PHET Materialien

• Genexpression
• DNS Transkription
• Protein Synthese
• Zellen
• Stochastik molekularer Wechselwirkungen

• Erläutern Sie die wichtigsten Schritte der Proteinsynthese in einer Zelle.
• Sagen Sie voraus, wie die Änderung der Konzentrationen und Wechselwirkungen von Biomolekülen die Proteinsynthese beeinflusst.
• Erklären Sie, wie die Proteinsynthese in einer einzigen Zelle mit der von einer Ansammlung von Zellen produzierten Proteinmenge zusammenhängt.

• Mutation
• Genetik
• Selektion

• Bestimmen Sie, welche Mutationen von den Selektionsmitteln der Räuber und der Nahrungsvielfalt begünstigt werden und welche Mutationen neutral sind.
• Beschreiben Sie, welche Eigenschaften die Überlebensfähigkeit eines Organismus in verschiedenen Umgebungen verändern.
• Experimentieren Sie mit Umgebungen, die eine stabile Hasenpopulation hervorbringen, eine Population, die ausstirbt, und eine Population, die die Welt erobert.
• Verfolgen Sie Gene über mehrere Generationen hinweg.
• Vergleichen Sie, wie dominante und rezessive Gene an die Nachkommen weitergegeben werden.

• Biologie
• Neuronen
• Zellen

• Beschreiben Sie, wann sich Ionen durch eine Neuron-Membran bewegen können und wann nicht.
• Identifizieren Sie die verschiedenen Ionenkanäle und beschreiben Sie deren Funktion.
• Beschreiben Sie, wie sich die Membranpermeabilität bei den verschiedenen Arten von Ionenkanälen ändert.
• Beschreiben Sie die Abfolge der Ereignisse, die ein Aktionspotential erzeugt.

• Lösungen
• Konzentration
• Sättigung
• Molarität
• Mole
• Volumen
• Löslichkeit

• Beschreiben Sie die Beziehungen zwischen Konzentration, Volumen und Menge des gelösten Stoffes in einer Lösung.
• Erklären Sie, wie die Farbe der Lösung und ihre Konzentration zusammenhängen.
• Sagen Sie voraus, wie die Konzentration der Lösung durch folgende Aktionen geändert wird: Zugabe oder Entfernen von Wasser, gelöstem Stoff, Lösung.
• Stellen Sie eine Lösung mit einer bestimmten Konzentration her.
• Wie können Sie die Konzentration einer Lösung definiert ändern?
• Identifizieren Sie, wenn eine Lösung ist gesättigt ist.

• BEERsches Gesetz
• Lösungen
• Konzentration
• Molarität
• Licht
• Extinktion
• Transmission
• Spektrophotometrie

• Beschreiben Sie die Beziehungen zwischen dem Volumen und der Menge des gelösten Stoffes und der Konzentration der Lösung.
• Erklären Sie qualitativ die Beziehung zwischen der Farbe der Lösung und der Konzentration.
• Erklären, wie sich die Konzentration der Lösung ändert durch: Hinzufügen oder Entfernen von Wasser, gelöstem Stoff, Lösung.
• Berechnen Sie die Konzentration von Lösungen in der Einheit der Molarität (mol/L).
• Stellen Sie eine Lösung mit einer bestimmten Konzentration her.
• Erkennen Sie, wenn eine Lösung gesättigt ist und sagen Sie voraus, wie sich dann die Konzentration der Lösung ändert durch: Hinzufügen oder Entfernen von Wasser, gelöstem Stoff, Lösung.
• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen der Konzentration der Lösung und der Intensität des adsorbierten bzw. hindurchgelassenen Lichts.
• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen Extinktion, molaren Extinktionskoeffizienten, Weglänge und Konzentration (LAMBERT-BEERsches Gesetz).
• Erklären Sie, wie und warum sich die Intentität des adsorbierten/hindurchgelassenen Lichts verändert bei Änderung von: Art der Lösung, Konzentration der Lösung, Dicke der Küvette, Lichtquelle.

• pH-Wert
• Verdünnung
• Konzentration
• Säuren
• Basen

• Bestimmen Sie, ob eine Lösung sauer oder basisch ist.
• Ordnen Sie Säuren oder Basen nach ihrer Stärke
• Beschreiben Sie auf molekularer Ebene (mit Abbildungen) wie sich das Ionenprodukt des Wassers mit dem pH-Wert ändert.
• Bestimmen Sie die Konzentration von Hydroxidionen, Hydroniumionen und Wasser bei einem gegebenen pH-Wert.
• Sagen Sie voraus (qualitativ und quantitativ), wie Verdünnung und Volumen den pH-Wert und die Konzentrationen der Hydroxidionen, Hydroniumionen und Wasser beeinflussen.

• pH-Wert
• Säuren
• Basen
• Verdünnung

• Ermitteln Sie, ob eine Lösung sauer, basisch oder neutral ist.
• Sortieren Sie Säuren und Basen nach ihrer Acidität und Basizität.
• Vergleichen Sie die Farbe der Lösung und ihr pH Wert.
• Wie beeinflusst das Volumen einer Lösung oder die Verdünnung mit Wasser den pH-Wert?

• Chemische Reaktion
• Limitierendes Reagenz

• Verknüpfen Sie Sandwichrezepte mit der Stöchiometrie chemischer Reaktionen.
• Beschreiben Sie, was "limitierendes Reagenz" für ein Sandwichrezept und für eine chemische Reaktion bedeutet.
• Identifizieren Sie limitierende Reagenzien bei einer chemischen Reaktion.
• Formulieren Sie das Gesetz der Erhaltung der Massen in eigenen Worten (mit Beispielen von Sandwichrezepten und chemische Reaktion).
• Sagen Sie die Mengen an Produkt und Überschußreagenz nach einer Reaktion voraus.
• Ermitteln Sie die Anfangsmengen der Reaktanten, wenn die Mengen der Produkte und Überschußreagenzien gegeben sind.
• Übersetzen Sie chemische Formel in bildhafte Darstellungen.
• Erklären Sie, wie Indizes und Koeffizienten verwendet werden, um stöchiometrische Rechnungen durchzuführen.

• Chemische Gleichung
• Erhaltung der Masse

• Gleichen Sie eine chemische Gleichung aus.
• Erkennen Sie, dass die Anzahl der Atome der einzelnen Elemente bei einer chemischen Reaktion erhalten bleibt.
• Beschreiben Sie den Unterschied zwischen den Koeffizienten und Indizes in einer chemischen Gleichung.
• Übersetzen Sie symbolische Darstellungen in Formelschreibweise.

• Säuren
• Basen
• Gleichgewicht
• Dissoziation
• Lösungen

• Setzen Sie die Stärke einer Säure oder Base in Beziehung zu ihrem Dissoziationsgrad
• Identifizieren Sie alle Moleküle und Ionen, die in einer bestimmten Säure-oder Base-Lösung vorhanden sind.
• Vergleichen Sie die relativen Konzentrationen von Molekülen und Ionen in schwachen und starken Säure (oder Basen)
• Beschreiben Sie Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen starken Säuren und schwachen Säuren oder starken Basen und schwachen Basen.

1. Beschreiben Sie die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen konzentrierter und verdünnter Lösungen.
2. Vergleichen Sie die Konzentrationen aller Moleküle und Ionen in konzentrierter und verdünnten Lösungen einer bestimmten Säure oder Base.

