Jg.

Fragestellung

Inhaltsfeld/Inhaltliche Schwerpunkte

Kompetenzen

Wie verändert sich Mobilität?

Bewegung und ihre Ursachen (5)

Bewegungsarten

UF3 physikalische Sachverhalte nach fachlichen Strukturen und Kategorien einordnen und dabei von konkreten Kontexten abstrahieren.

E5 Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, zielorientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vorgenommene Idealisierungen begründen.

K2 Daten und andere Informationen aus fachlichen Texten, Abbildungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklärenden Textstellen, sachgerecht interpretieren.

B2 in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten.

Lernvoraussetzungen – (aus der Physik und aus anderen Fächern)

Kontextthema „Das Leben Isaac Newtons“ (Jg. 7): Kraft, Masse, Gewichtskraft

Kontextthema „Mechanische Erfindungen" (Jg. 7): Energie und Leistung, Energieformen, Energieumwandlung

Mathematik: Tabellen und Diagramme mit einem Tabellenkalkulationsprogramm erstellen, Diagramme auswerten

Fragestellungen; Konzepte

(Zeitumfang)

Konkretisierte Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler können…

Absprachen zum Unterricht (Methoden, Medien, Experimente, Leistungsüberprüfung…)

obligatorisch oder fakultativ

Wie unterscheidet sich die Fortbewegung von heute mit der Fortbewegung vor 100 Jahren?

Geschwindigkeit; Beschleunigung;

(1 Ust)

Bewegungen über die Veränderung von Ort und Zeit beschreiben. (UF1)

Strukturierung der Unterrichtseinheit:

z.B. Versuche zu Bewegungen, Sicherheit im Straßenverkehr, Antriebe, ökologische Aspekte

Beschreibung von Bewegungen, Unterscheidung von gleichförmigen und beschleunigten Bewegungen

Wie können Bewegungen untersucht und beschrieben werden?

Geschwindigkeit; Beschleunigung;

(6 Ust)

gleichförmige und beschleunigte Bewegungen auf Grundlage von Geschwindigkeitsbetrachtungen unterscheiden. (UF3)

Bewegungen über die Messung von Ort und Zeit bestimmen. (E5)

Strecken, Zeiten und Geschwindigkeiten bei gleichförmigen Bewegungen berechnen. (E8)

Gruppenarbeiten (u. a. zu Bewegungsuntersuchungen) planen, durchführen, auswerten und reflektieren. (K9)

Messreihen zu Bewegungen protokollieren und Messergebnisse in Zeit-Weg-Diagrammen darstellen. (K3, E6)

Messwerte (u. a. bei der Analyse von Bewegungen) mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms verarbeiten und daraus Bewegungsdiagramme erstellen. (K2)

auf Grundlage eines Bewegungsdiagrammes den Bewegungsablauf beschreiben. (K2)

Versuche zur gleichförmigen Bewegung durchführen und Geschwindigkeiten berechnen.

Bewegungen anhand von Diagrammen beschreiben.

Einen Versuch zur gleichförmigen oder gleichmäßig beschleunigten Bewegung selbstständig planen, durchführen und auswerten. Der Schwerpunkt liegt auf der Versuchsplanung und der Diagrammerstellung mit einem Tabellenkalkulationsprogramm.

Wie kann Energie (z.B.in Form von Benzin) beim Bewegen mit konstanter Geschwindigkeit und beim Beschleunigen gespart werden?

Bewegungsenergie; Wirkungsgrad; Masse

(4 Ust)

aus Bewegungsänderungen und Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften schließen sowie die Bedeutung des Trägheitsgesetzes und des Wechselwirkungsgesetzes erläutern. (UF1, UF3)

spezielle Kräfte wie Gewichtskräfte, Reibungskräfte, Auftriebskräfte in alltäglichen Situationen aufgrund ihrer Wirkungen identifizieren. (UF4)

Energieumwandlungsprozesse bei Bewegungen beschreiben. (UF3)

verschiedene Verkehrsmittel anhand ihrer Wirkungsgrade sowie ökologischer und ökonomischer Kriterien vergleichen und bewerten. (B1)

Zu Bewegungen die relevanten Kräfte benennen und als Kraftpfeile einzeichnen. Aufgrund von Pfeildarstellungen zu Kräften die Bewegung beschreiben.

Energieumwandlungsketten zu Bewegungen von Fahrzeugen aufstellen. Gleichförmige Bewegung: Benötigte Energie abhängig von Luftwiderstand, Form, Geschwindigkeit, gefahrener Strecke usw..

doppelte Geschwindigkeit → vierfache Bewegungsenergie (gleichförmige Bewegung)

Wirkungsgrad Verbrennungsmotor ca. 30%

Berechnung von Luftwiderstandskraft, Energie und Abschätzung des Benzinverbrauchs

Energieumsatz bei beschleunigten Bewegungen

Fortbewegung mit Auto und Fahrrad: Entscheidende Aspekte identifizieren, u.a. Energiebedarf (Masse, Geschwindigkeit, Querschnittsfläche, Wirkungsgrad), Bequemlichkeit, Gesundheit, Kosten, ökologische Aspekte.

Wie wirken Sicherheitseinrichtungen bei Fahrzeugen?

Geschwindigkeit; Beschleunigung; Trägheit; Bewegungsenergie; Masse

(6 Ust)

den Anhalteweg als gleichförmige (Reaktionsweg) und verzögerte Bewegung (Bremsweg) erklären. (UF3)

die Angemessenheit des eigenen Verhaltens im Straßenverkehr (u. a. Sicherheitsabstände, Einhalten von Geschwindigkeitsvorschriften und Anschnallpflicht) reflektieren und beurteilen. (B2, B3)

Bei Bremsvorgängen den Anhalte- und Bremsweg beschreiben.

Beim Bremsen muss Energie umgewandelt werden. Grundprinzip von Sicherheitseinrichtungen: Durch eine Verlängerung des Weges, kann die Kraft verringert werden, E=F?s (Knautschzone, Sicherheitsgurt, Airbag, Helm)

Welche Fallhöhe entspricht einem Auffahrunfall von 50 km/h gegen eine Wand? Berechnungen mithilfe von Energiebilanzen.

Beurteilung von eigenem Verhalten: u.a. Sicherheitsabstand und Anhalteweg, Helm beim Fahrradfahren, Anschnallpflicht, schnelles Ankommen am Ziel, Gefährdungen