Versuch 1 mit Schülerantworten

Physik
Versuch 1 mit Schülerantworten
Materialliste:
Ein Netzgerät, zwei Kabel, eine Spule, ein Eisenkern, ein Wagen, ein Dauermagnet, eine Magnetnadelplatte.
Das Netzgerät auf maximal 5 Volt einstellen!
Versuchsaufbau 1
N
S
Ein Magnet wird auf einen kleinen Wagen montiert.
Der Wagen wird so vor die Spule gestellt, wie es die
Abbildung zeigt (achte auf die richtige Polung der elektrischen Anschlüsse).
vom magnetischen Feld weggedrückt.
(1) Beobachtung: Der Wagen mit dem Magneten wird _____________________________________________________
Versuchsaufbau 2
Eisenkern
N
S
Stelle den Wagen nun in eine solche Entfernung von
der Spule, dass er gerade nicht mehr weggedrückt
wird. Schiebe dann von links ein Stück Weicheisen, einen so genannten Eisenkern, in die Spule hinein.
Der Wagen setzt sich wieder in Bewegung und entfernt sich noch weiter von der Spule.
(2) Beobachtung: ______________________________________________________________________________________
Warum tritt die zweite Beobachtung ein?
Hilfen zur Beantwortung der Frage:
(3) Was passiert mit einem Stück Weicheisen, das man in ein magnetisches Feld schiebt?
(Haltet euren Eisenkern nach Durchführung des Versuchs auf die Platte mit den vielen kleinen Magnetnadeln.)
Das Stück Weicheisen wird magnetisiert. Es wird dadurch selbst zum Magneten. Dies sieht man daran, dass sich
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die kleinen Magnetnadeln auf der Magnetnadelplatte so ausrichten wie bei einem Stabmagneten gleicher Größe.
(4) Wo beginnen und enden die Magnetfeldlinien, wenn der Eisenkern in der Spule steckt?
Magnetfeldlinien beginnen dort, wo die Magnetisierungslinien enden, sie enden dort, wo die Magnetisierungslinien
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beginnen. Magnetfeldlinien beginnen an positiven magnetischen Ladungen und enden an negativen.
N
(5) Benenne in dem Bild links die Magnetpole und markiere sie farblich.
(Stelle zunächst mit Hilfe der Rechte-Faust-Regel eine Vermutung auf.
Überprüfe deine Vermutung anhand des Versuchs.)
S
+
+
S
N
Das magnetische Feld wird aus der Spule herausgedrängt. Das Weicheisenstück wird magSchlussfolgerungen: __________________________________________________________________________________
netisiert und dadurch zum Magneten.
Weicheisen
und Spule zusammen bilden einen Elektromagneten
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OE2
PdN-PhiS. 2/54. Jg. 2005
Inhalte und Methoden: Elektromagnetismus
Versuch 2
Materialliste:
Ein Netzgerät, zwei Kabel, ein Elektromagnet (Spule und Eisenkern), ein Dauermagnet.
Das Netzgerät auf maximal 5 Volt einstellen!
(1) Benenne in dem Bild links die Magnetpole und markiere sie farblich.
(Stelle zunächst mit Hilfe der Rechte-Faust-Regel eine Vermutung auf.
Überprüfe deine Vermutung anhand des Versuchs.)
Ermittle die Wicklungsrichtung deiner Spule
+
+
Beschreibe, wie herum deine Spule gewickelt ist!
Die Spule ist rechtsdrehend gewickelt (wie ein Korkenzieher), d. h. im Uhrzeigersinn nach hinten.
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Hinweis: Eine Veranschaulichung (Kabel um einen dicken Stift wickeln) ist hier angebracht.
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Versuchsaufbau
N
S
Neben den Elektromagneten wird ein Dauermagnet gelegt, so dass der Nordpol des Magneten dem Elektromagneten zugewandt ist.
(2) Wie muss die Spule an Plus- und Minus-Anschluss des Netzgerätes angeschlossen werden, damit der Dauermagnet und der Elektromagnet durch das magnetische Feld voneinander weggedrückt werden?
Überlege und diskutiere dies zunächst mit deinen Versuchspartnern, bevor ihr eure Vermutung anhand des Experiments überprüft.
Beschrifte die Magnetpole des Eisenkerns und zeichne den Plus- und den Minusanschluss des Netzgerätes ein.
S
N
N
S
+
(3) Wie muss die Spule an Plus- und Minus-Anschluss des Netzgerätes angeschlossen werden, damit der
Dauermagnet und der Elektromagnet durch das magnetische Feld zueinander hingezogen werden?
Beschrifte die Magnetpole des Eisenkerns und zeichne den Plus- und den Minusanschluss des Netzgerätes ein.
