Zwei der drei folgenden Themen werden unterrichtet. Die Auswahl trifft die Lehrkraft.
Grundlagen der Mechanik I
In diesem Lernbereich bestimmen Sie experimentell die Dichte von Festkörpern und Flüssigkeiten, um Vorhersagen zu Schweben, Schwimmen, Absinken und Aufsteigen zu treffen.
Sie ermitteln mithilfe von selbst geplanten Experimenten Geschwindigkeiten von Körpern indem Sie Messwerte aufnehmen und auswerten und stellen Überlegungen zu den auf den Körper wirkenden Kräften an.
Die Wirkung von Reibungskräften untersuchen Sie anhand von Messungen und ermitteln die zugehörigen Reibungskoeffizienten. Der Zusammenhang mit Bremsvorgängen im Straßenverkehr wird diskutiert sowie der Einfluss von geneigten Fahrbahnen.
Hier noch einige Stichworte, um sich weiter zu informieren:
Archimedisches Prinzip, geradlinige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, Superpositionsprinzip, Beharrungsprinzip, Newton’sche Bewegungsgleichung
Grundlagen der Mechanik II
Im Lernbereich Mechanik II erstellen Sie Versuchsprotokolle u.a. zu Experimenten mit Hebeln und Flaschenzügen. Sie wenden das Hebelgesetz an und analysieren die Funktionsweise von Geräten mit dessen Hilfe.
Bei Vorgängen in Alltag, Technik und Natur beschreiben Sie die Energieumwandlungen.
Sie stellen Berechnungen an mithilfe des Begriffs der physikalischen Arbeit und der Energieerhaltung und unterscheiden zwischen den Größen Kraft, Energie, Arbeit und Leistung.
Hier noch einige Stichworte, um sich weiter zu informieren:
Drehmoment, Gabelstapler, Nussknacker, Bewegungsenergie, Höhenenergie, Spannenergie
Grundlagen der Wärmelehre
Bei den Grundlagen der Wärmelehre lernen Sie das Teilchenmodell kennen, um die Aggregatszustände und Phasenübergänge (z.B. Schmelzen von Schnee) zu beschreiben und den absoluten Temperaturnullpunkt zu begründen.
Sie untersuchen Längen- und Volumenänderungen in Abhängigkeit von der Temperaturänderung experimentell und rechnerisch und lernen die Funktionsweise von Thermometern kennen.
Des Weiteren bestimmen Sie die spezifische Wärmekapazität von Festkörpern und Flüssigkeiten und wenden die Mischungsregel an.
Zur Erklärung von Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion lernen Sie die zugrunde liegenden Modellvorstellungen kennen.
Hier noch einige Stichworte, um sich weiter zu informieren:
Mittlere Bewegungsenergie der Teilchen eines Körpers, Temperaturskala nach Kelvin, Anomalie des Wassers