Physik in den Klassen 7und 8 erstellt von Jürgen Große

Physikalische Schulversuche
für die
7. und 8. Jahrgangsstufe
Lokale Lehrerfortbildung des Staatlichen Schulamts
im Landkreis Weilheim-Schongau
Zeit:
Mittwoch, 21.04.2004 von 14.30 bis 17.00 Uhr
Leitung:
Jürgen Große, Lehrer
Dienstanschrift:
Volksschule Schongau - Hauptschule
Bgm.-Lechenbauer-Str. 5
86956 Schongau
Tel: 08861 8584
Privatanschrift:
Raiffeisenstraße 19 b
86978 Hohenfurch
Tel: 08861 909645
E-Mail: [email protected]
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Inhaltsverzeichnis
1
Einführung ...................................................................................................................... 3
1.1
1.2
2
Umgang mit Elektrizität ................................................................................................... 5
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3
Allgemeines ........................................................................................................... 18
Erzeugen einer Induktionsspannung ...................................................................... 18
Abhängigkeiten bei der Erzeugung der Induktionsspannung.................................. 19
Aufbau eines Generators ....................................................................................... 20
Aufbau und Funktionsweise eines Transformators ................................................. 21
Hörnerblitz (Hochspannungstransformator)............................................................ 22
Hochstromtransformator (Schmelzrinne) ................................................................ 23
Grundlagen der Mechanik............................................................................................. 24
5.1
5.2
5.3
5.4
6
Allgemeines ........................................................................................................... 12
Magnetisieren einer Eisennadel ............................................................................. 12
Feldlinienbild eines Dauermagneten ...................................................................... 13
Versuch von Oersted ............................................................................................. 14
Wickeln von Elektromagneten ................................................................................ 15
Der Elektromotor .................................................................................................... 16
Elektrische Klingel.................................................................................................. 17
Elektromagnetische Induktion ....................................................................................... 18
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
5
Allgemeines ............................................................................................................. 5
Begleiterscheinungen des elektrischen Stroms – Licht............................................. 5
Begleiterscheinungen des elektrischen Stroms – Wärme......................................... 6
Messen der elektrischen Stromstärke I .................................................................... 7
Messen der elektrischen Spannung U...................................................................... 8
Elektrischer Widerstand ........................................................................................... 9
Abhängigkeiten des Widerstands ........................................................................... 10
Magnetismus, Elektromagnetismus .............................................................................. 12
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4
Sicherheitsvorschriften ............................................................................................. 3
Weiterführende Informationen .................................................................................. 3
Allgemeines ........................................................................................................... 24
Messen von Kräften ............................................................................................... 24
Hebel als einfache Maschine.................................................................................. 25
Flaschenzug (Rollen) als einfache Maschine ......................................................... 26
Anhang ......................................................................................................................... 27
6.1
6.2
6.3
Vergleich Lehrplan 1997 mit 2004 PCB 7. Jahrgangsstufe..................................... 27
Vergleich Lehrplan 1997 mit 2004 PCB 8. Jahrgangsstufe..................................... 31
Notizen................................................................................................................... 38
-2
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
1 Einführung
1.1
Sicherheitsvorschriften
Bei eigenständigem Experimentieren im PCB-Unterricht kommen die Schüler immer wieder
mit chemischen und physikalischen Geräten sowie Chemikalien in Berührung. Um Unfälle
und langfristige Schäden zu vermeiden, müssen die Sicherheitsvorschriften gemäß der
„Empfehlung für Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht“ (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9. September 1994 in der Fassung vom 28. März 2003), die am 01. Januar
2004 in Kraft getreten ist, beachtet werden. Sie ersetzt die Bekanntmachung des
Bayerischen Staatsministeriums für Unterricht, Kultus, Wissenschaft und Kunst über
"Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht an den Schulen in Bayern“
vom 30. März 1995 (KWMBl I S. 233).
Im Internet sind hierzu nähere Informationen unter den Adressen
http://www.km.bayern.de/km/amtsblatt/amtsblatt_2003/18-18.html
und
http://www.km.bayern.de/km/lehrer/informationen/index.shtml
erhältlich.
Bei physikalischen Schulversuchen muss vor allem auf einen gesicherten statischen Aufbau
sowie auf die Verwendung von ungefährlichen Spannungen und Stromstärken geachtet
werden. Sollte ein Versuch Hochspannungen bzw. hohe Ströme erfordern, ist dies bei der
jeweiligen Beschreibung vermerkt.
Um vor allem die empfindlichen Messgeräte zu schützen, sollten sie jeweils auf den
größtmöglichen Messbereich gestellt werden, bevor die eigentliche Messung erfolgt. Bei
dieser kann dann in einen empfindlicheren und besser geeigneten Messbereich geschalten
werden.
1.2
Weiterführende Informationen
Für die 7. Jahrgangsstufe wurde der zum kommenden Schuljahr verbindlich einzuführende
neue Lehrplan für die Hauptschulen in Bayern zu Grunde gelegt. Durch die Trennung in zwei
eigenständige Ausführungen für Regel- und M-Klassen haben sich hier Änderungen
gegenüber dem Lehrplan von 1997 ergeben, die vor allem den Bereich Physik betreffen,
aber zu keinen Änderungen in der Auswahl der Versuche führen.
Zusätzliche Informationen zu möglichen Stundenbildern mit Kopiervorlagen sind in den
jeweiligen Lehrerhandbüchern zu den meisten Schulbüchern sowie in der ergänzenden
Literatur (z.B. Unterrichtssequenzen PCB, Auer-Verlag, Donauwörth) abgedruckt.
-3
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Im Internet lässt sich ebenfalls eine Reihe von Sammlungen mit Versuchsbeschreibungen
und Unterrichtsmaterialien finden. Hier einige Beispiele:
•
Zentrale für Unterrichtsmedien im Internet e.V.
http://www.zum.de
•
For-Teachers
http://www.4teachers.de
•
Dieter Walz,Ulm, kostenlose Unterrichtsmaterialien für Physik und Mathematik
http://www.zum.de/dwu/uma.htm
•
Didaktik-Lehrstühle der verschiedenen Universitäten
•
…
-4
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
2 Umgang mit Elektrizität
2.1
Allgemeines
In diesem Kapitel des Lehrplans werden die Grundlagen im Bereich Elektrizitätslehre für die
weiteren Jahrgangsstufen gelegt. Dazu gehören die Begrifflichkeiten Stromstärke, Spannung
und Widerstand sowie eine Einführung in die jeweiligen Messmethoden. In M-Klassen soll
auch die Modellvorstellung für den elektrischen Strom vermittelt werden, ebenso wie die
Abhängigkeit des Widerstands eines Leiters von Material, Länge, Querschnitt und
Temperatur.
Definitionen der elektrischen Grundgrößen:
•
Elektrische Stromstärke = Ladungsfluss pro Zeiteinheit (I = dQ / dt)
•
Spannung = Potentialdifferenz zwischen zwei Messpunkten in einem elektrischen
Feld; gibt den „Druck“ an, mit dem die Elektronen „fließen“ (U = P2 – P1)
•
Elektrischer Widerstand = Material- bzw. Geräteeigenschaft (R =
bei Temperaturunabhängigkeit gilt das Ohm’sche Gesetz: R = U / I
2.2
Begleiterscheinungen des elektrischen Stroms – Licht
Einfaches Vorführen einer Glühbirne.
-5
-
* l / A)
Physikalische Schulversuche
2.3
Jahrgangsstufe 7 und 8
Begleiterscheinungen des elektrischen Stroms – Wärme
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle (Transformator, …)
•
Dünner Eisendraht (d=0,2 mm)
•
Wachskügelchen
•
Experimentierkabel
•
2 Isolierständer mit Tonnenfüßen
•
Draht in Isolierständer einklemmen
•
Wachskügelchen an den Draht pressen
•
Ständer mit Stromquelle verbinden
•
Spannungsregler auf Nullstellung bringen, Gerät
Versuchsanleitung:
einschalten
Hintergrund:
•
Spannungsregler langsam hochregeln
•
Wachskügelchen fällt herab
•
Durch den angelegten Strom werden die im Metallgitter
befindlichen Elektronen zu Schwingungen angeregt.
•
Dabei geben sie Energie in Form von Wärme ab.
-6
-
Physikalische Schulversuche
2.4
Jahrgangsstufe 7 und 8
Messen der elektrischen Stromstärke I
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle (Experimentiertransformator, …)
•
Verbraucher (Glühbirne, …)
•
Experimentierkabel
•
(Schaltplatte mit Verbindungsbrücken)
•
Multifunktionsmessgerät (Amperemeter)
•
Amperemeter auf größten Messbereich einstellen
•
Schaltung aufbauen
•
Elektrischen Strom bei verschiedenen Spannungs-
Versuchsanleitung:
einstellungen bzw. Verbrauchern messen
Messbereich sinnvoll einstellen
Ausweitung:
•
Verzweigungen in den Stromkreis einbauen und jeweils
die Einzelströme Ii messen
Hintergrund:
•
Die Messung der elektrischen Stromstärke I in einem
Stromkreis erfolgt in Reihe zu einem Verbraucher.
•
Bei Verzweigungen im Stromkreis teilt sich die
Stromstärke entsprechend der jeweiligen Widerstände
auf: Iges =
•
Ii
Sind mehrere Verbraucher in Reihe geschaltet, so liegt
an jedem dieselbe Stromstärke an.
-7
-
Physikalische Schulversuche
2.5
Jahrgangsstufe 7 und 8
Messen der elektrischen Spannung U
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle (Experimentiertransformator, …)
•
Verbraucher (Glühbirne, …)
•
Experimentierkabel
•
(Schaltplatte mit Verbindungsbrücken)
•
Multifunktionsmessgerät (Voltmeter)
•
Schaltung aufbauen
•
Spannungen bei verschiedenen Trafoeinstellungen bzw.
Versuchsanleitung:
unterschiedlichen Verbrauchern messen
Ausweitung:
•
Verzweigungen in den Stromkreis einbauen und jeweils
die Einzelspannungen messen
•
Mehrere Verbraucher einbauen und die jeweils
abfallenden Spannungen Ui messen
Hintergrund:
•
Die Messung der elektrischen Spannung U in einem
Stromkreis erfolgt parallel zu einem Verbraucher bzw.
einer Stromquelle.
•
Bei Verzweigungen im Stromkreis liegt überall die
gleiche Spannung an.
•
Sind mehrere Verbraucher in Reihe geschaltet, so teilt
sich die Spannung entsprechend der jeweiligen
Widerstände auf: Uges =
-8
-
Ui.
Physikalische Schulversuche
2.6
Jahrgangsstufe 7 und 8
Elektrischer Widerstand
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Regelbare Stromquelle (Transformator, …)
•
Widerstand (z.B. Glühlämpchen, …)
•
Experimentierkabel
•
(Schaltplatte mit Verbindungsbrücken)
•
2 Multifunktionsmessgeräte (Voltmeter/Amperemeter)
•
Schaltung aufbauen
•
Spannung und Stromstärke bei verschiedenen Trafo-
Versuchsanleitung:
einstellungen
Ausweitung:
•
Veränderliche Widerstände einbauen und verschiedene
Messwerte aufnehmen (bei konstanter Spannung):
Potentiometer
Fotowiderstand
Temperaturwiderstand (Heißleiter PTC,
Kaltleiter NTC)
Hintergrund:
•
Bei einem konstanten Widerstand (z. B. Festwiderstand)
ergeben sich quotientengleiche Wertepaare.
•
Bei veränderlichen Widerständen erhält man bei
konstanter angelegter Spannung unterschiedliche
Messwerte für die Stromstärke.
-9
-
Physikalische Schulversuche
2.7
Jahrgangsstufe 7 und 8
Abhängigkeiten des Widerstands
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung (M-Klasse!)
