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Lehrplan Physik allgemeinbildendes Gymnasium Baden-Württemberg Lehrplan bis September 2003.

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2 Lehrplan Physik allgemeinbildendes Gymnasium Baden-Württemberg Lehrplan bis September 2003

3 2 Klasse 8 Einführung in die Physik Grundlagen der Mechanik Elektrizitätslehre 1

4 3 Einheit 1: Einführung Einfache Schallerscheinungen physikalische Beschreibung von Tönen Eigenschaften von Körpern v bei gleichförmigen Bewegungen (Schall) thermisches Ausdehnungsverhalten von Körpern Temperatur (-messung), Celsiusskala

5 4 Einheit 2: Mechanik Kräfte: Beispiele, Messung, Vergleich, *Hookesches Gesetz Gewichtskraft, Masse, Ortsfaktor Dichte Energie und Arbeit: Energieformen, EES, *einfache Seilmaschinen, *Reibung Leistung

6 5 Einheit 3: E-Lehre 1 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

7 6 Klasse 9 Grundlagen der Wärmelehre Optik

8 7 Einheit 1: Wärmelehre Energieübertragung durch Arbeit u. Wärme innere Energie Brownsche Bewegung, Teilchenmodell Energieübertragung => Temperatur- /Zustandsänderung *spezifische Umwandlungswärmen *Wärmearbeitsmaschinen

9 8 Einheit 2: Optik Lichtquelle, Lichtstrahl Reflexion, Brechung Abbildung durch Sammellinsen optische Geräte spektrale Zerlegung nichtsichtbare Spektralbereiche

10 9 Klasse 10 (mn) Elektrizitätslehre 2 Struktur der Materie Kinematik einfacher geradliniger Bewegung (Klasse 11) 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.

11 10 Einheit 1: E-Lehre 2 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

12 11 Einheit 2: Struktur der Materie 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

13 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

14 13 Einheit 3: Kinematik einfacher geradliniger Bewegungen Bewegungsabläufe, Darstellung in Schaubildern mittlere / momentane Geschwindigkeit Beschleunigung Bewegungsgesetzte bei geradlinigen Bewegungen mit const. Beschleunigung => Freier Fall

15 14 Klasse 11 Kinematik einfacher geradliniger Bewegung Dynamik Erhaltungssätze Wärmelehre und Energetik Wahlthemen

16 15 Einheit 1: Dynamik 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

17 16 Einheit 2: Erhaltungssätze 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

18 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

19 18 Einheit 3: Wärmelehre, Energetik Möglichkeiten und Problematik der Energieversorgung: Energieträger, Treibhauseffekt, Überblick über Strahlungsgesetze Energiesparen, *Wärmepumpe, Kühlschrank, *Kraft-Wärme-Kopplung, *Langzeitwirkung versch. Energietechnologien

20 19 Einheit 4: Wahlthemen Praktikum Himmelsmechanik Festkörperphysik, Halbleiter Steuern und Regeln mit Elementen der Mikroelektronik Wetterkunde Hydrostatik, Strömungslehre

21 20 Stufe 12/13 LK mechanische Schwingungen mechanische Wellen elektrisches Feld magnetisches Feld geladene Teilchen in el.+magn. Feldern elektromagnetische Induktion el.magn. Schwingungen und Wellen

22 21 Stufe 12/13 Interferenz und Beugung Grundgedanken der Quantenphysik Einführung in die Atomphysik Praktikum Wahlthemen

23 22 Einheit 1: Mechan. Schwingungen Mechanische Schwingungen, charakteristische Größen *Gedämpfte Schwingungen Harmonische Schwingungen + mathematische Behandlung Fadenpendel Erzwungene Schwingungen, Resonanz

24 23 Einheit 2: Mechanische Wellen 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

25 24 Einheit 3: mechanische Wellen Fortschreitende + stehende lineare Längswelle Fortschreitende + stehende Schallwellen, Schallgeschwindigkeit Eigenschwingungen begrenzter Wellenträger, Saiten, Luftsäulen Dopplereffekt bei mechanischen Wellen * Erzeugung, Eigenschaften + Anwendungen von Ultraschall

26 25 Einheit 3: el Feld 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

27 26 Einheit 3: Elektrisches Feld Kondensator, Kapazität C: C eines Plattenkondensators, Dielektrizitätszahl, Polarisation des Dielektrikums mit atomistischer Deutung, Schaltung von Kondensatoren, Energie des el Feldes eines geladenen Kondensators

