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Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007 Impulse Physik BY 9 Klettbuch 3-12-772464-6

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© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2007 | Alle Rechte vorbehalten | Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet

In der Jahrgangsstufe 9 erwerben die Schüler folgendes Grundwissen: • Sie kennen Modellvorstellungen vom Aufbau der Materie und können sie zur Erklärung von Naturphänomenen heranziehen. • Sie verstehen technische Anwendungen, die auf der Lorentzkraft bzw. auf der Induktion basieren. • Sie können das Prinzip der Energieerhaltung in der Atom- und Kernphysik anwenden und die bei der Kernspaltung bzw. -fusion frei werdende Energie abschätzen. • Sie kennen die Strahlenarten radioaktiver Stoffe, ihre Nachweismethoden und ihre jeweilige Wirkung auf Lebewesen. • Sie können Bewegungsabläufe (auch aus dem eigenen Erfahrungsbereich) anhand von Bewegungsdiagrammen analysieren und in einfachen Fällen durch mathemati-

sche Funktionen beschreiben. • Sie haben ein vertieftes Verständnis für den Zusammenhang von Kraft, Masse und Beschleunigung. • Sie kennen die Grundlagen der Kern- bzw. Energietechnologie und können sich bei der Diskussion darüber kompetent beteiligen. Ph 9.1 Elektrik (ca. 16 Std.) Der Feldbegriff eröffnet den Schülern eine Möglichkeit, Kraftwirkungen im Raum zu beschreiben. Bei der Einführung der Feldlinien erkennen sie eine weitere Art der Modell-bildung. Die Jugendlichen verstehen, wie die Funktionsweise zahlreicher Geräte, z. B. des Elektromotors oder der Fernsehbildröhre, auf den Kräften basiert, die in elektrischen und magnetischen Feldern auf Ladungen wirken. Mit der Induktion erschließt sich ihnen ein physikalisches Phänomen, das beim Generator zur Erzeugung elektrischer Ener-gie genutzt wird. Ph 9.2 Atome (ca. 21 Std.) Die Schüler gewinnen einen Einblick in den Aufbau der Atomhülle und des Atomkerns. Sie lernen, dass Atome Licht und Röntgenstrahlung nur in ganz bestimmten Portionen emittieren und absorbieren können. Dabei vollziehen sie auf einem elementaren Niveau nach, dass das Emissions- und Absorptionsverhalten von Stoffen zu deren Identifika-tion genutzt werden kann. Die Jugendlichen bekommen einen Überblick über die Strahlungsarten radioaktiver Kerne, über Nachweismethoden der radioaktiven Strahlung und über Grundaussagen des Strahlenschutzes. Hierbei lernen sie auch die Auswirkung von Strahlung auf Lebewesen kennen und erwerben somit notwendiges Wissen, um zu verstehen, warum radioaktive Stoffe in Medizin, Biologie und Technik eingesetzt werden. Schließlich lernen sie, dass die universelle Äquivalenz von Masse und Energie die Grundlage für die Energiegewinnung durch Spaltung bzw. Fusion von Atomkernen ist. Sie erfahren, dass der Traum der Alchimie, Elemente ineinander umzuwandeln, durch Kernumwandlungen zumindest für einzelne Atome verwirklicht werden kann. Ph 9.3 Kinematik und Dynamik geradliniger Bewegungen (ca. 14 Std.) Anknüpfend an Grundbegriffe aus der Jahrgangsstufe 7 lernen die Schüler, durch Deutung von Bewegungsdiagrammen den zeitlichen Verlauf von Bewegungen zu analysie-ren. Bei der Behandlung von Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit bzw. mit konstanter Beschleunigung wird deutlich, dass sich idealisierte Vorgänge durch mathe-matische Funktionen beschreiben lassen und dass so Vorhersagen möglich werden. An weiterführenden Beispielen zum Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Be-schleunigung gewinnen die Jugendlichen ein tieferes Verständnis des Kraftbegriffs. Anmerkung zum Stoffverteilungsplan: Der Lehrpan geht (ohne NTG) von 26 Wochen/51 Stunden Pflichtinhalten aus; es wurden weitere 9 Wochen/18 Stunden so verplant, dass sich insgesamt 35 Wochen Unter-richtszeit, also 70 Stunden pro Schuljahr ergeben. Hierbei wird von einem Stundengrundstock ohne zusätzliche NTG-Inhalte ausgegangen. Die NTG-Inhalte des Buches sind am Schluss des Stoffverteilungsplanes aufgeführt. Im Themengebiet Atome wird gemäß Lehrplan das Thema Strahlungsarten vor Kernzerfall im Stoffverteilungsplan aufgeführt. Mit Impulse Physik ist es aber möglich, diese beiden Themen in der Reihefolge zu tauschen.

