Gruppe A - Technische Universität Braunschweig

Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
E-Lehre I
Elektrostatik und Stromkreise
Mittwoch 12.04.17 und 19.04.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 108
Gruppe A (Vorgabe)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Eigenschaften elektrischer Ladung; elektrostatisches Feld; Feldstärke; Kondensator;
elektrischer Strom; Stromstärke; Potential und Spannung; Spannungsquellen, ohmsches
Gesetz; elektrischer Widerstand; elektrische Energie und Leistung; einfache Stromkreise
Versuchsaufgabe: Bandgenerator und elektrisches Feld
a) Zeigen Sie, wie mit einem Bandgenerator hohe Spannungen erzeugt werden können und
demonstrieren Sie die Wirkung dieser Spannungen an Beispielen.
b) Demonstrieren Sie mit einem geeigneten Modellversuch (z.B. Phywe 06215) den Verlauf
von elektrischen Feldlinien für unterschiedliche Konfigurationen (z.B. Plattenkondensator,
Zylinderkondensator, Faraday-Käfig).
Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
E-Lehre II
Magnetismus und Elektromagnetismus
Mittwoch 26.04.17 und 03.05.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 108
Gruppe A (Demo)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Magnetismus, magnetische Wirkungen, Magnetfelder, Modellvorstellungen, Magnetfelder
stromdurchflossener elektrischer Leiter (gerader Leiter, Spule …), Lorentzkraft, magnetische
Flussdichte, elektromagnetische Induktion, Transformator, Motor/Generator
Versuchsaufgabe:
Entwickeln Sie geeignete, möglichst verblüffende Demonstrationsversuche zu obigen
Themen!
Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
E-Lehre III
Verzweigte Stromkreise, Leitungsvorgänge und Elektronik
Mittwoch 10.05.17 und 17.05.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 108
Gruppe A (Freihand)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Kirchhoff´sche Regeln, Reihen- und Parallelschaltungen unterschiedlicher Bauteile, DrudeModell, elektrische Leitungsvorgänge, Leitfähigkeit, Elektronenröhren , Halbleiter,
Halbleiterbauelemente (Diode, Transistor, Solarzelle)
Versuchsaufgabe:
Entwickeln Sie geeignete Freihandversuche „zum Basteln“ oder alternativ einen Lernzirkel für
Schülerinnen und Schüler zu obigem Themengebiet.
Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
Wärme-Lehre I
Zustandsgrößen bei Gasen
Mittwoch 24.05.17 und 31.05.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 107
Gruppe A (Vorgabe)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Zustandsgrößen bei Gasen: Temperatur und Thermometer (Gasthermometer), Volumen,
Druck; Gasgesetze: Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Amontons; allgemeines Gasgesetz; Ideale und
Reale Gase; Teilchenmodell, Zustandsgrößen im Teilchenmodell
Versuchsaufgaben: Gasgesetze
a) Gesetz von Boyle und Mariotte
Suchen Sie sich aus der Sammlung ein geeignetes Gerät, um die Abhängigkeit des Druckes
vom Volumen bei konstanter Temperatur bestimmen zu können. Nehmen Sie für zwei
verschiedene Temperaturen je acht Werte für Druck und Volumen auf und vergleichen Sie mit
dem Gesetz von Boyle und Mariotte. Tragen Sie die beiden Isotherme in ein p-V-Diagramm
ein und diskutieren Sie die Ergebnisse.
b) Gesetz von Amontons
Suchen Sie sich aus der Sammlung geeignete Geräte, um die Abhängigkeit des Druckes von
der Temperatur bei konstantem Volumen bestimmen zu können. Nehmen Sie verschiedene
Werte für Temperatur und Druck auf und prüfen Sie damit das Gesetz von Amontons. Tragen
Sie die Isochore in ein p-T-Diagramm ein, bestimmen Sie den absoluten Nullpunkt der
Temperatur durch Extrapolation und diskutieren Sie das Ergebnis.
c) Experimente mit realem Gas
Nehmen Sie Butangas und beobachten, was passiert, wenn Sie den Druck immer weiter
erhöhen. Warum verhält sich Butan nicht wie ein „ideales Gas
Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
Wärme-Lehre II
Wärmeübertragung und Wärmekapazität
Mittwoch 14.06.17 und 21.06.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 107
Gruppe A (Demo)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Innere Energie, Arbeit und Wärme, Wärmetransport, Wärmeleitung, Wärmeströmung,
Wärmestrahlung, spezifische Wärmekapazität, Wärmemischung
Versuchsaufgabe:
Entwickeln Sie geeignete, möglichst verblüffende Demonstrationsversuche zu obigem
Themengebiet.
Institut für Fachdidaktik der
Naturwissenschaften
Abteilung Physik und Physikdidaktik
Experimentierseminar SoSe 2017: Elektrizitäts- und Wärmelehre
T. Franz - D. Jaeger
Wärme-Lehre III
Hauptsätze und Kreisprozesse
Mittwoch 28.06.17 und 05.07.17
15.00 Uhr – 16.30 Uhr
Raum 107
Gruppe A (Freihand)
Voraussetzungen in Stichworten (das Verständnis von Zusammenhängen ist erwünscht):
Hauptsätze der Thermodynamik, Kreisprozesse (Carnot, Stirling), thermische Maschinen
(Heißluftmotor, Wärmekraftmaschinen, Kraftwärmemaschine, Wärmepumpe,
Kältemaschine), Wirkungsgrad
Versuchsaufgabe:
Entwickeln Sie geeignete Freihandversuche „zum Basteln“ oder alternativ einen Lernzirkel für
Schülerinnen und Schüler zu obigem Themengebiet!