Physik

Fachschaft Physik

Das Unterrichtsfach Physik

Die Physik stellt eine wichtige Grundlage für das Verständnis von Naturphänomenen und der Erklärung und Beurteilung technischer Systeme dar. Kaum ein Bereich unserer Umwelt wird von der Physik nicht berührt. Diese Vielschichtigkeit des Faches Physik als Vertreter einer „exakten Naturwissenschaft“ ist einerseits sehr reizvoll, stellt aber an die Lernenden sehr  verschiedene, zum Teil hohe Anforderungen.

Die Physiklehrerinnen und Physiklehrer  unserer Schule begegnen dieser Herausforderung durch  ein allmähliches Heranführen an immer komplexere Zusammenhänge von einem ausschließlich experimentell bestimmten Unterricht in den unteren Jahrgangsstufen bis hin zu abstrakten mathematischen Betrachtungen im vertieften Unterricht der Oberstufe.

Von daher ist es uns ein großes Anliegen,  Schülerinnen und Schüler für naturwissenschaftliche Themen und ihre Anwendungen zu begeistern und ihnen typische Herangehensweisen an Fragestellungen der Umwelt und Technik durch unseren Physikunterricht zu vermitteln.

Unterrichtinhalte

Das Fach Physik beginnt in Klasse 6 epochal 2-stündig und zieht sich durch die Mittelstufe bis Klasse 9 durchgehend 2-stündig. In der Oberstufe werden die Grundkurse bis zum Abitur 3-stündig und die Leistungskurse 5-stündig unterrichtet. Seit vielen Jahren ist es uns möglich, durchgängig Physik als Leistungskurs anzubieten.

In der Jahrgangsstufe 8  wird Physik im Rahmen des Wahlunterrichts von zahlreichen Schülerinnen und Schülern gewählt. Dieser Unterricht wird projektartig und  verstärkt anwendungsbezogen gestaltet.  Die Ergebnisse werden einmal jährlich auf einer „Mini-MINT-Messe“ in der Schule vorgestellt.

Uns stehen 5 technisch gut ausgestattete Physikräume und eine umfangreiche Sammlung mit einer Reihe von Schülerübungssätzen zur Verfügung.

Die Inhalte des Physikunterrichts ergeben sich aus den gültigen Lehrplänen des Hessischen Kultusministeriums.

Jahrgangsstufe 6:   (halbjährlich 2-stündig)

Optik 1: Licht und Sehen, Strahlenmodell des Lichtes, Finsternisse, Mondphasen
Wärmelehre 1: Temperatur und ihre Messung
Magnetismus:

 

Magnetpole, Magnetkräfte, Elementarmagnete, Feldlinienbilder, Magnetfeld der Erde

Jahrgangsstufe 7:  (2-stündig)

Optik 2: Reflexion des Lichtes, Brechung des Lichtes, Totalreflexion, Abbildungen durch Linsen
Wärmelehre 2: Teilchenmodell der Materie, Wärme als Übertragungsform (Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmeströmung)
Elektrizitätslehre 1: Stromkreise, Wirkungen des elektrischen Stromes, Messung des elektrischen Stromes

Jahrgangsstufe 8:  (2-stündig)

Mechanik: Bewegungen, Kräfte und ihre Wirkungen, Kräfte und ihre Eigenschaften, Kraftverstärkende Werkzeuge
Elektrizitätslehre 2: Grunderscheinungen statischer Elektrizität, Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung, Elektrizität im Alltag
Druck und Auftrieb: Erfahrungen mit Druck, Auftrieb in Wasser und Luft

Jahrgangsstufe 9: (2-stündig)

Arbeit und Energie: Kraftwandler, Goldene Regel, Energie, Energieformen

 

Energieversorgung: Nutzung verschiedener Energieformen, Energie im Netz, Möglichkeiten sparsamer Energieverwendung
Radioaktivität: Atomaufbau, Atomkern, Atomhülle, Radioaktive Strahlung

Jahrgangsstufe E:  (Grundkurs 2-stündig, Leistungsvorkurs 3-stündig

Mechanik: Geradlinige und kreisförmige Bewegungen, Newtonsche Axiome, Energieerhaltungssatz, Impulserhaltungssatz
Wärmelehre: 1. Hauptsatz der Wärmelehre, Energieumwandlungen

Jahrgangsstufe Q1 – Q3: (Grundkurs 3-stündig, Leistungskurs 5-stündig)

 

Elektrisches und magnetisches Feld: Eigenschaften von elektrischen und magnetischen Feldern,

Feldstärke, Potential, Kapazität, Quantisierung der Ladung, Stromstärke, Spannung, Feldenergie, Lorentzkraft,

Bewegungen von Ladungen in Feldern

Elektromagnetische Induktion, Selbstinduktion

Technische Anwendungen

Mechanische und elektromagnetische Schwingungen und Wellen: Mechanische und elektromagnetische Schwingungen und deren charakteristische Größen, Resonanzphänomene, elektromagnetischer Schwingkreis

Mechanische und elektromagnetische Wellen und deren Ausbreitungseigenschaften, stehende Wellen, Beugung, Interferenz, Reflexion und Brechung von Wellen

Quanten- und Atomphysik: Vorstellungen vom Licht, Linienspektrum,

Quanteneffekte, z.B. Fotoeffekt, Comptoneffekt, Beugung von Elektronen, Stochastische Deutung von Quantenobjekten, Überblick über klassische Atommodelle und deren Grenzen, quantenmechanische Atomvorstellungen

 

Jahrgangsstufe Q4: (Grundkurs 3-stündig, Leistungskurs 5-stündig)

Wahlthema, z.B. Kernphysik, Relativitätstheorie, Astrophysik, Elementarteilchenphysik u.a.

Außerschulische Angebote

Die Schülerinnen und Schüler unserer Schule erhalten im Rahmen des Physikunterrichts ein breites Angebot an schulischen als auch außerschulischen Lernangeboten:

Die Jahrgangsstufe 9 nimmt jährlich teil am „Tag der Naturwissenschaften“ der Goethe-Universität Frankfurt.  Physik-Leistungskurse  besuchen regelmäßig  die Vortragsreihe „Saturday morning physics“ an der TU Darmstadt.  Ausflüge zu den Fachbereichen Physik der Goethe-Universität Frankfurt, der Technischen Hochschule Mittelhessen Friedberg-Gießen, sowie zur Gesellschaft für Schwerionenforschung Darmstadt ergänzen den Unterricht  der Physik-Oberstufenkurse.

Wettbewerbe

Unsere Schule beteiligt sich regelmäßig an Physik-Wettbewerben wie z.B. der Internationalen Physik-Olympiade und dem Bundesweiten Wettbewerb Physik der MNU-Gesellschaft.

Seit einigen Jahren werden physikalisch interessierte Schülerinnen und Schüler im Rahmen der „MINT“-AG gefördert und, wenn gewünscht, auf Wettbewerbe vorbereitet. Für die engagierte und erfolgreiche Arbeit im Bereich „Jugend forscht“ wurde das Kaiserin-Friedrich-Gymnasium 2011 mit dem deutschlandweiten „Jugend-forscht-Preis“ ausgezeichnet.