Versuchsmaterial:
•
Regelbare Stromquelle (Transformator, …)
•
Drähte
Verschiedenes Material (Kupfer, Eisen,
Konstantan, …)
Verschiedener Querschnitt (z.B. d= 0,02 mm,
0,04 mm, 0,1 mm)
Versuchsanleitung:
•
Experimentierkabel
•
2 Multifunktionsmessgeräte (Voltmeter/Amperemeter)
•
Krokodilklemme
•
2 Isolierständer mit Tonnenfüße
•
Draht in Isolierständer einspannen und Schaltung wie
oben beschrieben aufbauen
•
Messwerte erfassen
Verschiedene Materialien
Verschiedene Querschnitte
Verschiedene Längen (bei unverändertem
Draht) mit Krokodilklemme abtasten
•
Auswertung z.B. mit Excel-Tabelle
- 10
-
Physikalische Schulversuche
Hintergrund:
Jahrgangsstufe 7 und 8
•
Aus den gewonnenen Messwerten lässt sich jeweils der
Widerstand ermitteln (R = U / I)
•
Dabei wird eine Abhängigkeit vom Material, vom
Querschnitt und von der Länge festgestellt.
•
Je länger der Draht, desto größer der Widerstand.
•
Je größer der Querschnitt, desto kleiner der Widerstand.
•
Je wärmer der Draht wird, desto kleiner der Widerstand
(Ausnahme: Konstantan).
- 11
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
3 Magnetismus, Elektromagnetismus
3.1
Allgemeines
Gegenstände aus Eisen, Cobalt und Nickel lassen sich mit Hilfe eines vorhandenen
Dauermagneten anziehen bzw. selbst zu einem Dauermagneten machen. Bei einem
Magneten verlaufen die Feldlinien vom Nordpol zum Südpol. Die Polung lässt sich über eine
Eselsbrücke leicht merken: Grün
Südpol, Rot
Nordpol.
Der dänische Physiker Oersted fand heraus, dass sich um einen Strom durchflossenen
Leiter ein Magnetfeld ausbildet. Dieser Elektromagnetismus ist die Grundlage für die
moderne Kommunikation. Kein Telefon, Fax oder Computer würde ohne dieses Phänomen
arbeiten können.
3.2
Magnetisieren einer Eisennadel
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Eisennadel
•
Stabmagnet
•
Büroklammer aus Eisen
•
Wirkung von Eisennadel auf Büroklammer überprüfen
•
Mit dem gleichen Pol eines Stabmagneten mehrmals in
Versuchsanleitung:
der gleichen Richtung über die Eisennadel streichen
•
Erneut die Wirkung der Nadel auf Büroklammer
überprüfen
Ausweitung:
•
Eisennadel mehrmals auf den Tisch fallen lassen und
erneut Wirkung überprüfen
Hintergrund:
•
Durch das Überstreichen werden die so genannten
Elementarmagnete in der Eisennadel ausgerichtet und
es bildet sich ein „großer“ Magnet aus.
•
Stoffe aus Eisen, Cobalt und Nickel lassen sich so
magnetisieren.
- 12
-
Physikalische Schulversuche
3.3
Jahrgangsstufe 7 und 8
Feldlinienbild eines Dauermagneten
Versuchsart:
•
Schülerdemonstration
Versuchsmaterial:
•
Tageslichtprojektor (OHP)
•
Dauermagnet (Stabmagnet, Hufeisenmagnet)
•
OHP-Folie
•
Eisenfeilspäne
•
Magnet auf OHP legen und mit Folie abdecken
•
Eisenfeilspäne über Magneten streuen
•
Späne richten sich entlang der magnetischen Feldlinien
Versuchsanleitung:
aus
Ausweitung:
Hintergrund:
Feldlinien eines anderen Magnettyps bestimmen
•
Die magnetischen Feldlinien verlaufen vom
magnetischen Nordpol (rot) zum magnetischen Südpol
(grün). Die sehr leichten Eisenfeilspäne richten sich
daran aus und ergeben so die charakteristischen Linien.
•
An den Polen ergibt sich eine Verdichtung, die auf eine
größere Stärke schließen lässt.
- 13
-
Physikalische Schulversuche
3.4
Jahrgangsstufe 7 und 8
Versuch von Oersted
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Gleichstromquelle (Transformator, …)
•
Dünner Kupferdraht (d=0,02 mm)
•
Experimentierkabel
•
2 Isolierständer mit Tonnenfüßen
•
Kompass bzw. Kompassnadel
•
Kompassnadel aufstellen
•
Draht in Isolierständer einklemmen und über
Versuchsanleitung:
Kompassnadel ausrichten
•
Ständer mit Stromquelle verbinden
•
Spannungsregler auf Nullstellung bringen, Gerät
einschalten
Hintergrund:
•
Spannungsregler langsam hochregeln
•
Kompassnadel wird abgelenkt
•
Um einen Strom durchflossenen Leiter bildet sich ein
Magnetfeld aus, das die Kompassnadel ausschlagen
lässt.
Die Richtung lässt sich mit Hilfe der „Rechte-HandRegel“ bestimmen. Dabei zeigt der Daumen in Richtung
der technischen Stromrichtung (von Plus nach Minus).
Die restlichen Finger geben dann die Richtung des
Magnetfelds und somit der Ablenkung an.
- 14
-
Physikalische Schulversuche
3.5
Jahrgangsstufe 7 und 8
Wickeln von Elektromagneten
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle
•
Klingeldraht (isoliert)
•
Spulenhülsen (Plastik oder Papier)
•
Experimentierkabel, evtl. Krokodilklemmen
•
Büroklammern aus Eisen
•
Eisenkern
•
Mehrere Hülsen bereitstellen, damit die verschiedenen
Versuchsanleitung:
Abhängigkeiten erarbeitet werden können
•
Draht gleichmäßig um Hülse wickeln (unterschiedliche
Windungszahl)
•
Drahtenden abisolieren und mit Stromquelle verbinden
•
Strom durch Spule fließen lassen und Magnetwirkung
überprüfen (verschiedene Stromstärken)
Hintergrund:
•
Eisenkern einführen
•
Büroklammern werden jetzt angezogen
•
Durch den angelegten Strom wird um den Draht ein
Magnetfeld aufgebaut. Im Inneren der Spule verlaufen
die Feldlinien parallel und verstärken sich, ebenso wie
auf der Außenseite. Es bildet sich ein Magnet aus, der
einem Dauermagneten sehr ähnlich ist.
•
Die Wirkung eines Elektromagneten wird verstärkt durch:
•
Höhere Windungszahl
•
Höhere Stromstärke
•
Einführen eines Eisenkerns.
- 15
-
Physikalische Schulversuche
3.6
Jahrgangsstufe 7 und 8
Der Elektromotor
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle (Transformator, …)
•
Experimentiersatz Elektromotor (mit Anker, Polschuhen
und Stromwender)
Versuchsanleitung:
•
Hufeisenmagnet
•
Experimentierkabel
•
Elektromotor zusammenbauen und Hufeisenmagnet auf
die Polschuhe stellen
•
Schleifkontakte auf Stromwender einstellen und an
Stromquelle anschließen
•
Nach dem Einschalten des Stroms beginnt sich der
Anker zu drehen
Hintergrund:
•
Die Polschuhe verstärken die Wirkung des
Dauermagneten. In der Spule wird durch die angelegte
Spannung ebenfalls ein Magnetfeld erzeugt. Es tritt in
Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des
Dauermagneten.
•
Ungleichnamige Pole stoßen sich ab, gleichnamige
ziehen sich an. Durch einen Stromwechsel im richtigen
Moment bleibt dieses „Wechselspiel“ ständig im Gange.
Der Rotor dreht sich ohne Pause.
- 16
-
Physikalische Schulversuche
3.7
Jahrgangsstufe 7 und 8
Elektrische Klingel
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Stromquelle (Transformator, …)
•
Schalter bzw. Taster
•
Experimentierkabel
•
Spule mit Eisenkern
•
Blattfeder mit Klöppel und Kontaktstift
•
Glockenschale
•
Stativmaterial
•
Schaltung gemäß der obigen Zeichnung aufbauen
•
Darauf achten, dass Kontakt zwischen Stift und
Versuchsanleitung:
Blattfeder hergestellt ist, aber noch „Luft“ zwischen
Spulenkern und Feder
Hintergrund:
•
Stromkreis schließen
•
Klöppel schlägt auf Glockenschale
•
Nach dem Schließen des Stromkreises wird in der Spule
ein Magnetfeld aufgebaut. Dadurch wird die Feder
angezogen, der Klöppel trifft auf die Schale und der
Stromkreis wird unterbrochen.
•
Die Magnetwirkung nimmt ab, die Feder schwingt zurück.
•
Der Stromkreis wird wieder geschlossen und der
Vorgang beginnt von vorne.
- 17
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
4 Elektromagnetische Induktion
4.1
Allgemeines
Der englische Physiker Michael Faraday erkannte, dass die Umkehrung des Versuchs von
Oersted, nämlich die Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld, einen elektrischen
Stromfluss zur Folgen hat. Durch die Änderung des Magnetfelds werden die Elektronen im
Leiter zu einer Bewegung angeregt. Liegt keine Änderung des Magnetfelds vor, weil z.B. der
Leiter sich relativ zum Magneten nicht bewegt, fließt auch kein Strom.
4.2
Erzeugen einer Induktionsspannung
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Spule
•
Stabmagnet
•
Experimentierkabel
•
Voltmeter mit Mittelnullstellung
•
Aus Spule, Messgerät und Kabel einen geschlossenen
Versuchsanleitung:
Stromkreis aufbauen
•
Magnet in die Spule ein- und ausführen
•
Ausschlag am Voltmeter bei Bewegung des Magneten
Ausweitung:
•
Bewegung der Spule im Magnetfeld
Hintergrund:
•
Durch die relative Bewegung zueinander ergibt sich eine
ständige Änderung des Magnetfelds, die einen
Stromfluss zur Folge hat.
- 18
-
Physikalische Schulversuche
4.3
Jahrgangsstufe 7 und 8
Abhängigkeiten bei der Erzeugung der Induktionsspannung
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
2 Spulen mit verschiedener Windungszahl
•
Stabmagnet
•
Experimentierkabel
•
Voltmeter (mit Mittelnullstellung)
•
Eisenkern
•
Aus Spulen, Messgerät und Kabel einen geschlossenen
Versuchsanleitung:
Stromkreis aufbauen
•
Magnet in die Spulen ein- und ausführen
•
Ausschlag am Voltmeter bei Bewegung des Magneten ist
bei größerer Windungszahl stärker
Ausweitung:
•
Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Magneten
in der Spule
Hintergrund:
•
Einsetzen eines Eisenkerns in die Spulen
•
Die erzeugte Induktionsspannung ist abhängig von:
Schnelligkeit der Änderung
Anzahl der Windungen
Stärke des Magneten (Eisenkern)
- 19
-
Physikalische Schulversuche
4.4
Jahrgangsstufe 7 und 8
Aufbau eines Generators
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Experimentiersatz Generator (mit Polschuhe,
Schleifkontakten und Spule)
Versuchsanleitung:
Ausweitung:
Hintergrund:
•
Hufeisenmagnet
•
Experimentierkabel
•
Wechselstromvoltmeter
•
Generator auf Hufeisenmagnet stellen
•
Voltmeter mit Schleifkontakten verbinden
•
Anker drehen
•
Ausschlag am Voltmeter
•
Spannung auf Oszilloskop darstellen
•
Andere Ringkontakte benutzen
•
Gleichrichter einbauen
•
In der sich drehenden Spule findet ständig eine
Magnetfeldänderung statt. Dadurch wird in der Spule
eine Induktionsspannung erzeugt, die über die
Schleifkontakte abgegriffen und am Messgerät angezeigt
wird.
•
Durch das Abgreifen am Stromwender erhält man eine
pulsierende Gleichspannung, die Diode „schneidet“
jeweils eine Halbwelle ab.
- 20
-
Physikalische Schulversuche
4.5
Jahrgangsstufe 7 und 8
Aufbau und Funktionsweise eines Transformators
Versuchsaufbau:
Schaltskizze:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Fahrraddynamo
•
Glühbirnchen
•
Experimentierkabel und Krokodilklemmen
•
2 Spulen gleicher Windungszahl
•
U-Kern mit Joch
•
Spulen auf den U-Kern stecken und mit Joch
Versuchsanleitung:
verschließen
•
Dynamo an linke Spule anschließen
•
Glühbirnchen an rechte Spule anschließen
•
Rädchen am Dynamo bewegen
•
Lämpchen leuchtet, ohne dass direkte Verbindung mit
dem Dynamo besteht
Ausweitung:
Unterschiedliche Spulen benutzen
verschiedene Übersetzungsverhältnisse
Hintergrund:
•
Der Dynamo erzeugt eine Wechselspannung, die in der
Primärspule ein sich ständig veränderndes Magnetfeld
hervorruft.
