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46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 1 Aufladung von Körpern 1. Betrachte die folgende Abbildung und vervollständige den Lückentext: Durch _______ können sich Gegenstände __________ aufladen. Elektrisch ________ Körper verhalten sich unterschiedlich zueinander. Gegenstände können __________ positiv oder elektrisch _________ geladen sein. Bei elektrisch _________ Körpern ist die Menge positiver und negativer ________ gleich. Die ____ der Ladung, die durch Reibung entsteht, ist abhängig von den ___________, die aneinander gerieben werden. Im ersten Versuch links sind beide Kunststoffstäbe _______ geladen. Wir sehen: _______ Ladungen ______ sich ab. Im zweiten Versuch ist der bewegliche Kunststoffstab _______ und der Glasstab _______ geladen. Wir sehen: ________________ Ladungen ______ sich an. Die Kraft, die zwischen ________ wirkt, wird _____________ genannt. Die _______ der Ladungen liegt in den __________ der Materie verborgen. 2. Erläutere den Aufbau eines Atoms. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 2 Reibungselektrizität 1. Um 550 v. Chr. entdeckt der griechische Gelehrte Thales von Milet durch Zufall, dass Bernstein umherliegende Blättchen anzieht. Erkläre dieses Phänomen! ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 2. Übertrage die Erkenntnisse aus Aufgabe 1 auf das Ergebnis des folgenden Versuchs: Wenn man einen ungeladenen Glasstab mit einem Wolltuch reibt, dann wird der Glasstab positiv geladen. Wie ist das Tuch geladen? Begründe! ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 3 Das Elektroskop 1. Um nachzuweisen, dass ein Körper elektrisch geladen ist, benutzt man ein Elektroskop. Beschreibe den Aufbau und erkläre die Wirkungsweise eines Elektroskops. ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 2. Warum kann man mit einem Elektroskop nicht feststellen, ob ein Körper positiv oder negativ geladen ist? ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 3. In der unteren Bilderfolge berührt ein positiv geladener Glasstab das Elektroskop. Zeichne – ähnlich wie in der Bilderfolge bei Aufgabe 1 – die Ladungen ein. 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 4 Ladungstrennung und Ladungsausgleich 1. Was versteht man unter Ladungstrennung? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 2. Wir laufen über einen Teppichboden und fassen eine Türklinke an. Erläutere an diesem Beispiel die Begriffe Ladungstrennung und Ladungsausgleich. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 3. Welche Möglichkeiten der Elektronenwanderung gibt es bei einem Ladungsausgleich? Ergänze die Abbildung! 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 5 Gewitter 1. Einen besonders eindrucksvollen Ladungsausgleich kann man bei einem Gewitter beobachten. Erkläre anhand der folgenden Bilder, wie ein Blitz entsteht! 1 2 3 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 2. Der Aufenthalt im Freien kann für Menschen während eines Gewitters lebensgefährlich sein. Um nicht vom Blitz verletzt zu werden, sollte man Folgendes beachten: __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 6 Influenz und Faradayscher Käfig Elektrisches Feld Im Raum um einen elektrisch geladenen Körper werden auf andere elektrisch geladene Körper Kräfte ausgeübt. Diesen Raum nennt man elektrisches Feld. Es ist Träger von Energie. Daher kann schon bei bloßer Annäherung eines geladenen Stabes an das Elektroskop der Zeiger ausschlagen. 1. Die Ladungstrennung in einem Körper unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes bezeichnet man als Influenz. Bringe die folgenden Aussagen in die richtige Reihenfolge: Der Ausschlag des Zeigers geht zurück. Da sich gleichartig geladene Körper abstoßen, schlägt der Zeiger des Elektroskops aus. Die in Achse und Zeiger des Elektroskops vorhandenen beweglichen Elektronen werden in diesem Feld abgestoßen, bewegen sich also von dem Stab weg. Entfernt man den negativ geladenen Stab, so verteilen sich die Elektronen wieder gleichmäßig auf Achse und Zeiger des Elektroskops. Die Spitze der Achse des Elektroskops ist dann positiv geladen, der Stab und der Zeiger im Elektroskop sind negativ. Um den negativ geladenen Stab existiert ein elektrisches Feld, in dem auf Ladungsträger Kräfte ausgeübt werden. 2. Bei einem Gewitter ist man in einem Auto sicher. Begründe diese Aussage! _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ 46 02709 Elektrostatik Arbeitsblatt 7 Kreuzworträtsel zur Elektrostatik Waagerecht: Senkrecht: 3. 1. 8. 10. 11. 15. 16. 17. 18. Hemmende Bewegung an der Kontaktfläche zweier Körper Gerät zur Ladungsmessung griechisch: „ Bernstein" Ladungsausgleich bei einem Gewitter Nach ihm wurde der Käfig benannt, der gegen Blitzschlag schützt Ladung von Elektronen Ladungstrennung ohne Berührung Elektrizitätsmenge Schmuck aus dem zähflüssigen Harz Millionen Jahre alter Bäume 2. Naturphänomen mit Blitz und Donner 4. Englischer Physiker, der die Anziehung zwischen geriebenem Bernstein und Papierschnipseln untersuchte 5. Alltagsbeispiel eines Faradayschen Käfigs 6. Gebiet der Physik, das sich mit ruhenden elektrischen Ladungen beschäftigt 7. Abbild der Wirklichkeit 9. Nichtleiter 12. Ladungsunterschied zwischen zwei Polen 13. gleiche Anzahl positiver und negativer Ladungen 14. Ladung des Atomkerns