• Beschreiben Sie in Worten und Bildern (Grafiken oder Formeln):
• Konzentrierte Lösung einer schwachen Säure (oder Base)
• konzentrierte Lösung einer starken Säure (oder Base)
• Untersuchen Sie verschiedene Kombinationen von Säurestärke und Konzentrationen, die zu gleichen pH-Werten führen.

• Lösungen
• Molarität
• Mole
• Volumen
• Löslichkeit
• Sättigung

• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen Volumen und Menge des gelösten Stoffes sowie der Konzentration.
• Erklären Sie, wie die Farbe der Lösung und ihre Konzentration in Zusammenhang stehen.
• Berechnen Sie die Konzentration von Lösungen in der Einheiten der Molarität (mol/L).
• Verwenden Sie die Molarität, um die Verdünnung von Lösungen zu berechnen.
• Vergleichen Sie die Löslichkeitsgrenzen verschiedener Stoffe.

• Multiplikation
• Division
• Faktorisierung

• Lernen Sie mit dem Einmaleins multiplizieren, dividieren und faktorisieren.
• Erhöhen Sie Ihre Genauigkeit beim Multiplizieren, Dividieren und Faktorisieren.

• Brüche
• Äquivalente Brüche
• uneigentlicher Bruch
• Zahlenstrahl

• Sagen Sie voraus, wie sich die Änderung des Zählers auf den Wert es Bruches auswirkt.
• Sagen Sie voraus, wie sich die Änderung des Nennes auf den Wert eines Bruches auswirkt.
• Wandeln Sie die verschiedenen Darstellungen eines Bruchs ineinander um (Bilddarstellung, Zahlendarstellung, Darstellung als Punkt auf einer Zahlenstrahl).
• Finden Sie gleichnamige Brüche aus der Zahlen- und Bilddarstellung.
• Erzeugen Sie gleichnamige Brüche durch Kombination verschiedener Zahlen.
• Finden Sie gleichnamige Brüche in unterschiedlichen Bilddarstellungen.
• Vergleichen Sie Brüche unter Verwendung von Zahlen oder Bildern.

• Brüche
• Äquivalente Brüche
• gemischte Zahlen
• Zahlenstrahl

• Erklären Sie, wie der Zähler eines Bruches dessen Wert beeinflusst.
• Erklären Sie, wie der Nenner eines Bruches dessen Wert beeinflusst.
• Wandeln Sie Bilder von Brüchen, unechte Brüche und gemischte Zahlen ineinander um.
• Bringen Sie die passenden Zahlen und Bilder zusammen.

• Brüche
• Äquivalente Brüche
• gemischte Zahlen

• Konstruieren Sie äquivalente Brüche mit Zahlen und Bildern.
• Vergleichen Sie Brüche aus Zahlen und Musters.
• Erkennen Sie äquivalente einfache und erweiterte Brüche.
• Hinweis: Diese Simulation ist eine Erweiterung der Basis-Simulationen zu Brüchen. Sie kann aber auch als Stand-alone-Tool verwendet werden.

• Äquivalente Brüche
• Zahlenstrahl
• Uneigentlicher Bruch
• Gleichungen
• Ungleichheiten

• Finden Sie äquivalente Brüche mit unterschiedlichen Zahlen. Bringen Sie die richtigen Brüche in unterschiedlichen Bildern zusammen. Vergleichen Sie Brüche auf dem Zahlenstrahl.

• Brüche
• Äquivalente Brüche
• gemischte Zahlen

• Finden Sie die gleichnamigen Brüche durch Kombination der richtigen Zahlen und Bilder.
• Erzeugen Sie gleichnamige Brüche durch Kombination verschiedener Zahlen.
• Finden Sie die gleichnamigen in unterschiedlichen Bildmustern.
• Vergleichen Sie Brüche mit Zahlen und Bildmustern.

• Fläche
• Umfang
• Teilflächen
• Skalierungsfaktoren

• Ermitteln Sie die Fläche einer beliebigen Figur durch Auszählen der Einheits-Quadrate.
• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen Fläche und Umfang.
• Erstellen Sie Formen mit gegebener Fläche oder Umfang.
• Ermitteln Sie die Fläche einer unregelmäßigen Form durch Zerlegung in kleinerer, regelmäßigerer Formen (z.B. Rechtecke, Dreiecke, Quadrate).
• Ermitteln Sie den Slalierungsfakrot für ähnliche Formen.
• Verallgemeinern Sie die Beziehung zwischen Fläche und Umfang beim Skalieren.

• Polynome
• Faktoren
• Produkte

• Entwicklen und überprüfen Sie eine Methode zur Anwendung des Flächenmodells auf binomische Formeln.
• Faktorisieren Sie eine Ausdruck und verwenden Sie dabei auch Variablen.
• Erkennen Sie, dass die Fläche einem Produkt zweier Zahlen enspricht und sich additiv verhält.
• Veranschaulichen Sie eine Multiplikation als Fläche eines Rechtecks.
• Entwickeln Sie eine Strategie, um das Produkt zweier mehrstelliger Zahlen als Fläche oder Flächensumme zu beschreiben.

• Multiplikation
• Dezimalen
• Flächenmodell
• Faktoren
• Teilprodukte

• Erkennen Sie, dass Fläche das Produkt zweier Zahlen repräsentiert und additiv ist.

• Faktoren
• Produkte
• Flächenmodell
• Multiplikation
• Teilprodukte

• Verdeutlichen Sie sich, dass die Fläche das Produkt zweier Zahlen darstellt.
• Entwickeln und begründen Sie eine Strategie, die das Flächenmodell verwendet, um eine Multiplikationsaufgabe zu vereinfachen.
• Stellen Sie eine Multiplikationsaufgabe als proportionale Fläche eines Rechtecks dar.
• Suchen Sie nach Mustern in der Gesamtflächenberechnung.

• Teilprodukte
• Faktoren
• Multiplikation
• Flächenmodell

• Machen Sie sich deutlich, dass das Produkt zweier Zahlen als Fläche dargestellt werden kann und additiv ist.
• Stellen Sie eine Multiplikationsaufgabe als Fläche eines Rechtecks dar (proportional oder unter Verwendung einer generischen Fläche).
• Entwickeln und begründen Sie eine Strategie zur Bestimmung des Produkts aus zwei mehrstelligen Zahlen, indem Sie das Produkt als Fläche oder Summe von Flächen darstellen.

• Funktionen
• Geordnete Paare
• Transformationen
• Lineare Gleichung

• Definieren Sie eine Funktion als Regel, welche einem Input Wert genau einem Output Wert zuordnet.
• Sagen Sie Output Werte für gegebene Input Werte voraus.
• Setzen Sie Funktionen zusammen.
• Interpretieren, vergleichen und übersetzen Sie die verschiedenen Darstellungen von algebraischen Funktionen.

• Funktionen
• Transformationen
• Geordnete Paare

• Definieren Sie eine Funktion als eine Regel, die jeden Eingangswert mit genau einem Ausgangswert verknüpft und vorhersagbar auf Eingaben reagiert
• Sagen Sie Funktionswerte bei gegebenen Eingaben voraus.
• Kombinieren Sie Funktionen zu einer neuen Funktion.
• Bestimmen Sie, welche Funktionen geometrische Transformationen sind.

