Bildungsplan BW Physik 11 np (1994)

Hinweis: Ab dem Schuljahr 2004/2005 werden in den Eingangsklassen nach schulartspezifischen Einlaufregelungen Bildungsstandards eingeführt: www.bildung-staerkt-menschen.de. Die bis dahin gültigen Bildungspläne (1994/95 für G9 bzw. 2000/01 für G8) können beim Landesinstitut für Schulentwicklung (vormals LEU) als pdf-Datei heruntergeladen werden: www.leu-bw.de/allg/lp/index.htm

Lehrplaneinheit 1: Dynamik

Die Grundgedanken der Newtonschen Mechanik sollen von den Schülerinnen und Schülern so weit erfaßt und beherrscht werden, daß sie diese in weiteren Gebieten sicher anwenden können. Die historische Entwicklung der klassischen Physik, deren Erfolge und Grenzen ihnen bewußt werden sollten, ist geprägt durch die Leistungen großer Wissenschaftler, die an dieser Stelle eine entsprechende Würdigung erfahren können.

Trägheitsgesetz
[ Inertialsysteme ]
Newtonsches Grundgesetz
Newtonsches Wechselwirkungsgesetz

M, LPE 4: Untersuchung von Funktionen in realem Bezug

Galileo Galilei (1564 - 1642)
Isaac Newton (1643 - 1727)

Beispiele für Kräfte

Für die Kräfte beim Gleiten und Haften können die Näherungsgesetze ohne experimentelle Begründung mitgeteilt werden.

Addition und Zerlegung von Vektorgrößen:

  • Kräfte
  • Geschwindigkeiten und Ortsvektoren
    beim
    waagerechten Wurf

Vektorielle und skalare Größen sind sorgfältig gegeneinander abzugrenzen.

Kreisbewegung mit konstantem Geschwindigkeitsbetrag

  • Zentripetalbeschleunigung
  • Zentripetalkraft
  • [ Zentrifugalkraft ]

Newtonsches Gravitationsgesetz

Satellitenbewegungen

Lehrplaneinheit 2: Erhaltungssätze

An ausgewählten Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung der Erhaltungssätze für die Lösung physikalischer Probleme kennen. Dabei erfahren sie, daß auch bei unbekannter Wechselwirkung aus der Kenntnis des Anfangszustandes unter gewissen Voraussetzungen auf den Endzustand geschlossen werden kann. Die Anwendung der mechanischen Gesetzmäßigkeiten soll die Schülerinnen und Schüler auch befähigen, Gefahren, z. B. in Sport und Straßenverkehr, richtig zu beurteilen und sich dementsprechend zu verhalten.

Energie und Arbeit
  • Arbeit bei konstanter Kraft und
    bei linearem Weg-Kraft-Gesetz
  • Energieformen
  • Energieerhaltungssatz der Mechanik
  • Energiebilanzen

Durchschnitts- und Momentanleistung

Robert Hooke (1635 - 1703)

Bei der Untersuchung von Bremsvorgängen sollen Aspekte der Verkehrserziehung einbezogen werden.

Impuls, Impulsübertragung

Impulserhaltungssatz

[ Stoßgesetze ]

Lehrplaneinheit 3: Wärmelehre und Energetik

Die Schülerinnen und Schüler sollen die innere Energie als Zustandsgröße von der Wärme als Übergangsgröße unterscheiden lernen. In einem übergreifenden Rückblick erkennen sie noch einmal die zentrale Bedeutung des Energiebegriffs. Damit erhalten sie eine Hilfe, Vorschläge zur Lösung von Energieversorgungsproblemen ernsthaft zu diskutieren und die damit zusammenhängenden ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkte gegeneinander abzuwägen.

So erfahren sie den verantwortungsbewußten Umgang mit Energie nicht nur als globale, sondern auch als individuelle Aufgabe.

  • Druck
  • Absolute Temperatur

Zustandsgleichung idealer Gase

Kinetische Deutung von Druck und Temperatur

[ Spezifische Wärmekapazitäten bei idealen Gasen ]

Es ist denkbar, die Lehrplaneinheit 3 ganz unter die Leitgedanken "Energieversorgung" und "Schutz der Erdatmosphäre" zu stellen. Dabei kann auf eine altersgemäße Erarbeitung der physikalischen Gesetzmäßigkeiten nicht verzichtet werden.

1. Hauptsatz der Wärmelehre

  • Allgemeiner Energieerhaltungssatz
  • Wärmearbeitsmaschinen
  • Wirkungsgrad, Energieentwertung

2. Hauptsatz der Wärmelehre

[ Entropie ]

Robert Mayer (1814 - 1878)

James Watt (1736 - 1819)

Nikolaus A. Otto (1832 - 1891)

Rudolf Diesel (1858 - 1913)

Möglichkeiten und Problematik der Energieversorgung:

  • Energieträger
  • Treibhauseffekt, Strahlungsgesetze im Überblick
  • Rationelle Energieanwendung und Energiesparen
  • [ Wärmepumpe, Kühlschrank ]
  • [ Kraft-Wärme-Kopplung ]
  • [ Langzeitwirkung verschiedener Energietechnologien ]

Fossile Energieträger, CO2-Problem,

Kernenergie, Brennstoffkreislauf,

Regenerative Energien,

Besichtigungen von Energieversorgungseinrichtungen sollten den Unterricht ergänzen. Dabei ergeben sich auch Möglichkeiten, Berufsbilder technischer Berufe kennenzulernen.

Lehrplaneinheit 4: Wahlthemen

In dieser Lehrplaneinheit wird ein Thema behandelt, das entsprechend den Neigungen und Interessen der Schülerinnen und Schüler angeboten wird. Die folgenden Beispiele stellen eine Auswahl möglicher Themen dar.

Praktikum

Das Praktikum kann auch an geeigneten Stellen der Lehrplaneinheiten 1 bis 3 unterrichtsbegleitend angeboten werden.

Himmelsmechanik

Nikolaus Kopernikus (1473 - 1543)
Johannes Kepler (1571 - 1630)

G, LPE 1: Die Wende zur europäischen Neuzeit

Der Besuch eines Planetariums (z. B. Mannheim, Stuttgart) wird empfohlen.

Festkörperphysik, Halbleiter

Steuern und Regeln mit Elementen der Mikroelektronik

Wetterkunde

Hydrostatik, Strömungslehre