Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 11/14
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Physik
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
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Elektrische Leitungsvorgänge
Vielen Phänomenen unserer natürlichen und technischen Umwelt liegen elektrische Leitungsvorgänge zugrunde. Es lohnt sich, im Physikunterricht neben metallischen Leitern auch andere Leitungsvorgänge näher zu betrachten: in Halbleitern, Flüssigkeiten oder Gasen. Die Beschäftigung mit unterschiedlichen Leitungsvorgängen bietet Ihren Schülerinnen und Schülern die Chance, Gemeinsamkeiten herauszuarbeiten und über die Modellierung der Eigenschaften kleinster Teilchen typische naturwissenschaftliche Arbeitsweisen kennenzulernen. Dieses Heft bietet nicht nur fachliche Hintergrundinformationen zu elektrischen Leitungsvorgängen, sondern stellt auch vielfältige Unterrichtskonzepte und Materialen bereit, u. a. Unterrichtseinheiten zu Modellen für die elektrische Leitung und für Stromkreise, Ideen für Schüler- und Demonstrationsexperimente, Vorschläge für Methoden-Werkzeuge, Unterrichtsideen mit wissenschaftshistorischen und fächerübergreifenden Schwerpunkten.
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2013
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Addition und Zerlegung von Kräften
Wenn Kräfte an verschiedenen Angriffspunkten auf einen Körper wirken, ist ihre Wirkung unterschiedlich. Der Film zeigt, wie man mittels des Parallelogramms der Kräfte die Resultierende aus zwei Einzelkomponenten, aber auch zwei Einzelkräfte aus der Resultierenden, einer Komponente oder einem Winkel bestimmt.
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Lorentzkraft
Die Lorentzkraft beschreibt die Wirkung von Magnetfeldern auf bewegte Elektronen. Sie wirkt senkrecht zu den Feldlinien des Magnets und zu der Richtung der Elektronen. Der Film zeigt, wie man mit der Dreifingerregel die Bewegungsrichtung der Elektronen feststellen kann und wo diese Kraft technische Anwendung findet
Verwandte Themen
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Weißes Licht
Sonnenlicht wirkt erst einmal weiß. Doch wenn es durch ein Prisma aufgebrochen wird, sehen wir die einzelnen Spektralfarben, aus denen es sich zusammensetzt. Der Film erklärt, welche das sind, benennt auch diejenigen, die wir nicht sehen können, und vollzieht nach, wie ein Regenbogen entsteht.
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Schaltungen und Schalter
Strom fließt in einem Stromkreis. Um diesen zu unterbrechen, gibt es Schalter. Der Film erklärt die Funktionsweise der verschiedenen Schalter wie Taster, Ausschalter und Sensorschalter. Es wird an Beispielen zum Und- und Oder-Schalter gezeigt, dass ein Stromkreis auch mehrfach unterbrochen werden kann.
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Mondphasen
Der Mond strahlt nicht selbst, sondern reflektiert nur das Licht der Sonne. So sind auch die Mondphasen von ihr abhängig. Der Film zeigt, wie sich der Mond in unserer Wahrnehmung verändert, je nachdem, in welchem Winkel er zur Sonne steht. Bei einem Winkel von Null Grad ist Neumond, von 180 Grad Vollmond.
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Transformator
In der Elektrotechnik wird der Transformator (Trafo) häufig verwendet. Es handelt sich um einen Umspanner, der aus einer geringen Primärspannung leicht eine ungleich höhere oder niedrigere Sekundärspannung machen kann. Wie das funktioniert und was die elektromagnetische Induktion ist, erklärt der Film.
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Thermische Ausdehnung
Bei Hitze dehnen die meisten Stoffe sich mehr oder minder stark aus. Der Film zeigt, wie diese Ausdehnung zustande kommt, und benennt den Raumausdehnungskoeffizienten für Flüssigkeiten und den Längenausdehnungskoeffizienten für Feststoffe. Die Dichteanomalie von Wasser wird betrachtet.
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Hebel und Hebelgesetze
Hebel sind einfache Maschinen, genauer gesagt, mechanische Kraftwandler, die die eingesetzte Kraft vergrößern. Der Film erklärt das Hebelgesetz und zeigt die verschiedenen Formen von Hebeln auf. Es werden Beispiele für verschiedene Hebelwerkzeuge gegeben, etwa Scheren, Pinzetten, Schubkarren und Nussknacker.