• Zeichnen linearer Gleichungen
• Linien
• Steigung

• Erklären Sie, wie die Steigung einer Gerade berechnet werden kann.
• Zeichnen Sie ein Gerade, wenn deren Gleichung entweder in der Punkt-Abschnitts-Form oder in der Punkt-Steigungs-Form vorliegt.
• Formulieren Sie die Punkt-Abschnitts-Form oder die Punkt-Steigungs-Form einer Geraden aus ihrem Graphen.
• Sagen Sie voraus, wie sich Änderungen der Variablen in einer lineare Gleichung auf den Graphen auswirkt.

• Lösen von Gleichungen
• Ungleichheiten
• Inverse Operationen

• Lösen und verändern Sie algebraische Gleichungen durch Anwendung der Eigenschaften von realen Zahlen (insbesondere, die Eigenschaften bei Addition und Multiplikation).
• Lösen und verändern Sie algebraische Gleichungen, indem Sie verschiedene Werte für eine Variable einsetzen.
• Verwenden Sie das Waagen-Modell, um die Unbekannte einer Gleichung zu ermitteln und rechtfertigen Sie Ihre Strategie.
• Lösen Sie eine Gleichung ausschließlich durch allgemeine Operationen.

• Gleichungen
• Ungleichheiten
• Dreisatz

• Nutzen Sie das Waagen-Modell, um eine Gleichung aufzulösen.

• Gleichungen
• Ungleichheiten
• Gleichungssysteme

• Lösen und manipulieren Sie algebraische Gleichungen, indem Sie eine Variable durch unterschiedliche Werte ersetzen.
• Verwenden Sie ein Gleichgewichtsmodell, um eine Gleichung für eine Unbekannte zu lösen, und begründen Sie Ihre Lösungsstrategien.
• Bauen Sie ein Gleichungssystem auf.
• Bestimmen Sie die Lösungen eines Gleichungssystems

• Polynome
• Fehleranalyse
• Daten

• Erklären Sie, wie die Reichweite und die Unsicherheit und die Anzahl der Datenpunkte Korrelationskoeffizient und Chi-Quadrat beeinflussen
• Beschreiben Sie, wie Korrelationskoeffizient und Chi-Quadrat verwendet werden, um anzuzeigen, wie gut eine Kurve die Daten Beziehung beschreibt sein
• Bewerben Verständnis der Kurvenanpassung zur Gestaltung Experimente

• Lineare Regression
• Korrelation
• Residuen
• Ausreißer
• Daten

• Interpretieren Sie den Korrelationskoeffizient r, wenn Datenpunkte hinzugefügt/weggenommen/verschoben werden.
• Interpretieren Sie die Residuensumme bei der manuellen Anpassung einer Trendlinie.
• Interpretieren Sie die Residuensumme der Trendlinie, wenn Datenpunkte hinzugefügt/weggenommen/verschoben werden.
• Vergleichen Sie die Residuensumme zwischen einer manuell angepassten Trendlinie und der berechneten besten Regressionsgerade.
• Sagen Sie voraus, ob eine lineare Regression angemessen ist.

• Stellenwert
• Addition
• Subtraktion
• Arithmetik

• Verbessern Sie das Verständnis des Stellenwertes einer Ziffer, indem Sie verschiedene Papiergrößen für Einsen, Zehner und Hunderter verwenden.
• Entwickeln Sie mathematische Strategien, wenn Sie Zahlen zerlegen und zusammensetzen.
• Verwenden Sie die "Mach's-zur-Zehn" Strategie beim Zählen und Addieren.
• Entwickeln Sie ein Modell der grundlegenden Eigenschaften von Zahlen, einschließlich Kommutativität und Assoziativität.

• Wahrscheinlichkeit
• Statistik
• Histogramm

• Sagen Sie voraus, in welchen Behälter eine einzelne Kugel fällt
• Werfen Sie 100 Kugeln und vergleichen Sie die Ergebnisse
• Zählen Sie die Kugeln in einem Behälter und setzen Sie diese in Beziehung zur Wahrscheinlichkeit, dass eine Kugel in diesen Behälter fällt.
• Vergleichen und interpretieren Sie empirische und theoretische Statistik
• Nutzen Sie die Plinko Simulation als ein Modell für andere Szenarios mit Verteilungsfunktionen.

• Verhältniszahlen
• Dreisatz
• Wert pro Einheit

• Verwenden Sie ein Verhältnis als beschreibendes Merkmal.
• Vergleichen Sie die Bedeutung eines Verhältnisses in verschiedenen Kontexten.
• Verwenden Sie Skalierung, um Proportionen zu erstellen oder einen fehlenden Wert in einer Proportion zu finden.
• Vereinfachen Sie Verhältnisse, um Proportionen zu erstellen oder einen fehlenden Wert in einem Verhältnis zu finden.
• Verwenden Sie multiplikatives Denken, um Probleme zu lösen.

• Grafische Darstellung
• Parabel
• Quadratische Funktion
• Eckpunkt

• Sehen Sie, wie eine Veränderung der Koeffizienten einer quadratischen Funktion die Form des Graphen verändert.
• Sagen Sie voraus, wie sich der Graph einer Parabel verändert, wenn die Koeffizienten oder Konstanten verändert werden.
• Identifizieren Sie den Scheitelpunkt, die Symmetieachse, die Wurzel und die Direktrix für den Graph einer quadratischen Gleichung. Nutzen Sie die Scheitelpunkt-Form der quadratischen Gleichung, um den Graph zu beschreiben. Ermitteln Sie den Zusammenhang zwischen Brennpunkt und Direktrix und der resultierenden Parabel. Sagen Sie den Graph einer Parabel voraus bei gegebenem Brennpunkt und Direktrix.

• Steigung-Achsenabschnitt Form der Gerade
• Grafisches Erstellen linearer Gleichungen

• Zeichnen Sie eine Gerade, deren Gleichung in Steigungs-Achsenabschnitt-Form vorliegt.
• Ermitteln Sie die Geradengleichung aus dem Graph einer Geraden.
• Sagen Sie voraus, wie sich das Ändern der Werte in einer linearen Gleichung auf den Graph der Geraden auswirkt.
• Sagen Sie voraus, wie sich Änderungen des Graphs einer Geraden auf die Geradengleichung auswirken.

• Äquivalente Umformungen
• Terme bearbeiten
• Ausdrücke vereinfachen

• Vereinfachen Sie Ausdrücke durch Zusammenfassen gleichartiger Terme.. Interpretieren Sie Ausdrücke sowohl allgemein als auch für einen Einzelfall. Formen Sie äquivalente Ausdrücke.

• Trigonometrie
• Einheitskreis
• Sinus
• Kosinus
• Tangenten

• Definieren Sie trigonometrische Funktionen für negative Winkel und Winkel größer als 90 Grad.
• Wandeln Sie die verschiedenen Darstellungen von trigonometrischen Funktionen ineinander um: als Seite eines rechtwinkligen Dreiecks im Einheitskreis, als graphische Darstellung (Funktion des Winkels) oder als numerischer Wert der Funktion.
• Ermitteln Sie das Vorzeichen der trigonometrischen Funktion (+, -, 0) für beliebige Winkel ohne Taschenrechner am Einheitskreis.
• Ermitteln Sie den Wert der trigonometrischen Funktion für beliebige Winkel ohne Taschenrechner am Einheitskreis.
• Definieren Sie exakte trigonometrische Funktionen für spezielle Winkel mit Grad und Bogenmass Angaben.

