Fachschaft Physik
Das Unterrichtsfach Physik
Die Physik stellt eine wichtige Grundlage für das Verständnis von Naturphänomenen und der Erklärung sowie Beurteilung technischer Systeme dar. Kaum ein Bereich unserer Umwelt wird von der Physik nicht berührt.
Am Kaiserin-Friedrich-Gymnasium stehen uns vier technisch hochwertig ausgestattete Physikräume und eine umfangreiche Sammlung mit einer Reihe von Schülerübungsmaterial zur Verfügung. Diese bieten uns die Möglichkeit, einen abwechslungsreichen Experimentalunterricht zu gestalten, welcher die Schülerinnen und Schüler an eine eigenständige naturwissenschaftliche Arbeitsweise heranführt. Es ist uns ein besonderes Anliegen, Schülerinnen und Schüler für naturwissenschaftliche Themen und ihre Anwendungen zu begeistern.
Das Fach Physik beginnt in Klasse 6 epochal 2-stündig (für ein Halbjahr) und zieht sich durch die Mittelstufe bis zur Klasse 9 durchgehend 2-stündig. Dabei wird im Eingangsunterricht primär auf phänomenbasierter Ebene gearbeitet. In der Oberstufe werden die Grundkurse bis zum Abitur 3-stündig und die Leistungskurse 5-stündig unterrichtet.
Im Rahmen des Wahlunterrichts wird in der Jahrgangsstufe 8 Physik-WU angeboten. Dieser Unterricht wird projektartig und verstärkt anwendungsbezogen gestaltet, welcher über den Physikunterricht hinaus geht und mit unseren außerschulischen Angeboten sowie Wettbewerben eine zusätzliche Förderung für besonders interessierte oder begabte Schülerinnen und Schüler bietet.
Die Inhalte der Mittelstufe orientieren sich am schulinternen Curriculum (siehe unten) und in der Oberstufe am Kerncurriculum der gymnasialen Oberstufe (http://kultusministerium.hessen.de/sites/kultusministerium.hessen.de/files/2021-07/kcgo-ph.pdf).
Außerschulische Angebote
Die Schülerinnen und Schüler unserer Schule erhalten im Rahmen des Physikunterrichts ein breites Angebot an schulischen als auch außerschulischen Lernangeboten:
- Die Jahrgangsstufe 8 besucht die Experiminta in Frankfurt.
- Die Jahrgangsstufe 9 nimmt jährlich am „Tag der Naturwissenschaften“ der Goethe-Universität Frankfurt teil.
- Im Rahmen eines praxisorientierten Physikunterrichts am KFG bieten wir die folgenden Projekte an: Bau eines Mausefallenautos, eines Elektromotors, eines elektrifizierten Zimmers, einer Lochkamera und LED- Projekte uvm.
- In der Mint-AG werden folgende zusätzliche Projekte angeboten: 3D- Druck und Programmieren von Microcontrollern und Sensoren.
- Darüber hinaus kann in der Mittelstufe die Kinderuni in Frankfurt besucht werden.
- Ebenso kann das Schülerlabor der Goethe- Universität in Frankfurt zu folgenden Themenbereichen besucht werden: Magnetismus, Spiegel, Auge, Totalreflexion, Einführung Mechanik, Elektromobilität, Kriminalistik, Biomechanik, Radioaktivität und Strahlung.
- Für besonders interessierte Schülerinnen und Schüler können zu bestimmten Terminen Sternbeobachtungen mit dem schuleigenen Teleskop durchgeführt werden.
- Veranstaltungen wie „Saturday morning physics“ an der TU Darmstadt sowie Besichtigungen des Fachbereichs Physik der Goethe-Universität Frankfurt, der Technischen Hochschule Mittelhessen Friedberg-Gießen und der Gesellschaft für Schwerionenforschung Darmstadt ergänzen den Unterricht der Oberstufenkurse.
Wettbewerbe
Unsere Schule beteiligt sich regelmäßig an Physik-Wettbewerben wie z.B. der Internationalen Physik-Olympiade, dem Bundesweiten Wettbewerb Physik der MNU-Gesellschaft und Physik im Advent.
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.
Jahrgangsstufe 6: (epochal 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.