Energieerhaltung (Achterbahn)
Ein Wagen fährt Achterbahn: Energie-Säulen zeigen, wie sich Lageenergie und Bewegungsenergie ineinander umwandeln.
Physik – Jahrgangsstufe 11
Jahrgangsstufe 11 mit Grundkurs (GK) und Leistungskurs (LK). Die Präfixe GK- und LK- sind von uns, die Nummern danach stammen aus dem Lehrplan; W kennzeichnet Wahlbereiche.
Lernbereich GK-1Mechanische Grundlagen (Grundkurs)
Energieerhaltung, Reibung und Bewegung auf der geneigten Ebene, Superposition von Kräften, F = m · a und die gleichförmige Kreisbewegung.
Schiefe Ebene
Ein Klotz liegt auf einer schrägen Ebene. Ab welchem Winkel rutscht er? Die Gewichtskraft wird dazu in zwei Teile zerlegt.
Kräfte addieren und zerlegen
Zwei Kräfte ziehen an einem Punkt. Mit dem Kräfteparallelogramm findest du die Gesamtkraft oder zerlegst eine Kraft in zwei.
Kreisbewegung und Zentripetalkraft
Eine Kugel kreist an einer Schnur, ein Auto fährt durch eine Kurve. Welche Kraft hält sie auf der Kreisbahn?
Lernbereich GK-2Elektrisches Feld (Grundkurs)
Feldbegriff, Feldlinienbilder, Feldstärke, homogenes und radiales Feld, Kondensator mit Kapazität, Auf- und Entladen.
Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lernbereich GK-3Magnetisches Feld (Grundkurs)
Feldlinienbilder, Flussdichte, Feld um Leiter und in Spulen.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich GK-4Geladene Teilchen bzw. Körper in statischen Feldern (Grundkurs)
Lorentzkraft und Kreisbahnen, Millikan-Versuch, Beschleunigung und Ablenkung im elektrischen Feld.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Lernbereich GK-5Elektromagnetische Felder (Grundkurs)
Induktionsgesetz, magnetischer Fluss und Lenz’sches Gesetz.
Elektromagnetische Induktion
Magnet rein, Zeiger schlägt aus. Magnet raus, Zeiger schlägt andersherum aus. Nach demselben Prinzip arbeitet jeder Generator.
Lernbereich GK-W1Leitungsvorgänge in Halbleitern (Wahlbereich Grundkurs)
Bändermodell, pn-Übergang, Diode und Transistor.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich GK-W2Messen und Modellieren (Wahlbereich Grundkurs)
Messreihen mit Videoanalyse und Messschnittstellen erfassen und mit Modellen vergleichen.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich GK-W3Relativität von Zeit und Raum (Wahlbereich Grundkurs)
Postulate, Zeitdilatation und Längenkontraktion.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich LK-1Erhaltungssätze und ihre Anwendungen (Leistungskurs)
Mechanische Energie und Arbeit, Energieerhaltung, Impulserhaltung bei elastischen und unelastischen Stößen.
Energieerhaltung (Achterbahn)
Ein Wagen fährt Achterbahn: Energie-Säulen zeigen, wie sich Lageenergie und Bewegungsenergie ineinander umwandeln.
Elastische und unelastische Stöße
Zwei Gleiter stoßen auf einer Luftkissenbahn zusammen. Vorher und nachher wird verglichen, was erhalten bleibt.
Lernbereich LK-2Kräfte (Leistungskurs)
Reibung, Zerlegung von Kräften an der geneigten Ebene, Grundgesetz der Mechanik und Kreisbewegung.
Schiefe Ebene
Ein Klotz liegt auf einer schrägen Ebene. Ab welchem Winkel rutscht er? Die Gewichtskraft wird dazu in zwei Teile zerlegt.
Kräfte addieren und zerlegen
Zwei Kräfte ziehen an einem Punkt. Mit dem Kräfteparallelogramm findest du die Gesamtkraft oder zerlegst eine Kraft in zwei.
Kreisbewegung und Zentripetalkraft
Eine Kugel kreist an einer Schnur, ein Auto fährt durch eine Kurve. Welche Kraft hält sie auf der Kreisbahn?
Lernbereich LK-3Kinematik und Dynamik – Praktikum (Leistungskurs)
Bewegungen messen und klassifizieren, Diagramme, waagerechter Wurf und Messunsicherheiten.
Gleichförmige und beschleunigte Bewegung (t-s- und t-v-Diagramme)
Ein Auto fährt gleichmäßig oder wird schneller. Dabei entstehen live die Diagramme für Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung.
Waagerechter und schiefer Wurf
Welcher Abwurfwinkel trägt am weitesten? Auf der Erde ist es 45°, und auf dem Mond fliegt derselbe Ball sechsmal so weit.
Freier Fall
Eine Kugel fällt auf Erde, Mond oder Mars und wird jede Sekunde schneller. Im Vakuum hält sogar eine Feder mit.
Lernbereich LK-4Modellbildung und Simulation (Leistungskurs)
Bewegungen numerisch modellieren, Parameter variieren und mit dem Experiment vergleichen.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich LK-5Elektrisches Feld (Leistungskurs)
Coulomb’sches Gesetz, Feldlinien und Feldstärke, Kondensator mit Dielektrikum, Auf- und Entladekurven sowie Potential und Spannung.
Feldlinien von Punktladungen
Zwei Ladungen, und das Feld ordnet sich neu. Eine Probeladung misst, wo die Kraft am größten ist.
Lade- und Entladekurve des Kondensators
Ein Kondensator lädt sich über einen Widerstand auf und entlädt sich wieder. Die Diagramme zeigen, wie Spannung und Strom sich mit der Zeit ändern.
Lernbereich LK-6Magnetisches Feld (Leistungskurs)
Feldlinienbilder, Flussdichte, Feld um Leiter und in Spulen, Materie im Magnetfeld.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich LK-7Geladene Teilchen bzw. Körper in statischen Feldern (Leistungskurs)
Lorentzkraft, spezifische Ladung des Elektrons, Hall-Effekt, Wien-Filter, Beschleuniger und Massenspektrometer.
Lorentzkraft und Fadenstrahlrohr
Elektronen fliegen in einem Magnetfeld auf einer leuchtenden Kreisbahn. Aus dem Radius bestimmst du eine Eigenschaft des Elektrons.
Lernbereich LK-8Elektromagnetische Felder (Leistungskurs)
Induktionsgesetz, Transformator, Lenz’sches Gesetz, Selbstinduktion und Energie des Magnetfelds.
Elektromagnetische Induktion
Magnet rein, Zeiger schlägt aus. Magnet raus, Zeiger schlägt andersherum aus. Nach demselben Prinzip arbeitet jeder Generator.
Lernbereich LK-W1Einblick in die Relativitätstheorie (Wahlbereich Leistungskurs)
Postulate, Michelson-Experiment, Zeitdilatation und E = m · c².
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Lernbereich LK-W2Leitungsvorgänge in Halbleitern (Wahlbereich Leistungskurs)
Bändermodell, pn-Übergang, Diode und Transistor.
Hierfür ist keine eigene Simulation geplant.
Die Kurzbeschreibungen fassen den Lehrplan in eigenen Worten zusammen. Verbindlich ist der Originaltext. Originaltext: Lehrplan, Gymnasium, Physik, Jahrgangsstufe 11