Inhalt Kurs 2012

Einführung

• Was ist Physik?

Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung

• Experimentelle Untersuchung einer Schaukel

Mechanische Schwingungen

Kinder beim Schaukeln

Mind map zu Schwingungen. (freemind-Datei)

• Grundbegriffe und Beispiele von Schwingungen

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

• Lernzirkel: Schwingungen in Natur und Technik
• Die harmonische Schwingung
• Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung

Applet zur Zeigerdarstellung Den Ordner entpacken und die html-Datei öffnen.

• Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung
• Energie und Impuls einer harmonischen Schwingung
• Aufgaben zu Schwingungen
  • Aufgaben zu Schwingungen (Lösungen)

Mechanische Wellen

Mind map zu Wellen. (freemind-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
• Stehende Wellen
• Aufgaben zu Wellen
• Links zu Wellen

Elektrische, Magnetische und Schwerefelder

Mind map zu Feldern. (freeplane-Datei)

• Fern- und Nahwirkungstheorie
• Feldenergie
• Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
• Die Feldstärke
• Graphische Darstellung von Feldern
• Dipole im Feld
• Das Potential eines Feldes
  • Potential des Gravitationsfeldes
• Feldstärkegesetze
  • Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung
• Das zentrale elektrische Feld
• Das Zentrale Gravitationsfeld

Das Gravitationsfeld

• Messung der Gravitationskonstanten mit der Drehwaage nach Cavendish
• Links zum Gravitationsfeld

Das elektrische Feld

• Elektrostatik Grundlagen
• Wiederholung elektrischer Grundbegriffe
• Der elektrische Stromkreis
• Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
• Das Oszilloskop
• Der Kondensator
• Die Energie des elektrischen Feldes
• Messen der Elementarladung (Millikanversuch)
• Aufgaben zum elektrischen Feld

Magnetisches Feld

• Grundlagen des magnetischen Feldes

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

• Untersuchen des magnetischen Feldes
• Felderzeugung durch Magnetisierung (4st)
• Material im magnetischen Feld (4st)
• Felderzeugung durch elektrische Ströme
• Die magnetische Feldstärke
• Messung der magnetischen Ladung (4st)
• Der Elektromotor

Elektro-Magnetismus

• Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte
• Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme
• Der elektrische Schwingkreis
• Der Tesla-Transformator
• Elektromagnetische Wellen
• Versuche mit Mikrowellen
• Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien
• Polarisation einer elektro-magnetischen Welle
• Versuche mit dem Mikrowellenherd