Stoffverteilungsplan Bildungsplan Stadtteilschule, Lernbereich Naturwissenschaften und Technik – Physik, Hamburg




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Die verzögerte Bewegung

EXTRA: Sicherheitsabstand im Straßenverkehr

Anhalte- und Bremsweg


206–209

werten gewonnene Bewegungsdaten aus, ggf. auch durch einfache Mathematisierungen


Die verzögerte Bewegung als Umkehrung der beschleunigten Bewegung

Sicherheitsabstände im Straßenverkehr

Unterscheidung zwischen Anhalteweg und Bremsweg








1

Trägheit

LEXIKON: Sicherheitssysteme

210/211

– beurteilen Gefahren und Sicherheit im Straßenverkehr unter den Aspekten von Kraft und Trägheit

beurteilen Gefahren und Sicherheit im Straßenverkehr unter kinematischen und dynamischen Gesichtspunkten.




Trägheit als Eigenschaft eines Körpers, seinen Bewegungszustand beizubehalten

Sicherheitssysteme in Fahrzeugen









1

Das Newton'sche Kraftgesetz

212/213

beschreiben den Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung F = ma


Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung

Newton’sches Kraftgesetz

F = m· a

Definition der Krafteinheit 1N









1

Bewegung und Energie

EXTRA: Auto und Fahrrad im Vergleich

214/215

– stellen dar, dass Energie übertragen werden kann

– beschreiben Energie als Erhaltungsgröße

– beschreiben, dass Energie in verschiedenen Formen vorkommen kann, die ineinander umgewandelt werden können


Energieumwandlungen bei Fahrzeugen

Energieentwertung

Energieenthaltung

Energieeinsparung durch Nutzen des Fahrrades









0

Die Kreisbewegung

216/217




Die Kurvenfahrt

Die Kreisbewegung als beschleunigte Bewegung

Umdrehungsgeschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit









0

Zusammenfassung

Aufgaben

218/219




Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Körper und Bewegung“ zusammengefasst.

Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.

(Lösungen ab S. 430)








0

7 Schwingungen und Wellen (S. 220–249)




0

WERKSTATT: Schwingungen machen Töne

Hoch und tief, laut und leise

Schallarten

222–225




Schall (Werkstatt S. 222 V2)

Schallquellen

Hohe und tiefe Töne (Werkstatt S. 222 V1)

Unterschiedliche Schallarten

Schall sichtbar gemacht (Werkstatt S. 222 V3)

Tonhöhe


Frequenz

Lautstärke









0

WERKSTATT: Schallstärke – Lautstärke

Schallstärke und Lautstärke

Lärm schadet dem Gehör

WERKSTATT: Musikinstrumente selbst gebaut

226–229




Lautstärkemessung (Werkstatt S. 226 V1 – 4)

Maßeinheit der Lautstärke: db(A)

Zusammenhang zwischen Lautstärke und Frequenz eines Tones (subjektive Wahrnehmung der Lautstärke)

Lärm kann schaden

Lärmschutzmaßnahmen

Bau unterschiedlicher Musikinstrumente (Werkstatt S. 229 V1–4)









0

Schallausbreitung - Schallträger

Die Schallgeschwindigkeit

Schallausbreitung im Teilchenmodell

230–233




Schall benötigt einen Schallträger

Schallausbreitung in Luft

Schallausbreitung in festen und flüssigen Körpern

Die Schallgeschwindigkeit (als Stoffeigenschaft)

Darstellung der Schallausbreitung mithilfe des Teilchenmodells

Gute und schlechte Schallträger (Werkstatt S. 234 V3)









0

WERKSTATT: Schall wahrnehmen

Die Ohren als Schallempfänger

Schall, den wir nicht hören

EXTRA: Ultraschall in Medizin und Technik

EXTRA: Schall in der Natur

EXTRA: Das Kino zu Hause

234–239




Das Ohr als Schallempfänger

Aufbau des Ohres

Eingeschränkt hören (Werkstatt S. 234 V1)

Richtungshören (Werkstatt S. 234 V2)

Richtungshören mithilfe der Musikanlage zuhause bzw. im Kino

Ultraschall

Nutzen des Ultraschalls in Medizin und Technik

Infraschall

Ultraschall und Infraschall bei Tieren








0

Resonanz

240/241




Resonanz (S. 241 V1)

Eigenfrequenz (S. 241 V2)

Erzwungene Schwingungen








0

Schwingungen

242/243




Schwingende Bewegungen

Amplitude und Elongation

Schwingungs-Periode und Frequenz








0

Wellen

244/245




Was sind Wellen?

