Physik K1

Liebe 11er

auf dieser Seite bekommt ihr Informationen zum 4-stündigen Physik Unterricht für dieses Schuljahr.

Inhalt

 

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Downloads

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Organisatorisches

  • Du brauchst einen Ordner mit 2 Registern für Physik (oder eben alternativ zwei Schnellhefter). In ein Register kommen Tafelaufschriebe und Beispielaufgaben, manchmal Übungsaufgaben. Das andere Register ist für Übungsaufgaben und Hausaufgaben vorgesehen. Eventuell kannst du auch ein drittes Register nur für Abitur-Aufgaben anlegen.
  • Besorge dir 1 DinA4 Heft, kariert mit Rand für die Klassenarbeiten.
  • Es werden pro Halbjahr 2 Klassenarbeiten geschrieben. Diese werden immer rechtzeitig angekündigt und sind außerdem im Klausurenplan festgelegt. Weitere angekündigte und unangekündigte Tests sind möglich.
  • Bitte immer den WTR mitbringen. Auch sollte zumindest zu zweit immer ein Schulbuch (Impulse Physik Kursstufe) vorhanden sein – auch wenn wir es nicht jede Stunde nutzen werden! Wegen dem Buch schauen wir mal noch…
  • Voraussetzungen aus der Physik:
    Die Inhalte der Mechanik (Kinematik, Energetik) und die Inhalte der Elektrizitätslehre aus Kl. 8 und 10 sind für die Physik der Kursstufe von großer Bedeutung.
  • Voraussetzungen aus der Mathematik:
    Dir sollten der Begriff der Ableitung (Differenzenquotient, Ableitungsregeln) und vor allem auch die trigonometrischen Funktionen (Sinus, Cosinus) als mathematische Hilfsmittel bekannt sein. Daneben solltest du einen sicheren Umgang im Umstellen und Lösen von Gleichungen haben (!)

GFS in Physik

Hier eine Übersicht für das Thema einer GFS in der Kursstufe. Gerne kannst du auch mit einem eigenen Vorschlag auf mich zukommen.
In der Kursstufe erwarte ich eine Dauer von mind. 20 Minuten + ausführliches Kolloquium.
Du kümmerst dich um Termine für die Vorbesprechung und bist verantwortlich, dass die Fristen eingehalten werden. Beachte auch die Informationen auf der GFS-Infoseite.

Mögliche Themen sind:

  • Milikan-Versuch      (Ende 11.1)
  • Halleffekt und Hallsonde   (Ende 11.1)
  • Massenspektrometer mit Geschwindigkeitsfilter (Ende 11.1)
  • Teilchenbeschleuniger (11.2)
  • Wirbelstrombremse und Freefall-Tower (11.2)
  • Selbstinduktion (11.2)
  • Die Mathematik am Fadenpendel   (11.2)
  • Dopplereffekt (11.2)
  • Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit  (12.1)
  • Einstein und der Fotoeffekt (12.1)
  • Die Lichtquantenhypothese und das Planksche Wirkungsquantum (12.1)
  • Tunneleffekt (12.1)
  • Holographie (12.1)
  • Die Funktionsweise eines Lasers (12.1)
  • Franck-Hertz-Versuch (12.1)

Weitere Ideen:

  • Elektrische Vorgänge im Körper, Reizleitung
  • Piezoelektrizität (mech. Kraft, elektrische Spannung)
  • Elektronenmikroskop
  • Fouriertransformation und das MP3-Format
  • Mikrowellen, Erzeugung und Anwendung
  • Informationsübertragung mit elektromagnetischen Wellen

 

 

 

Themen dieses Jahr

Die vorausichtliche grobe Themen-Reihenfolge sieht wie folgt aus:

1. E-Lehre (ab September)

  • Wiederholung der Grundbegriffe
  • Elektrisches Feld
  • Plattenkondensator / Kapazität
  • Energie im Kondensatorfeld
  • Schaltung von Kondesatoren
  • Auf- und Entladevorgang

2. Magnetismus (ab Dezember)

  • Def. Magnetische Flußdichte
  • Lorentzkraft
  • Halleffekt
  • Teilchen im Magnetfeld
  • Magnetfeld einer schlanken Spule
  • e/m Bestimmung
  • Induktion, Lenz’sche Regel
  • Wirbelströme
  • Wechselstromkreis

3. Schwingungen und Wellen (ab März)

  • Schwingungen am Federpendel und Fadenpendel
  • Erz. Schwingung / Resonanz
  • mechanische Wellen, Wellengleichung
  • Inteferenz und Reflexion
  • Doplereffekt
  • Erzeugung el.-mag. Wellen
  • El. Schwingkreis

 

 

 

Material und Links

[E-Lehre]: Material und Links

  • Videos von „TheSimplePhysics“. hier gehts zur Playliste.
    Die Leute von TheSimplePhysics haben viele Themen zum elektrischen Feld verfilmt und auf youtube gestellt, ihr findet dort momentan die Themen:
    Plattenkondensator (Spannung, Feldstärke und Kraft), Die Kapazität des Kondensators, bewegte Ladung im E-Feld (in Feldrichtung), bewegte Ladung im Feld (senkrecht zur Feldrichtung), Kondensator mit/ohne Spannungsquelle, Elektrische Feldkonstante + Flächenladungsdichte, Die Braunsche Röhre, Das Dielektrikum, die elektrische Feldenergie und den Milikan-Versuch. Viel Spaß!

