Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 8 Physik 8: Kräfte, Energie und elektrische Welten
Dieser Lehrplan vertieft das Verständnis für mechanische Zusammenhänge, energetische Wandlungsprozesse und die Grundlagen der Elektrizitätslehre. Schülerinnen und Schüler entwickeln Kompetenzen in der Mathematisierung physikalischer Phänomene und führen komplexe Experimente zur Überprüfung von Hypothesen durch.
01Mechanik: Kräfte und ihre Wirkungen
Untersuchung von Kraftwirkungen, dem Trägheitsgesetz und der vektoriellen Addition von Kräften im Alltag.
Die Schülerinnen und Schüler definieren Kraft als Ursache für Bewegungsänderungen und Verformungen und identifizieren verschiedene Kraftarten.
Experimentelle Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Kraft und Verformung bei elastischen Körpern und Anwendung des Hookeschen Gesetzes.
Die Schülerinnen und Schüler stellen Kräfte als Vektoren dar und lernen die zeichnerische Addition von Kräften kennen.
Bestimmung der Resultierenden mehrerer Kräfte mittels Kräfteparallelogramm und zeichnerischer Verfahren sowie Zerlegung von Kräften in Komponenten.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Trägheitsgesetz und seine Auswirkungen auf die Bewegung von Körpern.
Analyse des Wechselwirkungsprinzips und seiner Bedeutung für Bewegung und Gleichgewicht.
Analyse von Haft-, Gleit- und Rollreibung in technischen und natürlichen Systemen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Hebelgesetz und die Bedeutung des Drehmoments für die Kraftübertragung.
02Druck in Flüssigkeiten und Gasen
Erforschung des Schweredrucks, des Auftriebs und der Anwendung des Pascalschen Prinzips.
Die Schülerinnen und Schüler definieren Druck und berechnen ihn in verschiedenen Kontexten.
Untersuchung der Abhängigkeit des Drucks von der Tiefe und der Dichte der Flüssigkeit.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Prinzip der kommunizierenden Röhren und dessen Anwendungen.
Bestimmung der Auftriebskraft und Analyse der Bedingungen für Sinken, Schweben und Steigen.
Anwendung der Druckübertragung in Flüssigkeiten zur Kraftverstärkung.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den atmosphärischen Druck und seine Auswirkungen auf den Alltag.
Die Schülerinnen und Schüler erforschen die Erzeugung und die Auswirkungen von Unterdruck.
03Energie, Arbeit und Leistung
Einführung der Energieerhaltung und Quantifizierung mechanischer Arbeitsprozesse.
Definition und Berechnung von Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit und Verformungsarbeit.
Die Schülerinnen und Schüler berechnen die potenzielle Energie von Körpern in Abhängigkeit ihrer Höhe und Masse.
Die Schülerinnen und Schüler berechnen die kinetische Energie von Körpern in Abhängigkeit ihrer Masse und Geschwindigkeit.
Analyse von potenzieller und kinetischer Energie sowie deren Erhaltung in abgeschlossenen Systemen.
Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Energieerhaltungssatz und wenden ihn auf verschiedene physikalische Prozesse an.
Berechnung der zeitbezogenen Arbeit und Bewertung der Effizienz technischer Geräte.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren verschiedene Formen erneuerbarer Energien und deren Umwandlungsprozesse.
04Elektrizitätslehre II: Stromkreise und Gesetze
Vertiefung der Elektrizitätslehre durch Untersuchung von Spannung, Stromstärke und Widerstand.
Die Schülerinnen und Schüler identifizieren die Komponenten eines einfachen Stromkreises und deren Funktionen.
Definition und Messung der grundlegenden Größen in elektrischen Stromkreisen.
Quantitativer Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei konstanten Leitern.
Analyse der Verteilung von Spannungen und Strömen in Reihenschaltungen.
Analyse der Verteilung von Spannungen und Strömen in Parallelschaltungen.
Berechnung des Energieverbrauchs elektrischer Geräte im Haushalt.
Die Schülerinnen und Schüler berechnen die elektrische Leistung und den Wirkungsgrad elektrischer Geräte.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die Gefahren des elektrischen Stroms und Schutzmaßnahmen kennen.
05Elektromagnetismus
Untersuchung der magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms und technischer Anwendungen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Eigenschaften von Dauermagneten und visualisieren Magnetfelder.
Nachweis und Visualisierung von Magnetfeldern um gerade Leiter und Spulen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Kraftwirkung auf stromdurchflossene Leiter in Magnetfeldern.
Funktionsweise und Aufbau eines Gleichstrommotors unter Nutzung der Lorentzkraft.
Erzeugung elektrischer Spannung durch Magnetfeldänderung als Grundlage der Energieversorgung.
Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Funktionsweise eines Generators zur Stromerzeugung.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Funktion des Transformators zur Spannungsänderung.
06Optik: Linsen und optische Geräte
Analyse der Lichtbrechung und Bildentstehung an Linsen sowie deren Anwendung in Technik und Biologie.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die geradlinige Ausbreitung des Lichts und die Entstehung von Schatten.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Reflexionsgesetz und die Bildentstehung an ebenen und gekrümmten Spiegeln.
Untersuchung des Übergangs von Licht zwischen verschiedenen Medien.
Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Sammel- und Zerstreuungslinsen und bestimmen deren Brennpunkte.
Konstruktion von Bildern und Untersuchung der Linsengleichung.
Die Schülerinnen und Schüler konstruieren Bilder an Zerstreuungslinsen und analysieren deren Eigenschaften.
Funktionsweise des menschlichen Auges und Korrektur von Sehfehlern.
Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von Mikroskopen und Fernrohren.
07Wärmelehre: Temperatur und Wärmeübertragung
Einführung in die Konzepte von Temperatur, Wärme und den Mechanismen der Wärmeübertragung.
Die Schülerinnen und Schüler definieren Temperatur als Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen und lernen verschiedene Temperaturskalen kennen.
Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden zwischen Temperatur und Wärme und verstehen Wärme als übertragene Energie.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Mechanismus der Wärmeübertragung durch Leitung in verschiedenen Materialien.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Wärmeübertragung durch Konvektion in Flüssigkeiten und Gasen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Wärmeübertragung durch Strahlung und deren Abhängigkeit von Oberflächeneigenschaften.
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Aggregatzustände von Materie und die Energieumwandlungen bei Phasenübergängen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Längen- und Volumenausdehnung von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen bei Temperaturänderung.