende Schallwellen,
Schallgeschwindigkeit• Eigenschwingungen begrenzter Wellenträger,
Saiten, Luftsäulen• Dopplereffekt bei mechanischen Wellen• * Erzeugung, Eigenschaften + Anwendungen
von Ultraschall
25
Einheit 3: el Feld <20 >
• Elektrisches Feld: el. Feldstärke , W in hom Feldern, U, Potential,Zusammenhang: felderzeugende Ladung + + el Feldstärke im hom Feld, el Feldkonstante, Feldstärke im radialen Feld,Coulombsches Gesetz, W in radialen Feldern
26
Einheit 3: Elektrisches Feld <20>
• Kondensator, Kapazität C: C eines Plattenkondensators, Dielektrizitätszahl, Polarisation des Dielektrikums mit atomistischer Deutung, Schaltung von Kondensatoren,
Energie des el Feldes eines geladenen Kondensators
27
Einheit 4: magnetisches Feld <8>
• Definition der magnetischen Flußdichte• Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter• hom B-Feld einer langgestreckten Spule• magnetische Feldkonstante• Permeabilitätszahl• *Hysterese• *Magnetfeld der Erde
28
Einheit 5: geladene Teilchen in E-/B-Feldern <16>
• Bewegung geladener Teilchen in E-Feldern: Grundgedanke des Millikanversuchs, Prinzip der Erzeugung eines Elektronenstrahls, Elektronenvolt, Braunsche Röhre, Lorentzkraft, Betrag und Richtung
29
Einheit 5: geladene Teilchen in E-/B- Feldern <16>
• Bewegung geladener Teilchen in B-Feldern: spezifische Ladung + Masse des Elektrons, Halleffekt
• Bewegung geladener Teilchen in kombinierten E-/B-Feldern: Prinzip des Zyklotrons, Anwendungen
30
Einheit 6: el.mag. Induktion <28>
• Induktion bei Bewegung eines Leiters im B-Feld
• Induktion bei zeitl Änderung der Flußdichte• Induktionsgesetz• Lenzsches Gesetz + EES• Selbstinduktion• Eigeninduktivität
31
Einheit 6: el.mag. Induktion <28>
• Eigeninduktivität einer langgestreckten Spule• Energie des Magnetfeldes einer
stromdurchflossenen Spule• Erzeugung sinusförmiger
Wechselspannungen, Effektivwerte• Zusammenhang zw Scheitel- + Effektivwert
bei Sinus - + Rechteckspannungen
32
Einheit 6: el.mag. Induktion <28>
• Stromstärke + Phasenverschiebung + Leistung beim ohmschen + kapazitiven + induktiven Widerstand sowie bei deren Reihenschaltung
• Scheinwiderstand • Transformator• Drehstrom, Energiewirtschaft
33
Einheit 7: El.magn. Schwingungen und Wellen <18>
• el.magn. Schwingkreis: DGL, Periodendauer, Gesetze für den zeitl. Verlauf von I und U
• *gedämpfte el.magn. Schwingungen• Erzwungene Schwingungen• Resonanz• ungedämpfte Schwingungen durch
Rückkopplung
34
Einheit 7: El.magn. Schwingungen und Wellen <18>
• Überblick über: Hochfrequente el.magn. Schwingungen, Hertzscher Dipol,
el.magn. Wellen, Verknüpfung el. + magn. Wechselfelder, * Lechersystem,
*Radiowellen, *Amplituden- +
Frequenzmodulation
35
Einheit 8: Interferenz + Beugung <27>
• Reflexion + Brechung von mechan. Wellen => Erklärung nach Huygens
• Beugung + Interferenz von mechan. Wellen• c, Brechungsgesetz, Dispersion des Lichts• Beugung + Interferenz von Lichtwellen:
Doppelspalt, Kohärenz,
*Interferenz an dünnen Schichten,
36
Einheit 8: Interferenz + Beugung <27>
• *Interferometer• Einzelspalt• Geometrische Optik als Grenzfall der
Wellenoptik• Gitter• Wellenlängenmessung• *Auflösungsvermögen optischer Instrumente
37
Einheit 8: Interferenz + Beugung <27>
• Polarisation• Licht als Querwelle• das el.magn. Spektrum:
Ultraviolett- und Infrarotstrahlung, Röntgenstrahlung, Braggreflexion, Wellenlängenbestimmung
• *Dopplereffekt bei el.magn. Wellen
38
Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik <13>
• Photoeffekt, Photozelle• Plancksches Wirkungsquantum• Photonen (Lichtquanten)• Comptoneffekt• Grenzenergie der Röntgenbremsstrahlung• de Broglie-Beziehung• Elektronenbeugung
39
Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik <13>
• Debye-Scherrer-Verfahren• Verhalten von Photonen + Elektronen im
Doppelspaltversuch• Unbestimmtheitsrelation
40
Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>
• Überblick über klassische Atommodelle• Wasserstoffspektrum• Energieterme• *Bohrsches Atommodell• 1-dim Potentialtopf• Nullpunktsenergie räumlich begrenzter
Teilchen
41
Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>
• Anregung von Atomen• Franck-Hertz-Versuch• Optische Spektren• Umkehrung der Na-Linie• *Laser• *Fraunhoferlinien
42
Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>
• Charakteristisches Röntgenspekrum• Moseleysches Gesetz• *Absorption von Röntgenstrahlen• *Anwendungen von Röntgenstrahlen in
Medizin und Technik
43
Einheit 11: Praktikum <42>
• V mechan. Wellen auf versch. Trägern• Auf-/Entladevorgänge bei Kondensatoren• geladene Teilchen in el. + magn. Feldern• Halleffekt, Messungen mit Hallsonden• Wechselstromwiderstände• Wellenlängenmessungen beim Licht• ....
44
Einheit 12: Wahlthemen
• Weiterführung des Praktikums• Festkörperphysik, Halbleiter• Physik der Atmosphäre• Relativitätstheorie• Astrophysik• Elementarteilchenphysik• ...
45
Das in kursiv Geschriebene ist der Stoff, den man im mathematisch-naturwissenschaftlicheZweig zusätzlich gegenüber dem sprachlichen Zweig behandeln muß.Ab Stufe 12/13 fällt das Kursive gegenüber dem GK weg.
Den neuen Lehrplan findet man unter:www.leu.bw.schule.de/allg/lp