Lehrplan Physik allgemeinbildendes Gymnasium Baden-Württemberg

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1 Lehrplan Physik allgemeinbildendes Gymnasium Baden-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-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: