Ph 8.1 Energia ca cantitate de conservare (aprox. 20 ore)

În domeniul naturii și tehnologiei, studenții au câștigat deja experiență cu metodele fizice tipice de lucru, care se bazează în principal pe experimentarea orientată spre obiective. Aceste abilități sunt dezvoltate în clasa a 8-a și completate de metode de dobândire a cunoștințelor științifice, care se bazează tot mai mult pe capacitatea de a raționa logic.

cantitate

Odată cu conservarea energiei, tinerii ajung să cunoască unul dintre cele mai importante principii fizice de bază, care se extinde la toate sub-zonele fizicii și conectează toate științele naturii între ele. Prin studiul intens al modelului de particule al materiei, puteți explica multe fenomene din teoria termică și puteți face predicții calitative.

Specializările selectate corespunzător din natură sau tehnologie îi ajută pe studenți să stabilească o relație între cunoștințele fizice și propriul mediu și astfel să recunoască relevanța a ceea ce au învățat. Tinerii își leagă cunoștințele și folosesc metode tipice de specialitate. În experimentele obișnuite ale elevilor, ei învață singuri metode de lucru fizice și își extind abilitățile personale în lucrul în echipă, în tratarea informațiilor [→ D 8.4] și în prezentarea rezultatelor adecvate [→ D 7.1, D 8.1]. Ei realizează acest lucru în special în cadrul unui proiect de predare de cinci ore în care dobândesc cunoștințe dintr-unul din domeniile specificate în plus față de alte competențe

În zona de profil, studenții liceului științelor naturale-tehnologice au ocazia să abordeze intens conținutul suplimentar din lista de sugestii din Ph 8.4 și să își extindă cunoștințele și abilitățile.

Cunoașteți principiul conservării ca idee de bază a conceptului energetic și îl puteți folosi pentru a rezolva cantitativ probleme simple.

Ei știu că există diferite tipuri de energie care pot fi transformate unul în altul și că munca și căldura sunt forme de energie transmisă.

Puteți explica structura materiei și schimbarea stărilor agregate în modelul de particule .

Ei știu că temperatura este o măsură a energiei cinetice medii a elementelor de bază ale materiei și că schimbările de temperatură și starea fizică sunt legate de modificările energiei interne.

Puteți examina singuri fenomenele naturale și procesele tehnice care aparțin subiectului termodinamicii și puteți găsi explicațiile relevante.

Puteți aplica cantitățile de tensiune, curent, rezistență și energie electrică la exemple simple din tehnologie.

Aveți o imagine de ansamblu a sistemelor de alimentare cu energie și a impactului acestora asupra mediului.

Ph 8.1 Energia ca cantitate de conservare (aprox. 20 ore)

Folosind exemple realiste, elevii recunosc importanța energiei ca o cantitate pentru care se aplică principiul conservării.

Pe baza descrierilor calitative ale conversiilor de energie mecanică, regula de aur a mecanicii va face formula pentru energia de altitudine plauzibilă pentru dvs. și veți înțelege modul în care energia cinetică poate fi, de asemenea, exprimată matematic cu acest lucru și cu principiul conservării. Folosind exemple simple, tinerii învață apoi cum pot folosi conservarea energiei pentru a rezolva cantitativ problemele fizice.
Ei învață despre muncă ca o măsură a energiei furnizate sau scoase dintr-un sistem.

  • Prezentare generală a diferitelor tipuri de energie - principiul conservării energiei [→ C NTG 8.1]
  • Forme de energie în mecanică
    • exemple calitative pentru conversia energiei în mecanică
    • Regula de aur a mecanicii folosind un convertor de forță
    • descrierea matematică a energiei de înălțime și a energiei cinetice, descrierea calitativă a energiei de tensiune
    • Aplicarea principiului conservării în descrierea cantitativă a conversiilor de energie
    • Funcționează ca o măsură a energiei mecanice adăugate sau retrase dintr-un sistem
    • Puterea și eficiența, mișcarea perpetuă

Ph 8.2 Structura materiei și termodinamica (aprox. 18 ore)

Deja în clasa a 5-a, studenții la subiect natura și tehnologia au elaborat enunțuri simple ale modelului de particule. Acest model este folosit acum pentru o idee mai precisă a structurii materiei în diferite stări agregate și pentru interpretarea energiei interne. Atunci când calculează în legătură cu modificările energiei interne, elevii se limitează la exemple elementare.

