Schwerpunktsfach Physik und Anwendungen der Mathematik
Schwerpunktsfach Physik und Anwendungen der Mathematik
Schwerpunktsfach Physik und Anwendungen der Mathematik
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<strong>Schwerpunktsfach</strong> <strong>Physik</strong> <strong>und</strong> <strong>Anwendungen</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Mathematik</strong><br />
Information zu den Maturaprüfungen<br />
Sie werden jeweils schriftlich <strong>und</strong> mündlich geprüft. Bei beiden Prüfungen ist die Kenntnis<br />
von Methoden wichtiger als das reine Faktenwissen. Konkrete Probleme müssen – innerhalb<br />
des Prüfungsstoffes - angepackt <strong>und</strong> gelöst werden können.<br />
Für die schriftliche Prüfung werden jeweils Formelsammlungen zur Verfügung gestellt. Der<br />
Taschenrechner darf an den schriftlichen Prüfungen verwendet werden. Während <strong>der</strong> Vorbereitung<br />
<strong>der</strong> mündlichen Prüfung liegen nur ein A4-Blatt <strong>und</strong> ein Bleistift für Notizen auf.<br />
Schriftliche Prüfung<br />
Dauer 180 Minuten<br />
Wir stellen im <strong>Physik</strong>teil 5 Aufgaben. Bewertet werden alle angefangenen Aufgaben. Maximal<br />
erreichbar sind in den Teilen <strong>Physik</strong> <strong>und</strong> <strong>Anwendungen</strong> <strong>der</strong> <strong>Mathematik</strong> je 30 Punkte.<br />
Die Note 6 wird bei einer Gesamtpunktzahl von 50 erteilt. Die Umrechnung <strong>der</strong> Punktzahl zur<br />
Note ist linear.<br />
Mündliche Prüfung<br />
Dauer 15 Minuten<br />
Je<strong>der</strong> Kandidat zieht aus einem Topf seine beiden Fragen – eine mit Schwerpunkt <strong>Anwendungen</strong><br />
<strong>der</strong> <strong>Mathematik</strong>, eine mit Schwerpunkt <strong>Physik</strong>. Anschliessend besteht während 15<br />
Minuten die Möglichkeit, sich auf das Prüfungsgespräch vorzubereiten. Der Kandidat bestimmt,<br />
mit welcher Frage er beginnt.<br />
Während dem Gespräch sind beide Fachlehrer <strong>und</strong> ein externer Experte anwesend. Sie beantworten<br />
die Fragen mündlich, schriftliche Erörterungen erfolgen am Tisch. Warten Sie nicht ab<br />
bis wir Ihnen Fragen stellen, son<strong>der</strong>n legen Sie dar, was Sie zu <strong>der</strong> Frage zu sagen haben.<br />
Lassen Sie sich auch durch Verständnisfragen unsererseits nicht in Verlegenheit bringen. Die<br />
mündliche Prüfung wird eher auf Verständnisfragen als auf das Bearbeiten von physikalischen<br />
Rechenbeispielen ausgerichtet.<br />
Prüfungsstoff Matura – Teil <strong>Physik</strong><br />
Mechanik<br />
Geradlinige Bewegungen<br />
Kreisförmige Bewegungen<br />
Kräfte<br />
Gravitation<br />
Gr<strong>und</strong>gesetze <strong>der</strong> Mechanik<br />
Energie<br />
Drehimpuls<br />
Druck<br />
Gleichförmige, gleichmässig beschleunigte Bewegung<br />
Überlagerung von Bewegungen, z.B. Würfe<br />
Gleichförmige, gleichmässig beschleunigte Kreisbewegung<br />
Gewichtskraft, Fe<strong>der</strong>kraft, Reibungskräfte, Zentripetalkräfte<br />
Kräftegleichgewicht, Addition & Zerlegen von Kräften<br />
Gravitationsgesetz, Gravitationskonstante<br />
Actio = Reactio, F = m a, Trägheit<br />
Arbeit, Leistung, kinetische <strong>und</strong> potentielle Energie, Rotationsenergie,<br />
Energieerhaltung, Wirkungsgrad<br />
Erhaltungssatz des Drehimpulses, Drehmoment, Trägheitsmoment,<br />
Satz von Steiner<br />
ideales Gas, ideale Flüssigkeit<br />
Dichte, Kolben- <strong>und</strong> hydrostatischer Druck, Auftrieb,<br />
barometrische Höhenformel<br />
Bedingungen <strong>und</strong> Stoff Matura 2007 Seite 1/3
<strong>Schwerpunktsfach</strong> <strong>Physik</strong> <strong>und</strong> <strong>Anwendungen</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Mathematik</strong><br />
Wärmelehre<br />
Temperatur<br />
Energiebetrachtung<br />
Ideales Gas<br />
Wärmekraftmaschinen<br />
Kältetechnik<br />
Definition, Wärmeausdehnung<br />
Wärme, Arbeit, innere Energie, Energieerhaltung,<br />
