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Bearbeitungszeit45 Minuten
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45:00
Die Uhr ist freiwillig. Du kannst sie starten, wenn du üben willst, wie sich 45 Minuten anfühlen.
So arbeitest du mit dieser Arbeit
- Leg dir Papier, Stift, Lineal und einen Taschenrechner bereit. Starte die Uhr.
- Bearbeite alle 12 Aufgaben auf dem Papier. Schreibe bei Rechenaufgaben immer den Rechenweg auf — dafür gibt es Punkte.
- Erst wenn du fertig bist: Öffne bei jeder Aufgabe den Erwartungshorizont, vergleiche und trage deine Punkte ein.
- Unten klickst du auf „Auswerten“. Du bekommst Punktzahl, Prozent und Note.
AFB I
Wissen und Wiedergeben
20 PunkteA1
Fachbegriffe gesucht
AFB I
5 Punkte
Zu jeder Beschreibung gehört genau ein Fachbegriff aus der Optik. Schreibe ihn auf.
a) Körper, die Licht selbst erzeugen — zum Beispiel die Sonne, eine Kerzenflamme oder eine LED. 1 P
b) Die Linie, die senkrecht auf dem Spiegel steht. Von ihr aus werden alle Winkel gemessen. 1 P
c) Der Abstand zwischen der Mitte einer Linse und ihrem Brennpunkt. 1 P
d) Das ganze Farbband von Rot bis Violett hinter einem Prisma. 1 P
e) Bei der Lochkamera: der Abstand vom Loch bis zum Schirm. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Selbstleuchter (auch: Lichtquelle / Sender) | 1 |
| b) Lot | 1 |
| c) Brennweite (Zeichen f) — nicht „Brennpunkt“, denn das ist ein Ort, keine Länge | 1 |
| d) Spektrum | 1 |
| e) Bildweite (Zeichen b) | 1 |
Summe: 5 Punkte · Jeder richtige Begriff zählt einzeln, Rechtschreibfehler kosten keinen Punkt.
von 5 P
A2
Das Mondbild im Hausaufgabenheft
AFB I
4 Punkte
In deinem Hausaufgabenheft ist an jedem Tag am Rand ein kleines Mondbild gedruckt.
a) Am Dienstag ist genau die rechte Hälfte hell. Wie heißt diese Phase, und nimmt der Mond zu oder ab? 1 P
b) Nenne die Eselsbrücke, mit der du zunehmend und abnehmend unterscheidest. 1 P
c) Wie viele Tage dauert ein ganzer Phasenzyklus von Neumond bis zum nächsten Neumond? 1 P
d) Wie viele Tage liegen ungefähr zwischen zwei Hauptphasen? Schreibe die Rechnung auf. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Erstes Viertel (Halbmond); der Mond ist zunehmend. Nur beides zusammen gibt den Punkt. | 1 |
| b) Z/A-Regel: Sieht der Mond aus wie ein Z (rechte Hälfte hell), ist er zunehmend; sieht er aus wie ein A (linke Hälfte hell), ist er abnehmend. | 1 |
| c) 29,5 Tage | 1 |
| d) Rechnung 29,5 : 4 ≈ 7,4 Tage — also gut eine Woche. (Vier Hauptphasen: Neumond, Erstes Viertel, Vollmond, Letztes Viertel.) | 1 |
Summe: 4 Punkte
von 4 P
A3
Die Schlitzblende auf dem Spiegel
AFB I
4 Punkte
In der Physik-AG schickt ihr mit einer Taschenlampe und einer Schlitzblende ein schmales Lichtbündel auf einen ebenen Spiegel. Die Skizze zeigt den Spiegel, das Lot und den einfallenden Strahl. Der Einfallswinkel beträgt 30°.