  • Structura materiei
    • Descrierea stării agregate în modelul de particule [→ C NTG 8.1]
    • Temperatura ca măsură pentru energia cinetică medie a particulelor, definiția temperaturii absolute zero
    • Descrierea topirii, fierberii și evaporării în modelul de particuleВ
  • energie interioară
    • energia internă ca sumă a energiei potențiale și cinetice a particulelor
    • Schimbarea energiei interioare prin muncă sau căldură
    • Relația dintre o schimbare de temperatură sau o modificare a stării fizice și o schimbare a energiei interne folosind doar exemple simple
  • Schimbarea volumului
    • Considerații calitative privind comportamentul gazelor, lichidelor și solidelor atunci când temperatura se schimbă
    • Anomalie de apă

Ph 8.3 energie electrică (aproximativ 18 ore)

Atunci când formulează legea lui Ohm și o aplică la circuite simple, elevii preiau cunoștințele pe care le-au dobândit în clasa a 7-a și le consolidează. Ei recunosc cât de utilă poate fi proporționalitatea cunoscută din matematică [→ M 8.1.1]. Când convertesc energia electrică în alte tipuri de energie, ei învață să încorporeze cantități electrice în conceptul general de energie.

Subiectul aprovizionării cu energie permite o imagine de ansamblu asupra diferitelor fațete ale termenului de energie. Aici, tinerii devin conștienți de cât de necesar este să clarifice problemele energetice pentru viitorul lor [→ K 8.1, Ev 8.1, Et 8.4].

  • Rezistențe în circuite simple
    • Legea lui Ohm
    • Conexiune în serie și paralelă
  • energie electrică și putere
    • Relația dintre puterea și sarcina curentă, sarcina elementară
    • Conversia energiei electrice în alte tipuri de energie
    • Relația dintre puterea electrică, tensiunea și puterea curentului
  • O privire asupra aprovizionării cu energie
    • Resurse și utilizare responsabilă a energiei
    • Probleme de mediu și perspective de viitor

Ph 8.4 zona de profil la NTG

Forme de predare centrate pe elev, cum ar fi B. Lecțiile de grup bazate pe împărțirea muncii, experimentele studenților sau lecțiile de proiect permit tinerilor să lucreze în mare măsură independent și independent. Acest lucru promovează nu numai dezvoltarea în continuare a competențelor lor științifice, ci și tehnici generale de lucru, cum ar fi manipularea informațiilor, lucrul împreună în echipă și prezentarea rezultatelor obținute.

Conținutul dat trebuie înțeles ca sugestii.

Tehnologia energiei

Construcția și studiul panourilor solare, experimente cu celule solare, determinarea constantei solare, tipuri de centrale solare

Sticle speciale, unelte de schimbător, unelte, mașini istorice, fizica bicicletei

Centrale electrice
Construcția și modelele diferitelor tipuri de centrale electrice, turbine, probleme energetice și de mediu

Stocare a energiei
Structura și funcționalitatea bateriilor [→ C NTG 8.3, C NTG 8.4], curba caracteristică și rezistența internă a bateriilor, tehnologia bateriilor și acumulatorilor moderni, tehnologia hidrogenului

presiune

Înregistrarea datelor meteorologice [→ Geo 8.5], proprietățile atmosferei, efect de seră

Presiunea în lichide
Flotabilitate, tensiune arterială, scufundări, vezici de înot pentru pești, hidraulică, submarine

tehnologie de măsurare

Dispozitiv de măsurare a conductivității [→ C NTG 8.4], fotometru, dispozitiv de măsurare a temperaturii, măsurare a căldurii cu elemente Peltier

Fizica și tehnologia în societate

  • Fizică și sport [→ S 8.1, S 8.2]
    Investigarea proceselor de mișcare, echipamentelor sportive, biomecanică, conversia energiei în corp [→ S В 8.1.1, C NTG 8.1]
  • dezvoltarea istorică a fizicii și tehnologiei [→ G 8.4]

Dezvoltarea conceptului de energie, electrificare, invenții tehnice