Impulse Physik 9 Bayern – G 8

Jahresplan für die 9. Jahrgangsstufe Physik

Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007des Lehrplans 2007 Impulse Physik BY 9 Klettbuch 3-12-772464-6

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Jahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage dJahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage dJahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage dJahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007es Lehrplans 2007es Lehrplans 2007es Lehrplans 2007 Impulse Physik BY 9 Klettbuch 3-12-772464-6

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Klettbuch 978-3-12-772464-6

JahresplaJahresplaJahresplaJahresplan Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007n Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007n Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007n Physik Klasse 9 auf Grundlage des Lehrplans 2007 Impulse Physik BY 9 Klettbuch 3-12-772464-6

Themenbereich Seiten Impulse Physik BY 9 Zeitraum Schulauf-gabe

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Themenbereich Elektrik:Themenbereich Elektrik:Themenbereich Elektrik:Themenbereich Elektrik: Kapitel: ElektrizitätslehreKapitel: ElektrizitätslehreKapitel: ElektrizitätslehreKapitel: Elektrizitätslehre

• Magnetisches und elektrisches Feld 9-18, 10, 19-28, 24, 25 Magnetisches Feld, Elektrisches Feld

• • •

Lorentzkraft Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld Lautsprecher

12 Kraftwirkung im Magnetfeld

• •

Kräfte auf freie Ladungen im elektrischen und magnetischen Feld Fernsehbildröhre

1215

Bewegte Elektronen im Magnetfeld Anwendungen in der Technik

• Vertiefung: Teilchenbeschleuniger, elektrostatischer Staubfilter 26 Anwendungen in der Technik

4 Wochen

• Elektromotor 1230 ff.; 43

Kraftwirkung im Magnetfeld Elektromotoren; Aufnahme, Speicherung und Wiedergabe von Daten

• Induktion 32 ff. Die elektromagnetische Induktion

• Erzeugen von Induktionsspannungen, Generator, Transformator 33, 34 f., 37 f. Spannung durch Induktion, Generatoren, Transformatoren

• •

Regel von Lenz mit Anwendungen (z. B. Wirbelstrombremse) Vertiefungsmöglichkeiten: Informationsspeicherung, Magnetschwebe-bahn, dynamisches Mikrophon

33; 41; 42, 43

Regel von Lenz, Wirbelströme Berührungsfrei Bremsen und Beschleunigen; Aufnahme, Speicherung und Wiedergabe von Daten

7 Wochen

Themenbereich AtomeThemenbereich AtomeThemenbereich AtomeThemenbereich Atome Kapitel: AtomeKapitel: AtomeKapitel: AtomeKapitel: Atome

• •

Aufbau der Atome Abschätzung des Atomdurchmessers

75 ff., 77 f. 76

Atome, Aufbau der Atome Abschätzung des Atomdurchmessers

• Rutherford-Streuung, Größenordnung des Atomkernradius 77 Aufbau der Atome

• Aufbau des Atomkerns (Protonen/Neutronen), Hinweis auf Existenz von Quarks

78, 80 Der Atomkern, Quarks

3 Wochen

• Aufnahme und Abgabe von Energie 82 ff. Woher kommen die Farben?

• Demonstration optischer Emissionsspektren, Interpretation als Abgabe diskreter Energiemengen durch die Atomhülle, Photonen

83, 84 Emission und Absorption von Licht, Energieniveaus und Photonen

• Absorption von Photonen als Umkehrprozess d. Emission, diskrete Ener-giestufen

83, 84 Emission und Absorption von Licht, Energieniveaus und Photonen

• Röntgenstrahlung: Einblick in die zugrunde liegenden Vorgänge bei der Entstehung des diskreten Spektrums, Analogie zu diskreten optischen Spektren

87, 88 Röntgenstrahlung, Entstehung der Röntgenstrahlung

• Technische und medizinische Anwendungen, z. B. Spektroskopie, Rönt-genuntersuchung in der Medizin

85, 89 Spektralanalyse, Röntgen in der Medizin

• Vertiefungsmöglichkeiten: Sonnenspektrum, Absorptionsspektren, Iden-tifikation von Schadstoffen in der Atmosphäre, Identifikation von Ele-menten in Sternen

85, 91, 92 Werkstatt: Ein einfaches Spektrometer, Der Laser in Umwelt und Technik, Spektralanalyse in der Astronomie

5 Wochen

Klettbuch 978-3-12-772464-6



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• Strahlung radioaktiver Nuklide 105 ff. Unsichtbare Strahlung

• Strahlungsarten und ihre grundlegenden Eigenschaften 108 ff. Weitere Eigenschaften radioaktiver Strahlung

• Funktionsprinzip eines Nachweisgeräts 106 Nachweis radioaktiver Strahlung

• Zerfall radioaktiver Stoffe, Halbwertszeit 100 Das Zerfallsgesetz

• Biologischer Strahlenwirkung; Strahlenschutz; Radioaktivität in Medizin, Biologie und Technik