a) Wie groß ist der Ausfallswinkel? 1 P
b) Wie groß ist der Winkel zwischen dem einfallenden und dem reflektierten Strahl? Schreibe die Rechnung auf. 1 P
c) Ihr dreht den Spiegel. Jetzt beträgt der Winkel zwischen dem Strahl und der Spiegelfläche 20°. Wie groß ist nun der Einfallswinkel? Rechne. 1 P
d) Nenne das Reflexionsgesetz in einem vollständigen Satz. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Ausfallswinkel = 30° | 1 |
| b) 30° + 30° = 60° — der Winkel zwischen den beiden Strahlen ist doppelt so groß wie der Einfallswinkel. | 1 |
| c) 90° − 20° = 70°. Das Lot steht senkrecht auf dem Spiegel, deshalb ergänzen sich der Winkel zur Fläche und der Winkel zum Lot zu 90°. | 1 |
| d) „Der Einfallswinkel ist genauso groß wie der Ausfallswinkel. Beide werden vom Lot aus gemessen.“ Ohne den Hinweis auf das Lot nur halber Wert — dann bitte 0 oder 1 nach Gefühl, im Zweifel 1. | 1 |
Summe: 4 Punkte · Häufigster Fehler in c): vom Spiegel statt vom Lot aus messen.
von 4 P
Strahlengang am ebenen Spiegel
A4
Die Tafel im Foyer der Sternwarte
AFB I
4 Punkte
Im Foyer der Sternwarte hängt eine Tafel: „Licht legt in einer Sekunde rund 300 000 km zurück.“ Rechne damit und schreibe jeden Rechenweg auf.
a) Wie weit kommt Licht in 3 Sekunden? 2 P
b) Ein Lichtsignal legt 1 200 000 km zurück. Wie lange ist es unterwegs? 2 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Ansatz: Strecke = Geschwindigkeit · Zeit, also 300 000 km · 3 | 1 |
| a) Ergebnis 900 000 km mit Einheit | 1 |
| b) Ansatz: Zeit = Strecke : Geschwindigkeit, also 1 200 000 : 300 000 | 1 |
| b) Ergebnis 4 s mit Einheit | 1 |
Summe: 4 Punkte · Nur das Ergebnis ohne Rechenweg gibt jeweils 1 Punkt. Vorsicht beim Kürzen der Nullen.
von 4 P
A5
Zwei Karten an der Pinnwand
AFB I
3 Punkte
An der Pinnwand im Physikraum hängen zwei Karten:
Karte 1: Sonne – Mond – Erde · Karte 2: Sonne – Erde – Mond
a) Welche Karte gehört zur Sonnenfinsternis, welche zur Mondfinsternis? 1 P
b) Nenne die Merkregel, mit der man das entscheidet. 1 P
c) Bei welcher Mondphase ist eine Mondfinsternis möglich? 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Karte 1 (Sonne – Mond – Erde) = Sonnenfinsternis, Karte 2 (Sonne – Erde – Mond) = Mondfinsternis. Nur beides zusammen gibt den Punkt. | 1 |
| b) „Der Körper in der Mitte wirft den Schatten.“ Mond in der Mitte → sein Schatten fällt auf die Erde; Erde in der Mitte → ihr Schatten fällt auf den Mond. | 1 |
| c) Nur bei Vollmond | 1 |
Summe: 3 Punkte
von 3 P
AFB II
Anwenden und Erklären
22 PunkteA6
Die Schattenwand beim Schulfest
AFB II
5 Punkte
Beim Schulfest baut ihr eine Schattenwand auf. Eine sehr kleine, punktförmige LED-Lampe steht 60 cm vor einer Pappfigur. Die Wand ist 180 cm von der Lampe entfernt. Die Pappfigur ist 20 cm hoch.
