Inhaltsverzeichnis
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Inhaltsverzeichnis Kraft – eine physikalische Größe Was Kräfte bewirken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Kraftwirkungen – besondere Kräfte . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Kraftmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Die mechanische Arbeit Elektrische Ladungen und elektrischer Stromkreis Elektrisch geladene Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Das Rätsel der Kraftübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Der elektrische Strom – Kreislauf elektrischer Ladung . . 64 Arbeit – physikalisch betrachtet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 So bestimmt man die mechanische Arbeit . . . . . . . . . . . . 9 Lernwerkstatt „Kraft und Arbeit an einfachen Vorrichtungen“ . . . . 10 Magnetismus Die Energie Stromstärke, Spannung, Widerstand Keine Arbeit ohne Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Energie wird umgewandelt und übertragen . . . . . . . . . . . 13 Energie geht nicht verloren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Die Leistung Jede Arbeit braucht ihre Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Lernwerkstatt „Mechanische Leistung selbst erfahren“ . . 16 Temperatur und Temperaturänderung Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau der Körper – Teilchenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . Temperatur im Teilchenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feste Körper werden erwärmt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bimetallthermometer und Bimetallstreifen . . . . . . . . . . . Flüssigkeiten werden erwärmt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gase werden erwärmt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anomalie des Wassers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärme – Änderung von Temperatur und Aggregatzustand Thermische Energie und Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärme vergleichen und berechnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Änderung des Aggregatzustands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lernwerkstatt „Verdunsten – ein alltäglicher Vorgang“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maschinen, die mit Wärme arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 20 20 22 24 25 26 27 30 31 32 34 35 Übertragung von Wärme Wärmeleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Wärmeströmung – Wärmeübertragung durch Kreisläufe 40 Wärmestrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Projekt „Sonnenenergie“ Wintergärten nutzen die Sonnenenergie . . . . . . . . . . . . . Sonnenkollektoren zum Warmwasserbereiten . . . . . . . . Die „Energiewand“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonnenöfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bereitstellung und Nutzung elektrischer Energie 45 46 46 46 Elektrische Geräte und Spannungsquellen . . . . . . . . . . . . 49 Elektrische Energiequellen im Überblick . . . . . . . . . . . . . 50 Wirkungen des elektrischen Stroms . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Lernwerkstatt „Magnete und ihre Eigenschaften“ . . . . . . 68 Dauermagnete im Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Elektromagnete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Elektrische Stromkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die elektrische Stromstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messung der elektrischen Stromstärke . . . . . . . . . . . . . . . Die elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messung der Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenhang von Spannung und Stromstärke . . . . . . Der elektrische Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wir berechnen den elektrischen Widerstand . . . . . . . . . . Das Widerstandsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 72 75 76 79 80 82 85 87 Elektrische Energie in Euro und Cent Energieumsätze im Haushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Berechnung der Leistung aus Spannung und Stromstärke 92 Elektrische Schaltungen besser verstehen Lernwerkstatt „Parallel- und Reihenschaltung“ . . . . . . . 94 Spannungen regeln – mit elektrischen Widerständen . . 97 Schutzmaßnahmen im Stromnetz Die Erdung und ihre Gefahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Der „Trick“ mit dem dreiadrigen Kabel . . . . . . . . . . . . . . 