Ausbreitung einer Welle

Wellenlänge, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindig­keit von Wellen








0

Eine CD für die Schulband

246/247




Berufsvorbereitung

Berufe zum Thema Akustik









0

Zusammenfassung

Aufgaben

248/249




Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Schwingungen und Wellen“ zusammengefasst.

Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.

(Lösungen ab S. 431)








0

8 Elektrische Ladungen – elektrische Stromkreise (S. 250–273)




2

Elektrisch geladene Körper

WERKSTATT: Elektrisch geladene Körper

Elektrische Kräfte

Woher kommen die Ladungen?

Das Elektroskop

EXTRA: Blitz und Donner

252–257

– benennen die zwei Arten elektrischer Ladung

– geben an, dass Elektronen negativ geladene Teilchen sind

geben wieder, dass es eine Elementarladung gibt

– beschreiben den Aufbau von Atomen mit dem Kern-Hülle-Modell




Körper werden elektrisch geladen und entladen (Werkstatt S. 253 V1–V5)

Reibungselektrizität

positive und negative Ladungen

Die Glimmlampe als Nachweis der Ladungsart

Das Elektroskop als Nachweis von Ladungen und der Größe der Ladungen

Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen geladenen Körpern (Werkstatt S. 253 V2, V3, V5, S. 254 V1, V2)

Kräfte zwischen geladenen und ungeladenen Körpern (Werkstatt S. 253 V1, V4,)

Kern-Hülle-Modell des Atoms

Atomkern: Protonen, Neutronen

Atomhülle: Elektronen

Blitz und Donner als Entladungserscheinung in der Natur








1

Der elektrische Stromkreis

WERKSTATT: Der elektrische Stromkreis

Was ist elektrischer Strom?

Leiter und Nichtleiter

258–261

– geben an, dass man unter elektrischem Strom in einem metallischen Leiter die gerichtete Bewegung von Elektronen versteht

– beschreiben Modelle des elektrischen Stroms

nennen den Zusammenhang zwischen Stromstärke und Ladung: I = Q/t und wenden ihn rechnerisch an

– stellen zu einfachen Stromkreisen Hypothesen zu deren Verhalten auf




Der einfache Stromkreis (Werkstatt S. 259 V1)

Elektrische Geräte anschließen (Werkstatt S. 259 V1, V2)

Polung (Werkstatt S. 259 V2)

Elektrischer Strom (auch im Vergleich mit anderen Strömen)

Elektrischer Strom als Elektronenstrom

Leiter und Isolatoren (S. 261 V1)









1

Schaltpläne zeichnen

262/263

– lesen und erläutern einen einfachen Schaltplan

fertigen zu einer einfachen realen Schaltung einen Schaltplan an




Schaltpläne als Vereinfachung der Versuchszeichnung (S. 263 V1, V2, V3)

Bau von Stromkreisen anhand von Schaltskizzen (S. 263 V2)


Umsetzen von Versuchszeichnungen als Schaltskizze (S. 263 V3)

Schaltzeichen









2

Wege für den elektrischen Strom

Reihenschaltung und Parallelschaltung

WERKSTATT: Versuche mit Schaltern

Schalter

264–267

– unterscheiden Reihen- und Parallelschaltung

– entwerfen einfache funktionstüchtige Schaltungen auf der Basis von Reihen- und Parallelschaltungen und bauen sie auf

– simulieren elektrische Vorgänge im Haushalt modellhaft an einfachen Schaltungen

– untersuchen verschiedene Bestandteile und Bauteile elektrischer Schaltungen

– stellen zu einfachen Stromkreisen Hypothesen zu deren Verhalten auf

wenden eine einfache Modellvorstellung zum elektrischen Stromkreis an

– beschreiben den sinnvollen Einsatz von Reihen- und Parallelschaltungen in Haushalt und Technik


Verschiedene Kabel:

– Experimentierkabel

– Elektrokabel im Haushalt

– Freileitungen

Reihen- und Parallelschaltung von Lampen

Schalterarten:

– Ein-Aus-Schalter

– Taster


– Wechselschalter

Funktion verschiedener Schalter im Haushalt (S. 266 V1, V2, V3; s. a. Strategie S. 271)