a) Beschreibe mithilfe der Skizze den Aufbau des Versuchs: Was steht wo, und wie laufen die Lichtstrahlen? 1 P
b) Berechne, wie hoch der Schatten an der Wand wird. Schreibe den Rechenweg auf. 2 P
c) Ihr schiebt die Figur näher an die Wand. Wird der Schatten größer oder kleiner? Begründe. 1 P
d) Warum hat der Schatten hier einen messerscharfen Rand und keinen Halbschatten? 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Reihenfolge Lampe – Pappfigur – Wand auf einer Linie; von der Lampe laufen die Strahlen geradlinig an der Figur vorbei und werden dabei immer weiter auseinandergezogen. Hinter der Figur bleibt der Schatten. | 1 |
| b) Vergrößerungsfaktor 180 cm : 60 cm = 3 | 1 |
| b) Schattenhöhe 20 cm · 3 = 60 cm (mit Einheit) | 1 |
| c) Der Schatten wird kleiner. Je näher das Hindernis an der Wand steht, desto kleiner ist der Faktor — der Schatten nähert sich der wahren Größe der Figur. | 1 |
| d) Die Lampe ist punktförmig. Eine Punktquelle erzeugt genau einen Schattenbereich mit scharfem Rand; ein Halbschatten entsteht nur bei einer ausgedehnten Lichtquelle oder bei mehreren Lampen. | 1 |
Summe: 5 Punkte
von 5 P
Aufbau von oben gesehen
A7
Der Fahnenmast in der Lochkamera
AFB II
5 Punkte
Vom Klassenzimmerfenster aus richtest du eine Lochkamera auf den Fahnenmast im Schulhof. Der Mast ist 300 cm hoch und 900 cm vom Loch entfernt. Der Schirm steht 15 cm hinter dem Loch.
a) Beschreibe anhand der Skizze, wie das Bild auf dem Schirm aussieht, und begründe es. 2 P
b) Berechne die Bildhöhe. Schreibe den Rechenweg auf. 2 P
c) Du ziehst den Schirm auf 30 cm heraus. Nenne zwei Dinge, die sich am Bild ändern. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Das Bild steht auf dem Kopf und ist seitenverkehrt. | 1 |
| a) Begründung: Die Strahlen kreuzen sich im Loch. Der Strahl von der Mastspitze läuft schräg nach unten und trifft den Schirm unten, der Strahl vom Fuß trifft ihn oben. | 1 |
| b) Ansatz B : G = b : g, also 15 cm : 900 cm = 1 : 60 | 1 |
| b) Ergebnis 300 cm : 60 = 5 cm (mit Einheit) | 1 |
| c) Zwei von: das Bild wird doppelt so groß (10 cm) · es wird viermal dunkler · es steht weiterhin auf dem Kopf. Zwei richtige Angaben nötig. | 1 |
Summe: 5 Punkte · Achte in b) auf gleiche Einheiten (9 m = 900 cm, 3 m = 300 cm).
von 5 P
Strahlengang an der Lochblende
A8
Zwei Linsen beim Optiker
AFB II
4 Punkte
Beim Optiker liegen zwei Sammellinsen auf dem Tisch. Linse A hat die Brennweite 20 cm. Linse B ist mit 2,5 dpt beschriftet. Denk daran: 100 cm = 1 m.
a) Berechne die Stärke von Linse A in Dioptrien. Rechenweg aufschreiben. 2 P
b) Berechne die Brennweite von Linse B in Zentimetern. 1 P
c) Welche der beiden Linsen ist in der Mitte dicker? Begründe. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Umrechnung in Meter: 20 cm = 0,2 m | 1 |
| a) Stärke = 1 : Brennweite in Metern = 1 : 0,2 = 5 dpt | 1 |
| b) 1 : 2,5 = 0,4 m = 40 cm (mit Einheit) | 1 |
| c) Linse A. Sie hat die kürzere Brennweite (20 cm statt 40 cm) und damit die größere Stärke — je dicker und stärker gewölbt eine Linse in der Mitte ist, desto kürzer ihre Brennweite. | 1 |
Summe: 4 Punkte · Ohne Umrechnung in Meter kommt in a) eine falsche Zahl heraus.
von 4 P
A9
Der Spiegel in der Sporthallen-Umkleide
AFB II
4 Punkte
In der Umkleide der Sporthalle soll ein Spiegel aufgehängt werden, in dem sich alle von Kopf bis Fuß sehen können. Der größte Sportler der Schule ist 1,80 m groß.
