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Themen
Inhaltsfeld: Relativität von Raum und Zeit (GK)
Kontext: Teilchenbeschleuniger
Leitfrage: Ist die Masse bewegter Teilchen konstant?
Inhaltliche Schwerpunkte: Veränderlichkeit der Masse, Energie-Masse Äquivalenz
Kompetenzschwerpunkte: Schülerinnen und Schüler können
(UF4) Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen natürlichen bzw. technischen Vorgängen auf der Grundlage eines vernetzten physikalischen Wissens erschließen und aufzeigen.
(B1) fachliche, wirtschaftlich-politische und ethische Kriterien bei Bewertungen von physikalischen oder technischen Sachverhalten unterscheiden und begründet gewichten,
Inhalt (Ustd. à 45 min) |
Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… |
Experiment / Medium |
Kommentar |
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„Schnelle“ Ladungsträger in E- und B-Feldern (2 Ustd.) |
erläutern die Funktionsweise eines Zyklotrons und argumentieren zu den Grenzen einer Verwendung zur Beschleunigung von Ladungsträgern bei Berücksichtigung relativistischer Effekte (K4, UF4), |
Zyklotron (in einer Simulation mit und ohne Massenveränderlichkeit) |
Der Einfluss der Massenzunahme wird in der Simulation durch das „Aus-dem-Takt-Geraten“ eines beschleunigten Teilchens im Zyklotron ohne Rechnung veranschaulicht. |
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Ruhemasse und dynamische Masse (4 Ustd.) |
erläutern die Energie-Masse Äquivalenz (UF1). zeigen die Bedeutung der Beziehung E=mc2 für die Kernspaltung und -fusion auf (B1, B3) |
Film / Video |
Die Formeln für die dynamische Masse und E=mc2 werden als deduktiv herleitbar angegeben. Erzeugung und Vernichtung von Teilchen, Hier können Texte und Filme zu Hiroshima und Nagasaki eingesetzt werden. |
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6 Ustd. |
Summe |
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