•
Über den geschlossenen Eisenkern werden diese
Magnetfeldänderungen zur zweiten Spule übertragen
und induzieren dort wieder eine Spannung. Diese lässt
das Lämpchen leuchten.
- 21
-
Physikalische Schulversuche
4.6
Jahrgangsstufe 7 und 8
Hörnerblitz (Hochspannungstransformator)
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Lehrerdemonstration
Versuchsmaterial:
•
Schaltbare Steckdose
•
2 Isolierständer mit Tonnenfüßen
•
2 Hörnerblitzableiter
•
Experimentierkabel
•
Experimentiertransformator mit z.B.
Primärspule 300 Windungen
Sekundärspule 12000 Windungen
•
Sicherheitsschild „Hochspannung“ mit Tonnenfuß
Sicherheitshinweis:
•
ACHTUNG HOCHSPANNUNG! LEBENSGEFAHR!
Versuchsanleitung:
•
Hörnerblitzableiter in Isolierständer einspannen und mit
Sekundärspule verbinden
•
Aufbau in ca. 0,5 cm Abstand voneinander aufstellen
•
Primärspule mit Steckdosenleiste verbinden
•
Steckdosenleiste mit Netzspannung verbinden
•
Netzspannung einschalten
•
Blitze steigen an den „Hörnern“ nach oben
•
Ausschalten der Netzspannung, dann Abbau der
weiteren Geräte
Hintergrund:
•
Das Übersetzungsverhältnis ist beim Hochspannungstransformator definiert als UP / US = NP / NS
•
Dadurch ergibt sich beim Anlegen einer Primärspannung
von 230V eine Sekundärspannung von 9200V.
- 22
-
Physikalische Schulversuche
4.7
Jahrgangsstufe 7 und 8
Hochstromtransformator (Schmelzrinne)
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Lehrerdemonstration
Versuchsmaterial:
•
Schaltbare Steckdose
•
Experimentierkabel
•
Experimentiertransformator mit z.B.
Primärspule 600 Windungen
Schmelzrinne (1 Windung)
•
Zinn
Sicherheitshinweis:
•
ACHTUNG HOCHSPANNUNG! LEBENSGEFAHR!
Versuchsanleitung:
•
Zinn in die Schmelzrinne geben
•
Experimentiertransformator aufbauen, Schmelzrinne als
Skundärspule verwenden
•
Primärspule mit Steckdosenleiste verbinden
•
Steckdosenleiste mit Netzspannung verbinden
•
Netzspannung einschalten
•
Zinn schmilzt in der Rinne
•
Ausschalten der Netzspannung, dann Abbau der
weiteren Geräte
Hintergrund:
•
Das Übersetzungsverhältnis ist beim Hochstromtransformator definiert als UP / US = NS / NP bzw.
IP / IS = NP / NS
•
Dadurch ergibt sich beim Anlegen einer Primärspannung
von 230V eine Sekundärspannung von unter 1V, aber
ein Strom von ca. 9600A. Dieser reicht aus, um das Zinn
zu schmelzen.
- 23
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
5 Grundlagen der Mechanik
5.1
Allgemeines
Kräfte sind die Grundlage für den Bereich der (Newton’schen) Mechanik. Es gibt
verschiedene Arten von Kräften, u.a.:
•
Gewichtskraft
•
Reibungskraft
•
Federkraft bzw. Spannkraft
Der Kraft sind dabei eine Richtungskomponente und ihr Betrag zugeordnet. Im Rahmen des
PCB-Unterrichts der Hauptschule wird die Richtungskomponente meist vernachlässigt.
Mit Hilfe von einfachen Maschinen wie Hebel oder Flaschenzug lässt sich die
aufzubringende Kraft verringern. Dies geht aber zu Lasten eines längeren Weges, der
zurückgelegt werden muss, z.B. ein längeres Seil beim Flaschenzug.
5.2
Messen von Kräften
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Kraftmesser (Federwaage)
•
Massestückchen zu 10g und 50g
•
Reibungsklotz
•
Sandpapier
•
An den Kraftmesser werden verschiedene Massen
Versuchsanleitung:
angehängt und die jeweilige Gewichtskraft ermittelt
•
Ein Reibungsklotz wird über verschieden beschaffene
Unterlagen (glatter Tisch, Papier, Sandpapier) mit dem
Kraftmesser gezogen
Ausweitung:
Hintergrund:
•
Zusatzmassen an dem Klotz befestigen
•
Andere Auflagefläche des Klotzes wählen
•
Eine Masse von 100 g hat ungefähr eine Gewichtskraft
von 1 N. 1 kg
•
~ 10 N
Die Reibungskraft ist unabhängig von der Größe der
Auflagefläche. Sie verändert sich mit zunehmender
Masse und rauer werdendem Untergrund.
- 24
-
Physikalische Schulversuche
5.3
Jahrgangsstufe 7 und 8
Hebel als einfache Maschine
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung
Versuchsmaterial:
•
Kraftmesser (Federwaage)
•
Massestückchen zu 10g und 50g
•
Hebelwaage
•
Stativmaterial (Fuß, Stange, Lager)
•
Stativ aufstellen und Hebel auf Lager aufstecken
•
Massenstückchen an Hebel befestigen
•
Mit Kraftmesser bei verschiedenen Abständen zum
Versuchsanleitung:
Drehpunkt die jeweils notwendigen (Halte-)Kräfte
bestimmen
Ausweitung:
•
Zweiseitiger Hebel
•
Haltekräfte auf der anderen Seite des Lagers
bestimmen.
•
Mathematische Auswertung:
Goldene Regel der Mechanik
“Je länger der Weg, desto kleiner die Kraft.“
Hintergrund:
•
Je weiter der Kraftmesser vom Drehpunkt entfernt
angesetzt wird, desto kleiner ist die aufzubringende Kraft.
•
Mit einem langen Hebelweg genügen also schon relativ
kleine Kräfte, um eine große Wirkung zu erzielen.
- 25
-
Physikalische Schulversuche
5.4
Jahrgangsstufe 7 und 8
Flaschenzug (Rollen) als einfache Maschine
Versuchsaufbau:
Versuchsart:
•
Schülerübung, M-Klasse
Versuchsmaterial:
•
Kraftmesser
•
Feste Rollen
•
Lose Rollen
•
Schnur
•
Massestückchen
•
Stativmaterial
•
Massestückchen an der Schnur befestigen und diese
Versuchsanleitung:
über feste Rolle laufen lassen
•
Haltekraft bestimmen
(Gleiche Kraft wie ohne Rolle)
•
Massestückchen an loser Rolle befestigen und diese auf
einseitig festgebundener Schnur laufen lassen
•
An losem Ende erforderliche Kraft messen
(Halbierung der Gewichtskraft pro loser Rolle)
•
Kombination aus festen und losen Rollen zum
Flaschenzug
Hintergrund:
•
Durch eine feste Rolle wird eine Kraft nur umgelenkt, ihr
Betrag bleibt konstant.
•
Jede eingesetzte lose Rolle halbiert die aufzubringende
Kraft, verdoppelt aber den zurückzulegenden Weg
(=Seillänge)
- 26
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
6 Anhang
6.1
Vergleich Lehrplan 1997 mit 2004 PCB 7. Jahrgangsstufe
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Lehrplan 2004 M-Klasse
7.1 Luft - Lebensgrundlage und
Lebensraum
7.1 Luft – Lebensgrundlage und
Lebensraum
7.1 Luft – Lebensgrundlage und
Lebensraum
Den Schülern soll bewusst werden, dass
die Luft neben der Sonne und dem Wasser
eine Voraussetzung für das Leben auf der
Erde und für Vorgänge in der unbelebten
Natur ist. Sie lernen die Zusammensetzung
der Luft kennen und erweitern ihr Wissen
darüber, dass grüne Pflanzen Sauerstoff
erzeugen.
Die Schüler gewinnen einen Überblick über
den Vorgang und die Aufgabe der Atmung
des Menschen und erhalten
Grundkenntnisse über die
Zusammensetzung und Aufgaben des
Blutes. Dabei werden sie mehr und mehr
fähig, ein Mikroskop zu bedienen. Sie
eignen sich Wissen über den Blutkreislauf,
das Herz und die Blutgefäße an und
erkennen, wie Atmung und Blutkreislauf
zusammenwirken. An diesem Beispiel
verstehen sie, wie ein System als Ganzes
funktioniert. Sie lernen Risikofaktoren von
Atmungs- und Kreislauferkrankungen sowie
vorbeugende Maßnahmen für eine
gesunde Lebensführung kennen.
Luft ist auch ein Lebensraum für Vögel. An
heimischen Vögeln erweitern die Schüler
ihre Formen- und Artenkenntnis. Ihnen soll
die Anpassung von Tieren an den
Lebensraum Luft einsichtig werden.
Schließlich werden sie auf gemeinsame
Merkmale und typische Verhaltensweisen
von Vögeln aufmerksam.
Lernziele
Den Schülern soll bewusst werden, dass
die Luft eine der Lebensgrundlagen ist. Sie
lernen möglichst durch eigene Versuche
Bestandteile der Luft und deren chemische
Zeichen kennen.
Sie gewinnen einen Überblick über
Bestandteile des Blutes und erwerben
Kenntnisse über Atmung und Blutkreislauf
beim Menschen. Daraus sollen sie
Folgerungen für eine gesunde
Lebensführung ziehen.
Die Schüler lernen heimische Vögel
kennen. An einem Beispiel erfahren sie,
wie Vögel dem Lebensraum Luft angepasst
sind. Beim Vergleichen verschiedener
Vogelarten stellen sie gemeinsame
Merkmale fest.
Lernziele
Den Schülern soll bewusst werden, dass
die Luft eine der Lebensgrundlagen ist. Sie
lernen durch eigene Versuche Bestandteile
der Luft kennen und ordnen diesen die
entsprechenden chemischen Zeichen zu.
Sie lernen die Bestandteile des Blutes
kennen und gewinnen einen Überblick über
die Atmung und den Blutkreislauf beim
Menschen. Sie verstehen, wie Atmung und
Blutkreislauf zusammenhängen. Daraus
sollen sie Folgerungen für eine gesunde
Lebensführung ziehen.
Die Schüler lernen heimische Vögel
kennen. Durch möglichst selbstständiges
Beobachten und Untersuchen erfahren sie,
wie Vögel dem Lebensraum Luft angepasst
sind. Beim Vergleichen verschiedener
Vogelarten stellen sie gemeinsame
Merkmale fest und lernen die Ordnung der
Wirbeltiere kennen.