a) Berechne, wie hoch der Spiegel mindestens sein muss. Schreibe den Rechenweg auf. 2 P
b) Beschreibe die Zeichnung, mit der man das begründet: Welche zwei Lichtwege zeichnest du ein, und wo treffen sie den Spiegel? 1 P
c) Jemand tritt zwei Schritte zurück. Braucht er nun einen größeren Spiegel? Begründe. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Regel genannt: Ein Ganzkörperspiegel muss halb so hoch wie der Mensch sein. | 1 |
| a) Rechnung 1,80 m : 2 = 0,90 m = 90 cm (mit Einheit) | 1 |
| b) Zwei Lichtwege: der Strahl von den Schuhen ins Auge trifft den Spiegel auf halber Höhe zwischen Fußboden und Auge; der Strahl vom Scheitel ins Auge trifft ihn auf halber Höhe zwischen Scheitel und Auge. Zwischen diesen beiden Punkten muss der Spiegel reichen. | 1 |
| c) Nein. Die nötige Spiegelhöhe ist vom Abstand unabhängig: Beim Zurückgehen werden die Winkel flacher, die Auftreffpunkte auf dem Spiegel bleiben aber genau dieselben. | 1 |
Summe: 4 Punkte
von 4 P
A10
Der bunte Stein im Bachbett
AFB II
4 Punkte
Beim Wandern siehst du in einem flachen Bach einen bunten Stein. Du greifst danach — und fasst daneben.
a) An welcher Stelle auf dem Weg vom Stein zu deinem Auge wird das Licht gebrochen? 1 P
b) In welche Richtung wird es dort gebrochen: zum Lot hin oder vom Lot weg? Begründe kurz. 1 P
c) Erkläre, warum der Stein höher zu liegen scheint, als er wirklich liegt. 1 P
d) Der Stein ist aus jedem Blickwinkel gut zu sehen, aber du erkennst kein Spiegelbild auf ihm. Welcher Vorgang steckt dahinter? 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) An der Wasseroberfläche, also am Übergang Wasser → Luft. Im Wasser selbst und in der Luft selbst läuft das Licht geradlinig. | 1 |
| b) Vom Lot weg, denn das Licht geht aus dem optisch dichteren Wasser in die optisch dünnere Luft. | 1 |
| c) Dein Auge kennt keine Brechung: Es verlängert den ankommenden Strahl geradlinig nach hinten. Der scheinbare Ort liegt deshalb höher und näher am Ufer — die scheinbare Tiefe beträgt nur etwa drei Viertel der echten Tiefe. | 1 |
| d) Streuung (diffuse Reflexion) an der rauen Steinoberfläche: Das Licht wird in alle Richtungen zurückgeworfen, deshalb sieht man den Stein von überall — aber die Ordnung der Strahlen geht verloren, also entsteht kein Bild. | 1 |
Summe: 4 Punkte
von 4 P
AFB III
Beurteilen und Bewerten
8 PunkteA11
Jonas' Behauptung nach dem Sportfest
AFB III
4 Punkte
Nach dem Sportfest schaut ihr euch die Fotos an. Jonas sagt: „Ein Fotoapparat ist im Grunde genau dasselbe wie ein Auge — nur aus Metall. Sogar scharfgestellt wird gleich.“
a) Beschreibe den Weg des Lichts von der beleuchteten Hallenwand bis zu dem Moment, in dem du sie siehst. Benutze die Wörter Sender, Übertragungsweg und Empfänger. 1 P
b) Nenne zwei Bauteile des Auges und sage, was ihnen im Fotoapparat entspricht. 1 P
c) Beurteile Jonas' Behauptung. Gehe dabei besonders auf das Scharfstellen ein. 2 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Sender = die Lampen der Halle (oder die Sonne). Übertragungsweg: Das Licht läuft geradlinig zur Wand, wird dort gestreut und läuft von der Wand geradlinig weiter. Empfänger = dein Auge. Die Wand ist ein beleuchteter Körper und wird so zum „zweiten Sender“. | 1 |
| b) Zwei Paare aus: Augenlinse → Objektiv · Pupille → Blende · Netzhaut → Bildsensor · Sehnerv → Datenkabel · Gehirn → Prozessor · schwarze Innenseite → schwarzes Gehäuse. | 1 |
| c) Teilweise richtig: Beide arbeiten nach demselben Prinzip — eine Sammellinse bündelt, eine Blende regelt die Lichtmenge, eine lichtempfindliche Fläche nimmt auf, danach folgt eine Auswertung. In beiden steht das Bild auf dem Kopf. | 1 |
| c) Falsch ist der letzte Teil: Beim Scharfstellen unterscheiden sie sich. Das Auge verformt seine Linse (Akkommodation), der Abstand Linse–Netzhaut ist fest. Die Kamera verschiebt das Objektiv. | 1 |
Summe: 4 Punkte · Für c) müssen beide Seiten vorkommen: was stimmt und was nicht.
