Methodos

• Prüfungsablauf recherchieren
• Kollegen nach alten Prüfungsaufgaben fragen
• nicht nur für die Prüfung lernen -> Ziel
• Physik ohne Experimente? -> evt. am Droste
• Dorn-Bader ist ein gutes Buch? oder welches dann?

Impulse Physik 2, Klett, 1997

• Alte Abi-Aufgaben mit Lösungen

Inhalte

• Allgemeines:

Messen, Größen und Einheiten, vektorielle und skalare Größen

• Was ist Physik?

Energieerhaltung

Energie und ihre Formen (Träger) ; Energieerhaltung -> Wie misst man die Energiemenge?

• Energie und Energieträger
  • Aufgaben zu Energiebilanzen (Lösungen)
• LEIFI: Schürholzversuch (Übertragen von Energie von Bewegung auf erwärmte Stoffe)

Mechanik

• Gravitation: die schwere Masse und die Gewichtskraft
  • Aufgaben zur Gravitation und (schweren) Masse (Lösungen)
• Kräfte verformen: statisches Messen einer Kraft (Das Hookesche Gesetz)

Kräfte

Kraft: Drücken, Ziehen, Freischneiden

• Die Kraft
• Addition von Kräften (Vektoraddition)
• Zerlegung einer Kraft in Komponenten
• Aufgaben zu Kräften

Dynamik: Kraft und Impuls

Impuls und Kraft, Geschwindigkeit, Beschleunigung

• Massenträgheit; die träge Masse
• Die Bewegungsmenge: Impuls und Drehimpuls
  • Aufgaben zu Massenträgheit, Impuls und Kraft; qualitativ (Lösungen)
• Kraft verändert den Impuls: dynamisches Messen einer Kraft
• Gleichförmige Bewegung mit konstantem Impuls (Kräftegleichgewicht; Fließgleichgewicht)

Wie erreicht man es mit einer konstanten Geschwindigkeit zu fahren?

• Gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit konstanter Impulsänderung

Wie beschreibt man eine Bewegung mit gleichmäßiger Impulszunahme?

• Bewegungsdiagramme und Bewegungsgesetze beliebiger Bewegungen

Der Zusammenhang zwischen Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls und Kraft.

• Aufgaben zur Dynamik (Lösungen)

• Impulserhaltung - Actio gleich Reactio - Schwerpunkterhaltung
  • Aufgaben zur Impulserhaltung (Lösungen)

Kraft und Energie

Energieübertragung mit Kräften, Messen von Energiemengen

• Energieübertragung mit einer Kraft (Goldene Regel der Mechanik)
  • Aufgaben zur Energieübertragung mit einer Kraft (Lösungen)

Zusammenfassungen

• Zusammenfassung Kinematik
• Kraft und Impuls
• Kraft und Energie
• Unterscheidung von Impuls, Energie und Kraft

Mechanische Schwingungen

Kinder beim Schaukeln

Mind map zu Schwingungen. (freeplane-Datei)

• Grundbegriffe und Beispiele von Schwingungen

Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.

• Energie und Impuls einer mechanischen Schwingung
• Untersuchung einer harmonischen Federschwingung
• Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung
• Die Bewegungsgesetze einer harmonischen Schwingung

• Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung
  • Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung
• Woran man eine harmonische Schwingung erkennt (Vier gleichwertige Kriterien)

• Energiezufuhr bei Schwingungen
• Lernzirkel: Schwingungen in Natur und Technik
• Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)
• Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)
• Gedämpfte Schwingungen

• Aufgaben zu Schwingungen (Lösungen)

Mechanische Wellen

Mind map zu Wellen. (freeplane-Datei)

• Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
• Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle
• Energietransport einer Welle (Intensität)
• Zeigermodell und Wellengleichung
• Interferenz
• Das Huygenssche Prinzip
• Reflektion und Brechung
• Beugung an Öffnungen und Hindernissen
• Dopplereffekt
• Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")
• Aufgaben zu Wellen (Lösungen)
• Links zu Wellen

Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder

Mind map zu Feldern. (freeplane-Datei)

• Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
• Lernzirkel: Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
• Fern- und Nahwirkungstheorie
• Feldenergie (qualitativ)
• Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
• Graphische Darstellung von Feldern
• Dipole im elektrischen und magnetischen Feld
• Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor
• Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)
• Ladung als Quellenstärke und der Fluß eines Feldes
• Das Potential eines Feldes
  • Praktikum: Äquipotentialflächen messen
• Feldenergie (quantitativ)