111, 112, 113114,

Strahlungsbelastung des Menschen, Strahlenwirkung und Strahlenschutz, Nutzen radioaktiver Strahlung, Werkstatt: Wir messen die Radioaktivität unserer Umgebung,

• Vertiefungsmöglichkeiten: Altersbestimmung, Nutzung des Computers zur Messwerterfassung und zur Simulation des radioaktiven Zerfalls

100115

Altersbestimmung mit der C-14-Methode Werkstatt: Radioaktives Gas in Wohnungen

• Kernumwandlungen 96 ff. Kernzerfall

• Kernzerfall, Prinzip der Kernspaltung und Kernfusion 96, 97, 98 Kernzerfall, Masse und Energie des Atomkerns

• Energiebilanz Kernspaltung/Kernfusion: Äquivalenz Masse/Energie, einfache Beispiele

98, 99 Masse und Energie des Atomkerns, Freisetzen von Kernenergie

• Vertiefungsmöglichkeit: Energieerzeugung und Strahlungsleistung der Sonne, Bedeutung der Kernfusion und -spaltung für die Energieversor-gung

101 f., 103 f. Energie aus Kernkraftwerken, Energie aus Kernfusion

7 Wochen

Themenbereich Kinematik und Dynamik geradliniger BeweguThemenbereich Kinematik und Dynamik geradliniger BeweguThemenbereich Kinematik und Dynamik geradliniger BeweguThemenbereich Kinematik und Dynamik geradliniger Bewegunnnngengengengen Kapitel: KinematikKapitel: KinematikKapitel: KinematikKapitel: Kinematik

• Darstellung von Bewegungsabläufen in Diagrammen 121 ff. Kinematik

• qualitative Deutung von Bewegungsverläufen im Alltag anhand von Zeit-Ort- und Zeit-Geschwindigkeits-Diagrammen

122, 123, 124, 125, 126 Gleichförmige Bewegungen im Diagramm, Grafische Darstellung als Hilfsmittel, Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Un-gleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Diagramm von Bewegungen interpretieren

• Untersuchung einer Bewegung mit nicht-konstanter Geschwindigkeit (z. B. Pendel, schiefe Ebene)

124, 125, 136 Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Ungleichmäßig beschleunigte Bewegungen im Diagramm, Werkstatt Die Energie bei der schiefen Ebene

• Vertiefungsmöglichkeiten: weitergehende Untersuchungen von Beispie-len aus Verkehr oder Sport (z. B. Kraft- und Energiebetrachtungen, Vi-deoanalyse und Messwerterfassung mit dem Computer)

127, 128, 132, 133 Werkstatt: Messwerterfassung mittels Videoanalyse, Werkstatt: Messwert-erfassung mittels Videoanalyse – Schiefe Ebene, Anwendungen der Bewe-gungsgleichungen

4 Wochen

• Bewegungsfunktionen (Zeit-Ort, Zeit-Geschwindigkeit, Zeit-Beschleunigung) für Bewegungen unter kon-stan-ter Krafteinwirkung

129 f., 132, 133 Bewegungsgesetze, Anwendungen der Bewegungsgleichungen

• Ermitteln der Bewegungsfunktionen ausgehend vom Kraftgesetz 130 f. Beschleunigung durch eine konstante Kraft

• Vergleich mit experimentell gewonnenen Diagrammen 134, 135, 136 Werkstatt: Bewegungsgleichungen und freier Fall, Werkstatt: Bestimmung der Fallbeschleunigung, Werkstatt: Die Energie bei der schiefen Ebene

• Gewichtskraft und freier Fall 132, 134, 135 Anwendungen der Bewegungsgleichungen, Werkstatt: Bewegungsglei-chungen und freier Fall, Werkstatt: Bestimmung der Fallbeschleunigung

5 Wochen

Klettbuch 978-3-12-772464-6

konstanter Krafteinwirkung



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ProfilbeProfilbeProfilbeProfilbereich (vorläufige Fassung) Elektrotechnikreich (vorläufige Fassung) Elektrotechnikreich (vorläufige Fassung) Elektrotechnikreich (vorläufige Fassung) Elektrotechnik integrativintegrativintegrativintegrativ

• Energietechnik: regionale und globale Energieversorgungssysteme, Hochspannungstechnik zur Energieübertragung, Kraftwerkstechnik, Einsatz regenerativer Energiequellen, Kraft-Wärme-Kopplung, Auswir-kungen auf die Umwelt, Nachhaltigkeit

