Kontextthema: Das Leben Isaac Newtons (12 Ust)
Jg.
Fragestellung
Inhaltsfeld/Inhaltliche Schwerpunkte
Kompetenzen
Was hat Isaac Newton über Kräfte herausgefunden?
Kräfte und Maschinen
Kraft
UF1 Konzepte der Physik unter Bezug auf Basiskonzepte sowie übergeordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläutern, auch unter Verwendung von Beispielen.
UF2 gegebene physikalische Probleme analysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden.
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.
Lernvoraussetzungen – (aus der Physik und aus anderen Fächern)
Versuchsprotokoll anfertigen
Kontextthema „Orientierung mit dem Kompass" (Jg. 6): Kräfte und Felder zwischen Magneten
Fragestellungen; Konzepte
(Zeitumfang)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler können…
Absprachen zum Unterricht (Methoden, Medien, Experimente, Leistungsüberprüfung…)
obligatorisch oder fakultativ
Was hat Isaac Newton über Kräfte und die Wirkung von Kräften herausgefunden?
Wie kann man Kräfte messen und darstellen?
Kraft, Masse, Massenanziehung
(4 Ust)
Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. (UF3)
das physikalische Verständnis von Kräften und Energie von einem umgangssprachlichen Verständnis unterscheiden. (UF4, UF2)
in Abbildungen physikalischer Sachverhalte Kräfteverhältnisse darstellen bzw. interpretieren. (K4, K2)
Film zu Isaac Newton => Steckbrief erstellen;
Schülerexperimente (Stationen) zur Wirkung von Kräften, auch magnetische Kräfte
Umgang mit dem Kraftmesser, Einheit, Formelzeichen, Darstellung mit Kraftpfeilen.
Darstellung mit Kraftpfeilen anhand verschiedener Zeichnungen und Bilder üben.
Schülerexperimente zur Trägheit von Gegenständen (Zeitung unter Gegenstand herausziehen);
Film zur Trägheit im Straßenverkehr;
Was erkennt Newton durch seine Überlegungen zu einem fallenden Apfel?
Gewichtskraft, Gravitation, magnetische Kräfte und Felder
(3 Ust)
Gravitation als Ursache für anziehende Kräfte zwischen Massen beschreiben und für eine Masse die auf der Erdoberfläche wirkende Gewichtskraft angeben. (UF2, UF1)
Auf der Erde werden alle Gegenstände (Massen) zum Mittelpunkt der Erde "gezogen" (Schülerexperiment: Gewichtskraft verschiedener Massen bestimmen).
Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Gravitationsfeld und magnetischem Feld
Film: Unterschiedliche Gewichtskraft auf unterschiedlichen Himmelskörpern.
An welchen Beispielen können wir Newtons Wechselwirkungsprinzip veranschaulichen?
Kräftegleichgewicht
(3 Ust)
in Zeichnungen die Richtung, die Stärke und das Zusammenwirken von Kräften durch Vektorpfeile darstellen. (K2)
die Resultierende wirkender Kräfte über Kräfteparallelogramme bestimmen. (E7, E8)
Darstellung der Wechselwirkung mit Kraftpfeilen anhand verschiedener Zeichnungen und Bilder üben.
Wann ist ein Gegenstand im Gleichgewicht?
Schwerpunkt
(2 Ust)
mechanische Gleichgewichtsphänomene mithilfe des Schwerpunktes erklären. (UF1)
Schülerexperimente zum Schwerpunkt (Münze an der Wand aufheben; Karton mit großer Masse an der Kante eines Tisches;...); Arbeitsblatt: Abbildungen zu Gleichgewichtsphänomenen mit Hilfe des Schwerpunktes deuten.