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Verlagsinfo
Konzeption Diese umfassende Neubearbeitung hat zum Ziel, den Schülerinnen und Schülern die Physik als eine besondere Art der Auseinandersetzung mit der Natur nahezubringen. Anwendungen der Physik ... werden auch in anderen Disziplinen wie z.B. der Biologie, der Medizin und der Technik fächerverbindend betrachtet. Viele anschauliche Beispiele ... verdeutlichen die Arbeitsweise der Physik und den Prozess der physikalischen Begriffsbildung. Die Schülerinnen und Schüler werden an die physikalische Fachsprache herangeführt und lernen das Arbeiten und Denken in Modellen. Die Fachbegriffe sind auf ein Mindestmaß beschränkt. Die Auswirkungen der technischen Entwicklung ... auf unsere Umwelt, aber auch Möglichkeiten, moderne Erkenntnisse zur Schonung unserer Umwelt einzusetzen, werden anhand von Beispielen aufgezeigt. Damit leistet das Buch eine wesentlichen Beitrag zur Umwelterziehung und ökologischen Grundbildung. Inhaltsverzeichnis
Physik - eine besondere Art der Auseinandersetzung mit der Natur
Natur, Technik und Physik 5 Die Methode der Physik 6 Gesetz und Zufall 10 ---------- OPTIK ---------- Ausbreitung des Lichts Einführung 12 Lichtquellen und Lichtempfänger 14 Strahlenmodell des Lichts 16 Lochkamera 18 P Schatten 20 Mondphasen und Finsternisse 22 Lichtgeschwindigkeit 24 Reflexion Reflexion des Lichts 25 Reflexionsgesetz 26 Spiegelbilder 27 Der ebene Spiegel 28 Reflexion an gekrümmten Spiegeln 30 Was ich schon immer wissen wollte: Gibt es Spiegel, die nur in einer Richtung Licht durchlassen? 32 Basiswissen Optik l 33 Brechung und Dispersion Lichtbrechung 34 Brechungsgesetz - Dispersion 36 Optische Naturerscheinungen 38 Lichtleiter 40 Übe und experimentiere 41 Optische Linsen 42 Strahlengang in dünnen Sammellinsen 44 Abbildungen mit Sammellinsen 46 Abbildungsgesetz und Linsengleichung 48 Optische Geräte und menschliches Auge Der Fotoapparat 50 P Das menschliche Auge 54 Projektionsapparate 56 Lupe und Mikroskop 57 Fernrohre 60 Optische Geräte verändern die Welt 62 Was ich schon immer wissen wollte: mehr über Fernrohre 64 Basiswissen Optik II 65 Farben und Spektren Farben 66 Spektrale Zerlegung des Lichts 68 Spektren verschiedener Lichtquellen 70 P Farbensehen 72 Körperfarben und Farbbilder 74 ----------------- MECHANIK ----------------- Grundbegriffe der Mechanik Einführung 76 Messen von Langen, Flächen- und Rauminhalten 78 Langen- und Volumenmessgeräte 80 Vom Umgang mit physikalischen Größen 82 Geschwindigkeit 84 Trägheit 86 Gewichtskraft 88 Masse 90 Dichte 92 Teilchenvorstellung: von Demokrit bis Albert Einstein 94 Aufbau der Körper 96 Kraft - Arbeit - Energie Kräfte und ihre Messung 98 Kraftrichtung - Wechselwirkung 100 Gewichtskraft und Masse - Schwerpunkt 102 Kräfte verformen Körper- hookesches Gesetz 104 Reibung 106 Arbeit und Leistung 108 Energie 110 P Reibungsgesetz- Rollreibung 112 Basiswissen Mechanik l 113 Kraftwandler - Drehmoment Einfache Maschinen-geschichtliche Entwicklung 114 Zusammensetzen von Kräften 116 Zerlegen von Kräften 118 Was ich schon immer wissen wollte: von Wasserläufern und Seifenblasen 119 P Rollen und Flaschenzüge 120 Die schiefe Ebene 122 Hebel und Hebelgesetz 124 Drehmoment 126 Technische Anwendungen - weitere Beispiele 128 P Energieumwandlung Energieerhaltung 130 Maschinen als Energiewandler 132 Was ich schon immer wissen wollte: mehr über das Fahrrad 134 P Basiswissen Mechanik II 135 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Was versteht man unter Druck? 136 Der Schweredruck in Flüssigkeiten 140 Anwendungen des Schweredrucks in Flüssigkeiten 142 P Der Schweredruck in Luft 144 Luftdruckmessung - weitere Anwendungen 146 Luftdruck und Wetter 148 P Kann man ein Vakuum herstellen? 150 Das boyle-mariottesche Gesetz- allgemeines Gasgesetz 152 Auftrieb in Flüssigkeiten 154 Auftrieb in Luft - Ballonfahrt 156 Fliegen - schwerer als Luft 158 Was ich schon immer wissen wollte: vom Blutdruck 160 P Basiswissen Mechanik III 161 Akustik Erzeugung von Schall 162 Ausbreitung des Schalls 164 Reflexion und Absorption des Schalls 166 Schall und Musik 168 P Das Ohr- als Schallempfänger 170 Lärm 172 ----------------------- WÄRMELEHRE ----------------------- Temperatur und Energie Einführung 174 Temperatur 176 Ausdehnung von festen Körpern bei Temperaturerhöhung 178 Ausdehnung von flüssigen und gasförmigen Körpern 180 Innere Energie 182 Die Energieform Wärme 