31, 36, 39, 44, 45, 46, 67, 101, 102, 104

Elektromotoren ohne Dauermagnete, Generatoren für Gleichspannung, Anwendungen des Transformators, Siegeszug der Elektrizität?, Die Elekt-rifizierung des Haushaltes, Transport und Verteilung elektrischer Ener-gie, Fotovoltaik, Energie aus Kernkraftwerken, Reaktorsicherheit, Künstli-che Sonnen: Fusionskraftwerke

• Haushaltstechnik • elektrischer Herd, Mikrowellenherd, Wirkungsgrad, Laser in CD-Playern,

Detektoren für elektrische Leitungen, UV-Lampen, Schuko-System, Gefahren im Haushalt

40, 45, 91 Sicherheit im Haushalt, Die Elektrifizierung des Haushaltes , Laser in Umwelt und Technik

• Ausgewählte Versuche zur Elektrotechnik • Alarmanlagen, Blinklicht, Elektromotor, Induktionstaschenlampe, Elektri-

sieranlage 51-72 Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik

Profilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und MikroelektronikProfilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und MikroelektronikProfilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und MikroelektronikProfilbereich (vorläufige Fassung) Halbleiter und Mikroelektronik 51-72

• einfaches Modell eines Halbleiters, Heißleiter, Photowiderstand, Diode, Solarzelle, Transistor als Schalter und Verstärker, Bau einfacher Schal-tungen, z. B. Feuchtigkeitsmelder oder Blinklicht, Ätzen von Platinen

51-72Unterkapitel Halbleiter und MikroelektronikUnterkapitel Halbleiter und MikroelektronikUnterkapitel Halbleiter und MikroelektronikUnterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik

Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik

•

Grundschaltungen (Und-, Oder-, Nor-Schaltung), Simulation von Schal-tungen mit Hilfe eines geeigneten Programms, Flip-Flop, Ampelschal-tung, Addierwerk, Bau einer einfachen Schaltung

51-72 Unterkapitel Halbleiter und Mikroelektronik

Profilbereich (vorläufige FaProfilbereich (vorläufige FaProfilbereich (vorläufige FaProfilbereich (vorläufige Fassung) Neurobiologie, Medizintechnik und ssung) Neurobiologie, Medizintechnik und ssung) Neurobiologie, Medizintechnik und ssung) Neurobiologie, Medizintechnik und weitere Anwendungen der weitere Anwendungen der weitere Anwendungen der weitere Anwendungen der AAAAtomtomtomtom---- und Kernphysik und Kernphysik und Kernphysik und Kernphysik

•

Bau und Anwendung einfacher Messgeräte: Leitfähigkeitsmessgerät, Photometer, Temperaturmessgeräte, Wärmemessung mit Peltierele-menten

57, 58, 63, 71

IntegrativIntegrativIntegrativIntegrativ

Temperatursensoren, Ein Lichtsensor, Transistorschaltungen, Heimver-such „Der Blumentopfwächter“

• Photoelektrischer Pulsmesser, Ultraschall- und Röntgendiagnostik, Kernspin-Tomographie, Signalleitung und -verarbeitung bei Tieren, nuklearmedizinische Diagnostik, Strahlentherapie

68, 69, 89, 90, 110, 113

Elektronik „mit Herz“, Die „Elektronik“ des menschlichen Körpers, Rönt-gen in der Medizin, Röntgen-Computertomografie, Einheiten der radio-aktiven Strahlung, Nutzen radioaktiver Strahlung

• Analytische Methoden • Bau eines einfachen Spektrometers, Nachweis von Stoffen, Spurenana-

lyse in der Kriminalistik 85, 91, 92 Werkstatt: Ein einfaches Spektrometer, Laser in Umwelt und Technik,

Spektralanalyse in der Astronomie

• Computeranwendungen • Computersimulationen zur Bewegung von geladenen Teilchen in Fel-

dern oder zum radioaktiven Zerfall, Aufnahme von Messwerten und Auswertung von Experimenten

Werkstätten 114, 115, 127, 128, 134, 135, 136

Profilbereich (vorläufige Fassung) Transport und VeProfilbereich (vorläufige Fassung) Transport und VeProfilbereich (vorläufige Fassung) Transport und VeProfilbereich (vorläufige Fassung) Transport und Verrrrkehkehkehkehrrrr integrativintegrativintegrativintegrativ

• Abschätzungen bei Überholvorgängen, Steuerung und Regelung, Energiebetrachtungen, Auswirkungen auf die Umwelt, Sicherheit

102, 123 Reaktorsicherheit , Grafische Darstellung als Hilfsmittel

NTG-Zusatz- stunden

Klettbuch 978-3-12-772464-6

Impulse Physik Arbeitsblätter

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Wärmelehre

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Akustik, Optik, Aufbau und Eigenschaften von Körpern,

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Die Arbeitsblätter 3 sind in Arbeit.

Das Methodenheft

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Mechanische Schwingungen und Wellen (Software Felis)

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Elektrische und magnetische Felder (Software FeldLab)

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