N
S
S
+
N
PdN-PhiS. 2/54. Jg. 2005
OE3
Physik
Versuch 3
Materialliste:
Ein Netzgerät, zwei Kabel, ein Elektromagnet (Spule und Eisenkern), ein Stück Weicheisen.
Das Netzgerät auf maximal 5 Volt einstellen!
N
(1) Benenne in dem Bild links die Magnetpole und markiere sie farblich.
(Stelle zunächst mit Hilfe der Rechte-Faust-Regel eine Vermutung auf.
Überprüfe deine Vermutung anhand des Versuchs.)
S
+
+
S
N
Beschreibe, wie herum deine Spule gewickelt ist!
Die
Spule ist rechtsdrehend gewickelt (wie ein Korkenzieher), d. h. im Uhrzeigersinn nach hinten.
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Hinweis:
Eine Veranschaulichung (Kabel um einen dicken Stift wickeln) ist hier angebracht.
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Versuchsaufbau
Vor den Elektromagneten wird ein Stück Weicheisen gebracht.
ist nichts zu beobachten!
(2) Was passiert, solange der Elektromagnet ausgeschaltet ist? Es
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(3) Der Elektromagnet wird eingeschaltet.
Was passiert mit dem Stück Weicheisen? Stelle eine Vermutung auf und diskutiere sie mit deinen Versuchspartnern, bevor ihr eure Vermutung anhand des Experiments überprüft.
Das
Weicheisenstück wird durch das magnetische Feld zum Elektromagneten hingezogen.
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S
N
S
N
Benenne die Magnetpole des Elektromagneten im
Bild links.
Beschrifte und kennzeichne farblich die Magnetpole des
Weicheisens.
Stelle durch einen Pfeil dar, in welche Richtung sich das
Stück Weicheisen bewegt.
(4) Der Elektromagnet bleibt angeschaltet, aber die Plus- und Minusanschlüsse am Netzgerät sind vertauscht.
Benenne die Magnetpole im Bild unten.
Was passiert mit dem Stück Weicheisen? Stelle eine Vermutung auf und diskutiere sie mit deinen Versuchspartnern, bevor ihr eure Vermutung anhand des Experiments überprüft.
Das
Weicheisenstück wird durch das magnetische Feld zum Elektromagneten hingezogen.
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N
Beschrifte und kennzeichne farblich die Magnetpole des
Weicheisens.
Stelle durch einen Pfeil dar, in welche Richtung sich das
Stück Weicheisen bewegt.
S
N
OE4
S
PdN-PhiS. 2/54. Jg. 2005
Inhalte und Methoden: Elektromagnetismus
Versuch 4
Materialliste:
Zwei Netzgeräte, vier Kabel, zwei Elektromagnete (jeweils eine Spule und ein Eisenkern).
Das Netzgerät auf maximal 5 Volt einstellen!
N
(1) Benenne in dem Bild links die Magnetpole und markiere sie farblich.
(Stelle zunächst mit Hilfe der Rechte-Faust-Regel eine Vermutung auf.
Überprüfe deine Vermutung anhand des Versuchs.)
Ermittle Wicklungsrichtung deiner Spule.
S
+
+
S
N
Beschreibe, wie herum deine Spule gewickelt ist!
Die Spule ist rechtsdrehend gewickelt (wie ein Korkenzieher), d. h. im Uhrzeigersinn nach hinten.
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Hinweis: Eine Veranschaulichung (Kabel um einen dicken Stift wickeln) ist hier angebracht.
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Versuchsaufbau
Stelle zwei Elektromagnete wie im Bild unten gezeigt nebeneinander auf.
(2) Wie müssen an beiden Elektromagneten die Plus- und Minusanschlüsse der Netzgeräte jeweils angeschlossen
sein, damit die Elektromagneten durch ihr magnetisches Feld voneinander weggedrückt werden? Überlege und
diskutiere dies zunächst mit deinem Versuchspartner, bevor ihr eure Vermutung anhand des Experiments überprüft.
Zeichne die Plus- und Minusanschlüsse der Netzgeräte ein und beschrifte und kennzeichne die Magnetpole beider
Elektromagneten farbig.
N N
N
S S
N
+
S
+
S
+
+
oder
(3) Wie müssen an beiden Elektromagneten die Plus- und Minusanschlüsse der Netzgeräte jeweils angeschlossen
sein, damit die Elektromagneten durch ihr magnetisches Feld zueinander hingezogen werden? Überlege und diskutiere dies zunächst mit deinem Versuchspartner, bevor ihr eure Vermutung anhand des Experiments überprüft.
Zeichne die Plus- und Minusanschlüsse der Netzgeräte ein und beschrifte und kennzeichne die Magnetpole beider
Elektromagneten farbig.
N
S N
+
N
S
+
N S
S
+
+
oder
PdN-PhiS. 2/54. Jg. 2005
OE5