von 4 P
A12
Das Prisma am Bibliotheksfenster
AFB III
4 Punkte
Am Fenster der Schulbibliothek hängt ein Prisma. Wenn die Sonne scheint, liegt ein Farbband auf der Wand. Ida sagt: „Stell doch ein zweites Prisma dahinter — dann wird es noch viel bunter!“
a) Welche Farbe wird im Prisma am wenigsten abgelenkt, welche am stärksten? 1 P
b) Beurteile Idas Behauptung. Begründe mit einem Versuch, den man machen könnte. 2 P
c) Auf dem Tisch liegt ein blaues Lesezeichen. Es wird nur vom roten Teil des Farbbands getroffen. Wie sieht es dann aus? Begründe. 1 P
Erwartungshorizont anzeigen
| Erwartete Leistung | P |
|---|---|
| a) Rot wird am wenigsten abgelenkt, Violett am stärksten. Nur beides zusammen gibt den Punkt. | 1 |
| b) Idas Behauptung ist nicht haltbar: Das Prisma erzeugt die Farben nicht, es sortiert sie nur. Sie stecken schon im weißen Licht. | 1 |
| b) Versuch (einer genügt): Ein zweites Prisma bzw. eine Sammellinse setzt die Farben wieder zu weißem Licht zusammen. Oder: Man lässt nur eine Farbe, z. B. Grün, in das zweite Prisma — sie wird nur abgelenkt, aber nicht weiter zerlegt, Grün bleibt Grün. | 1 |
| c) Es erscheint fast schwarz. Ein blaues Lesezeichen wirft nur blaues Licht zurück und schluckt die anderen Farben — im roten Licht ist aber gar kein Blau enthalten, das es zurückwerfen könnte. | 1 |
Summe: 4 Punkte
von 4 P
Probe-Klassenarbeit auswerten
Wenn du bei allen 12 Aufgaben deine Punkte eingetragen hast, klicke hier. Du bekommst die Gesamtpunktzahl, den Prozentwert, deine Note und eine Übersicht, wie viele Punkte du in jedem Anforderungsbereich geholt hast.
Dein Ergebnis
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Note
—
| Aufgabe | Thema | AFB | Punkte |
|---|
Nach Anforderungsbereichen
| Bereich | Das kannst du zeigen | Punkte |
|---|
Du bewertest dich selbst. Sei dabei so streng wie deine Lehrkraft: Ein Ergebnis ohne Rechenweg bekommt nicht die volle Punktzahl.
Notenschlüssel
Insgesamt gibt es 50 Punkte. So werden sie in Noten umgerechnet:
| Punkte | Note | Beurteilung |
|---|---|---|
| 50 – 45 P | 1 | sehr gut |
| 44 – 38 P | 2 | gut |
| 37 – 30 P | 3 | befriedigend |
| 29 – 22 P | 4 | ausreichend |
| 21 – 12 P | 5 | mangelhaft |
| 11 – 0 P | 6 | ungenügend |
So sind die 50 Punkte verteilt
| Anforderungsbereich | Aufgaben | Punkte |
|---|---|---|
| AFB I Wissen und Wiedergeben | A1 – A5 | 20 P |
| AFB II Anwenden und Erklären | A6 – A10 | 22 P |
| AFB III Beurteilen und Bewerten | A11 – A12 | 8 P |
| Summe | 12 Aufgaben · 45 Minuten | 50 P |