Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 11/18
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Orbitalparadoxie
Dieser Beitrag zur Orbitalparadoxie beschäftigt sich mit der Bewegung unserer Himmelskörper. Tauchen Sie mit Ihren Schülern in die Welt der Satelliten ein und beantworten Sie gemeinsam rechnerisch anhand der Bahn- und Fluchtgeschwindigkeit die Frage, von welchem Punkt der Umlaufbahn – Apogäum oder Perigäum – ein Satellitenstart günstiger ist.
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Das Doppelsternsystem γ Cephei
Abermillionen funkelnder Sterne sehen wir allabendlich am Nachthimmel. In dieser Unterrichtseinheit berechnen Ihre Schüler am Doppelsternsystem γ Cephei die Entfernung des Sternes von der Sonne, seine absolute und scheinbare Helligkeit sowie dessen Sternradius.
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CERN
Mehr als 11 000 Wissenschaftler erforschen heute am CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik, die fundamentalen Gesetze des Universums. Das Standardmodell der Teilchenphysik und seine Folgemodelle, um die es in diesem Beitrag geht, erklären Sie Ihren Schülern am besten anhand der Beispiele in diesem Beitrag.
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CERN - der Large Hadron Collider
Mehr als 11 000 Wissenschaftler erforschen heute am CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik, die fundamentalen Gesetze des Universums. Der Large Hadron Collider, um den es in diesem Beitrag geht, ist ein großer Teilchenbeschleuniger für z. B. Protonen.
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Welle, Teilchen und Wahrscheinlichkeit
Die Welt des Mikrokosmos ist geheimnisvoll. Die Gesetzmäßigkeiten, die wir aus unserer alltäglichen Erfahrung ableiten, verlieren hier ihre Gültigkeit und müssen durch die entsprechenden Gleichungen der Quantenphysik ersetzt werden. Welle oder Teilchen - führen Sie Ihre Schüler schrittweise an das anspruchsvolle Thema Quantenphysik heran. Ein Spiel rundet den Beitrag ab.
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Vom Automobil bis zum Internet - die großen technischen Revolutionen
Ob das Automobil, die Röntgenstrahlung, das Internet oder die gerade in der dunklen Jahreszeit wichtigen Glühbirnen. Die Naturwissenschaft ist von Erfindungen nur so gesät. Sie alle finden in unserer Alltagswelt ständig Anwendung, oftmals ohne dass wir uns ihrer Faszination bewusst sind. Vom Automobil bis zum Internet - die großen technischen Revolutionen sensibilisiert Ihre Schüler für diese großartigen Errungenschaften im wissenschaftlichen Kontext.
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Bewegungsvorgänge mithilfe der digitalen Videoanalyse untersuchen
Der Einsatz digitaler Medien erweitert die Möglichkeiten des Experimentierens erheblich. Reale Vorgänge können so helfen, den Mechanikunterricht auf neue Weise lebensnah zu gestalten.
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Wir beobachten das Wetter
Temperatur, Druck und Dichte - wo werden diese physikalischen Größen konkret gebraucht? Mit diesem Beitrag zum Wetter stellen wir Ihnen eine schöne Anwendung der Wärmelehre vor.
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Ampere, Volt und Ohm
In diesem Beitrag geht es um die drei Grundbegriffe der E-Lehre: Strom, Spannung und Widerstand. Auch wie Strom erzeugt wird, erklären wir Ihren Schülern. Ein Test rundet die Einheit ab.
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Hapkido - die Falltechniken dieser koreanischen Kampfkunst kennenlernen
Die Jugendlichen tragen zunächst Aktivitäten zusammen, bei denen häufig gefallen wird, manchmal auch vorsätzlich. Danach werden physikalische und biologische Prinzipien näher beleuchtet und anschließend Fall- und Rolltechniken ausprobiert und vertieft.
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Die Energiedichte des magnetischen Feldes
In der experimentellen Physik werden geometrisch trickreiche Aufbauten genutzt, um Magnetfelder mit besonderen Eigenschaften zu erzeugen. In den meisten Fällen ist es eine Priorität, ein möglichst homogenes Magnetfeld zu erhalten und es auf einen gewissen Raum zu beschränken. Die faraday'sche Ringspule und Helmholtzspulenpaare sind bekannte und beliebte Beispiele für dieses Prinzip. In diesem Beitrag lernen Ihre Schüler diese Aufbauten mit Ihren Vorzügen kennen und wiederholen Ihre Kenntnisse in Bezug auf die Energiedichte magnetischer Felder. Wir empfehlen die gemeinsame Verwendung mit den Beiträgen "Das elektrische Feld eines Plattenkondensators" und "Übungen zum Gravitatiosnfeld", um die Gemeinsamkeiten der einzelnen Felder zu verdeutlichen und Ihren Schülern Analogieschlüsse zu ermöglichen.