7.1.1 Zusammensetzung der Luft
G/Sk/Ek 7.2
7.1.1 Zusammensetzung der Luft
7.1.1 Zusammensetzung der Luft
−
−
−
−
−
Bedeutung der Luft für Mensch und
Natur; Beschaffen, Auswerten und
−
Wiedergeben von Informationen
D 7.1.1, 7.2.3
Luft als gasförmiges Gemisch;
Stickstoff, Sauerstoff,
−
Kohlenstoffdioxid als Bestandteile der
Luft 7.1.2, 7.2.2
Nachweismethoden für Sauerstoff und
Kohlenstoffdioxid; chemische Zeichen:
C, N, O; CO2
Bedeutung der Luft für Mensch und
Natur
Luft als gasförmiges Gemisch;
Bestandteile: Stickstoff, Sauerstoff,
Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf
→ 7.1.2, 7.2
Nachweisen von Sauerstoff und
Kohlenstoffdioxid im Experiment;
chemische Zeichensprache: C, N2,
O2; CO2, H2O
−
−
∗
Bedeutung der Luft für Mensch und
Natur
Luft als gasförmiges Gemisch;
Bestandteile: Stickstoff, Sauerstoff,
Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf;
Edelgase: Helium, Neon, Argon,
Krypton, Xenon → 7.1.2, 7.2
Nachweisen von Sauerstoff und
Kohlenstoffdioxid im Experiment;
chemische Zeichensprache: C, N2,
O2; CO2, H2O, He, Ne, Ar, Kr, Xe
Periodensystem der Elemente
(Einstieg)
7.1.2 Atmung des Menschen
7.1.2 Atmung des Menschen → S 7.1
7.1.2 Atmung des Menschen → S 7.1
−
−
−
−
−
Atemwege und Atmungsorgane:
Nase/Mund, Luftröhre, Bronchien,
Lunge
Aufgabe der Atmung: Gasaustausch;
Abgabe von Kohlenstoffdioxid,
Aufnahme von Sauerstoff 7.1.3, S
7.1
Kreislauf der Gase bei der
Fotosynthese: Kohlenstoffdioxid und
Sauerstoff 7.1.1
7.1.3 Blutkreislauf des Menschen
−
Bestandteile des Blutes: Blutplasma,
Blutzellen; wichtige Aufgaben:
Transport von Sauerstoff und
−
Atemwege und Atmungsorgane:
Bronchien, Lunge, Lungenbläschen
Aufgabe der Atmung: Gasaustausch,
Abgabe von Kohlenstoffdioxid,
Aufnahme von Sauerstoff
→ 7.1.1, 7.1.3
−
Atemwege und Atmungsorgane:
Aufbau und Funktion von Bronchien,
Lunge und Lungenbläschen
Aufgabe der Atmung: Gasaustausch
in den Lungenbläschen, Zellatmung
als Oxidation; Abgabe von
Kohlenstoffdioxid, Aufnahme von
Sauerstoff → 7.1.1, 7.1.3
7.1.3 Blutkreislauf des Menschen → S
7.1
7.1.3 Blutkreislauf des Menschen → S
7.1
−
−
Bestandteile des Blutes: Blutplasma,
Blutzellen
- 27
-
Bestandteile des Blutes: Blutplasma,
Blutzellen; Blutgruppen
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
−
−
−
Kohlenstoffdioxid, Abwehr,
Wundverschluss; Blutspende
Aufbau des Blutkreislaufs; Herz;
Blutgefäße (Arterien, Venen,
Kapillaren)
Zusammenwirken von Atmung und
Blutkreislauf in einem System;
Einflüsse vor allem durch
Lebensweise (Rauchen!) und
Luftqualität 7.1.2; Erkrankungen, z.
B. Asthma, Herzinfarkt,
Bluthochdruck; Vorbeugung S 7.1
Gebrauchen des Mikroskops
Lehrplan 2004 Regelklasse
−
−
−
−
wichtige Aufgaben: Gas- und
Stofftransport, Abwehr,
Wundverschluss
Dauerpräparate (Blut) unter dem
Mikroskop betrachten
Aufbau des Blutkreislaufs; Herz;
Blutgefäße: Arterien, Venen,
Haargefäße
Zusammenwirken von Atmung und
Blutkreislauf; negative Einflüsse vor
allem durch Lebensweise (Rauchen);
Erkrankungen → 7.1.2
Lehrplan 2004 M-Klasse
−
−
−
−
wichtige Aufgaben: Gas- und
Stofftransport, Abwehr,
Wundverschluss
Dauerpräparate (Blut) unter dem
Mikroskop betrachten
Aufbau des Blutkreislaufes: Herz,
Blutgefäße: Bau von Arterien, Venen,
Kapillaren
Zusammenwirken von Atmung und
Blutkreislauf in einem System;
negative Einflüsse vor allem durch
Lebensweise (Rauchen);
Erkrankungen → 7.1.2
7.1.4 Luft - Lebensraum für Vögel
7.1.4 Luft – Lebensraum für Vögel
7.1.4 Luft – Lebensraum für Vögel
−
−
−
−
−
−
heimische Vögel; Kennübungen;
Artenschutz
Angepasstheit von Vögeln an den
Lebensraum Luft: Körperbau,
Federkleid; Bedeutung für den Flug
Verhaltensweisen bei
Nahrungsaufnahme und
Fortpflanzung (z. B. Balz, Brutpflege)
gemeinsame Merkmale von Vögeln
−
−
heimische Vögel; Kennübungen;
Artenschutz
Angepasstheit von Körperbau und
Federkleid an den Lebensraum Luft;
Bedeutung für den Flug; Untersuchen
von Tierpräparaten
weitere Vogelarten; gemeinsame
Merkmale
−
−
−
−
heimische Vögel; Kennübungen;
Artenschutz
Angepasstheit von Körperbau und
Federkleid an den Lebensraum Luft;
Bedeutung für den Flug; Beobachten
von Vögeln, Untersuchen von
Tierpräparaten
Projekt: „Vom Fliegen“
weitere Vogelarten; gemeinsame
Merkmale
Wirbeltiere
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
−
−
−
Arbeitsweisen kennen und ggf.
einüben: Experimentieren,
Nachweisen von Stoffen;
Kennübungen, Untersuchen
Begriffe und Symbole kennen:
Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff,
Kohlenstoffdioxid, Wasser; chemische
Formeln: C, N, O2; CO2, H2O
Zusammenhang von Bau und
Funktion erkennen (Atmung und
Blutkreislauf)
Vögel kennen und ihre Merkmale
benennen
Angepasstheit an den Lebensraum
verstehen (Vögel)
auf den eigenen Körper achten
(Atmung und Blutkreislauf)
−
−
−
−
−
Arbeitsweisen einüben:
Experimentieren; Nachweisen von
Stoffen; Bestimmen, Beobachten,
Untersuchen
Begriffe und Symbole kennen:
Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff,
Kohlenstoffdioxid, Wasser; Edelgase;
chemische Formeln: C, N, O2; CO2,
H2O
Zusammenhang von Bau und
Funktion erkennen (Atmung und
Blutkreislauf)
Vögel kennen und ihre Merkmale
benennen; Wirbeltiere kennen
Angepasstheit an den Lebensraum
verstehen (Vögel)
auf den eigenen Körper achten
(Atmung und Blutkreislauf)
7.2 Luft - Voraussetzung für Vorgänge in 7.2 Luft – Voraussetzung für die
der unbelebten Natur
Verbrennung
7.2 Luft – Voraussetzung für die
Verbrennung
An den Themen "Wetter" und
"Verbrennung" soll den Schülern bewusst
werden, dass die Luft auch eine
Voraussetzung für Vorgänge in der
unbelebten Natur ist. Ausgehend von
eigenen Erfahrungen gewinnen sie
Grundkenntnisse über Wetterfaktoren.
Beim Beobachten und Aufschreiben des
Wetters wird ihnen zunehmend einsichtig,
welche Vorteile die Arbeit in Gruppen
bietet. Die Schüler sollen verstehen, was
Wetterkarten aussagen; sie erfahren, unter
welchen Voraussetzungen Wolken und
Niederschläge entstehen, und erhalten
einen Einblick in das Phänomen des
Luftdrucks und dessen Zusammenhang mit
dem Wettergeschehen.
Den Schülern soll einsichtig werden,
welche Bedeutung das Feuer für den
Menschen hat. Sie lernen brennbare und
nichtbrennbare Stoffe sowie die
Voraussetzungen für eine Verbrennung
kennen. Daraus schließen sie auf
Lernziele
Aufbauend auf ihrem Vorwissen lernen die
Schüler Bedingungen für die Verbrennung
kennen und leiten daraus selbstständig
Brandschutzmaß nahmen ab. Sie sollen die
Verbrennung als chemische Reaktion
verstehen und erweitern ihr Wissen über
die Fachsprache der Chemie. Bei
selbstständigen Versuchen berücksichtigen
sie Grundregeln des Experimentierens.
Lernziele
Aufbauend auf ihrem Vorwissen lernen die
Schüler Bedingungen für die Verbrennung
kennen und leiten daraus Brandschutzmaß
nahmen ab. Sie erfahren, dass die
Verbrennung eine chemische Reaktion ist,
und erweitern ihr Wissen über chemische
Zeichen. Bei Versuchen berücksichtigen
sie Grundregeln des Experimentierens.
- 28
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Lehrplan 2004 M-Klasse
7.2.2 Bedingungen für die Verbrennung
7.2.1 Bedingungen für die Verbrennung
7.2.1 Bedingungen für die Verbrennung
−
−
−
−
−
Möglichkeiten der Brandbekämpfung und
vorbeugende Maßnahmen des
Brandschutzes. Sie sollen die Verbrennung
als chemische Reaktion verstehen und
Arten der Oxidation unterscheiden.
7.2.1 Wetter
−
−
−
−
−
−
−
−
G/Sk/Ek 7.2
Auswirkungen von Wetterlagen auf
den Menschen, z. B. Atmung,
Wohlbefinden
Beobachten und Protokollieren des
örtlichen Wettergeschehens:
Bewölkung, Niederschläge,
Temperatur, Wind, Luftdruck 7.3.1;
Wetterkarte und ihre Symbole;
Darstellen in Tabellen und
Diagrammen M 7.2
Luftfeuchte in Abhängigkeit von der
Temperatur
Luftdruck; Einfluss auf das Wetter;
Barometer als Messinstrument
(Einheit: 1 Hektopascal - 1 hPa)
Bedeutung des Feuers für den
Menschen
brennbare und nichtbrennbare Stoffe
Voraussetzungen für die
Verbrennung: Brennstoff, Erreichen
der Entzündungstemperatur,
Vorhandensein von Sauerstoff 7.1.1
Brandbekämpfung, Brandschutz
Umgehen mit Versuchsgeräten, z. B.
dem Bunsenbrenner
−
−
brennbare und nichtbrennbare Stoffe
Voraussetzungen für die
Verbrennung: Brennstoff, Erreichen
der Entzündungstemperatur,
Vorhandensein von Sauerstoff
→ 7.1.1
Brandbekämpfung, Brandschutz
Umgehen mit Versuchsgeräten, z. B.
dem Bunsenbrenner;
Sicherheitsbestimmungen beim
Experimentieren
−
−
brennbare und nichtbrennbare Stoffe
Voraussetzungen für die
Verbrennung: Brennstoff, Erreichen
der Entzündungstemperatur,
Vorhandensein von Sauerstoff
→ 7.1.1
Brandbekämpfung, Brandschutz
Umgehen mit Versuchsgeräten, z. B.
dem Bunsenbrenner;
Sicherheitsbestimmungen beim
Experimentieren
7.2.3 Vorgang der Verbrennung
7.2.2 Verbrennung – Oxidation
7.2.2 Verbrennung – Oxidation
−
−
−
−
−
−
chemische Reaktion
Oxidation, Begriff: Oxid (Metalloxid,
Nichtmetalloxid)
Stille Oxidation, Rost
Wortgleichungen (keine
Formelgleichungen); chemische
Zeichen
−
−
−
GtB 7.3.2
Anhand des Phänomens der
Berührungselektrizität erwerben die
Schüler eine erste Vorstellung, was
Elektrizität ist. Sie erhalten einen Überblick
über Spannungsquellen und
Begleiterscheinungen des elektrischen
Stroms. Sie lernen die elektrische
Spannung, die Stromstärke und den
Widerstand sowie deren Zusammenhänge
kennen. An Beispielen vollziehen sie nach,
wie diese Erkenntnisse technisch genutzt
werden. Sie wenden Schaltzeichen an,
−
−
−
−
Oxidation, Begriff: Oxid: Metalloxid,
Nichtmetalloxid → 7.1.1
Verbrennung, Explosion; stille
Oxidation, z. B. Rost
chemische Reaktion, Synthese
Wortgleichungen, Reaktionsgleichung
chemische Zeichensprache: Fe, C, S,
O2; Eisenoxid; Kohlenstoffdioxid CO2;
Schwefeldioxid SO2
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
7.3 Umgang mit Elektrizität
Oxidation, Begriff: Oxid: Metalloxid,
Nichtmetalloxid → 7.1.1
stille Oxidation, z. B. Rost
chemische Reaktion
Wortgleichungen; chemische
Zeichensprache: Fe, C, O2
Denk- und Arbeitsweisen kennen und
ggf. einüben: Umgehen mit
Versuchsgeräten,
Sicherheitsbestimmungen;
Wortgleichungen
Begriffe und Symbole kennen:
Verbrennung, Oxidation, Reaktion;
Sauerstoff, Kohlenstoff, Eisen;
chemische Formeln: O2, C, Fe
−
−
Denk- und Arbeitsweisen anwenden:
Umgehen mit Versuchsgeräten,
Sicherheitsbestimmungen;
Wortgleichungen
Begriffe und Symbole kennen:
Verbrennung, Oxidation, Reaktion,
Synthese; Sauerstoff, Kohlenstoff,
Schwefel, Eisen, Kohlenstoffdioxid,
Schwefeldioxid, Eisenoxid; chemische
Formeln: O2, C, S, Fe, CO2; SO2
7.3 Umgang mit Elektrizität → GtB 7.4
7.3 Umgang mit Elektrizität → GtB 7.4
Lernziele
Anhand einfacher Modelle von elektrischen
Geräten erwerben die Schüler
handlungsorientiert Grundkenntnisse über
den elektrischen Strom. Darauf aufbauend
lernen sie die elektrische Spannung, die
Stromstärke und den Widerstand sowie
deren Zusammenhänge kennen. Sie sollen
Schaltpläne verstehen, sachgerecht mit
Versuchsgeräten umgehen sowie
Sicherheitsbestimmungen beachten.
