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Physik

Themenübersicht Physik (Grundkurs)

Einführungsphase

 

Unterrichtsvorhaben I:

 

Thema/ Kontext:

Physik und Sport

Wie lassen sich Bewegungen vermessen und analysieren?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Mechanik

  • Kräfte und Bewegungen
  • Energie und Impuls

Unterrichtsvorhaben II:

 

Thema/ Kontext:

Auf dem Weg in den Weltraum

Wie kommt man zu physikalischen Erkenntnissen über unser Sonnensystem?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Mechanik

  • Gravitation
  • Kräfte und Bewegungen
  • Energie und Impuls

Unterrichtsvorhaben III:

 

Thema/ Kontext:

Navigationssysteme

Welchen Einfluss hat Bewegung auf den Ablauf der Zeit?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

​​​​​​Relativität von Raum und Zeit
  • Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
  • Zeitdilatation

Unterrichtsvorhaben IV:

 

Thema/ Kontext:

Teilchenbeschleuniger

Ist die Masse bewegter Teilchen konstant?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Relativität von Raum und Zeit

  • Veränderlichkeit der Masse
  • Energie-Masse Äquivalenz

Unterrichtsvorhaben V:

 

Thema/ Kontext:

Das heutige Weltbild

Welchen Beitrag liefert die Relativitätstheorie zur Erklärung unserer Welt?

 

Inhaltliche Schwerpunkte:

Relativität von Raum und Zeit

  • Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
  • Zeitdilatation
  • Veränderlichkeit der Masse
  • Energie-Masse Äquivalenz

 

 

 

Qualifikationsphase 1

Unterrichtsvorhaben I:

 

Thema/ Kontext:

Wasserwellen

Wie lassen sich Wasserwellen physikalisch untersuchen?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Mechanik

  • Schwingungen und Wellen
  • Kräfte und Bewegungen
  • Energie und Impuls

Unterrichtsvorhaben II:

 

Thema/ Kontext:

Erforschung des Photons

Wie kann das Verhalten von Licht beschrieben und erklärt werden?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Quantenobjekte

  • Photon (Wellenaspekt)

Unterrichtsvorhaben III:

 

Thema/ Kontext:

Erforschung des Elektrons

Wie können physikalische Eigenschaften wie die Ladung und die Masse eines Elektrons gemessen werden?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Quantenobjekte

  • Elektron (Teilchenaspekt)

Unterrichtsvorhaben IV:

 

Thema/ Kontext:

Photonen und Elektronen als Quantenobjekte

Kann das Verhalten von Elektronen und Photonen durch ein gemeinsames Modell beschrieben werden?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Quantenobjekte

  • Elektron und Photon (Teilchenaspekt, Wellenaspekt)
  • Quantenobjekte und ihre Eigenschaften

Unterrichtsvorhaben V:

 

Thema/ Kontext:

Energieversorgung und Transport mit Generatoren und Transformatoren

Wie kann elektrische Energie gewonnen, verteilt und bereitgestellt werden?

 

Inhaltliche Schwerpunkte:

Elektrodynamik

  • Spannung und elektrische Energie

 

 

 

Qualifikationsphase 2

Unterrichtsvorhaben I:

 

Thema/ Kontext:

Wirbelströme im Alltag (nur Grundlagen)

Wie kann man Wirbelströme technisch nutzen?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Elektrodynamik

  • Induktion

Unterrichtsvorhaben II:

 

Thema/ Kontext:

Erforschung des Mikro- und Makrokosmos 

(Wie gewinnt man Informationen zum Aufbau der Materie?) Wo kommt die Licht-Farbe her?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Strahlung und Materie

  • Energiequantelung der Atomhülle (Emission/ Absorption)
  • Spektrum der elektromagnetischen Strahlung (sichtbares Spektrum inkl. UV und IR)

Unterrichtsvorhaben III:

 

Thema/ Kontext:​​​​​​

Mensch und Strahlung

Wie wirkt Strahlung auf den Menschen?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:

Strahlung und Materie

  • Kernumwandlungen (Radioaktivität)
  • Ionisierende Strahlung
  • Spektrum der elektromagnetischen
  • Strahlung (hochenergetische Strahlung)

Unterrichtsvorhaben IV:

 

Thema/ Kontext:

Forschung am CERN und DESY

Was sind die kleinsten Bausteine der Materie?

 

Inhaltliche

Schwerpunkte:​​​​​

Strahlung und Materie

  • Standardmodell der Elementarteilchen

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