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Lehrplan Physik allgemeinbildendes Gymnasium Baden-Württemberg Lehrplan bis September 2003

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Lehrplan Physik

allgemeinbildendes GymnasiumBaden-Württemberg

Lehrplan bis September 2003

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Klasse 8

• Einführung in die Physik <16>

• Grundlagen der Mechanik <16>

• Elektrizitätslehre 1 <18>

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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

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Einheit 2: Mechanik <16>

• Kräfte: Beispiele, Messung, Vergleich, *Hookesches Gesetz

• Gewichtskraft, Masse, Ortsfaktor• Dichte• Energie und Arbeit: Energieformen, EES,

*einfache Seilmaschinen, *Reibung• Leistung

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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

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Klasse 9

• Grundlagen der Wärmelehre <12>

• Optik <16>

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Einheit 1: Wärmelehre <12>

• Energieübertragung durch Arbeit u. Wärme• innere Energie• Brownsche Bewegung, Teilchenmodell• Energieübertragung =>

Temperatur-/Zustandsänderung• *spezifische Umwandlungswärmen• *Wärmearbeitsmaschinen

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Einheit 2: Optik <16>

• Lichtquelle, Lichtstrahl• Reflexion, Brechung• Abbildung durch Sammellinsen• optische Geräte• spektrale Zerlegung• nichtsichtbare Spektralbereiche

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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.

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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

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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

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Einheit 2: Struktur der Materie

• radioaktive Strahlung: Eigenschaften, Nachweismethoden

• Kernzerfall, Halbwertszeit• *Altersbestimmung durch radioaktive

Nuklide• Anwendungen in Medizin + Technik• natürliche + zivilisatorische Strahlenbelastung

und Schutzmaßnahmen

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Einheit 3: Kinematik einfacher geradliniger Bewegungen <10>

• Bewegungsabläufe, Darstellung in Schaubildern

• mittlere / momentane Geschwindigkeit• Beschleunigung• Bewegungsgesetzte bei geradlinigen

Bewegungen mit const. Beschleunigung => Freier Fall

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Klasse 11

• Kinematik einfacher geradliniger Bewegung

• Dynamik <24>

• Erhaltungssätze <15>

• Wärmelehre und Energetik <27>

• Wahlthemen <10>

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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

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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

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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

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Einheit 3: Wärmelehre, Energetik

• Möglichkeiten und Problematik der Energieversorgung: Energieträger, Treibhauseffekt, Überblick über Strahlungsgesetze

• Energiesparen, *Wärmepumpe, Kühlschrank, *Kraft-Wärme-Kopplung, *Langzeitwirkung versch. Energietechnologien

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Einheit 4: Wahlthemen <10>

• Praktikum• Himmelsmechanik • Festkörperphysik, Halbleiter• Steuern und Regeln mit Elementen der

Mikroelektronik• Wetterkunde• Hydrostatik, Strömungslehre

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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>

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Stufe 12/13

• Interferenz und Beugung <27>

• Grundgedanken der Quantenphysik <13>

• Einführung in die Atomphysik <18>

• Praktikum <42>

• Wahlthemen <..>

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Einheit 1: Mechan. Schwingungen <12>

• Mechanische Schwingungen, charakteristische Größen

• *Gedämpfte Schwingungen• Harmonische Schwingungen +

mathematische Behandlung• Fadenpendel• Erzwungene Schwingungen, Resonanz

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Einheit 6: el.mag. Induktion <28>

• Stromstärke + Phasenverschiebung + Leistung beim ohmschen + kapazitiven + induktiven Widerstand sowie bei deren Reihenschaltung

• Scheinwiderstand • Transformator• Drehstrom, Energiewirtschaft

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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

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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

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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,

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Einheit 8: Interferenz + Beugung <27>

• *Interferometer• Einzelspalt• Geometrische Optik als Grenzfall der

Wellenoptik• Gitter• Wellenlängenmessung• *Auflösungsvermögen optischer Instrumente

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Einheit 8: Interferenz + Beugung <27>

• Polarisation• Licht als Querwelle• das el.magn. Spektrum:

Ultraviolett- und Infrarotstrahlung, Röntgenstrahlung, Braggreflexion, Wellenlängenbestimmung

• *Dopplereffekt bei el.magn. Wellen

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Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik <13>

• Photoeffekt, Photozelle• Plancksches Wirkungsquantum• Photonen (Lichtquanten)• Comptoneffekt• Grenzenergie der Röntgenbremsstrahlung• de Broglie-Beziehung• Elektronenbeugung

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Einheit 9: Grundlagen der Quantenphysik <13>

• Debye-Scherrer-Verfahren• Verhalten von Photonen + Elektronen im

Doppelspaltversuch• Unbestimmtheitsrelation

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Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>

• Überblick über klassische Atommodelle• Wasserstoffspektrum• Energieterme• *Bohrsches Atommodell• 1-dim Potentialtopf• Nullpunktsenergie räumlich begrenzter

Teilchen

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Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>

• Anregung von Atomen• Franck-Hertz-Versuch• Optische Spektren• Umkehrung der Na-Linie• *Laser• *Fraunhoferlinien

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Einheit 10: Einführung in die Atomphysik <18>

• Charakteristisches Röntgenspekrum• Moseleysches Gesetz• *Absorption von Röntgenstrahlen• *Anwendungen von Röntgenstrahlen in

Medizin und Technik

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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• ....

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Einheit 12: Wahlthemen

• Weiterführung des Praktikums• Festkörperphysik, Halbleiter• Physik der Atmosphäre• Relativitätstheorie• Astrophysik• Elementarteilchenphysik• ...

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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