184 Energietransport Konvektion 186 Wärmeleitung 188 Wärmestrahlung 190 Kalorimetrie Innere Energie und mechanische Arbeit 192 Messen der Wärme - Wärmekapazitäten 194 Zustandsänderungen Änderung der Aggregatzustände 196 Umwandlungsenergien-Sieden unter vermindertem Druck 200 Nutzung der Wärme Wärmekraftmaschinen - historische Entwicklung 202 P Dampfturbinen - Gasturbinen - Wärmekraftwerk 204 P Verbrennungsmotoren 206 P Richtung des Wärmeübergangs - Zweiter Hauptsatz 208 Energieumsatz in einem Haus 210 P Was ich schon immer wissen wollte: Heizen mit Wärmepumpen 212 P Basiswissen Wärmelehre 213 ------------------------------------ ELEKTRIZITÄTSLEHRE ------------------------------------ Magnetismus Vom Bernstein zum Chip 214 Erfahrungen mit Magneten 216 Elementarmagnete 218 Das magnetische Feld 220 Stromkreis und Stromwirkungen Aufbau von Stromkreisen 222 Schalter und Schaltungen 224 Wirkungen des elektrischen Stromes 226 Elektromagnete 228 Strom und Ladung Strom ist bewegte Ladung 230 Eigenschaften elektrischer Ladungen 232 Elektronen 234 Experimente zur Influenz 236 P Ladungsverteilung auf Leitern 238 Berührungselektrizität 240 P Ladungstransport in verschiedenen Stoffen 242 Das elektrische Feld 244 Was ich schon immer wissen wollte: Elektronenstrahlen 246 Basiswissen Elektrizitätslehre l 247 Größen und Gesetze des Stromkreises Die elektrische Stromstärke 248 Das Drehspulinstrument 250 Ladungstrennung in Spannungsquellen 252 Spannungsmessung - Schaltung von Spannungsquellen 254 Der elektrische Widerstand 256 Das ohmsche Gesetz 258 Technische Widerstände 260 Der verzweigte Stromkreis 262 Der unverzweigte Stromkreis 264 Übe und experimentiere: Analog-Digital-Wandler, Berechnung von Schaltungen 266 Die elektrische Spannung 268 Elektrische Arbeit - elektrische Leistung 270 Elektrizität im Haushalt 272 P Was ich schon immer wissen wollte: Wann wird elektrischer Strom gefährlich? 274 Basiswissen Elektrizitätslehre II 275 Bewegte Ladungen und Magnetfeld Die Lorentzkraft 276 Anwendungen der Lorentzkraft 278 Was ich schon immer wissen wollte: Wie entsteht ein Fernsehbild? 279 Elektromotoren 280 P Elektromagnetische Induktion Elektromagnetische Induktion 282 Wie erzielt man hohe Induktionsspannungen? 284 Was ich schon immer wissen wollte: Fahrraddynamo - Mikrofon - Diskette 285 Induktion und Energieerhaltung: lenzsche Regel 286 Faradays unerwartete Entdeckung 287 Erzeugung von Wechselspannung 288 Technische Erzeugung von Wechselspannung 290 Transformatoren als Spannungswandler 292 Anwendungen des Transformators 294 Übertragung elektrischer Energie 296 Basiswissen Elektrizitätslehre III 297 Elektronik Leitfähigkeit bei Halbleitern 298 Löcherleitung, Störstellenleitung, Fotoleitung 300 Halbleiterdioden 302 Solarzellen und Leuchtdioden 304 Transistoren 306 Transistoren verstärken 308 Logische Schaltungen mit Transistoren 310 Die Flip-Flop-Schaltung 312 Steuern und Regeln 314 Was ich schon immer wissen wollte: Was sind Fets und Mosfets? 316 Basiswissen Elektronik 317 --------------------- KERNPHYSIK --------------------- Atome Einführung 318 Was wissen wir über Atome? 320 lonisierende Strahlung Röntgenstrahlen und radioaktive Strahlung 322 Nachweis radioaktiver Strahlung 324 Strahlungsarten 326 Die Natur von a, p- und y-Strahlen 328 Atomkerne und Radioaktivität Bau der Atomkerne - Kernzerfall 330 Halbwertszeit 332 Was ich schon immer wissen wollte: Altersbestimmung mit Radionukliden 333 Gefahren durch ionisierende Strahlung-Strahlenschutz Biologische Strahlenwirkung 334 Quellen radioaktiver Strahlung 336 Radioaktive Strahlung in Medizin, Biologie und Technik Anwendung radioaktiver Isotope 338 Energie aus dem Atom Kernspaltung 339 Kernkraftwerke 342 Basiswissen Kernphysik 346 ------------------------------------- ENERGIE UND UMWELT ------------------------------------- Energienutzung- Bedeutung und Grenzen Einführung 348 Bedeutung der Energie für unsere Gesellschaft 350 Energieumwandlungen - Energieentwertung 352 Umweltbelastung durch Energienutzung 354 Treibhauseffekt und Klima 356 Regenerative Energiequellen Erde, Wasser und Luft als Energiequellen 358 Sonnenenergie 360 Zukunftsperspektiven Rationelle Energienutzung und Energiesparen verringern den CO2 -Ausstoß 362 Was sind die Energiequellen der Zukunft? 364 Basiswissen Energie und Umwelt 365 Rückblick und Ausblick 366 Personenverzeichnis 368 Stichwortverzeichnis 369 P: Für Projektarbeit geeignete Themen |