Arbeitsweisen der Physik

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1 Übersicht Karteikarten Klasse 7 - Arbeitsweisen - Beobachten - Beschreiben - Beschreiben von Gegenständen, Erscheinungen und Prozessen - Beschreiben des Aufbaus und Erklären der Wirkungsweise eines technischen Gerätes - Physikalische Größen - Messen einer physikalischen Größe - Erklären physikalischer Erscheinungen - Experimentieren in der Physik (Rückseite Experimentieren) - Modelle in der Physik (Rückseite- bisher verwendete Modelle) - Messen mit dem Messzylinder - Messen von Kräften - Lösen mathematisch-physikalischer Aufgaben (Rückseite- Beispielrechnung) Arbeitsweisen der Physik - Beobachten und beschreiben von Erscheinungen - Experimentieren - Messen (physikalischer Größen) mit Hilfe von Messgeräten - Erscheinungen erklären oder voraussagen - Größen berechnen - Wirkungsweise technischer Geräten erklären - neue Geräte konstruieren und bauen Beobachten - mit den Sinnesorganen gezielt Erscheinungen in der Natur wahrnehmen - dabei kann man feststellen: welche Eigenschaften oder Merkmale die Erscheinungen haben welche zeitlichen Abfolgen vor sich gehen welche räumlichen Änderungen zu erkennen sind Beschreiben - zusammenhängend und geordnet darstellen, wie ein Gegenstand, eine Erscheinung beschaffen ist oder ein Vorgang abläuft - Dabei kann man darstellen: welche Eigenschaften ein Körper besitzt wie ein Vorgang abläuft wie ein technisches Gerät aufgebaut ist wie ein Experiment durchgeführt wird

2 Beschreiben von Gegenständen, Erscheinungen oder Prozessen - mit sprachlichen Mitteln zusammenhängend und geordnet darstellen, wie ein Gegenstand oder eine Erscheinung beschaffen ist wie Prozesse ablaufen wie technische Geräte aufgebaut sind welche Merkmale Körper besitzen - in der Regel äußerlich wahrnehmbare Eigenschaften darstellen - auf die im jeweiligen Zusammenhang wesentlichen Seiten beschränken Beschreiben des Aufbaus und Erklären der Wirkungsweise eines technischen Gerätes 1. vom Verwendungszweck ausgehen des technischen Gerätes ausgehen 2. die für das Wirken physikalischer Gesetze wesentliche Teile beschreiben technische Einzelheiten sind unwichtig 3. Wirkungsweise des Gerätes auf physikalische Gesetze zurückführen Physikalische Größen Eine physikalische Größe: - beschreibt eine messbare physikalische Eigenschaft - besitzt als Abkürzung ein Formelzeichen - wird in bestimmten Einheiten angegeben und gemessen Der Wert der physikalischen Größe ist das Produkt aus Zahlenwert und Einheit. z. B. 7 m 3 V = 7 m 3 Messen einer physikalischen Größe - bedeutet immer ein Vergleichen mit einer Einheit der physikalischen Größe : z.b. beim Messen der Länge eines Körpers wird diese Körperlänge mit der entsprechenden Einheit hier mit cm verglichen: Länge l = 3 1cm - Messbereich des Messgerätes beachten - Messgenauigkeit des Messgerätes beachten

3 Experimentieren in der Physik Ziel: Frage an die Natur beantworten - eine Erscheinung der Natur wird unter ausgewählten, kontrollierten, veränderbaren und wiederholbaren Bedingungen beobachtet und ausgewertet - um Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen zu erkennen Werte physikalischer Größen zu bestimmen - In 3 Etappen: Vorbereitung Durchführung Auswertung Vorbereitung: - welche Größen sind wie zu messen - welche Messfehler könnten auftreten und wie könnten sie klein gehalten werden - Geräte und Hilfsmittel auswählen und aufschreiben - Experimentieranordnung überlegen - wie erfolgt die Auswertung der Messwerte Durchführung: - Aufbau der Experimentieranordnung - beobachten und messen - Bedingungen ändern bzw. konstant halten - Messwerte aufnehmen und sinnvoll protokollieren Auswertung: - Vergleiche ausführen - Diagramme anfertigen - Berechnungen vornehmen - in Bezug auf Aufgabenstellung das Ergebnis formulieren - Fehlerbetrachtungen zur Abschätzung der Genauigkeit der Messung Modelle in der Physik Ein Modell: - ist eine Vereinfachung der Wirklichkeit, das heißt: in wichtigen Eigenschaften stimmt es mit der Wirklichkeit überein, in anderen nicht - wird benutzt, um physikalische Erscheinungen zu erklären oder vorauszusagen - ist weder wahr noch falsch, sondern nur für die Erklärung und Voraussage bestimmter Erscheinungen geeignet oder nicht Bisher in Physik verwendete Modelle: - Teilchenmodell - Modell Lichtstrahl - Atommodell Zur Erklärung einer Erscheinung werden deshalb oft mehrere Modelle verwendet

4 Messen mit einem Messzylinder 1. Volumen des zu messenden Körpers schätzen 2. geeigneten Messzylinder auswählen, Wasser nicht zu hoch einfüllen 3. mit Hilfe der Skaleneinteilung die Bedeutung eines Skalenstriches ermitteln 4. auf gerade Fläche stellen 5. beim Ablesen die Augen in Höhe der Flüssigkeitsoberfläche! 6. nicht an der Randkrümmung, sondern in der Mitte der Flüssigkeitsoberfläche ablesen und unter Beachtung der Skaleneinteilung umrechnen Messen von Kräften 1. geeigneten Federkraftmesser anhand des Messbereiches auswählen 2. Nullpunkt einstellen 3. Kraft einwirken lassen 4. an der Skala den Betrag der Kraft ablesen Lösen physikalisch- mathematischer Aufgaben 1. Aufgabe mehrmals genau lesen 2. Sachverhalt vorstellen, aus physikalischer Sicht vereinfachen (Unwesentliches weglassen) gegebenenfalls Skizze anfertigen 3. gesuchte und gegebene Größen ( Formelzeichen, Maßzahl und Einheit) aufschreiben 4. nach physikalischen Zusammenhängen im Sachverhalt suchen 5. Gleichungen angeben, die unter den gegebenen Bedingungen gelten 6. Gleichung gegebenenfalls nach der gesuchten Größe umstellen 7. gegebenenfalls die Einheiten gegebener Größen umrechnen 8. Werte der physikalischen Größen in die Gleichungen einsetzen und ausrechnen 9. Ergebnis der Aufgabe angeben 10. Antwortsatz anhand der Fragestellung im Text formulieren Beispiel: Anita braucht für ihren Schulweg von 1,2 km 20 Minuten. Wir groß ist ihre Durchschnittsgeschwindigkeit? s Geg.: s = 1,2 km = 1200 m Lösung: v = t 1 1,2km km m t = 20 min = h v = = 3,6 = h s h 3 Anitas Durchschnittsgeschwindigkeit beträgt m 1 oder s km 3,6. h

5 Erklären physikalischer Erscheinungen/1 heißt, m. H. physikalischer Gesetze nachzuweisen, warum eine Erscheinung so und nicht anders ist - erkennen wesentlicher Seiten und vernachlässigen unwesentlicher Seiten - überlegen, welches Gesetz auf diese Erscheinung anwendbar ist - anwenden des Gesetzes auf diese Erscheinung