28 27 Einheit 4: magnetisches Feld Definition der magnetischen Flußdichte Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter hom B-Feld einer langgestreckten Spule magnetische Feldkonstante Permeabilitätszahl *Hysterese *Magnetfeld der Erde

29 28 Einheit 5: geladene Teilchen in E- /B-Feldern Bewegung geladener Teilchen in E-Feldern: Grundgedanke des Millikanversuchs, Prinzip der Erzeugung eines Elektronenstrahls, Elektronenvolt, Braunsche Röhre, Lorentzkraft, Betrag und Richtung

30 29 Einheit 5: geladene Teilchen in E- /B- Feldern Bewegung geladener Teilchen in B-Feldern: spezifische Ladung + Masse des Elektrons, Halleffekt Bewegung geladener Teilchen in kombinierten E-/B-Feldern: Prinzip des Zyklotrons, Anwendungen

31 30 Einheit 6: el.mag. Induktion Induktion bei Bewegung eines Leiters im B- Feld Induktion bei zeitl Änderung der Flußdichte Induktionsgesetz Lenzsches Gesetz + EES Selbstinduktion Eigeninduktivität

32 31 Einheit 6: el.mag. Induktion Eigeninduktivität einer langgestreckten Spule Energie des Magnetfeldes einer stromdurchflossenen Spule Erzeugung sinusförmiger Wechselspannungen, Effektivwerte Zusammenhang zw Scheitel- + Effektivwert bei Sinus - + Rechteckspannungen

33 32 Einheit 6: el.mag. Induktion Stromstärke + Phasenverschiebung + Leistung beim ohmschen + kapazitiven + induktiven Widerstand sowie bei deren Reihenschaltung Scheinwiderstand Transformator Drehstrom, Energiewirtschaft

34 33 Einheit 7: El.magn. Schwingungen und Wellen 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

35 34 Einheit 7: El.magn. Schwingungen und Wellen Überblick über: Hochfrequente el.magn. Schwingungen, Hertzscher Dipol, el.magn. Wellen, Verknüpfung el. + magn. Wechselfelder, * Lechersystem, *Radiowellen, *Amplituden- + Frequenzmodulation

36 35 Einheit 8: Interferenz + Beugung 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,

37 36 Einheit 8: Interferenz + Beugung *Interferometer Einzelspalt Geometrische Optik als Grenzfall der Wellenoptik Gitter Wellenlängenmessung *Auflösungsvermögen optischer Instrumente

38 37 Einheit 8: Interferenz + Beugung Polarisation Licht als Querwelle das el.magn. Spektrum: Ultraviolett- und Infrarotstrahlung, Röntgenstrahlung, Braggreflexion, Wellenlängenbestimmung *Dopplereffekt bei el.magn. Wellen

39 38 Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik Photoeffekt, Photozelle Plancksches Wirkungsquantum Photonen (Lichtquanten) Comptoneffekt Grenzenergie der Röntgenbremsstrahlung de Broglie-Beziehung Elektronenbeugung

40 39 Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik Debye-Scherrer-Verfahren Verhalten von Photonen + Elektronen im Doppelspaltversuch Unbestimmtheitsrelation

41 40 Einheit 10: Einführung in die Atomphysik Überblick über klassische Atommodelle Wasserstoffspektrum Energieterme *Bohrsches Atommodell 1-dim Potentialtopf Nullpunktsenergie räumlich begrenzter Teilchen

42 41 Einheit 10: Einführung in die Atomphysik Anregung von Atomen Franck-Hertz-Versuch Optische Spektren Umkehrung der Na-Linie *Laser *Fraunhoferlinien

43 42 Einheit 10: Einführung in die Atomphysik Charakteristisches Röntgenspekrum Moseleysches Gesetz *Absorption von Röntgenstrahlen *Anwendungen von Röntgenstrahlen in Medizin und Technik

44 43 Einheit 11: Praktikum V mechan. Wellen auf versch. Trägern Auf-/Entladevorgänge bei Kondensatoren geladene Teilchen in el. + magn. Feldern Halleffekt, Messungen mit Hallsonden Wechselstromwiderstände Wellenlängenmessungen beim Licht....

45 44 Einheit 12: Wahlthemen Weiterführung des Praktikums Festkörperphysik, Halbleiter Physik der Atmosphäre Relativitätstheorie Astrophysik Elementarteilchenphysik...

46 45 Das in kursiv Geschriebene ist der Stoff, den man im mathematisch-naturwissenschaftliche Zweig zusätzlich gegenüber dem sprachlichen Zweig behandeln muß. Ab Stufe 12/13 fällt das Kursive gegenüber dem GK weg. Den neuen Lehrplan findet man unter:


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