• Gleichungen
• Vektoren
• Vektorkomponenten
• Vektoraddition

• Beschreiben Sie, was mit einem Vektor passiert, wenn er mit einem Skalar multipliziert wird.
• Ordnen Sie Vektoren grafisch an, um die Vektoraddition oder -subtraktion darzustellen
• Vergleichen Sie die Ergebnisse jeder Vektorgleichung.

• Vektoren
• Vektorkomponenten
• Vektoraddition
• Gleichungen

• Erklären Sie Vektordarstellungen in eigenen Worten.
• Erklären Sie eine Methode zum Hinzufügen von Vektoren
• Vergleichen Sie die Komponentenstile
• Zerlegen Sie einen Vektor in Komponenten
• Beschreiben Sie, was mit einem Vektor passiert, wenn er mit einem Skalar multipliziert wird
• Ordnen Sie Vektoren grafisch an, um die Addition oder Subtraktion von Vektoren darzustellen

• Verhältniszahlen
• Dreisatz

• Verstehen Sie das Konzept eines Verhältnisses und verwenden Sie die Verhältnissprache, um eine Verhältnisbeziehung zwischen zwei Handgrößen zu beschreiben.
• Verstehen Sie das Konzept eines Einheitssatzes a/b in Verbindung mit einem Verhältnis a:b, und verwenden Sie die Satzsprache im Kontext einer Verhältnisbeziehung.
• Proportionale Beziehungen zwischen Handhöhen erkennen und darstellen.

• Berechnen Sie die Differenz zwischen zwei ganzen Zahlen durch Subtraktion
• Stellen Sie die Subtraktion ganzer Zahlen als Abstand zwischen ganzen Zahlen dar
• Grund zur Subtraktion ganzer Zahlen in Bezug auf Zahlenorte und gerichtete Entfernungen
• Zeigen Sie, dass der Abstand zwischen zwei ganzen Zahlen auf dem Zahlenstrahl der Betrag ihrer Differenz ist
• Äquivalenzklassen ganzzahliger Differenzen erkennen und erzeugen (z. B. 5 – 2 = 6 – 3)

• Zahlenstrahl
• Ganze Zahlen
• Betrag

• Verwenden Sie positive und negative Zahlen, um Mengen in mehreren Kontexten darzustellen.
• Erklären Sie die Bedeutung von positiven, negativen und Nullwerten in mehreren Kontexten.
• Beschreiben Sie die Position eines Punktes auf einem Zahlenstrahl in Bezug auf eine andere Zahl.
• Beschreiben Sie die Position eines Punktes auf einem Zahlenstrahl in Bezug auf das Gegenteil
• Definieren Sie den Absolutwert einer Zahl als Abstand von Null.
• Interpretieren Sie Ungleichheitsaussagen als Aussagen über die relative Position zweier ganzen Zahlen in einem Zahlenstrahldiagramm.

• Operationen
• Zahlenstrahl
• Ganze Zahlen

• Stellen Sie die Addition und Subtraktion ganzer Zahlen auf einem horizontalen Zahlenstrahl dar
• Grund zur Addition und Subtraktion von ganzen Zahlen in Zahlenstellen
• Verwenden Sie die logische Notwendigkeit, um zu begründen, dass die Addition den gegenteiligen Effekt wie die Subtraktion hat oder dass das Addieren (oder Subtrahieren) einer negativen Ganzzahl den gegenteiligen Effekt hat wie das Addieren (oder Subtrahieren) einer positiven Ganzzahl.
• Äquivalenzklassen ganzzahliger Summen und Differenzen erkennen und erzeugen
• Zeigen Sie, dass eine Zahl und ihr additives Inverses (Gegenteil) die Summe 0 haben
• Beschreiben Sie Situationen, die eine positive Summe oder Differenz, eine negative Summe oder Differenz und eine Summe oder Differenz von Null aufweisen, unter Verwendung eines Nettovermögenskontexts
• Betrachten Sie das Addieren eines Negativs als äquivalent zum Subtrahieren eines Positivs und erklären Sie, warum diese Beziehung in Kontexten wie dem Nettovermögen sinnvoll ist.
• Betrachten Sie das Subtrahieren eines Minus als gleichbedeutend mit dem Addieren eines Plus, und erklären Sie, warum diese Beziehung in Kontexten wie dem Nettovermögen sinnvoll ist.
• Wenden Sie ein Zahlenstrahlmodell für Addition und Subtraktion auf neue Kontexte an.

• Atombindung
• Wechselwirkungspotenzial
• Aggregatszustände
• Dipole

• Beschreiben Sie ein molekulares Modell für Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase.
• Erklären Sie Phasenänderungen in diesem Modell.
• Beschreiben Sie, wie Zufuhr oder Abfuhr von Wärme das Verhalten der Moleküle verändert.
• Beschreiben Sie, wie eine Volumenänderung sich auf Temperatur und Druck des Zustands aufwirkt.
• Erstellen Sie ein Druck-Temperatur-Diagramm, um das Verhalten der Moleküle zu beschreiben.
• Interpretieren Sie Potenzial-Abstands-Diagramme.
• Beschreiben Sie, wie die Kräfte zwischen den Atomen mit dem Potenzialdiagramm zusammenhängen.
• Beschreiben Sie die physikalische Bedeutung der Parameter im LENNARD-JONES-Potenzial, und wie diese bezieht sich auf das Verhalten der Moleküle auswirken.

• Atome
• Moleküle
• Aggregatszustände

• Beschreiben Sie Eigenschaften der drei Aggregatszustände: fest, flüssig und gasförmig.
• Sagen Sie voraus, wie eine Veränderung von Temperatur und Druck das Verhalten der Teilchen beeinflusst.
• Vergleichen Sie Teilchen in den drei verschiedenen Phasen.
• Erklären Sie, was beim Gefrieren und Schmelzen auf molekularer Ebene geschieht.
• Erkennen Sie, das verschiedene Stoffe unterschiedliche Eigenschaften haben, einschließlich Schmelztemperatur und Siedetemperatur.

• Wechselwirkungspotenzial
• Atombindung
• VAN DER WAALSsche Kraft
• PAULI Abstossung
• Lennard-Jones Potenzial
• Wechselwirkung zwischen den Atomen

• Erklären Sie, wie anziehende und abstoßende Kräfte die Wechselwirkung zwischen Atomen bestimmen.
• Beschreiben Sie die Auswirkung der Tiefe der Potentialmulde auf die atomaren Wechselwirkungen.
• Beschreiben Sie den Prozess der Bindung zwischen zwei Atomen energetisch.

• Gleichgewicht
• Dreisatz
• Drehmoment
• Hebelarm
• Dreh-Gleichgewicht

• Sagen Sie voraus, wie eine Wippe mit Objekten verschiedener Massen ins Gleichgewicht zu bringen ist.
• Sagen Sie voraus, wie die Änderung der Positionen der Massen auf der Wippe deren Bewegung beeinflussen.
• Sagen Sie mit dem Hebelgesetz voraus, in welcher Art und Weise sich eine Wippe begegen wird, wenn Gegenstände verschiedener Masse darauf plaziert werden.
• Lösen Sie mit Ihrem Wissen Rätsel.

• Statische Elektrizität
• Elektrische Ladung
• Elektrische Feldkraft

• Erstellen Sie Modelle für die üblichen Konzepte der statischen Elektrizität (Ladungsübertragung, Induktion, Anziehung, Abstossung, Erdung).
• Sagen Sie die Kräfte voraus für verschiedene Ladungs-Anordnungen.