• Das Wichtigste über Felder (Zusammenfassung)
• Aufgaben zu den Grundlagen über Felder (Lösungen)

Das elektrische Feld

• Der Kondensator
• Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen
• Die Energie des elektrischen Feldes
• Materie im elektrischen Feld
• Messen der Elementarladung (Millikan-Versuch mit Öltröpfchen)
• Aufgaben zum elektrischen Feld

Magnetisches Feld

Mind map zum Magnetfeld. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Magnetfeld. (freeplane-Datei)

• Felderzeugung durch Magnetisierung (4st)
• Material im magnetischen Feld (4st)

• Aufgaben zum magnetischen Feld (Lösungen)

Elektro-Magnetismus

Mind map zur Induktion. (freeplane-Datei klappt grad nicht??)

• Magnetfelderzeugung durch elektrische Ströme
  • Praktikum: Magnetfelder durch elektrische Ströme
• Die magnetische Feldstärke
• Messung der magnetischen Ladung (4st)
• Kraftwirkung auf elektrische Ströme im Magnetfeld
  • Ladungen im magnetischen Feld (Lorentzkraft)
  • Der Halleffekt
• Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte
• Lernzirkel: Induktion
• Der Transformator
• Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme
• Selbstinduktion
• Die Energie des magnetischen Feldes

• Die Maxwellschen Gleichungen

• Aufgaben zum magnetischen Feld (Lösungen)
• Aufgaben zum Elektro-Magnetismus (Lösungen)

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

• Der elektrische Schwingkreis
• Energiezufuhr bei Schwingkreisen
• Mathematische Beschreibung von Schwingkreisen
• Der Tesla-Transformator
• Grundbegriffe und Beispiele zu elektromagnetischen Wellen
• Versuche mit Mikrowellen
  • Absorption von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
  • Reflexion von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
  • Beugung und Interferenz von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
  • Brechung von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
  • Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien
  • Polarisation einer elektromagnetischen Welle
• Versuche mit dem Mikrowellenherd
• Das elektromagnetische Spektrum

• Aufgaben zu elektromagnetischen Schwingungen und Wellen

Licht

Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Licht. (freeplane-Datei)

• Geschichte des Lichts

Die Welleneigenschaften des Lichts

• Doppelspaltversuch (Schatten eines Haares)
• Optische Gitter
• der Einfachspaltversuch
• Berechnung von Intensitäten von Einfachspalt, Doppelspalt und Mehrfachspalt mit Zeigern

• Aufgaben zum Licht als Welle (Lösungen)

• Links zum Thema Licht

• Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht)
• Die Kohärenz von Licht
• Polarisation von Licht
• Brechung von Licht
• Das Auflösungsvermögen von optischen Geräten

Grundlagen der Quantentheorie

Licht als Teilchen

• Der Photoeffekt
• Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED)
• Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt

• Aufgaben zum Licht als Teilchen (Lösungen)

Welleneigenschaften von Teilchen

• Materiewellen nach de Broglie

Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)

• Der Doppelspaltversuch mit Wellen und Teilchen
• Ein-Teilchen-Experimente
• Zustandsfunktion, Superpositionsprinzip und Wahrscheinlichkeitsinterpretation beim Doppelspalt (Zeigermodell)

• Der Quantenradierer
• Reflektion von Lichtquanten an einem Spiegel
• Quantentheoretische Untersuchung der geradlinigen Lichtausbreitung
• Ein Vergleich von klassischer Physik mit Quantenphysik
• Der Knaller Test

Messungen in der Quantenmechanik

• Die Heisenbergsche Unschärferelation

Links

• Links zur Quantentheorie
• Lecture - 1 Introduction to Quantum Physics;Heisenbergs uncertainty principle
• Powers of ten Video von der diesem Film gewidmeten Seite
  • Powers of ten als Java-Applet von Michael W. Davidson (National High Magnetic Field Laboratory)

Links

• LEIFI Physik (umfassende Darstellung der gesamten Schulphysik der Joachim Herz Stiftung, ursprünglich von den Physiklehrern Ernst Leitner und Ulrich Finckh)
  • abi-physik.de (Knappe Übersicht des Abistoffs von Dennis Keil)
• Handreichungen zur mündlichen Prüfung in BaWü
  • Handreichung zur mündlichen Physik-Prüfung (pdf)
  • Didaktische Hinweise zur mündlichen Prüfung (pdf)