[Magnetismus/Induktion]: Material und Links

Induktion_durch_B-Aenderung

[Schwingungen/Wellen]: Material und Links

Achtung! Viele der hier verlinkten Animationen benötigen Java. Beachte hierzu unbedingt folgende Java-Hinweise!

  • [Applet] Verschiedene Größen einer Welle (Wellenlänge, Frequenz) verändern: Java-Applet (externer Link)
  • [Applet] Verdeutlichung der „Schnelle“ der Teilchen: Java-Applet (externer Link)
  • [Applet] Ausbreitung einer Longitudinalwelle: Java-Applet (externer Link)
  • [Applet] Ausbreitung einer Transversalwelle: Java-Applet (externer Link)
  • [Applet] Geogebra Datei zur Wellengleichung s(x,t). Tobt euch aus, aber lasst euch nicht verwirren!
    Einen Link zu Geogebra findet ihr im Physik-Programme-Bereich.
  • [Applet] Geogebra Datei zur Reflexion einer Welle am losen und am festen Ende sowie die Entstehung einer stehenden Welle mit der Möglichkeit zur Veränderung vieler Parameter Download     (Geogebra findet ihr übrigens hier)

 

 

 

Zusatzmaterial

Hier findest du Material oder Links, welche nicht in die obigen Kategorien passen oder ausführlicher beschrieben werden.

Kurs durch die Oberstufenphysik

Auf www.roro-seiten.de/physik/index.html findest du eine Art Kurs durch die Oberstufenphysik. Nach Themengebiten geordnet kann man sich Kapitelweise durch den Stoff klicken. Eignet sich gut zur Wiederholung oder Aufbereitung des Stoffes.

 

Abiturvorbereitung im vierstündigen Fach Physik – Zusammenfassung

Als Wiederholung und zur Abiturvorbereitung gibt es von Joerg Rudolf ein wirklich gutes Skript, welches ich hier zum Download bereitstellen kann. Daneben gibt es noch einen Zusatz für Inhalte, welche nicht mehr als Pflichtstoff unterrichtet werden.

 

Scale of the universe

In der Physik rechnet man oft in sehr hohen und sehr kleinen Zehnerpotenzen, welche sich nur schlecht vorstellen lassen. „Scale of the universe“ ist ein Flash-Applet, welches dich auf eine Reise durch die Größenordnungen nimmt. Angefangen bei 10^0m kannst du in die Welt des Mikrokosmos bis zu 10^-34 abtauchen, oder in die Größen des Makrokosmos bis zu 10^27. Benutze die Pfeiltasten oder den Schieberegler, um den Ablauf möglichst sanft zu gestalten.
Wer die Hintergrundmusik nicht mag -> sie lässt sich oben rechts deaktivieren. htwins.net/scale2/

 

Wiederholung Mechanik aus Kl. 10

Zur Wiederholung der Mechanik aus Kl. 10 eignet sich ein Skript (externe Links) von Joerg Rudolf, zusammen mit passenen Übungsaufgaben.

 

E-Lehre/Mechanik: Videos von Walter Lewin

[update 2016]
Die Videos sind zumindest momentan wieder auf youtube verfügbar. Die Links gibts unten.

[update 2014]]
Leider hat das MIT die Videos entfernt. Die Stellungsnahme ist hier http://newsoffice.mit.edu/2014/lewin-courses-removed-1208 nachzulesen. Ein deutscher Kommentar dazu findet sich hier: http://scienceblogs.de/geograffitico/2015/01/22/der-absturz-eines-akademischen-stars/

Walter Lewin hielt als Professor am MIT besonders anschauliche Physikvorlesungen. Diese wurden aufgezeichnet und sind als Abruf verfügbar. Die Vorlesungen sind auf Englisch, allerdings ist auch ein Untertitel vorhanden. Die Mechanik-Vorlesungen haben teilweise das Niveau der Mittelstufe. Ansonsten sind alle Stoff der Oberstufe (bzw. des Grundstudiums) und können somit parallel zum Unterricht angeschaut werden.

Wer über den Schulstoff hinauswachsen will, findet auf diesen Seiten auch weiterführende Vorlesungen anderer Professoren des MIT.

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