NGSS High School Physics
Next Generation Science Standards physical-science performance expectations (HS-PS2 forces, HS-PS3 energy, HS-PS4 waves) with linked labs.
Namen und Details von Standards können in nicht-englischen Benutzeroberflächen auf Englisch bleiben.
Forces and Newton's second law (HS-PS2-1)
Analyze data to support the claim that net force, mass, and acceleration are mathematically related.
Core
- Wurfbewegung →
- Endgeschwindigkeit →
- Kraftlabor →
- Entgegengesetzte Kräfte →
- Freier Fall →
- Fall auf dem Mond →
Extension
Conservation of momentum (HS-PS2-2)
Use mathematical models to show that the total momentum of a system is conserved when no net external force acts on it.
Core
Energy accounting in systems (HS-PS3-1)
Model how the change in energy of one part of a system relates to energy flows into and out of the rest of the system.
Core
- Kugel auf schiefer Ebene →
- Reibungsrampe →
- Springende Kugel →
- Inelastischer Stoß →
- Pendel →
- Masse an Feder →
Extension
Gravitational and electrostatic forces (HS-PS2-4)
Use Newton's law of gravitation and Coulomb's law to describe and predict the forces between objects.
Core
Thermal energy transfer (HS-PS3-4)
Investigate how thermal energy moves between objects at different temperatures toward a more uniform distribution.
Core
- Ideales Gas — Sandbox →
- Kinetische Theorie — Sandbox →
- Isotherme Kompression →
- Isobare Erwärmung →
- Isochore Erwärmung →
- Adiabatische Expansion →
- Heiß-kalt-Mischen →
- Leitungsstab →
- Carnot-Kreisprozess →
- Otto-Kreisprozess →
- Kühlschrank (umgekehrter Carnot) →
- Stirling-Kreisprozess →
- Isotherme Expansion — Entropieänderung →
- Reversibler Carnot-Kreisprozess — Entropie →
Wave properties (HS-PS4-1)
Relate the frequency, wavelength, and speed of waves traveling through different media.
Core
- Laufende Welle auf Saite →
- Zwei-Quellen-Schwebungen →
- Stehende Welle auf Saite →
- Doppler — sich nähernde Quelle →
- Schallintensität vs Abstand →
- Dezibel-Skala am Ohr →
- Reiche Klangfarbe (Obertöne) →
- Rohrresonanz →
Practice
- Sammellinse — reelles Bild →
- Brennpunkt — parallele Strahlen →
- Lupe (Objekt innerhalb f) →
- Streulinse — virtuelles Bild →
- Hohlspiegel — reelles Bild →
- Konvexspiegel — virtuelles Bild →
- Planspiegel →
- Scheinbare Tiefe (flache Grenzfläche) →
- Totalreflexion →
- Zwei-Linsen-Relais →
- Mikroskop (winklig) →
- Zwei-Linsen-Vergrößerer →
- Weißlicht-Prisma →
- Minimale Ablenkung →
- Flintglas-Prisma (mehr Dispersion) →
- Dünnes (kleines Apex) Prisma →
- Wasser-Prisma (Regenbogen) →
- Linsenbauer-Linse (aus Radien) →
- Normales Auge →
- Myopie (kurzsichtig) →
- Myopie korrigiert →
- Hyperopie (weitsichtig) →
- Hyperopie korrigiert →
- Youngs Doppelspalt →
- Einzelspalt-Beugung →
- Beugungsgitter →
- Dünnschicht-Interferenz →
- Einfache Lupe (winklig) →
- Astronomisches Teleskop →
- Mikroskop (winklig) →
- Gekreuzte Polarisatoren →
- Drei-Polarisator-Paradoxon →
- Brewster-Winkel →
Electric current and magnetic fields (HS-PS2-5)
Show that an electric current can produce a magnetic field, and a changing magnetic field can produce an electric current.
Core
- Ladung im B-Feld →
- Stromführender Draht →
- Spulenfeld →
- Ändernder magnetischer Fluss (ΔB) →
- Ändernde Schleifenfläche (ΔA) →
- Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) →
- RLC bei Resonanz →
- RLC neben Resonanz →
- Gekoppelter stationärer RLC-Kreis →
Practice
- Einzelner Widerstand →
- Widerstände in Reihe →
- Widerstände parallel →
- Geschaltete Lampe →
- Batterien in Reihe →
- Gemessener Schaltkreis →
- Zwei Lampen (Reihe) →
- Zwei Lampen (parallel) →
- Lampe kurzschließen →
- Dimmer (Rheostat + Lampe) →
- Messgeräte richtig platziert →
- Messgeräte vertauscht (was man nicht tun sollte) →
- RC-Laden →
- RL-Schaltkreis →
- Serien-RLC →
Energy in particle motion and fields (HS-PS3-2)
Model energy at the macroscopic scale as either the motion of particles or energy stored in electric and magnetic fields.
Core
Wave-particle duality of light (HS-PS4-3)
Evaluate the evidence for describing electromagnetic radiation with either a wave model or a particle model.
Core
- Photoelektrische Schwelle →
- Gegenspannung →
- Natrium-Fotozelle →
- Compton-Streuung bei 90° →
- Compton-Rückstreuung (180°) →
- Compton-Streuung bei 45° →
Extension
- Balmer-α (Hα)-Linie →
- Lyman-α-Linie →
- Paschen-β-Linie →
- Kohlenstoff-14-Zerfall →
- Tc-99m medizinischer Tracer →
- Eisen-56-Bindungsenergie →
- Elektron-de-Broglie-Wellenlänge →
- Elektronen-Doppelspalt →
- Langsames Elektronen-Wellenpaket →
- Heisenberg-Elektron →
- Kernskalige Einschränkung →
- Ort-Impuls-Kompromiss →
- Lichtuhr-Zeitdilatation →
- Myonen-Atmosphären-Überleben →
- Längenkontraktion bei β = 0,9 →
- Elektron-KE: klassisch vs relativistisch →