1

Elektrische Geräte - Energiewandler

268

vergleichen verschiedene Energiewandler bezüglich ihrer elektrischen Eigenschaften

erläutern, dass in einem Stromkreis die Energie von der Quelle zu einem Energiewandler transportiert wird




Energieumwandlung in elektrischen Geräten

Energieumwandlungskette









1

Sicherer Umgang mit elektrischem Strom

Wirkungen des elektrischen Stroms

269/270

– untersuchen die Wärmewirkung und die magnetische Wirkung des Stroms anhand eines einfachen elektrischen Geräts (z. B. Elektromagnet, Herdplatte)

erkennen an einfachen elektrischen Geräten die Wärmewirkung und die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms (z. B. Elektromagnet, Herdplatte)

– stellen technische Anwendungen für die elektrische und die magnetische Wirkung sowie die Wärmewirkung des Stroms dar

– erkennen Gefahren im Umgang mit Elektrizität und leiten daraus Verhaltensregeln ab




Sicherheitsbelehrung zum Umgang mit dem elektrischen Strom

Wasser kann den elektrischen Strom leiten

Der Mensch als elektrischer Leiter

Kurzschluss

Wirkungen des elektrischen Stroms:

– Wärmewirkung

– Lichtwirkung

– magnetische Wirkung

– chemische Wirkung









0

STRATEGIE: Wie erstelle ich ein Plakat?

271




Möglichkeiten der Plakaterstellung am Bp. von Und-, Oder- und Wechselschaltung









0

Zusammenfassung

Aufgaben

272/273




Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Schwingungen und Wellen“ zusammengefasst.

Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.

(Lösungen ab S. 432)








0

9 Gesetzmäßigkeiten im elektrischen Stromkreis (S. 274–307)




2

Die Stromstärke

276/277

– unterscheiden die Größen Spannung und Stromstärke und verwenden die Einheiten Volt und Ampere

ordnen dem elektrischen Strom die Größe „Stromstärke“ zu und verwenden die Einheit Ampere

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten


Die Stromstärke im Modell

Definition der elektrischen Stromstärke

Formelzeichen der Stromstärke: I

Einheit: Ampere (A)

Das Amperemeter (Stromstärkemessgerät)

Umgang mit dem Amperemeter

Messen von elektrischen Strömen (S. 277 V1)








2

Die elektrische Spannung

278/279

– unterscheiden die Größen Spannung und Stromstärke und verwenden die Einheiten Volt und Ampere

ordnen der elektrischen Energiequelle die Kenngröße „Spannung“ zu und verwenden die Einheit Volt

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten


Die Spannung im Modell

Elektrische Spannungen (S. 279 V1, V2, V3)

Formelzeichen der Spannung: U

Einheit: Volt (V)

Gleichspannung und Wechselspannung

Das Voltmeter (Spannungsmessgerät)

Umgang mit dem Voltmeter








1

Wird Strom verbraucht?

280

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten

– stellen zu einfachen Stromkreisen Hypothesen zu deren Verhalten auf

erläutern, dass in einem Stromkreis die Energie von der Quelle zu einem Energiewandler transportiert wird


Nachweis, dass man Strom(-teilchen) nicht verbrauchen kann (S. 280 V1)
Umgang mit Voltmeter und Amperemeter







1

STRATEGIE: Umgang mit Messgeräten und Messfehlern


281

beurteilen die Gültigkeit von Messergebnissen


Wahl eines geeigneten Messgerätes

Wahl eines geeigneten Messbereichs

Runden von Werten

Beachten von Toleranzen









0

EXTRA: Die Erfindung der Batterie


282/283




Historische Betrachtungen zu Luigi Galvani und Alessandro Volta

Bau einer Kartoffel-Batterie (S. 283 V1)

Voltasäule

Spannungsreihe der Metalle









0

Berufe zum Thema Elektrizität

284/285




Berufsvorbereitung

Berufe zum Thema Elektrizität









3

Der elektrische Widerstand

EXTRA: Georg Simon Ohm

Der Widerstand von elektrischen Leitern

Das Ohm'sche Gesetz

286–291

– geben die Definition des elektrischen Widerstands R = U/I wieder und wenden sie rechnerisch an