Lernziele
Anhand einfacher Modelle von elektrischen
Geräten erwerben die Schüler
handlungsorientiert Kenntnisse über den
elektrischen Strom. Darauf aufbauend
eignen sie sich Wissen über die
elektrischen Größen Spannung,
Stromstärke und Widerstand an und
erforschen auch quantitativ deren
Zusammenhänge. Sie sollen Schaltpläne
zeichnen, mit Versuchsgeräten möglichst
- 29
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
erwerben grundlegende Fähigkeiten im
Umgang mit Experimentier- und
Messgeräten und sollen einsehen, dass
beim Umgang mit Elektrizität Gefahren
auftreten und Sicherheitsbestimmungen zu
beachten sind. Bei der Festlegung der
Maßeinheiten begegnen sie bedeutenden
Forschern aus der Geschichte der Physik.
Lehrplan 2004 M-Klasse
selbstständig sachgerecht umgehen und
Sicherheitsbestimmungen beachten.
7.3.1 Elektrische Spannung und
Stromstärke
7.3.1 Elektrische Spannung und
Stromstärke
7.3.1 Elektrische Spannung und
Stromstärke
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Erfahrungen mit Elektrizität:
Berührungselektrizität
(Reibungselektrizität); elektrischer
Strom als Bewegung von
Ladungsträgern 7.2.1
Spannungsquellen, z. B. Batterie,
Akkumulator, Solarzelle
Spannung; Einheit: 1 V (Volt); Messen
mit dem Voltmeter; Schaltpläne
Stromstärke; Einheit: 1 A (Ampere);
Messen mit dem Amperemeter;
Schaltpläne
Zusammenhang zwischen Spannung
und Stromstärke
Begleiterscheinungen des
elektrischen Stroms, z. B. Wärme,
Licht, chemische Vorgänge
Kurzschluss, Schmelzsicherung
−
−
−
−
−
Funktionsmodelle von einfachen
elektrischen Geräten bauen und
skizzieren
Begleiterscheinungen des
elektrischen Stroms, z. B. Wärme und
Licht, chemische Vorgänge,
magnetische Wirkung
elektrischer Stromkreis;
Spannungsquellen
Spannung, Einheit: 1 V; Stromstärke,
Einheit: 1 A ; Alessandro Volta, André
Marie Ampère
Messen mit dem Voltmeter und
Amperemeter in verschiedenen
Schaltungen (Parallel- bzw.
Reihenschaltungen); Schaltpläne
Gefahren im Umgang mit Elektrizität;
Kurzschluss
−
−
−
−
−
−
Funktionsmodelle von einfachen
elektrischen Geräten bauen,
skizzieren und erklären
Begleiterscheinungen des elektrischen
Stroms, z. B. Wärme und Licht,
chemische Vorgänge, magnetische
Wirkung
elektrischer unverzweigter/verzweigter
Stromkreis; Spannungsquellen
Spannung, Einheit: 1 V; Stromstärke,
Einheit: 1 A; Alessandro Volta, André
Marie Ampère
Messen mit dem Voltmeter und
Amperemeter in verschiedenen
Schaltungen (Parallel- bzw.
Reihenschaltungen); Schaltpläne
Modellvorstellung des elektrischen
Stromes
Gefahren im Umgang mit Elektrizität;
Kurzschluss
7.3.2 Elektrischer Widerstand
7.3.2 Elektrischer Widerstand
7.3.2 Elektrischer Widerstand
−
−
−
−
−
−
elektrischer Widerstand eines Drahtes
in Abhängigkeit von Länge,
Querschnitt, Material, Temperatur
Beziehungen zwischen Widerstand,
Stromstärke und Spannung
(ohmsches Gesetz); Einheit des
Widerstands: 1 (Ohm); einfache
Rechenbeispiele M 7.5.2
Festwiderstände, veränderbare
Widerstände
Gefahren im Umgang mit
Elektrizität HsB 7.1
−
−
Zusammenhang zwischen Spannung
und Stromstärke; Widerstand als
Geräteeigenschaft;
Einheit des Widerstands: 1 ; Georg
Simon Ohm
verschiedene Widerstandsarten;
Aufgaben und Funktionen;
Anwendung in der Technik
−
−
−
Zusammenhang zwischen Spannung
und Stromstärke; grafisches
Darstellen; Berechnungen;
Widerstand als Geräteeigenschaft
ohmsches Gesetz; Einheit des
Widerstands: 1 ; Georg Simon Ohm
elektrischer Widerstand eines Drahtes
in Abhängigkeit von Länge,
Querschnitt, Material, Temperatur
verschiedene Widerstandsarten;
Aufgaben und Funktionen;
Anwendung in der Technik
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen einüben:
Experimentieren, Messen
(Stromstärke, Spannung und
Widerstand)
Begriffe und Schaltzeichen kennen:
Spannung, Stromstärke, Widerstand;
Einheiten: 1 V, 1 A, 1 ;
Spannungsquelle, Voltmeter,
Amperemeter, Widerstand
Begleiterscheinungen des
elektrischen Stromes kennen
Gefahren des elektrischen Stromes
einschätzen
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen anwenden:
Experimentieren, Messen
(Stromstärke, Spannung, Widerstand),
Quantifizieren von Versuchsreihen
Begriffe und Schaltzeichen kennen
und anwenden: Spannung,
Stromstärke, Widerstand; Einheiten:1
V, 1 A, 1 ; Spannungsquelle,
Voltmeter, Amperemeter, Widerstand,
Fotowiderstand, Potentiometer
Begleiterscheinungen des elektrischen
Stromes kennen
Gefahren des elektrischen Stromes
einschätzen
7.4 Grundlagen der Mechanik
7.4 Grundlagen der Mechanik → GtB 7.2
7.4 Grundlagen der Mechanik → GtB 7.2
Den Schülern soll klar werden, welchen
Kräften sie begegnen. Ausgehend vom
Alltagsverständnis von "Kraft", "Arbeit" und
"Energie" werden sie auf die physikalischen
Bedeutungen aufmerksam. Sie lernen die
Maßeinheiten kennen und entwickeln durch
Messungen ein Gefühl für die
Größenordnung von Kräften. An einem
ausgewählten Beispiel erfassen sie das
Prinzip einer einfachen Maschine und
sollen dabei verstehen, dass man durch
Lernziele
Ausgehend von Alltagserfahrungen lernen
die Schüler bei Experimenten den
physikalischen Begriff der „ Kraft“ kennen.
Am Phänomen des Hebels erfahren sie die
„ goldene Regel der Mechanik“.
Lernziele
Ausgehend von Alltagserfahrungen und
durch selbstständiges Experimentieren
sollen die Schüler mit dem physikalischen
Begriff „ Kraft“ vertraut werden und
Werkzeuge als Kraftwandler kennen
lernen. Daraus leiten sie die „goldene
Regel der Mechanik“ ab.
- 30
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Lehrplan 2004 M-Klasse
deren Gebrauch zwar Kraft, aber keine
Arbeit einsparen kann.
7.4.1 Kräfte
7.4.1 Kräfte
−
−
−
unterschiedliche Kräfte, z. B.
Gewichtskraft, Schwerkraft,
Federkraft, Reibungskraft
Messen von Kräften; Einheit: 1 N
(Newton)
−
7.4.1 Kräfte
−
unterschiedliche Kräfte, z. B.
Gewichtskraft, Schwerkraft, Federkraft
Messen von Kräften; Einheit: 1 N;
Isaac Newton
−
−
unterschiedliche Kräfte, z. B.
Gewichtskraft, Schwerkraft,
Federkraft, Reibungskraft
Messen von Kräften; Einheit: 1 N;
1000 N = 1 kN; Isaac Newton
Pfeildarstellung von Kräften mit
Ansatzpunkt und Richtung
7.4.2 Mechanische Arbeit und Energie
7.4.2 Werkzeuge als Kraftwandler
7.4.2 Werkzeuge als Kraftwandler
−
−
−
−
−
−
Einfache Maschinen, z. B. schiefe
Ebene, Rolle, Hebel GtB 7.3.1
Arbeit W = F . s; Energie; Einheit: 1
Nm (Newtonmeter) = 1 J (Joule);
goldene Regel der Mechanik M
7.5.2
−
−
Hebel und Rollen als Werkzeuge
Zusammenhang von Kraft und Weg:
goldene Regel der Mechanik
Experimentieren, Darstellen in Jedesto-Sätzen, Berechnen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
6.2
Hebel als Werkzeug
Zusammenhang von Kraft und Weg:
goldene Regel der Mechanik
Experimentieren, Darstellen in Jedesto-Sätzen
Arbeitsweisen einüben:
Experimentieren, Messen (Kräfte)
Begriffe und Symbole kennen: Kraft;
Einheit: 1 N
die goldene Regel der Mechanik
kennen
−
−
Arbeitsweisen anwenden:
Experimentieren, Messen (Kräfte);
Berechnen
Begriffe und Symbole kennen: Kraft;
Einheit: 1 N; 1 kN
die goldene Regel der Mechanik
verstehen
Vergleich Lehrplan 1997 mit 2004 PCB 8. Jahrgangsstufe
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Lehrplan 2004 M-Klasse
8.1 Boden - Lebensgrundlage und
Lebensraum EvR8.1.1, G/Sk/Ek8.5
8.1 Boden – Lebensgrundlage und
Lebensraum
8.1 Boden – Lebensgrundlage und
Lebensraum → G/Sk/Ek 8.4
Den Schülern soll klar werden, dass der
Boden eine wesentliche Voraussetzung für
die Lebewesen auf der Erde ist. Sie
erkennen möglichst durch eigene
Untersuchungen, welche Bedeutung
Kleinlebewesen für die Güte des Bodens
haben. Im Besonderen lernen sie Bakterien
als spezielle Einzeller kennen.
An Beispielen lernen sie die Bodenqualität
zu bestimmen. Sie stellen fest, wodurch der
Boden gefährdet ist, und sollen darüber
nachdenken, welcher Beitrag zum Erhalt
der Bodenqualität geleistet werden kann.
Lernziele
Den Schülern soll klar werden, dass der
Boden eine wesentliche Voraussetzung für
die Lebewesen auf der Erde ist. Sie lernen
Kleinlebewesen und Bakterien als
Zersetzer im Boden kennen. Exemplarisch
untersuchen sie Bodenproben. Sie stellen
fest, wodurch der Boden gefährdet ist, und
sollen bereit werden, selbst zum Schutz
des Bodens beizutragen.
Lernziele
Den Schülern soll klar werden, dass der
Boden eine wesentliche Voraussetzung für
die Lebewesen auf der Erde ist. Sie
erkennen, möglichst durch eigene
Untersuchungen, welche Bedeutung
Kleinlebewesen für die Güte des Bodens
haben. Im Besonderen lernen sie Bakterien
als spezielle Einzeller kennen. An
Beispielen lernen sie die Bodenqualität zu
bestimmen. Sie stellen fest, wodurch der
Boden gefährdet ist, und sollen bereit
werden, selbst zum Schutz des Bodens
beizutragen.
8.1.1 Lebewesen im Boden
8.1.1 Lebewesen im Boden
8.1.1 Lebewesen im Boden
−
−
−
−
−
−
Bedeutung des Bodens für den
Menschen, für Tiere und Pflanzen
Beschaffen, Auswerten und
Wiedergeben von Informationen
KR8.5.1, D8.1.1, D8.2.3
Lebewesen in der Laubstreu und im
Boden, z. B. Regenwurm, Pilze,
Kleinlebewesen; ihre Funktion bei der
Zersetzung abgestorbener Pflanzen
und Tiere; Verrottung Ph/Ch/B8.2.2
Bakterien und ihre Bedeutung;
Koloniebildung; Betrachten mit dem
Mikroskop Ph/Ch/B8.3.1,
−
−
−
Bedeutung des Bodens für den
Menschen, für Tiere und Pflanzen
Lebewesen in der Laubstreu, im
Kompost und im Boden z. B.