• Elektrostatik
• Elektrische Feldkraft
• Kräftepaare
• COULOMBsches Gesetz

• Bestimmen Sie die Coulombsche Konstante.

• Treibhauseffekt
• Treibhausgase
• Wärme
• Thermodynamik
• Klima

• Beschreiben Sie die Wirkung von Treibhausgasen auf Photonen und auf dieTemperatur.
• Beschreiben Sie die Wirkung von Wolken auf Photonen und auf die Temperatur.
• Vergleichen Sie die Wirkung von Treibhausgasen mit der Wirkung von Glasscheiben in einem Treibhaus.
• Beschreiben Sie die Wechselwirkung von Photonen mit atmosphärischen Gasen.
• Erklären Sie, warum Treibhausgase die Temperatur beeinflussen.

• Beschreiben Sie, wie der Dichte eines Gegenstands mit Masse und Volumen zusammenhängt.
• Erklären Sie, warum Gegenstände mit ähnlicher Masse unterschiedliche Volumina haben können und Gegenstände mit ähnlichem Volumen unterschiedliche Massen.
• Erklären Sie, warum die Veränderung der Masse oder des Volumens eines Gegenstandes keinen Einfluss auf die Dichte hat (Dichte als intensive Zustandsgröße).
• Messen Sie das Volumens eines Gegenstandes durch Bestimmung der von ihm verdrängten Flüssigkeitsmenge.
• Identifizieren Sie ein unbekanntes Material durch Berechnung seiner Dichte und Vergleich mit Tabellenwerten.

• Gas
• Beugung
• Thermodynamik

• Erklären Sie, wie sich zwei Gase mischen.

• Polarität
• Elektronegativität
• Bindungen
• Teilladung
• Dipole

• Sagen Sie die Polarität einer Bindung aus Elektronegativitäten voraus.
• Kennzeichnen Sie polare Bindungen mit einem Pfeil oder mit Partialladungen.
• Ordnen Sie Bindungen nach steigender Polarität.
• Sagen Sie die Polarität eines Moleküls aus Bindungspolaritäten und Bindungsgeometrie voraus.

• Atome
• Atomare Stuktur
• Isotopen Symbole
• Atomkern

• Ermitteln Sie aus der Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen eines Atoms das Element, dessen Masse und Ladung.
• Sagen Sie voraus, wie Hinzufügen oder Wegnehmen eines Protons, Neutrons oder Elektrons das Element, dessen Ladung und dessen Masse verändert.
• Ermitteln Sie aus dem Namen, der Masse und der Ladung eines Elements die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen.
• Definieren Sie die Begriffe Proton, Neutron, Elektron, Atom und Ion.

• Verhältniszahlen
• Dreisatz
• doppelter Zahlenstrahl
• Wert pro Einheit

• Interpretieren Sie Verhältnisse verschiedener Größen (z.B. Dollar / Pfund).
• Definieren Sie den "Betrag pro Einheit" und bestimmen Sie eine Methode zur Berechnung.
• Sagen Sie vorher, wie sich die Änderung des Zählers oder Nenners auf den "Betrag pro Einheit" auswirkt.
• Verwenden Sie den doppelten Zahlenstrahl, um einen Dreisatz zu lösen.
• Entwickeln Sie Strategien, um den "Betrag pro Einheit" zur Lösung von Dreisatz Problemen zu verwenden.
• Vergleichen Sie die "Beträge pro Einheit" zwischen zwei gleichzeitigen Situationen.

• FARADAYsches Gesetz
• Magnetisches Feld
• Magnete

• Erklären Sie, was passiert, wenn sich der Magnet durch die Spule mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt und welche Auswirkungen dies auf die Helligkeit der Lampe und Größe und Vorzeichen der Spannung hat.
• Erläutern Sie den Unterschied für die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen des Magneten in der Spule (von rechts nach links oder von links nach rechts).
• Erklären Sie den Unterschied zwischen Magnetbewegungen in der große Spule gegenüber der kleineren Spule.

• Energieerhaltung
• Energiesysteme
• Energieübertragung
• Energieerhaltung
• Wärmeleitung

• Sagen Sie voraus, wie die Energie fließt, wenn Objekte erwärmt oder gekühlt werden (oder für Objekte unterschiedlcher Temperatur, die sie in Kontakt kommen).
• Beschreiben Sie die verschiedenen Arten von Energie und geben Sie Beispiele aus dem Alltag.
• Beschreiben Sie, wie Energie von eine Form in die andere umgewandelt werden kann.
• Erklären Sie den Energieerhaltungssatz an Beispielen im täglichen Leben.
• Entwerfen Sie ein System aus Energiequellen, Energieüberträgern und Energieverbrauchern und beschreiben Sie den Energiefluss und die Umwandlung der Energie von einer Form in die andere.
• Betrachten Sie Prozesse des täglichen Lebens aus der Energieperspektive.

• Energieerhaltung
• Kinetische Energie
• Potentielle Energie
• Thermische Energie
• Reibung
• Energie

• Erläutern Sie das Konzept der Erhaltung der mechanischen Energie mit kinetischer und potenzieller Energie.

• Energieerhaltung
• Kinetische Energie
• Potentielle Energie
• Thermische Energie
• Energie
• Reibung

• Erläutern Sie das Konzept der Erhaltung der mechanischen Energie mit kinetischer und potenzieller Energie.
• Beschreiben Sie, wie die Energiediagramme (Balkendiagramm und Tortendiagramm) mit Position und Geschwindigkeit zusammenhängen.
• Erläutern Sie, wie sich eine Änderung der Masse des Skaters auf die Energie auswirkt.
• Erläutern Sie, wie sich eine Veränderung der Reibung auf die Energie auswirkt.
• Schätzen Sie Position und Geschwindigkeit aus den Energiediagrammen ab.
• Berechnen Sie Geschwindigkeit und Höhe an einer Position (1) aufgrund von Informationen an der Position (2).
• Berechnen Sie die kinetische und potenzielle Energie an einer Position (1) aufgrund von Informationen an der Position (2).
• Entwerfen Sie ein Skaterpark unter Berücksichtigung des Konzepts der Erhaltung der mechanischen Energie.

• Photonen
• Monochromatisches Licht
• Weißes Licht
• Regenbogen

• Ermitteln Sie, welche Farbe ein Mensch für verschiedene Kombinationen von rotem, grünen und blauem Licht sieht.
• Beschreiben Sie die Farbe des Lichts, welches durch verschiedene Farbfilter hindurch geht.

• Erklären Sie qualitativ, wie sich Sinus und Cosinus addieren, um beliebige periodische Funktionen zu erzeugen.
• Erkennen Sie, dass jede Fourier-Komponente einer Sinuswelle mit einer anderen Wellenlänge oder Periode entspricht.
• Beschreiben Sie Geräusche in Form von Sinuswellen.
• Vergleichen und kontrastieren Sie Wellen im Raum und Wellen in der Zeit.
• Beachten Sie, dass Wellenlänge und Periode nicht bestimmten Punkten auf dem Diagramm entsprechen, sondern die Länge/Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tälern, Spitzen oder anderen entsprechenden Punkten angeben.
• Verknüpfen Sie die mathematische Notation einer Fourier-Reihe mit ihrer grafischen Darstellung und bestimmen Sie, welcher Aspekt des Graphen durch jedes der Symbole in der Gleichung beschrieben wird.
• Erkenne, dass λ & T und k & ω analog, aber nicht gleich sind.
• Übersetzen einer Gleichung von der Summationsnotation in die erweiterte Notation.
• Erkennen Sie, dass die Breite eines Wellenpakets im Ortsraum umgekehrt proportional zur Breite eines Wellenpakets im Fourier-Raum ist.
• Erklären Sie, wie sich die Heisenbergsche Unschärferelation aus den Eigenschaften von Wellen ergibt.
• Erkennen Sie, dass der Abstand zwischen Fourier-Komponenten umgekehrt proportional zum Abstand zwischen Wellenpaketen ist und dass eine kontinuierliche Verteilung von Fourier-Komponenten zu einem einzelnen Wellenpaket führt.

