1.2.3 Mit Grössen, Einheiten und Messunsicherheiten umgehen und Grössenordnungen abschätzen
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können mit Grössen, Einheiten und Messunsicherheiten umgehen und Grössenordnungen abschätzen.
Einführung in die Physik und Kinematik
Dieses Skript führt in die Grundlagen der Physik, mathematische Werkzeuge, SI-Einheiten und das Messen ein. Ausserdem behandelt es ausführlich die Kinematik mit gleichförmigen und beschleunigten Bewegungen inklusive Diagrammen.
Trainingsaufgaben zu Masse, Volumen und Dichte
Das Unterrichtsmaterial bietet verschiedene Artikel und Trainingsaufgaben rund um die physikalischen Grössen Masse, Volumen und Dichte inklusive Formelumstellungen und praktischen Anwendungsbeispielen.
Geradlinige beschleunigte Bewegungen: Videoanalyse von Modellautos
Anhand von Videoaufnahmen eines Modellautos erfassen die Schülerinnen und Schüler s-t-Diagramme durch Bild-für-Bild-Analyse. Sie werten Messdaten aus, untersuchen Messunsicherheiten und bestimmen Geschwindigkeiten sowie Beschleunigungen.
Kurzexperimente zur Strahlung der Sonne
Vier praktische Kurzexperimente zur Sonneneinstrahlung und Wärmetransportarten, bei denen Vakuumröhrenkollektoren, Hand-Pyranometer und Geräte zur Bestimmung der Strahlungsleistung eingesetzt sowie Messwerte und Temperatur-Zeit-Diagramme erfasst werden.
Ergänzungen zu Wärmeleitung und Strahlung sowie Kurzexperimente
Dieses Material bietet Zusatzhinweise zu Berechnungen rund um den Wärmetransport, praxisnahe Kurzexperimente zur Sonneneinstrahlung mit Vakuumröhrenkollektoren und Pyranometern sowie eine Aufgabe zur Bestimmung der Verlustleistung einer Warmwasserleitung.
Experimentelle Bestimmung der spezifischen Erstarrungswärme von Wärmepads
Die Schülerinnen und Schüler bestimmen in einem praktischen Experiment die abgegebene Energie und spezifische Erstarrungswärme von Natriumacetat in Wärmepads. Dabei planen sie das Vorgehen selbst, berücksichtigen Messunsicherheiten und diskutieren Fehlerquellen im Vergleich zu theoretischen Werten.
Messung der Lichtgeschwindigkeit im Schülerlabor
Ein praktisches Klassenexperiment zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit, bei dem die Schülerschaft in Teams aufgeteilt Geometrie, Frequenz und Berechnung erarbeitet. Die Ergebnisse werden dokumentiert und die Lichtgeschwindigkeit formell berechnet.
Physikalische Größen und Einheiten
Der Text erklärt anschaulich die Bedeutung von physikalischen Größen, des Internationalen Einheitensystems (SI) sowie von Basiseinheiten und abgeleiteten Einheiten. Zudem wird das Rechnen und Umrechnen mit Einheiten sowie die Dimensionsbetrachtung anhand von Beispielen erläutert.
Größenordnungen und wissenschaftliche Notation in der Physik
Das Material erklärt anschaulich den Umgang mit sehr großen und kleinen Zahlen in der Physik. Es behandelt Vorsätze für Maßeinheiten, das Rechnen mit diesen Vorsätzen, die wissenschaftliche Notation sowie die E-Schreibweise für Taschenrechner.
Messen und Messunsicherheiten
Dieses Lehrmaterial behandelt die Grundlagen des Messens in der Physik, einschliesslich systematischer und zufälliger Fehler, absoluter und relativer Fehler, signifikanter Stellen sowie der Fehlerfortpflanzung bei Grundrechenarten. Es bietet eine fundierte, formelle Einführung in den Umgang mit Messunsicherheiten bei analogen und digitalen Instrumenten.
Entwicklung der Strom- und Gaspreise im Herbst 2021
Dieses Material beleuchtet anhand realer Daten und eines Zeitungsartikels die Entwicklung der Strom- und Gaspreise im Herbst 2021. Die Lernenden vergleichen Grosshandelspreise mit Endkundenpreisen und führen Berechnungen zu Energiekosten und Einheiten durch.
Bestimmung des Volumenausdehnungskoeffizienten von Luft
Anhand von Standbildern aus einem Experiment und konkreten Messwerten sollen Schülerinnen und Schüler den Volumenausdehnungskoeffizienten von Luft bestimmen und dabei den Umgang mit Messunsicherheiten anwenden. Das Material bietet konkrete Aufgabenstellungen basierend auf experimentellen Daten, enthält jedoch keine direkten Lösungen.
Der Daumensprung
Das Material erklärt die Daumensprung-Regel zur Abschätzung von Entfernungen und leitet diese mithilfe des Strahlensatzes und der Dreiecksähnlichkeit her. Anhand eines konkreten Beispiels mit einem Auto wird die Berechnung exemplarisch durchgeführt.
Potenzschreibweise und Zehnerpotenzen - Grundwissen
Eine kurze Übersicht und Hilfestellung zur Potenzschreibweise und den zugehörigen Zehnerpotenzen mit Präfixen für den Physikunterricht. Das Material dient als kompaktes Nachschlagewerk für grundlegende mathematisch-physikalische Hilfsmittel.
Messdaten und Ergebnisse zum Federpendel
Das Material enthält eine reine Datentabelle mit experimentellen Messwerten und Messunsicherheiten zu verschiedenen Federpendel-Versuchen. Es fehlen jegliche Erklärungen, theoretische Hinführungen oder Aufgabenstellungen.
Wiederholung und Grundwissen Mechanik: Masse, Volumen und Dichte
Das Material bietet eine Übersicht und Wiederholung zu grundlegenden Konzepten der Mechanik, insbesondere Masse, Volumen und Dichte. Es beinhaltet Erklärungen sowie Übungen zur Volumenbestimmung und Dichteberechnung.
Prüfungsübersichten und Lernziele für Physikprüfungen
Das Material listet eine Übersicht von Lernzielen, Prüfungshinweisen und behandelten Themen für verschiedene Physikprüfungen zu den Bereichen Kinematik, Newtonsche Mechanik und Thermodynamik auf.
Physikalische Grössen, Einheiten und Grössenordnungen
Eine sehr knappe Linksammlung oder Notiz zu physikalischen Grössen, Einheiten und Grössenordnungen, die lediglich auf externe Filme verweist. Ohne Erklärungen oder Aufgaben ist das Material ohne Lehrperson kaum nutzbar.