Regenwurm, Spinnentiere, Insekten;
ihre Bedeutung für den Boden → 8.2
Betrachten mit Vergrößerungshilfen,
Kennübungen
Bakterien als einzellige Lebewesen
und ihre Bedeutung → 8.3.1
- 31
-
−
−
−
Bedeutung des Bodens für den
Menschen, für Tiere und Pflanzen;
Entstehung des Bodens
Lebewesen in der Laubstreu, im
Kompost und im Boden, z. B.
Regenwurm, Pilze, Spinnentiere,
Insekten; ihre Bedeutung für den
Boden → 8.2
Betrachten mit Vergrößerungshilfen,
einfache Bestimmungsschlüssel
Bakterien als einzellige Lebewesen
und ihre Bedeutung; Koloniebildung →
8.3.1
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Ph/Ch/B8.3.3
Lehrplan 2004 M-Klasse
∗
Projekt: „Bakterien“
8.1.2 Bodenqualität
8.1.2 Bodenqualität
8.1.2 Bodenqualität
−
−
−
−
Bodenproben (Schulhof, Garten,
Acker, Baustelle o. Ä.);
Untersuchungen, z. B. hinsichtlich
Körnigkeit, Bindigkeit, Formbarkeit,
Luftdurchlässigkeit,
Wasserhaltevermögen, Kalkgehalt,
pH-Wert 8.4.1, Wachstum auf
verschiedenen Böden
Bewahrung, Gefährdung und
Vernichtung des Bodens;
Verantwortung des Menschen
KR8.5.1
−
Untersuchen von Bodenproben,
hinsichtlich Formbarkeit,
Wasserhaltevermögen, Kalkgehalt,
pHWert (ein Verfahren auswählen)
→ 8.4.1
Bewahrung, Gefährdung und
Vernichtung des Bodens;
Verantwortung des Menschen
−
−
Untersuchen von Bodenproben
hinsichtlich
Körnigkeit
Bindigkeit
Formbarkeit
Luftdurchlässigkeit
Wasserhaltevermögen
Kalkgehalt
pH-Wert
Zwei Verfahren sind verbindlich.
Bodengüte abschätzen → 8.4.1
Bewahrung, Gefährdung und
Vernichtung des Bodens;
Verantwortung des Menschen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
Arbeitsweisen einüben: Betrachten,
Kennübungen, Untersuchen
Kleinlebewesen im Boden kennen;
Merkmale von Bakterien benennen
einen eigenen Beitrag zum Schutz
des Bodens leisten können
−
−
Arbeitsweisen anwenden: Betrachten,
Bestimmen, Untersuchen
Kleinlebewesen im Boden kennen;
Merkmale von Bakterien benennen
einen eigenen Beitrag zum Schutz des
Bodens leisten können
8.2 Lebensgemeinschaft Wald
8.2 Lebensgemeinschaft Wald
8.2 Lebensgemeinschaft Wald
Die Schüler lernen den Lebensraum Wald
sowie einige wichtige Tiere und Pflanzen
darin kennen und werden dabei
zunehmend mit Bestimmungshilfen
vertraut. An einem Beispiel stellen sie
Zusammenhänge zwischen dem
Wachstum heimischer Waldbäume und
Standortfaktoren her. Sie erwerben an
einem nach örtlichen und jahreszeitlichen
Gegebenheiten ausgewählten Insekt ein
Grundwissen über dessen Lebensweise
und Entwicklung und verschaffen sich
einen Überblick über gemeinsame
Merkmale der Insekten.
An einem einfachen Nahrungsnetz werden
den Schülern Zusammenhänge zwischen
Pflanzen und Tieren im Wald bewusst. Sie
erkennen die Bedeutung des Waldes für
den Menschen und erfahren, wodurch der
Wald gefährdet ist und wie er geschützt
werden kann.
Lernziele
Nach Möglichkeit bei einem
Unterrichtsgang lernen die Schüler einige
Tiere und Pflanzen des Waldes kennen
und bestimmen sie. Sie erhalten einen
Überblick über Insekten und ihre Merkmale.
Ausgehend von Nahrungsbeziehungen im
Wald erhalten die Schüler einen Einblick in
Stoffkreisläufe und in die Bedeutung der
Fotosynthese. Sie gewinnen einen Einblick
in die Bedeutung und Gefährdung des
Waldes für den Menschen, erfahren,
wodurch der Wald gefährdet ist und
überlegen, wie er geschützt werden kann.
Lernziele
Nach Möglichkeit bei einem
Unterrichtsgang lernen die Schüler Tiere
und Pflanzen des Waldes kennen und
bestimmen sie. Sie eignen sich Kenntnisse
über Insekten, ihre Merkmale und ihre
Stellung im Tierreich an.
Ausgehend von Nahrungsbeziehungen im
Wald erkennen die Schüler mit Hilfe
möglichst anhand selbstständig
durchgeführter Experimente
Zusammenhänge in Stoffkreisläufen. Dabei
sollen sie begreifen, dass die Fotosynthese
die Grundlage aller Lebensvorgänge auf
der Erde ist.
Sie informieren sich über die Bedeutung
des Waldes, erfahren, wodurch der Wald
gefährdet ist, und überlegen, wie er
geschützt werden kann.
8.2.1 Pflanzen und Tiere im Wald
8.2.1 Pflanzen und Tiere im Wald
8.2.1 Pflanzen und Tiere im Wald
−
−
−
−
Nadelbäume - Laubbäume, Sträucher, −
Kräuter; Tiere; Bestimmungsübungen
Ku8.2
Waldbäume und ihre Ansprüche an
−
den Standort, z. B. hinsichtlich Licht,
Wasser, Boden, Klima
−
Insekten im Lebensraum Wald, z. B.
Staaten bildende Insekten,
Borkenkäfer
weitere Insekten, gemeinsame
Merkmale
8.2.2 Funktionen des Waldes
−
−
Nahrungsbeziehungen im Wald;
Erzeuger, Verbraucher, Zersetzer
Ph/Ch/B8.1.1, Ph/Ch/B8.3.1,
Ph/Ch/B8.3.3
Bedeutung des Waldes, z. B.:
Lebensraum, Reinhaltung der Luft,
Pflanzen und Tiere des Waldes (im
Überblick); Bestimmen mit
Bestimmungsbüchern
Insekten im Lebensraum Wald, z. B.
Staaten bildende Insekten → 8.1.1
weitere Insekten im Überblick,
gemeinsame Merkmale
−
−
−
∗
Tiere des Waldes (im Überblick);
Pflanzen des Waldes: typische
Vertreter der Kraut-, Strauch- und
Baumschicht; Bestimmen mit
einfachen Bestimmungshilfen
Insekten im Lebensraum Wald, z. B.
Staaten bildende Insekten,
Borkenkäfer, Ameisen, Wildbienen
weitere Insekten, gemeinsame
Merkmale; Stellung der Insekten im
Tierreich
Projekt „Wald“
8.2.2 Nahrungsbeziehungen –
Stoffkreisläufe
8.2.2 Nahrungsbeziehungen –
Stoffkreisläufe
−
−
−
−
Nahrungsbeziehungen im Wald:
Nahrungskette – Nahrungsnetz
Fotosynthese; Produktion von Zucker
und Stärke; Umsetzung der Gase
Versuche: Nachweis von Stärke,
- 32
-
−
Nahrungsbeziehungen im Wald:
Nahrungskette – Nahrungsnetz
Fotosynthese; Produktion von Zucker
und Stärke (Biomasse); Umsetzung
der Gase; Umwandlung von Energie
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
−
Wasserspeicher, Erosionsschutz,
Erholungsraum für den Menschen,
Holzlieferant
Gefährdung des Lebensraums, z. B.
durch menschliche Eingriffe,
Monokulturen, sauren Regen
Ph/Ch/B8.4.1, KR8.5.1, EvR8.1.1
Lehrplan 2004 Regelklasse
−
−
−
Freisetzung von Sauerstoff
Wortgleichung → 8.4
Bedeutung der grünen Pflanzen für
das Leben auf der Erde
einfaches Modell der Beziehungen
zwischen Erzeugern, Verbrauchern
und Zersetzern
Lehrplan 2004 M-Klasse
−
−
−
−
∗
8.2.3 Funktionen des Waldes → 8.4.1
−
−
−
→ 8.3.1
Versuche: Nachweis von Stärke,
Freisetzung von Sauerstoff
Wort- und einfache chemische
Gleichung, z. B. 6H2O+6CO2
C6H12O6+6O2 → 8.4
Bedeutung der grünen Pflanzen für
das Leben auf der Erde
einfaches Modell der Beziehungen
zwischen Produzenten, Konsumenten
und Destruenten
Kohlenstoffkreislauf
8.2.3 Funktionen des Waldes → 8.4.1
−
Bedeutung des Waldes, z. B. für die
Reinhaltung der Luft, als
Wasserspeicher, Erosionsschutz,
Erholungsraum für den Menschen (ein
regionales Beispiel auswählen)
Wald als Wirtschaftsraum; Prinzip des
nachhaltigen Wirtschaftens
Gefährdung des Lebensraums, z. B.
durch menschliche Eingriffe,
−
Monokulturen, sauren Regen
−
Bedeutung des Waldes
für die Reinhaltung der Luft,
als Wasserspeicher,
als Erosionsschutz,
als Erholungsraum für den
Menschen
Zwei Beispiele sind hinsichtlich der
regionalen Voraussetzungen
auswählen.
Wald als Wirtschaftsraum; Prinzip des
nachhaltigen Wirtschaftens
Gefährdung des Lebensraums, z. B.
durch menschliche Eingriffe,
Monokulturen, sauren Regen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen einüben:
Bestimmen; Experimentieren;
Modellvorstellung (Kreislauf);
Wortgleichung
Begriff kennen: Fotosynthese
Tiere und Pflanzen des Waldes
kennen; Merkmale von Insekten
benennen
einen Stoffkreislauf anhand eines
Schaubildes oder Modells verstehen
einen eigenen Beitrag zum Schutz
des Waldes leisten können
−
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen anwenden:
Bestimmen, Einordnen;
Experimentieren; Modellvorstellung
(Kreislauf), Wort- und
Formelgleichung
Begriffe kennen: Fotosynthese,
Stoffkreislauf
Tiere und Pflanzen des Waldes
kennen; Merkmale von Insekten
benennen; Stellung der Insekten im
Tierreich kennen
Modell eines vereinfachten
Stoffkreislauf selbst darstellen
einen eigenen Beitrag zum Schutz des
Waldes leisten können
8.3 Gesunde Lebensführung
8.3 Richtige Lebensführung
8.3 Richtige Lebensführung
Die Schüler werden angeleitet, vor der
Klasse zu schildern, was sie über die
Ernährung des Menschen und über den
sachgemäßen Umgang mit
Nahrungsmitteln im Fach
"Hauswirtschaftlich-sozialer Bereich"
erfahren haben. Ihnen soll klar werden,
dass die Pflanzen durch ihre Fähigkeit zur
Fotosynthese die Grundlage des
Stoffkreislaufs und damit der Nahrung von
Mensch und Tier sind. Sie untersuchen
Getränke und machen sich bewusst,
warum Menschen trinken müssen. Indem
sie den Weg der Nahrung durch den
Körper nachvollziehen, wird ihnen die
Aufgabe der Verdauungsorgane deutlich.
Sie erkennen, wie sie durch ausgewogene
Ernährung und gesunde Lebensführung
Krankheiten vorbeugen können.
Die Schüler erfahren, wie
Infektionskrankheiten entstehen können,
wie diese in der Regel verlaufen und wie
sie sich davor schützen können. Sie
erhalten grundlegende Informationen zur
Lernziele
Die Schüler erfahren, dass die Ernährung
dem Körper lebensnotwendige Stoffe und
Energie zuführt. Sie lernen den Weg der
Nahrung durch den Körper und die
Aufgabe der Verdauungsorgane kennen.