• Ideales Gasgesetz
• Druck
• Volumen
• Temperatur

• Beschreiben Sie das Verhalten der Gasteilchen in einem Behälter. Ermitteln Sie den Zusammenhang zwischen Druck, Volumen, Temperatur und Stoffmenge. Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Wand-Kollisionen der Teilchen und dem Druck. Sagen Sie voraus, wie die Temperatur die Geschwindigkeit der Moleküle beeinflusst.

• Ideales Gasgesetz
• Kinetische Gastheorie
• Beugung
• Volumenarbeit
• Maxwell-Boltzmann Verteilung

• Sagen Sie voraus, wie sich bei einem Gas die Veränderung von Druck, Volumen, Temperatur und/oder Anzahl an Teilchen auf die restlichen Eigenschaften auswirkt.
• Sagen Sie voraus, wie die Temperatur mit der Geschwindigkeit der Gasteilchen zusammenhängt.
• Korrelieren Sie die Geschwindigkeit verschiedener Gasteilchen im thermischen Gleichgewicht mit ihren Molekülmassen.

• Optik
• Linsen
• Spiegel
• Brennweite

• Erklären Sie die Bildentstehung hinter einer Sammellinse mittels Strahlendiagrammen.
• Wie verändert die Linse (Radius, Brechnungsindex und Durchmesser) die Größe und den Ort des Bildes (Vergrößerung, Helligkeit und Inversion)?

• Erdanziehungskraft
• Kreisbewegung
• Astronomie

• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen Sonne, Erde, Mond und Raumstation, ihre Bahnen und Positionen.
• Beschreiben Sie Größe von Sonne, Erde, Mond und Raumstation sowie deren Entfernung voneinander.
• Erklären Sie, wie die Schwerkraft die Bewegung unseres Sonnensystems bestimmt.
• Nennen Sie die Variablen, die die Stärke der Gravitation beeinflussen.
• Sagen Sie voraus, wie sich die Bewegung verändern würde, wenn die Schwerkraft größer oder schwächer wäre.

• Erdanziehungskraft
• Umgekehrtes Quadratwurzelgesetz
• Kräftepaare
• Drittes NEWTONsches Gesetz

• Untersuchen Sie den Zusammenhang zwischen der Gravitationskraft zweier Massen und dem Abstand dieser Massen.
• Erklären Sie NEWTONs drittes Gesetz für Gravitationskräfte.
• Ermittlen Sie die universelle Gravitationskonstante durch eine Messung.

• Erdanziehungskraft
• Umgekehrtes Quadratwurzelgesetz
• Kräftepaare
• Drittes NEWTONsches Gesetz

• Erkennen Sie den Zusammenhang zwischen Gravitationskraft, Massen der Körper und Abstand zwischen den Körpern. Wenden Sie das dritte NEWTONsche Gesetz für Gravitationskräfte an.
• Entwerfen Sie Experimente, die den quantitativen Zusammenhang zwischen Masse, Entfernung und Gravitationskraft bestimmen.
• Messen Sie die Gravitationskonstante.

• Federn
• Kraft
• Potentielle Energie
• HOOKEsches Gesetz
• Vektoren
• Federkonstante

• Untersuchen Sie den Zusammenhang zwischen Kraftaufwand, Federkraft, Federkonstante, Federlänge und potenzieller Energie.
• Erklären Sie wie die Zusammenschaltung von zwei Federn (hintereinander oder parallel) die effektive Federkonstante und die Federkräfte verändert.
• Sagen Sie voraus, wie die in der Feder gespeicherte potenzielle Energie sich mit der Federkonstante und die Federlänge verändert.

• Isotope
• Atommasse

• Definieren Sie den "Isotop" unter Verwendeung der Begriffe Massenzahl, Ordnungszahl, Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen.
• Ermittlen Sie für ein gegebenes Element Masse und Name eines Isotops.
• Diskutieren Sie folgende Aussage "Die Wahrscheinlichkeit, in der Natur ein Isotop eines Elements zu finden, ist für alle Isotope gleich."
• Ermitteln Sie die durchschnittliche Atommasse eines Elements aus der Häufigkeit und Masse seiner Isotope.
• Sagen Sie voraus, wie die Masse und der Namen eines Isotops sich verändert, wenn sich die Anzahl der Protonen, Neutronen oder Elektronen ändert.
• Sagen Sie voraus, wie sich die durchschnittliche Atommasse eines Elements verändert, wenn die Häufigkeit seiner Isotope ändert.

• Statische Elektrizität

• Erstellen Sie Modelle für die üblichen Konzepte der statischen Elektrizität (Ladungsübertragne, Anziehung, Abstossung und Erdung).

• Plattenkondensator
• Kondensator
• RC Stromkreis
• Stromkreise

• Erklären Sie die Beziehungen zwischen Spannung, Ladung, gespeicherter Energie und Kapazität.
• Sagen Sie voraus, wie sich die Kapazität ändert, wenn sich die Plattenfläche oder der Plattenabstand ändert.
• Beschreiben Sie, wie Ladung von einem Kondensator in eine Glühbirne fließt.

• Kraft
• Bewegung
• Reibung
• Geschwindigkeit
• Erstes NEWTONsches Gesetz

• Erklären Sie, wann sich Kräfte aufheben und wann nicht.
• Ermitteln Sie bei mehreren Kräften die resultierende Kraft (vektorielle Summe) auf ein Objekt.
• Beschreiben Sie die Bewegung eines Objektes, wenn die resultierende Kraft gleich Null ist.
• Sagen Sie die Bewegungsrichtung für eine Kombination von Kräften voraus.

• Elektrisches Feld
• Elektrostatik
• Äquipotential
• Elektrostatisches Potenzial
• Elektrische Ladung
• Spannung

• Welche Variablen bestimmen, wie geladene Körper interagieren?
• Sagen Sie voraus, wie geladene Körper interagieren.
• Beschreiben Sie Stärke und Richtung des elektrischen Feldes um einen geladenen Körper.
• Verwenden Sie Diagramme mit Vektoren, um die Wechselwirkungen zu beschreiben.

• SNELLIUSsches Gesetz
• Brechung
• Reflektion
• Optik
• Prismen
• Linsen
• Licht

• Erklären Sie die Lichtbrechung an der Grenzfläche zwischen zwei Medien und bestimmen Sie den Brechungswinkel.
• Wenden Sie das SNELLIUSsche Gesetz an für die Brechung eines Laserstrahls an der Grenzfläche zwischen zwei Medien.
• Beschreiben Sie, wie sich die Geschwindigkeit und die Wellenlänge des Lichts in verschiedenen Medien ändert.
• Beschreiben Sie die Auswirkungen der Änderung der Wellenlänge auf den Brechungswinkel.
• Erklären Sie, wie man mit einem Prisma einen Regenbogen erzeugen kann.