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Lichtbrechung und Totalreflexion
Das Licht ist in einem Vakuum und in der Luft mit sehr hoher Geschwindigkeit unterwegs. Trifft es auf einen dichteren Stoff, wird die Geschwindigkeit gedrosselt. Der Film erklärt den Brechungsindex, warum Lichtstrahlen etwa im Wasser abgelenkt werden und ab welchem Winkel eine Totalreflexion eintritt.
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Gekrümmte Spiegel
Wenn bei gekrümmten Spiegeln die Wölbung konvex ist, verzerrt sie das Spiegelbild. Ist sie konkav, trifft das auch zu, nur steht das Bild hier auch noch auf dem Kopf. Warum das so ist und wie die Reflexionsgesetze das erklären, vermittelt der Film. Auch werden Einsatzmöglichkeiten für den Alltag gezeigt.
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Reflexion am Spiegel
Wenn eine Oberfläche das Licht spiegelt, muss sie sehr glatt sein. Eine regelmäßige Reflexion ist bei bearbeitetem Glas und Metall gegeben. Der Film erklärt das Reflexionsgesetz, das Zustandekommen von Täuschungen durch Teilreflexion und dass das Spiegelbild durch die Wahrnehmung erzeugt wird.
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Drehmoment und Hebel
Das Hebelgesetz hat schon Archimedes formuliert. Der Film zeigt, wie es seitdem ergänzt wurde und wie es direkt zum Gesetz des Drehmoments führt. Das Gesetz wird erläutert und in seinen praktischen Anwendungen gezeigt, etwa beim Wellrad, das bei Schiffsrudern und sogar mehrfach bei Fahrrädern eingesetzt wird.
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Rollen und Flaschenzüge
Wer beim Heben schwerer Lasten das Seil über eine Rolle laufen lässt, hat keinen Reibungsverlust auszugleichen. Im Film wird erklärt, dass man mit dem Hinzufügen einer zweiten Rolle nur noch die Hälfte der Kraft aufwenden muss. Mehrere Rollen in passender Anordnung bilden einen praktischen Flaschenzug.
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Dichte - was ist das?
Empfinden wir etwas als schwer, liegt das an der hohen Masse des Gegenstands bei seinem vergleichsweise geringen Volumen. Die Dichte eines Gegenstands ist das Verhältnis seiner Masse zu seinem Volumen. Der Film zeigt anhand einiger Beispiele die verschiedene Masse von Stoffen bei gleichem Volumen.
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Physik an Stationen Spezial Elektrizität
Physik an Stationen Spezial Elektrizität - Elektrostatik Ladungstrennung
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Physik an Stationen Spezial Elektrizität
Physik an Stationen Spezial Elektrizität - Magnetismus
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Physik an Stationen Spezial Elektrizität
Physik an Stationen Spezial Elektrizität - Schaltungen
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Physik an Stationen Spezial Elektrizität
Physik an Stationen Spezial Elektrizität - Grundlagen der Elektrizität
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Fächerübergreifend unterrichten
Physik begegnet unseren Schülerinnen und Schülern im Alltag nie "pur", sondern in Kontexten, in denen auch andere Wissensgebiete und Perspektiven eine Rolle spielen. Will man Physikunterricht alltags- und kontextorientiert gestalten, kommt man um fächerübergreifende Ansätze kaum herum. Dieses Heft zeigt deren Vielfalt und besonderen Potenziale. Die Praxisbeispiele des Heftes machen deutlich, dass fächerübergreifende Ansätze nicht auf die Naturwissenschaften beschränkt sein müssen. Es finden sich Unterrichtskonzepte sowohl zu zu Physik & Chemie und zu Physik & Biologie als auch zu Physik & Kunst und zu Physik & Wirtschaft/Geschichte.
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
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Röntgenstrahlung
Die Beschäftigung mit Röntgenstrahlung bietet große Potenziale für das Lernen von Physik in unterschiedlichsten Bereichen. Ihre Schülerinnen und Schüler können etwas über ionisierende Strahlung lernen, aber auch über Atomphysik, über Wellenoptik und über physikalische Analysemethoden. Das Themenheft bietet neben Fachinformationen u. a. zu den physikalischen Grundlagen und zur medizinischen Anwendung von Röntgenstrahlung vor allem Unterrichtsanregungen zu verschiedenen Themen: zur Untersuchung von Atomen mithilfe der Röntgenspektralanalyse, zu Photonen als Quantenobjekten, zur Bragg'schen Gleichung, zur Beschäftigung mit Absorptionsspektren.
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2012
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