Ihnen soll bewusst werden, dass sie durch
eine gesunde Lebensführung Krankheiten
vorbeugen können.
Sie erfahren, wie Infektionskrankheiten
entstehen können, wie sie in der Regel
verlaufen und wie man sich davor schützen
kann. Sie erhalten Informationen zu Aids
und sollen einsehen, dass der beste Schutz
davor das verantwortungsbewusste
Verhalten gegenüber sich selbst und
anderen ist. Sie sollen ein Gespür
entwickeln, wie man angemessen mit
Kranken umgeht.
Die Schüler werden auf Ursachen, Folgen
und Gefahren des Gebrauchs von
Genussmitteln und Drogen aufmerksam.
Am Beispiel alltäglicher Situationen, bei
Veranstaltungen mit außerschulischen
Lernziele
Die Schüler erkennen, dass die Ernährung
notwendig ist, um dem Körper
lebensnotwendige Stoffe zuzuführen und
seinen Energiebedarf zu decken. Sie
lernen den Weg der Nahrung durch den
Körper und die Aufgabe der
Verdauungsorgane kennen. Ihnen soll
bewusst werden, dass sie durch eine
gesunde Lebensführung Krankheiten
vorbeugen können.
Die Schüler erfahren, wie
Infektionskrankheiten entstehen können,
wie sie in der Regel verlaufen und wie man
sich davor schützen kann. Sie erhalten
Informationen zu Aids und sollen einsehen,
dass der beste Schutz
verantwortungsbewusstes Verhalten
gegenüber sich selbst und anderen ist. Sie
sollen ein Gespür entwickeln, wie man
angemessen mit Kranken umgeht.
Die Schüler werden auf Ursachen, Folgen
und Gefahren des Gebrauchs von
Genussmitteln und Drogen aufmerksam.
- 33
-
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Lehrplan 2004 M-Klasse
Infektionskrankheit Aids und sollen
einsehen, dass der beste Schutz davor das
verantwortungsbewusste Verhalten
gegenüber sich selbst und anderen ist. Sie
können ein Gespür entwickeln, wie man
angemessen mit Kranken umgeht.
Die Schüler werden auf Ursachen des
Konsums von Genussmitteln und Drogen
sowie auf Folgen des Missbrauchs
aufmerksam. Besonders soll ihnen die
Gefahr von Alkohol und Drogen im
Straßenverkehr verdeutlicht werden. Am
Beispiel alltäglicher Situationen werden
ihnen Wege aufgezeigt, wie sie der Gefahr,
süchtig zu werden, begegnen können. Sie
sollen einsehen, dass ein besonderer
Schutz vor Sucht darin besteht, dem Leben
einen Sinn zu geben und praktikable
Möglichkeiten der Lebensbewältigung
verfügbar zu haben.
Partnern und durch Informationsmaterial
werden ihnen Wege einsichtig, wie sie der
Gefahr, süchtig zu werden, begegnen
können.
Sie sollen über Fragen nachdenken, die mit
ihrer pubertären Entwicklung
zusammenhängen.
Am Beispiel alltäglicher Situationen, bei
Veranstaltungen mit außerschulischen
Partnern und durch selbst beschafftes
Informationsmaterial werden ihnen Wege
einsichtig, wie sie der Gefahr, süchtig zu
werden, begegnen können.
Sie sollen über Fragen nachdenken, die mit
ihrer pubertären Entwicklung
zusammenhängen.
8.3.1 Ernährung des Menschen
8.3.1 Ernährung und Verdauung → HsB
8.2.1
8.3.1 Ernährung und Verdauung → HsB
8.2.1
−
−
−
−
−
Grundsätze einer ausgewogenen
Ernährung, Nährstoffe; Aufbewahren,
Zubereiten und
Haltbarmachen/Konservieren von
Nahrungsmitteln (Hygiene) HsB8.1,
Ph/Ch/B8.2; Beschaffen, Auswerten
und Wiedergeben von Informationen
D8.1.1, D8.2.3
Pflanzen als Grundlage der Nahrung:
Stoffkreislauf - Fotosynthese (Teil II);
Produktion von Zucker und Stärke,
Nachweis von Stärke Ph/Ch/B8.1.1,
Ph/Ch/B8.2.2; wichtige Kulturpflanzen
(Überblick)
Getränke und ihre Bestandteile: Milch
(als Emulsion), Limonade (als
Lösung); ausreichende Aufnahme von
Flüssigkeit und von Mineralsalzen
S8.1.5
−
−
−
∗
Grundsätze einer ausgewogenen
Ernährung; Nährstoffe; Vitamine,
Mineralstoffe, Ballaststoffe
Energieaufnahme des Körpers;
Umwandlung der Energie; Einheit: 1
Joule → 8.2.2; James Prescott Joule
Weg der Nahrung im Körper;
Verdauungsorgane und ihre
Funktionen; einfache Experimente
Erkrankungen der Verdauungsorgane;
Vorbeugung; Zusammenhang von
Ernährung und Gesundheit
Projekt „Gesundes Frühstück“
−
−
−
−
∗
Grundsätze einer ausgewogenen
Ernährung; Nährstoffe; Vitamine,
Mineralstoffe, Ballaststoffe
Nachweis von Kohlenstoff und Wasser
in Lebensmitteln; Kohlenhydrate
Energieaufnahme des Körpers;
Umwandlung der Energie; Einheit:
1Joule; Berechnungen → 8.2.2;
James Prescott Joule
Weg der Nahrung im Körper;
Verdauungsorgane und ihre
Funktionen; einfache Experimente
Erkrankungen der Verdauungsorgane;
Vorbeugung; Zusammenhang von
Ernährung und Gesundheit
Projekt „Gesundes Frühstück“
8.3.2 Verdauung beim Menschen
−
−
−
Weg der Nahrung im Körper
Verdauungsorgane und ihre Funktion;
Verdauungsvorgänge (einfache
Experimente)
Erkrankungen der Verdauungsorgane;
Vorbeugung; Zusammenhang von
Ernährung und Gesundheit
8.3.3 Infektionskrankheiten
8.3.2 Infektionskrankheiten
8.3.2 Infektionskrankheiten
−
−
−
−
−
−
Krankheiten, z. B. durch Bakterien
Ph/Ch/B8.1.1, Ph/Ch/B8.2.2 und
Viren; Infektion und Verlauf HsB8.2
Schutz und Vorbeugung; Verhalten
bei Erkrankung
Aids: Ansteckung, Verlauf, Schutz
Eth8.2.2
Verhalten gegenüber Kranken
−
−
−
−
Infektionskrankheiten durch Bakterien,
Viren und Pilze, Ansteckung und
Verlauf
Bakterien und Viren in ihrer Wirkung
als Erreger → 8.1.1
Schutz und Vorbeugung;
Funktionsweise des körpereigenen
Immunsystems, Verhalten bei
Erkrankung
HI-Virus als Ursache von AIDS:
Ansteckung, Verlauf, Schutz
Verhalten gegenüber Kranken
−
−
−
−
8.3.4 Genussmittel und Drogen KR8.1.2,
EvR8.2.2, Eth8.1
8.3.3 Genussmittel und Drogen
8.1.2, 8.1.3, EvR 8.2.2, Eth 8.1.2
−
−
−
Genuss, Gewöhnung, Abhängigkeit,
Sucht
Ursachen von Sucht: Mensch, Milieu,
−
KR
Genussmittel und Drogen; Ursachen
und Folgen von Sucht
Wirkung von Rauschmitteln, auch im
- 34
-
Infektionskrankheiten durch Bakterien,
Viren und Pilze, Ansteckung und
Verlauf
Bakterien und Viren in ihrer Wirkung
als Erreger, Vergleich von Bau und
Stoffwechsel → 8.1.1
Schutz und Vorbeugung:
Funktionsweise des körpereigenen
Immunsystems, aktive und passive
Immunisierung; Verhalten bei
Erkrankung
HI-Virus als Ursache von AIDS:
Ansteckung, Verlauf, Schutz
Verhalten gegenüber Kranken
8.3.3 Genussmittel und Drogen
8.1.2, 8.1.3, EvR 8.2.2, Eth 8.1.2
−
−
KR
Genussmittel und Drogen; Ursachen
und Folgen von Sucht
Wirkung von Rauschmitteln, auch im
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
−
−
−
Mittel und Markt; legale und illegale
Suchtmittel
Wirkung von Rauschmitteln; Alkohol
und Drogen im Straßenverkehr;
Arzneimittelmissbrauch
Folgen von Sucht, z. B. organische,
psychische, soziale Schäden
Suchtprävention als Entwicklung von
Lebenskompetenzen, z. B.
Selbstbewusstsein im Umgang mit
sich und anderen KR8.1.3, S8.1
Lehrplan 2004 Regelklasse
−
Straßenverkehr
Suchtprävention als Entwicklung von
Lebenskompetenzen, z. B.
Selbstbewusstsein im Umgang mit
sich und anderen
Lehrplan 2004 M-Klasse
−
Straßenverkehr
Suchtprävention als Entwicklung von
Lebenskompetenzen, z. B.
Selbstbewusstsein im Umgang mit
sich und anderen
8.3.4 Pubertät, Sexualität → KR 8.3.2,
Eth 8.4.2
8.3.4 Pubertät, Sexualität → KR 8.3.2,
Eth 8.4.2
−
−
−
Entwicklungsbedingte Krisen des
Jugendlichen in der Pubertät
Problematik früher Sexualbetätigung;
Empfängnisregelung
−
Entwicklungsbedingte Krisen des
Jugendlichen in der Pubertät
Problematik früher Sexualbetätigung;
Empfängnisregelung
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
−
−
Arbeitsweisen einüben: Untersuchen
Begriff kennen: Energie; Einheit: 1 J
(Joule)
Zusammenhang von Bau und
Funktion kennen (Verdauungsorgane)
Bakterien und Viren sowie die
Funktion des Immunsystems kennen
eine verantwortliche Lebensführung
anstreben (Ernährung,
Infektionskrankheiten, Aids,
Suchtmittel, Drogen; Sexualität)
−
−
−
−
Arbeitsweisen anwenden:
Untersuchen, Berechnen
Begriff kennen: Energie; Einheit: 1 J
(Joule)
Zusammenhang von Bau und
Funktion verstehen
(Verdauungsorgane, Immunsystem)
Bakterien und Viren unterscheiden
eine verantwortliche Lebensführung
anstreben (Ernährung,
Infektionskrankheiten, Aids,
Suchtmittel, Drogen; Sexualität)
8.4 Stoffe im Alltag und in der Technik
8.4 Stoffe im Alltag und in der Technik
8.4 Stoffe im Alltag und in der Technik
Ausgehend von Beispielen aus ihrer
Umgebung erfahren die Schüler, dass
Säuren, Laugen und Salze im Alltag und in
der Technik vielfältig zur Anwendung
kommen. Sie erwerben sich
Grundkenntnisse über diese Stoffe und
überlegen, wie man sie mit einfachen
Methoden nachweisen kann. Dabei
erkennen sie, dass man chemische
Vorgänge mit Formeln und Gleichungen
beschreiben kann. Sie sollen verstehen,
dass durch richtigen Umgang mit diesen
Stoffen Gefährdungen der Umwelt
vermieden werden.
Bei Versuchen werden sie auch mit den
entsprechenden Sicherheitsbestimmungen
vertraut.
Lernziele
Ausgehend von Beispielen aus ihrer
Umgebung erfahren die Schüler, dass
Säuren, Laugen und Salze im Alltag und in
der Technik vielfältig zur Anwendung
kommen. Sie erwerben Grundkenntnisse
über diese Stoffe und sollen wissen, dass
man beim Experimentieren
Sicherheitsbestimmungen beachten muss.
Dabei lernen sie chemische Vorgänge zu
beschreiben. Sie sollen verstehen, dass
durch sachgemäß en Umgang mit diesen
Stoffen Gefährdungen der Umwelt
vermieden werden.
Lernziele
Ausgehend von Beispielen aus ihrer
Umgebung erfahren die Schüler, dass
Säuren, Laugen und Salze im Alltag und in
der Technik vielfältig zur Anwendung
kommen. Sie erwerben Kenntnisse über
diese Stoffe und experimentieren damit
auch selbstständig unter Beachtung der
Sicherheitsbestimmungen. Dabei lernen
sie, chemische Vorgänge mit Formeln und
Gleichungen zu beschreiben. Sie sollen
verstehen, dass durch sachgemäß en
Umgang mit diesen Stoffen Gefährdungen
der Umwelt verringert werden.