Erster <strong>und</strong> Zweiter Hauptsatz<br />
Zustandsgleichung, Gasgesetze<br />
Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung<br />
2<br />
( v berechnen, Unterschiede zu v, v<br />
w<br />
)<br />
Kreisprozesse <strong>und</strong> Wirkungsgrad<br />
Idealer Wirkungsgrad, Carnotprozess<br />
Wärmepumpe, Kühlschrank<br />
Elektrodynamik<br />
Ruhende Ladungen<br />
Bewegte Ladungen im Leiter<br />
Magnetismus<br />
Bewegte Ladungen in Fel<strong>der</strong>n<br />
Induktion<br />
Kondensator <strong>und</strong> Spule<br />
Wechselstromkreis<br />
Elektrischer Schwingkreis<br />
Coulombkraft, elektrisches Feld, Influenz<br />
Spezielle elektrische Fel<strong>der</strong> – homogen, punktförmig<br />
Potential, Spannung<br />
Strom, Ladungsträgerdichte, Drift- & Signalausbreitungsgeschwindigkeit,<br />
elektrischer Wi<strong>der</strong>stand, Material- <strong>und</strong> Temperaturabhängigkeit,<br />
Ohmsches Gesetz,<br />
Parallel- <strong>und</strong> Reihenschaltungen,<br />
Energie <strong>und</strong> Leistung im geschlossenen Stromkreis<br />
Magnetisierung <strong>und</strong> Curietemperatur (Phänomene),<br />
magnetisches Feld<br />
Kraft im elektrischen Feld, Lorentzkraft<br />
Fadenstrahlrohr, Elektronenstrahlröhre<br />
Vergleich <strong>der</strong> Fel<strong>der</strong><br />
Magnetischer Fluss, Induktionsspannung, Lenzsche Regel,<br />
Prinzip Elektromotor, Generator, Transformator<br />
Laden, entladen, Polarisation, Kapazität,<br />
Magnetfeld, Induktivität, C <strong>und</strong> L als Wi<strong>der</strong>stände mit<br />
sinusförmigem Wechselstrom<br />
Phasenverschiebungen, Resonanz für in Reihe geschaltete<br />
Spule <strong>und</strong> Kondensator<br />
Schwingungsgleichung nach Thomson, Entstehung <strong>und</strong><br />
Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung<br />
Spektrum elektromagnetischer Strahlung<br />
Schwingungen<br />
Harmonische Schwingung<br />
Gedämpfte Schwingung<br />
Erzwungene Schwingung<br />
Differentialgleichung, Kinematische Gesetze, Pendelarten<br />
(Fe<strong>der</strong>- , Fadenpendel)<br />
Überlagerung (Schwingungsrichtung parallel, senkrecht)<br />
Dämpfungsarten, Kinematik <strong>der</strong> linearen Dämpfung<br />
Resonanz (Amplitude <strong>und</strong> Phase), Rückkopplung<br />
Bedingungen <strong>und</strong> Stoff Matura 2007 Seite 2/3
<strong>Schwerpunktsfach</strong> <strong>Physik</strong> <strong>und</strong> <strong>Anwendungen</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Mathematik</strong><br />
Wellen<br />
Harmonische Welle<br />
Akustik<br />
Optik<br />
Elektromagnetische Wellen<br />
Ausbreitung, Wellenarten (transversal, longitudinal)<br />
Differentialgleichung <strong>und</strong> Kinematik<br />
Huygenssches Prinzip Reflexion, Brechung, Totalreflexion,<br />
Beugung<br />
Überlagerung, stehende Wellen, Dopplereffekt<br />
Tonhöhe, Schallausbreitung, Ton <strong>und</strong> Klang, Fourieranalyse,<br />
Schallpegel<br />
Optische Elemente: Planspiegel, Hohlspiegel, planparallele<br />
Platte, Prisma, Dünne Linsen<br />
Dispersion, lineare Polarisation<br />
Spezielle Relativitätstheorie<br />
Aufbau <strong>der</strong> Theorie<br />
Postulate Einsteins<br />
Messung <strong>der</strong> Lichtgeschwindigkeit<br />
Zeit <strong>und</strong> Länge, Geschwindigkeitsaddition<br />
Relativistischer Dopplereffekt<br />
Minkowski-Diagramme<br />
Relativistische Massenzunahme, E = mc 2 ,<br />
Energieerhaltung<br />
Quantenphysik<br />
Lichtquanten<br />
Welle-Teilchen-Dualismus<br />
Äusserer Photoeffekt<br />
Compton-Effekt<br />
Doppelspaltversuch<br />
Materiewellen, de Broglie Wellenlänge<br />
Heisenbergsche Unschärferelation<br />
Kernphysik<br />
Atomkern<br />
Aufbau, Modelle<br />
Massendefekt, Bindungsenergie Ähnlichkeit zu chemischen<br />
Bindungen<br />
Kernspaltung, Kernfusion Radioaktivität<br />
Kernreaktor<br />
Bedingungen <strong>und</strong> Stoff Matura 2007 Seite 3/3
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