Sparpaket: Physik Oberstufe – Mechanik, Felder & Schwingungen

Dieses Paket vereint drei Unterrichtsreihen für die Oberstufe: Mechanik der Oberstufe, elektrische und magnetische Felder sowie Schwingungen, Wellen und Akustik. Die Inhalte reichen von Kinematik und Dynamik über Kreisbewegung, Impuls- und Energieerhaltung zu Feldstärke, Potential, Kondensator, Lorentzkraft und Massenspektrometer und weiter zu harmonischer Schwingung, Resonanz, stehenden Wellen und Interferenz. Einzeln kosten die drei Reihen zusammen 74,97 Euro, im Paket zahlen Sie 49,99 Euro und sparen 24,98 Euro. Die Bereitstellung erfolgt als digitaler Sofort-Download ohne Versand. Zum Umfang gehören Aufgabensammlungen mit Lösungen, Anleitungen für Schülerexperimente und Messwerterfassung, Auswertungsvorlagen, Präsentationen, Klausurvorschläge und Erwartungshorizonte.

Enthaltene Unterrichtsreihen

• Mechanik der Oberstufe – Unterrichtsreihe Physik Sek II
• Elektrische und magnetische Felder – Physik Sek II
• Schwingungen, Wellen und Akustik – Unterrichtsreihe Physik

Einsatz im Unterricht

Die Mechanikreihe steht am Anfang der Qualifikationsphase und beansprucht etwa zweiundzwanzig Stunden. Sie beginnt mit Videoanalyse und Bewegungssensor am freien Fall und am Wagen auf der Luftkissenbahn, führt über Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung als Ableitungen zu den newtonschen Gesetzen, zum waagerechten Wurf, zur Kreisbewegung und zu Impuls- und Energieerhaltung bei Stößen. Darauf folgt die Feldreihe mit rund zwanzig Stunden: homogenes elektrisches Feld im Plattenkondensator, Feldstärke und Potential, Auf- und Entladung mit digitaler Messwerterfassung, danach Magnetfeld der Spule, Lorentzkraft, Fadenstrahlrohr und die Bestimmung der spezifischen Ladung des Elektrons. Die Reihe zu Schwingungen, Wellen und Akustik schließt mit etwa achtzehn Stunden ab und greift auf beide Vorgänger zurück, am Federpendel über die rücktreibende Kraft und am Schwingkreis über die Energie im Feld. Eine gemeinsame Klammer bildet die Arbeit mit Messreihen: aufnehmen, linearisieren, die Steigung deuten und das Ergebnis mit dem Modell abgleichen.

Die Aufgabensammlungen sind in drei Schwierigkeitsstufen sortiert und mit Lösungshinweisen versehen, sodass innerhalb eines Kurses parallel gearbeitet werden kann; für Grundkurse liegen verkürzte Herleitungen bereit, für Leistungskurse Aufgaben zur Fehlerfortpflanzung und zur linearen Regression von Messreihen. Zur Leistungsüberprüfung gehören drei Klausurvorschläge im Prüfungsformat, ein Bewertungsraster für Protokolle mit Angabe der Messunsicherheit und eine Sammlung von Aufgaben für mündliche Prüfungen. Die Messwerterfassung lässt sich mit Tablet und Sensor oder mit frei verfügbarer Software umsetzen; alternativ liegen fertige Datensätze zur Auswertung bereit. Anschlüsse bestehen zur Quanten- und Kernphysik über den Energiebegriff und zur Mathematik über Ableitung, Integral und trigonometrische Funktionen, was eine Absprache mit dem Mathematikunterricht nahelegt. Für Projekttage eignet sich eine Messwerkstatt zur Akustik mit Frequenzanalyse von Instrumenten, für Vertretungsstunden die Aufgaben zur Diagrammauswertung ohne Geräte. Ergänzend liegt eine Übersicht bei, welche Formelzeichen und Einheiten in den drei Reihen einheitlich verwendet werden, damit der Wechsel zwischen Mechanik, Feldern und Schwingungen ohne Umgewöhnung gelingt.

Lieferung und Lizenz

Sie laden das Paket direkt nach dem Kauf herunter; die Dateien liegen im Kundenkonto bereit, ein Versand auf Datenträger oder Papier erfolgt nicht. Aufgabenblätter, Protokollvorlagen und Klausuren sind als DOCX abgelegt, die Unterrichtspräsentationen als PPTX, sodass sich Aufgaben, Zahlenwerte und Diagramme an Ihren Kurs anpassen lassen. Zusätzlich sind PDF-Fassungen enthalten.

Die Einzellizenz umfasst die Nutzung durch eine Lehrkraft einschließlich Kopien und digitaler Bereitstellung für die eigenen Kurse. Mit der Schullizenz arbeitet die gesamte Fachschaft der Schule mit dem Material, auch in kommenden Schuljahren. Die gewünschte Lizenz wählen Sie oben auf dieser Seite aus. Beide Lizenzen enthalten denselben Dateiumfang und unterscheiden sich allein im Kreis der Nutzungsberechtigten; eine Weitergabe an schulfremde Personen oder an offene Plattformen ist nicht eingeschlossen.

Häufige Fragen

Welche Mathematik wird in der Mechanikreihe vorausgesetzt?

Ableitungen von Polynomen sollten bekannt sein, weil Geschwindigkeit und Beschleunigung als Ableitungen der Ortsfunktion eingeführt werden. Wo der Mathematikunterricht noch nicht so weit ist, liegen Alternativwege über Differenzenquotienten und grafisches Differenzieren bereit. Trigonometrische Funktionen werden erst in der Schwingungsreihe gebraucht; ein Einführungsblatt zur Sinusfunktion als Zeitfunktion ist enthalten.

Brauche ich digitale Messwerterfassung?

Sie ist vorgesehen, aber nicht zwingend. Für Luftkissenbahn, Kondensatorentladung und Federpendel sind jeweils zwei Wege beschrieben: Erfassung mit Sensor und Tablet oder Messung mit Stoppuhr, Lichtschranke und Vielfachmessgerät. Für beide Wege liegen Auswertungsvorlagen vor. Ist kein Aufbau möglich, verwenden Sie die beiliegenden Messdatensätze, die jeweils mit Angabe der Messunsicherheit dokumentiert sind.

Lassen sich die Reihen auf zwei Kurshalbjahre verteilen?

Mechanik und Felder füllen zusammen ein Halbjahr im Umfang von etwa zweiundvierzig Stunden, Schwingungen und Wellen lassen sich mit weiteren Themen zu einem zweiten Halbjahr verbinden. Eine Übersicht mit Stundenverteilung, mit Hinweisen, an welcher Stelle sich eine Klausur anbietet, und mit kürzbaren Abschnitten liegt dem Paket bei.