8.4.1 Säuren und Laugen
8.4.1 Säuren und Laugen
8.4.1 Säuren und Laugen
−
−
−
−
−
−
−
−
Säuren (Säurelösungen) und Laugen
aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. im Haushalt;
sachgemäßer Umgang, Gefahren
Nachweisen von Säuren und Laugen
Eigenschaften von Säuren und
Laugen; Wirkungen auf andere Stoffe;
Anwendungen
Herstellen einer Säure (z. B.
schweflige Säure, Salzsäure) und
einer Lauge (z. B. Natronlauge)
Formelschreibweise, z. B. H2SO3, HCl;
NaOH
Umweltgefährdungen, z. B. saurer
Regen Ph/Ch/B8.1.2, Ph/Ch/B8.2.2,
Reinigungsmittel WTG8.6
−
−
−
−
−
−
Säuren (Säurelösungen) und Laugen
aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. im Haushalt;
sachgemäß er Umgang, sicheres
Experimentieren; Gefahren und
Gefahrensymbole
Nachweisen von Säuren und Laugen;
pH-Wert als Maßeinheit;
Eigenschaften von Säuren und
Laugen; Wirkungen auf andere Stoffe;
Anwendungen
Herstellen einer Säure (z. B.
schweflige Säure, Salzsäure) und
einer Lauge (z. B. Natronlauge)
Wortgleichungen → 8.2.2
Umweltgefährdungen, z. B. saurer
- 35
-
−
−
−
−
−
−
Säuren (Säurelösungen) und Laugen
aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. im Haushalt;
sachgemäßer Umgang, sicheres
Experimentieren; Gefahren und
Gefahrensymbole
Nachweisen von Säuren und Laugen;
pH-Wert als Maßeinheit
Eigenschaften von Säuren und
Laugen; Wirkungen auf andere Stoffe;
Anwendungen
Herstellen einer Säure (z. B.
schweflige Säure, Salzsäure) und
einer Lauge (z. B. Natronlauge);
Begriff: Synthese
Wortgleichung und
Formelschreibweise, z. B. H2SO3,
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
Lehrplan 2004 Regelklasse
Regen → 8.2.3, Reinigungsmittel
Lehrplan 2004 M-Klasse
−
HCl; NaOH → 8.2.2
Umweltgefährdungen, z. B. saurer
Regen → 8.2.3, Reinigungsmittel
8.4.2 Salze
8.4.2 Salze
8.4.2 Salze
−
−
−
−
−
−
−
Salze aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. Kochsalz; sachgemäßer
Umgang
Eigenschaften von Salzen;
Wirkungen; Nachweis von Salzen
Herstellen eines Salzes, z. B. durch
Synthese oder Neutralisation;
Element, Verbindung; Reaktion
Wortgleichung und
Formelschreibweise: NaOH + HCl
NaCl + H2O + Energie
Verwendung von Salzen, z. B.
Streusalz, Düngemittel;
Umweltgefährdungen Ph/Ch/B8.1.2,
WTG8.6
−
−
−
−
−
Salze aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. Kochsalz; sachgemäß
er Umgang; sicheres Experimentieren
Eigenschaften von Salzen;
Wirkungen; Nachweis von Salzen
Herstellen eines Salzes, z. B. durch
Neutralisation
Wortgleichungen → 8.2.2
Verwendung von Salzen, z. B.
Streusalz,
Düngemittel; Umweltgefährdungen
→ 8.1.2
−
−
−
−
−
∗
Salze aus dem Erfahrungsbereich der
Schüler, z. B. Kochsalz; sachgemäßer
Umgang; sicheres Experimentieren
Eigenschaften und Verwendung von
Salzen; Wirkungen; Nachweis von
Salzen; Begriff: Analyse
Herstellen eines Salzes z. B. durch
Neutralisation oder Synthese
Reaktionsgleichungen: Wort- und
Formelgleichungen, z. B.: NaOH +
HCl
NaCl + H2O + Energie → 8.2.2
Bildung weiterer Salze, z. B.
Phosphate, Sulfite, Nitrate, Carbonate
Verwendung von Salzen, z. B.
Streusalz, Düngemittel;
Umweltgefährdungen → 8.1.2
Periodensystem der Elemente
(Fortführung)
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
−
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen kennen:
chemische Verfahren,
Wortgleichungen
Begriffe kennen: Reaktion; Säuren,
Laugen, Salze; pH-Wert
mit Stoffen verantwortungsbewusst
umgehen (Säuren, Laugen, Salze)
−
−
−
Denk- und Arbeitsweisen anwenden:
chemische Verfahren, Wort- und
Formelgleichungen
Begriffe kennen: Reaktion, Synthese,
Analyse; Säuren, Laugen, Salze; pHWert; chemische
Formeln (Auswahl)
mit Stoffen verantwortungsbewusst
umgehen (Säuren, Laugen, Salze)
8.5 Umgang mit Elektrizität M8.5.1
8.5 Umgang mit Elektrizität → GtB 8.4
8.5 Umgang mit Elektrizität
Die Schüler erwerben wichtige Kenntnisse
über Wirkungen und Zusammenhänge des
Magnetismus. Mit Hilfe dieses Wissens
verstehen sie, wie ein Gleichstrommotor
funktioniert. Sie beschäftigen sich mit den
Grundlagen der elektromagnetischen
Induktion und sollen begreifen, wie diese
beim Generator und Transformator
angewendet wird.
Ausgehend vom Begriff "Leistung" im Alltag
verstehen die Schüler, was er in der Physik
bedeutet. An Beispielen aus ihrem
Erfahrungsbereich setzen sich die Schüler
mit "elektrischer Leistung" und "elektrischer
Energie" auseinander und werden mit den
Maßeinheiten bekannt. Dabei lernen sie,
wie elektrische Energie gemessen und
abgerechnet wird. Bei ihnen soll die
Bereitschaft geweckt werden,
verantwortlich mit elektrischer Energie
umzugehen.
Lernziele
Die Schüler erwerben wichtige Kenntnisse
über Wirkungen und Zusammenhänge des
Elektromagnetismus. Sie beschäftigen sich
mit den Grundlagen der
elektromagnetischen Induktion und sollen
begreifen, wie diese beim Generator und
Transformator angewendet wird.
Lernziele
Die Schüler erwerben anhand von
Versuchen wichtige Kenntnisse über
Wirkungen und Zusammenhänge des
Elektromagnetismus. Sie erarbeiten sich
Grundlagen der elektromagnetischen
Induktion und sollen begreifen, wie diese
beim Generator und Transformator
angewendet wird. Beim Experimentieren
werden sie zunehmend selbstständiger.
GtB 8.4
8.5.1 Magnetismus, Elektromagnetismus 8.5.1 Magnetismus, Elektromagnetismus 8.5.1 Magnetismus, Elektromagnetismus
−
−
−
−
Wirkung von Dauermagneten
(untereinander bzw. auf andere
Stoffe)
das magnetische Feld; Feldlinien als
Modellvorstellung
magnetische Wirkung des
elektrischen Stroms; Magnetfeld eines
stromdurchflossenen Leiters;
Beziehung zwischen Stromrichtung
und Richtung des Magnetfelds (ohne
Rechte-Hand-Regel)
Elektromagnet: Abhängigkeit des
−
−
−
−
Wirkung von Dauermagneten
(untereinander bzw. auf andere
Stoffe)
das magnetische Feld; Feldlinien als
Modellvorstellung
magnetische Wirkung des
elektrischen Stroms; Magnetfeld eines
stromdurchflossenen Leiters;
Beziehung zwischen Stromrichtung
und Richtung des Magnetfelds
Elektromagnet: Abhängigkeit des
Magnetfeldes von Windungszahl,
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Wirkung von Dauermagneten
(untereinander bzw. auf andere Stoffe)
das magnetische Feld; Feldlinien als
Modellvorstellung; Wirkung zweier
Magnetfelder aufeinander
magnetische Wirkung des elektrischen
Stroms; Magnetfeld eines
stromdurchflossenen Leiters;
Beziehung zwischen Stromrichtung
und Richtung des Magnetfelds
Elektromagnet: Abhängigkeit des
Magnetfeldes von Windungszahl,
Physikalische Schulversuche
Jahrgangsstufe 7 und 8
Lehrplan 1997
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Magnetfeldes von Windungszahl,
Stromstärke und Eisenkern
Gleichstrommotor und weitere
Anwendungen, z. B. Gong, Relais,
Klingel GtB8.3
Lehrplan 2004 Regelklasse
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Stromstärke und Eisenkern
Gleichstrommotor und weitere
Anwendungen: Gong, Relais, Klingel
(ein Beispiel auswählen)
Lehrplan 2004 M-Klasse
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Stromstärke und Eisenkern
Gleichstrommotor und weitere
Anwendungen, z. B. Gong, Relais,
Klingel
Anwendung von Elektromotor, Relais,
Elektromagnet in elektrischen Geräten
8.5.2 Elektromagnetische Induktion
8.5.2 Elektromagnetische Induktion
8.5.2 Elektromagnetische Induktion
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Erzeugung von Induktionsspannung
Abhängigkeit der induzierten
Spannung von der Windungszahl der
Induktionsspule, von der Stärke und
der Änderungsgeschwindigkeit des
Magnetfeldes
Wechselspannung, Wechselstrom;
Frequenz
Funktionsweise eines Generators
Transformator; Funktion und
Anwendungen; einfache
Berechnungen
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Erzeugen einer Induktionsspannung
Abhängigkeit der induzierten
Spannung davon, wie schnell sich das
Magnetfeld an der Spule ändert, von
der Windungszahl der Induktionsspule
und der Stärke des Magnetfeldes
Wechselspannung, Wechselstrom;
Frequenz
Funktionsweise eines Generators
Transformator; Funktion und
Anwendungen; einfache
Berechnungen (am unbelasteten
Transformator)
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Erzeugen einer Induktionsspannung
Abhängigkeit der induzierten
Spannung davon, wie schnell sich das
Magnetfeld an der Spule ändert, von
der Windungszahl der Induktionsspule
und der Stärke des Magnetfeldes
Wechselspannung, Wechselstrom;
Frequenz, Einheit: 1 Hz (Hertz);
Heinrich Hertz
verschiedene Arten von
Wechselspannungen
Funktionsweise eines Generators;
Vergleich mit dem Elektromotor
Transformator; Funktion und
Anwendungen; Berechnungen (am
unbelasteten Transformator)
8.5.3 Leistung
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mechanische Leistung
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Bedeutung der Leistungsangabe bei
Elektrogeräten
Zusammenhang von elektrischer
Leistung, Spannung und Stromstärke;
Berechnen der elektrischen Leistung
P = U I; Einheit: 1 VA (Voltampere) =
1 W (Watt) = 1 J (Joule);
Maßeinheiten: 1 mW, 1 W, 1 kW, 1
MW
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8.5.4 Elektrische Energie
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Bedeutung elektrischer Energie in der
Schule, zu Hause
Zusammenhang zwischen
Energiebedarf, Leistung und
Einschaltdauer elektrischer Geräte;
Einheit: 1 VAs (Voltamperesekunde) =
1 Ws (Wattsekunde); Maßeinheiten: 1
Ws, 1 kWh
elektrische Energie: Zähler, Kosten
(Stromrechnung); verantwortlicher
Umgang, Einsparungsmöglichkeiten
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
Wiederholen, Üben, Anwenden,
Vertiefen
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Arbeitsweisen einüben:
Experimentieren
Begriffe kennen: Wechselspannung,
Gleichspannung; Frequenz
Dauer- und Elektromagnet kennen
Funktionsweise von Gleichstrommotor
und Transformator kennen
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Arbeitsweisen anwenden:
Experimentieren, Berechnen
Begriffe kennen: Wechselspannung,
Gleichspannung; Frequenz; Einheit:
1 Hz (Hertz)
Dauer- und Elektromagnet kennen
Funktionsweise von Gleichstrommotor
und Transformator erklären und
vergleichen
Physikalische Schulversuche
6.3
Jahrgangsstufe 7 und 8
Notizen
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