99 Gefährliche Ströme und was man dagegen tut . . . . . . . . 99 Kann Energie „verbraucht“ werden? Energienutzer oder Energieverschwender? . . . . . . . . . . . 100 Projekt „Wirkungsgrad eines elektrischen Geräts“ . . . . . 100 Körper in Bewegung Bewegungen beschreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Die Geschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Gesetze der geradlinig gleichförmigen Bewegung . . . . . 103 Der Druck Zum Wasserspritzen braucht man Druck . . . . . . . . . . . . . Wie man den Druck misst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Schweredruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flüssigkeiten „tragen“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Luftdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 104 104 105 106 Kopiervorlagen 3 Kopiervorlagen Elektrische Ladungen und elektrischer Stromkreis Experimente mit selbst gebauten Elektroskopen Elektrisch geladene Körper – im Modell erklärt Gewitter und Fotokopierer Einfacher Stromkreis Kraft – eine physikalische Größe Kräfte – wie sie wirken und wie sie gemessen werden Kraftmessung (1) Kraftmessung (2) Die mechanische Arbeit So bestimmt man die mechanische Arbeit Mechanische Arbeit lässt sich nicht sparen Flaschenzüge – „starke“ Helfer (Infotext) Flaschenzüge – „starke“ Helfer Rollen und Flaschenzüge Die Energie Energiearten und Energieumwandlungen Energie wird umgewandelt und übertragen Die Leistung Jede Arbeit braucht ihre Zeit Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Blatt 6 Blatt 7 Blatt 8 Blatt 9 Blatt 10 Blatt 11 Temperatur und Temperaturänderung Temperaturen und Thermometer Temperaturverläufe mit Excel darstellen (1) Temperaturverläufe mit Excel darstellen (2) Das Thermometer Brownsche Bewegung Temperatur im Teilchenmodell Körper werden erwärmt und abgekühlt Flüssigkeiten werden erwärmt Blatt 12 Blatt 13 Blatt 14 Blatt 15 Blatt 16 Blatt 17 Blatt 18 Blatt 19 Wärme – Änderung von Temperatur und Aggregatzustand Wärme vergleichen Zur Simulation „Thermische Energie“ (1) Zur Simulation „Thermische Energie“ (2) Zur Simulation „Thermische Energie“ (3) Schmelzen und Erstarren Erstarrungs- und Schmelzwärme Zustandsänderungen Maschinen, die mit Wärme arbeiten Übertragung von Wärme Wärmeleitung Wärmeströmung Wärmeübertragung durch Kreisläufe Wärmestrahlung Erwärmen mit Sonnenstrahlung Wärmeleitung, -strömung und -strahlung (1) Wärmeleitung, -strömung und -strahlung (2) Bereitstellung und Nutzung elektrischer Energie Elektrische Energiequellen Vorsicht beim Umgang mit Elektroenergie 4 Blatt 20 Blatt 21 Blatt 22 Blatt 23 Blatt 24 Blatt 25 Blatt 26 Blatt 27 Blatt 28 Blatt 29 Blatt 30 Blatt 31 Blatt 32 Blatt 33 Blatt 34 Blatt 35 Blatt 36 Magnetismus Magnete Der Kompass Elektromagnete Blatt 37 Blatt 38 Blatt 39 Blatt 40 Blatt 41 Blatt 42 Blatt 43 Stromstärke, Spannung, Widerstand Schaltzeichen und Schaltpläne Elektrische Stromkreise in einem Haus Stromkreise und Schaltpläne Schalter und Schaltungen (1) Schalter und Schaltungen (2) Die elektrische Stromstärke und ihre Messung Die elektrische Spannung Die Spannung und ihre Messung Zusammenhang von Spannung und Stromstärke Widerstände und Kennlinien Elektrischer Strom und Widerstand Der elektrische Widerstand (1) Der elektrische Widerstand (2) Das Widerstandsgesetz Blatt 44 Blatt 45 Blatt 46 Blatt 47 Blatt 48 Blatt 49 Blatt 50 Blatt 51 Blatt 52 Blatt 53 Blatt 54 Blatt 55 Blatt 56 Blatt 57 Elektrische Energie in Euro und Cent Elektrische Energie und Leistung Elektrische Schaltungen besser verstehen Elektrische Spannung in einer Reihenschaltung Aufbau von Parallel- und Reihenschaltungen Widerstände bei Reihen- und Parallelschaltungen Elektrische Stromstärke in einer Parallelschaltung Parallelschaltung und Sicherung Die Reihenschaltung Gesetze bei Reihen- und Parallelschaltungen Schutzmaßnahmen im Stromnetz Erdung und Schutzleiter Gefährliche Ströme, Fehlerstrom-Schutzschalter Körper in Bewegung Verschiedene Geschwindigkeiten (1) Verschiedene Geschwindigkeiten (2) Verschiedene Geschwindigkeiten (3) Bewegung beschreiben Die Geschwindigkeit Weg-Zeit-Diagramme – Durchschnittsgeschwindigkeit Der Druck Druck in eingeschlossenen Flüssigkeiten und Gasen Schweredruck in Flüssigkeiten Der Schweredruck im Wasser Auftrieb in Wasser Der Luftdruck (1) Der Luftdruck (2) Blatt 58 Blatt 59 Blatt 60 Blatt 61 Blatt 62 Blatt 63 Blatt 64 Blatt 65 Blatt 66 Blatt 67 Blatt 68 Blatt 69 Blatt 70 Blatt 71 Blatt 72 Blatt 73 Blatt 74 Blatt 75 Blatt 76 Blatt 77 Blatt 78 Blatt 79