• Messung
• Periodische Bewegung
• HOOKEsches Gesetz

• Beschreiben Sie die natürliche Länge und Gleichgewichtsposition in Ihren eigenen Worten.
• Finden Sie die Beziehung zwischen Masse, Federkraft (Federkonstante) und Dehnung (Verschiebung).
• Entwerfen Sie ein Experiment, um die Masse eines unbekannten Objekts zu bestimmen.
• Entwickeln Sie eine Methode zur Messung des Zeitraums.
• Bestimmen Sie die Faktoren, die die Schwingungsdauer beeinflussen.
• Vergleichen Sie die Schwerkraft auf Planet X mit unserem Planeten.
• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen den Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren und ihre Beziehung zur Bewegung an verschiedenen Punkten der Schwingung.

• Periodische Bewegung
• HOOKEsches Gesetz
• Energieerhaltung
• NEWTONsches Gesetz
• Messung
• Vektoren

• Bestimmen Sie die Faktoren, die die Schwingungsdauer beeinflussen.
• Finde den Wert von g auf Planet X.
• Entwerfen Sie ein Experiment, um die Masse eines unbekannten Objekts zu bestimmen.
• Beschreiben Sie die Beziehung zwischen den Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren und ihre Beziehung zur Bewegung an verschiedenen Punkten der Schwingung.
• Erklären Sie, wie sich das Freikörperdiagramm der Masse während ihrer Schwingung ändert.
• Erklären Sie die Erhaltung mechanischer Energie anhand von kinetischem, elastischem Potential, Gravitationspotential und thermischer Energie.

• Beschreiben Sie die Unterschiede zwischen Atomen und Molekülen.
• Konstruieren Sie einfache Moleküle aus Atomen.
• Erkennen Sie, dass der Index in der Summenformel die Anzahl eines Atoms im Molekül angibt.
• Erkennen Sie, dass die stöchiometrische Umsatzzahl die Gesamtzahl der Moleküle anzeigt.
• Verknüpfen Sie den Namen eines Moleküls mit mehreren Darstellungen.

• Moleküle
• Photonen
• Absorption
• Licht

• Entdecken Sie, wie Licht mit Molekülen in der Atmosphäre wechselwirkt und dass die die Absorption vom Molekül und der Strahlungsart abhängt.
• Korrelieren Sie die Energie des Lichts mit der resultierenden Bewegung (Energie steigt von Mikrowellen zur ultraviolettem Strahlung an).
• Sagen Sie die Bewegung eines Moleküls voraus, wenn die Art des adsorbieren Lichts gegeben ist.
• Korrelieren Sie die Struktur eines Moleküls mit der Art und Weise, wie es mit Licht wechselwirkt.

• VSEPR (Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßung)
• Einsame Elektronenpaare
• Bindungen
• Bindungswinkel
• Moleküle
• Molecular Geometry
• Electron Geometry

• Erkennen Sie, dass die Form eines Moleküls aus der Abstoßung zwischen Elektronengruppen resultiert.
• Erkennen Sie den Unterschied zwischen Elektronen- und molekularer Geometrie.
• Benennen Sie Molekül und Elektronen Geometrie für Moleküle mit bis zu sechs Elektronengruppen um ein Zentralatom.
• Vergleichen Sie Voraussagen von Bindungswinkeln nach dem VSEPR-Modell mit realen Molekülen.
• Beschreiben Sie, wie Elektronenpaare Bindungswinkel in realen Molekülen beeinflussen.

• Molekulare Geometrie
• Bindungen
• VSEPR (Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßung)
• Bindungswinkel
• Moleküle

• Erkennen Sie, dass die Form eines Moleküls aus der Abstoßung zwischen Atomen resultiert.
• Erkennen Sie, dass die Bindungen nicht starr sind, sondern sich als Folge von Abstoßungen drehen können.

Eigenmoden oder Normalmoden sind spezielle Bewegungen eines schwingungsfähigen Systems. Es handelt sich – neben der gleichförmigen Bewegung des ganzen Systems – um diejenigen periodischen Bewegungen, bei denen alle Komponenten des Systems die gleiche Frequenz zeigen, wenn das System nach einer Anregung sich selbst überlassen bleibt. Eine solche Frequenz wird als Eigenfrequenz des Systems bezeichnet, die entsprechende Eigenmode auch als Eigenschwingung, denn bei kleinen Amplituden sind es ungedämpfte harmonische Schwingungen.

• Erklären Sie, was ein normaler Modus ist.
• Erläutern Sie, was man unter der Frequenz, der Amplitude und der Phase eines normalen Modus versteht.
• Erklären Sie, warum unterschiedliche normale Moden unterschiedliche Frequenzen haben und warum höhere Moden höhere Frequenzen besitzen.
• Ermitteln Sie, wie viele normale Moden ein bestimmtes System hat skizzieren Sie die Moden qualitativ (1D-und 2D-Systeme).
• Erklären Sie den Unterschied zwischen Longitudinal- und Transversalmoden in einem eindimensionalem System.
• Erklären Sie, wie sich die Phase der normalen Modenauf die Bewegung des Systems auswirkt.
• Erklären Sie qualitativ, wie jeder beliebige Zustand eines Systems als Summe der normalen Moden geschrieben werden kann, d.h. erklären Sie die Superposition.
• Erklären Sie, welche Eigenschaften des Systems durch die Anfangsbedingungen bestimmt werden, welche Eigenschaften zeitunabhängig und welche Eigenschaften zeitabhängig sind.
• Erklären Sie, warum sich die Temperatur einer Metallplatte erhöht, wenn man darauf schlägt.

• OHMsches Gesetz
• Stromkreise
• Strom
• Widerstand
• Spannung

• Wie ändert sich der Strom durch den Widerstand, wenn Sie die Batteriespannung ändern? Kann es sein, dass Strom und Widerstand konstant bleiben? Wie verändert sich die Stromstärke und die Batteriespannung, wenn Sie den Wert der Widerstands ändern? Kann es sein, dass Strom und Spannung konstant bleiben?

• Periodische Bewegung
• Einfache harmonische Bewegung
• Energieerhaltung
• Periode
• Pendel

• Entwerfen Sie Experimente, um die Variablen einer Pendelbewegung zu untersuchen.
• Verwenden Sie eine Lichtschranke, um die Abhängigkeit der Periode eines Pendels von verschiedenen Parametern zu messen.
• Bestimmen Sie die Gravitationsbeschleunigung eines Planeten X.
• Erläutern Sie das Konzept der Erhaltung der mechanischen Energie mit kinetischer Energie und potenzieller Energie.
• Beschreiben Sie ein Energiediagramm bei ausgewählten Positionen oder Geschwindigkeiten.

• Kinematik
• Luftwiderstand
• Parabelförmige Kurve
• Vektoren
• Strömungswiderstand Kraft
• Wurfbewegung

• Sagen Sie voraus, wie unterschiedlichen Anfangsbedingungen den Weg eines Projektils beeiflusst (verschiedene Objekte, Winkel, Anfangsgeschwindigkeit, Masse, Durchmesser, Anfangshöhe, Luftwiderstand).
• Begründen Sie Ihre Vorhersagen.
• Diskutieren Sie Wurfbewegungen, wie sie im vorkommen (Winkel, Anfangsgeschwindigkeit, Anfangshöhe, Reichweite, maximale Höhe, Zeit).
• Beschreiben Sie, warum diese Simulation eine gute Methode darstellt, Projektilen zu untersuchen.