– beschreiben die Vorgänge in einem einfachen Stromkreis mithilfe der Kenngrößen Spannung, Stromstärke und Widerstand

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten

– bauen einen Versuch zur Widerstandsmessung auf

erstellen aus den Daten einer Tabelle eine Spannung-Strom-Kennlinie

machen anhand einer Spannung-Strom-Kennlinie Aussagen über den Widerstand




Widerstand als Hemmung des Stromflusses (modellhafte Darstellung)

Berechnung des Widerstands (S. 287 V1)

Formelzeichen des Widerstands: R

Einheit: Ohm ()



Formel:

Historische Betrachtungen zu Georg Simon Ohm

Abhängigkeit des Widerstands eines Leiters von Lange, Querschnitt, Temperatur und Material

Definition eines Ohm’schen Widerstands (UI) (S. 291 V1)

Ohm’sches Gesetz








2

Die Reihenschaltung von Geräten


292/293

– unterscheiden Reihen- und Parallelschaltung

– entwerfen einfache funktionstüchtige Schaltungen auf der Basis von Reihen- und Parallelschaltungen und bauen sie auf

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten

– simulieren elektrische Vorgänge im Haushalt modellhaft an einfachen Schaltungen




Die Spannung bei der Reihenschaltung von Geräten (Ug=U1+U2) (S. 293 V1)

Die Stromstärke bei der Reihenschaltung von Geräten (Ig=I1=I2) (S. 293 V2)

Der Gesamtwiderstand bei der Reihenschaltung von Geräten (Rg=R1+R2) (S. 293 V3)

Die Funktion eines Vorwiderstandes (inkl. Berechnungen)









2

Die Parallelschaltung von Geräten

294/295

– unterscheiden Reihen- und Parallelschaltung

– beschreiben die Vorgänge in einem einfachen Stromkreis mithilfe der Kenngrößen Spannung, Stromstärke und Widerstand

– entwerfen einfache funktionstüchtige Schaltungen auf der Basis von Reihen- und Parallelschaltungen und bauen sie auf

– messen Stromstärken und Spannungen in realen Schaltungen mit Vielfachmessinstrumenten

– simulieren elektrische Vorgänge im Haushalt modellhaft an einfachen Schaltungen


Die Spannung bei der Parallelschaltung von Geräten (Ug=U1=U2) (S. 295 V1)

Die Stromstärke bei der Parallelschaltung von Geräten (Ig=I1+I2) (S. 295 V2)

Der Gesamtwiderstand bei der Parallelschaltung von Geräten (S. 295 V3)








2

WERKSTATT: Die elektrische Leistung

Arbeit und elektrische Energie

296–299

– beschreiben die Vorgänge in einem einfachen Stromkreis mithilfe der Kenngrößen Spannung, Stromstärke und Widerstand

geben die Definition der Spannung als U = P/I wieder

– stellen dar, dass Energie übertragen werden kann

– beschreiben Energie als Erhaltungsgröße

– beschreiben, dass Energie in verschiedenen Formen vorkommen kann, die ineinander umgewandelt werden können

– unterscheiden Leistung und Energie (E = Pt)

– benennen Einheiten verschiedener Energie- und Leistungsformen

beschreiben den Zusammenhang zwischen Leistung, Energie und Zeit:


E = P·t

erläutern die Formeln Epot = m·g·h, Ekin = ½·m·v²; Q = c·m·, E = P·t

wenden die Formeln Epot = m·g·h, Ekin = ½·m·v²; Q = c·m·, E = P·t auf einfache Probleme an
– ermitteln Informationen zum Energieverbrauch

– entnehmen aus einer Energiekostenabrechnung Verbrauchswerte und Kosten





Die elektrische Leistung in Abhängigkeit von Spannung und Stromstärke

Formelzeichen der Leistung: P

Einheit der Leistung: Watt (W)

Formel: P = U · I

Vergleich der Leistungsangaben von Experimentierlämpchen (Werkstatt S. 297 V1)

Die elektrische Energie in Abhängigkeit von Leistung und Zeit

Die elektrische Energie in Abhängigkeit von Spannung, Stromstärke und Zeit

Formelzeichen der Energie: E

Einheiten: Joule (J), KiloWattStunde (kWh)

Formeln: E = P · t

E = U · I · t

Energieberechnungen

Nachvollziehen der Rechnung des Energie-Versorgungsunternehmens








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