• Reibung
• Thermodynamik
• Wärme

• Beschreiben Sie das Phänomen der Reibung auf molekularer Ebene.
• Beschreiben Sie die Molekularbewegung in Materie. Verwenden Sie dazu Diagramme, erläutern Sie den Einfluß von Teilchenmassse und Temperatur auf die Bewegung, erklären Sie die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Bewegung in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen und erläutern Sie, wie Größe und Geschwindigkeit der Gasmoleküle mit alltäglichen Phänomenen zusammenhängen.

• Atomkern
• Atomare Stuktur
• Quantenmechanik

• Beschreiben Sie den qualitativen Unterschied zwischen Streuung an einem positiv geladenen Kern und einem elektrisch neutralen THOMSONschen Plumpudding-Atom
• Beschreiben Sie qualitativ, wie der Ablenkwinkel abhängt von: Energie der ankommenden Teilchen, Aufprallparameter, Ladung des Kerns

• Beschreiben Sie den Einfluss der Temperatur auf das Spektrum eines schwarzen Körpers (Hohlraumstrahlung).
• Was passiert mit der Form der Kurve und ihrem Maximum?
• Was passiert mit der Hohlraumstrahlung, wenn Sie die Temperatur absenken?
• Stellen Sie die Temperatur einer Glühbirne ein (ca. 3000 K). Wie effizient sind Glühbirnen für die Erzeugung von Licht? Warum sind Glühbirnen heiß?
• Sie sehen zwei glühende Objekte - eines leuchtet orange, das andere leuchtet blau. Welches ist heißer?

• Zusammenstöße
• Energieerhaltung
• Conservation of Momentum
• Elastizität

• Zeichnen Sie vorher-nachher Bilder von Stößen.
• Beschreiben Sie die vorher-nachher Situation mit Impuls-Vektoren.
• Wenden Sie den Impulserhaltungssatz an, um Kollisionen zu berechnen.
• Erklären Sie, warum die kinetische Energie bei einigen Stößen nicht erhalten bleibt.
• Bestimmen Sie die Änderung der mechanischen Energie bei Stößen unterschiedlicher "Elastizität".
• Was bedeutet "Elastizität"?

• Reihenschaltung
• Parallelschaltung
• OHMsches Gesetz
• KIRCHHOFFsches Gesetz

• Diskutieren Sie grundsätzliche Zusammenhänge in der Elektrizitätslehre.
• Bauen Sie Schaltungen nach schematischen Schaltplänen.
• Verwenden Sie Amperemeter und Voltmeter, um eine Schaltung zu vermessen.
• Erklären Sie Beziehungen zwischen den Messwerten in den Schaltungen.
• Diskutieren Sie Strom und Spannung bei Parallel- und Reihenschaltung.
• Bestimmen Sie den Widerstand von Alltagsgegenständen.

• Reihenschaltung
• Parallelschaltung
• OHMsches Gesetz
• KIRCHHOFFsches Gesetz

• Diskutieren Sie grundsätzliche Zusammenhänge in der Elektrizitätslehre.
• Bauen Sie Schaltungen nach schematischen Schaltplänen.
• Verwenden Sie Amperemeter und Voltmeter, um eine Schaltung zu vermessen.
• Erklären Sie Beziehungen zwischen den Messwerten in den Schaltungen.
• Diskutieren Sie Strom und Spannung bei Parallel- und Reihenschaltung.
• Bestimmen Sie den Widerstand von Alltagsgegenständen.

• RLC Stromkreis
• Wechselstromkreis
• KIRCHHOFFsches Gesetz
• OHMsches Gesetz

• Grundlegende elektrische Zusammenhänge in Reihen- und Parallelschaltung erklären.
• Verwenden Sie ein Amperemeter und ein Voltmeter, um Messwerte in Schaltkreisen zu nehmen.
• Begründen Sie die Messungen und Beziehungen in Schaltkreisen.
• Erstellen Sie Schaltungen aus schematischen Zeichnungen.
• Bestimmen Sie, ob gemeinsame Objekte Leiter oder Isolatoren sind.
• Vergleichen und kontrastieren Sie AC- und DC-Schaltungen.
• Beschreiben Sie, wie sich Kondensatoren und Induktivitäten in einem Stromkreis verhalten.
• Ermitteln Sie experimentell die RC-Zeitkonstante.
• Bauen Sie RLC-Schaltungen auf und bestimmen Sie die Resonanzbedingungen.

• RLC Stromkreis
• Wechselstromkreis
• KIRCHHOFFsches Gesetz
• OHMsches Gesetz

• Diskutieren Sie grundsätzliche Zusammenhänge in der Elektrizitätslehre.
• Bauen Sie Schaltungen nach schematischen Schaltplänen.
• Verwenden Sie Amperemeter und Voltmeter, um eine Schaltung zu vermessen.
• Erklären Sie Beziehungen zwischen den Messwerten in den Schaltungen.
• Diskutieren Sie Strom und Spannung bei Parallel- und Reihenschaltung.
• Bestimmen Sie den Widerstand von Alltagsgegenständen in der "Wundertüte".
• Erklären Sie, wie sich ein Kondensator in einer Schaltung auflädt und entlädt.
• Diskutieren Sie das Verhalten einer Induktivität in einem Stromkreis.

• Druck
• Flüssigkeiten
• Dichte

• Untersuchen Sie, wie sich der Druck in Luft und Wasser verändert.
• Welche Möglichkeiten gibt es, den Druck zu ändern?
• Sagen Sie den Druck für eine Vielzahl von Situationen voraus.

• Wellen
• Frequenz
• Amplitude
• Dämpfung

• Nennen Sie charakteristische Welleneigenschaften in allgemein verständlicher Sprache.
• Sagen Sie das Verhalten von Wellen in unterschiedliche Medium und bei Reflexion voraus.

• Frequenz
• Amplitude
• Phasengeschwindigkeit
• Wellenlänge
• Wasser
• Klang
• Licht

• Machen Sie Wellen mit einem tropfenden Wasserhahn, einem Audio-Lautsprecher oder einem Laser! Stellen Sie Frequenz und Amplitude ein und beobachten Sie die Auswirkungen. Hören Sie den vom Lautsprecher erzeugten Ton und entdecken Sie, was die Farbe des Lichts bestimmt.

• Beobachten Sie Wasserwellen, Schallwellen und Lichtwellen und entdecken Sie Ihre Gemeinsamkeiten.
• Welche Größen werden in diesen drei Fälle durch die Sinuswelle dargestellt?
• Verwenden Sie mehrere Quellen mit unterschiedlichen Abständen und beobachten Sie die sich ändernden Interferenzmuster.
• Identifizieren Sie Punkte konstruktiver und destruktiver Interferenz mit bloßem Auge oder mit Hilfe von Detektoren.
• Beobachten Sie das Verhalten der Wellen beim Durchgang durch einen oder zwei Spalte. Welche Art Muster erzeugen die Spalte? Wie können Sie diese Muster verändern?
• Berechnen Sie für die Lichtwellen die Lage der Interferenz-Maxima mit der BRAGGschen Gleichung d sin(θ) = mλ. Überprüfen Sie Ihre Voraussage mit dem Maßband.

• Spezifischer Widerstand
• Widerstand
• Stromkreise

• Welche Parameter eines Widerstandes sind variabel in diesem Modell?
• Wie beeinflusst jeder Parameter den Widerstand?
• Versuchen Sie dieses Verhalten zu erklären.