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Heißes Eis Phänomen der unterkühlten Lösungen Stand: Dezember 2018
Der Beitrag "Heißes Eis - Phänomen der unterkühlten Lösungen" bietet im Rahmen motivierender Schülerversuche eine gute Gelegenheit, die Löslichkeit eines Salzes am Beispiel von Natriumacetat zu betrachten. Darüber hinaus stehen zur Vertiefung mehrere Übungsaufgaben zur Verfügung, in denen beispielsweise die Löslichkeitsenthalpie oder die Kristallisationsenthalpie berechnet werden. Zur Unterstützung der Lehrkraft sind außerdem Lösungsvorschläge und die tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung enthalten.
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Absolut anomal - ein Stationenlernen zu Wasser inkl. GBUs und Farbfolienvorlage Stand: 11/2018
Diese Einheit zum Thema Wasser ist für die Klassen 7-9 für den Anfangsunterricht des naturwissenschaftlichen Fächerverbundes geeignet. Anhand vieler spannender Experimente erarbeiten sich die SuS die Grundlagen zur Oberflächenspannung und Anomalie des Wassers selbstständig und überprüfen ihr Wissen in einem Abschluss-Quiz. Die didaktischen Erläuterungen und Lösungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Die Bestimmung der Erdbeschleunigung g - Stationenlernen inkl. einer Farbfolienvorlage Stand: Nov. 2018
In diesem Beitrag werden unterschiedliche Situationen aufgegriffen, um jeweils einen Zahlenwert für die Erdbeschleunigung g zu ermitteln. Bei der Ermittlung von g werden zur Motivierung der SuS neue Medien wie der GTR, Apps oder auch Sensoren verwendet. Die didaktisch-methodischen Hinweis und differenziertes Material sowie eine Lernerfolgskontrolle unterstützen die Lehrkraft. Lösungen zu den Aufgaben sind im Anhang enthalten.
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Rätsel zu Stromstärke, Spannung und Widerstand Stand: Nov. 2018
Mit dem Methodenwerkzeug "Rätsel" haben die SuS die Möglichkeit, sich auf spielerische und zugleich vielfältige Weise mit den verschiedenen Facetten der drei Grundbegriffe Stromstärke, Spannung und Widerstand und den Zusammenhängen dieser Größen auseinanderzusetzen. Die methodisch-didaktischen Hinweise sowie die Lösungen zum Kreuzworträtsel unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion der Unterrichtsstunde.
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Den Flug einer Rakete beschreiben und analysieren inkl. einer Farbfolienvorlage. Stand: Nov. 2018
Die Unterrichtseinheit startet mit einer Luftballon- und einer Wasserrakete. Mithilfe der Methode "Schreibgespräch" erarbeiten sich die Schüler eine Erklärung für das beobachtete Phänomen. Eine Videoanalyse, die auf die sog. Raketengleichung führt, rundet die kurze Einheit ab. Die didaktisch-methodischen Hinweise unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Vom Urknall in die Zukunft - eine kosmologische Zeitreise Stand: Nov. 2018
Die SuS werden in die Geheimnisse der Entstehung des Kosmos und die teilweise nicht leicht zu verstehenden, da theoretischen physikalischen Zusammenhänge eingeführt, indem sie Begriffe wie Singularität, Materie und Antimaterie, Galaxien und Sonnensystem besprechen und Versuche durchführen. Mit dem Material wird ein Blick in die Zukunft, insbesondere unseres Sonnensystems geworfen. Die didaktischen Erläuterungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts. Lösungen sind im Anhang enthalten.
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Nachrichten versenden - wir bauen einen Morseapparat Stand: Nov. 2018
Die SuS verinnerlichen die Grundbegriffe der Elektrizitätslehre, indem sie einen Morseapparat bauen. Der Einstieg gelingt über ein Arbeitsblatt zur Wiederholung und der Abschluss über eine Lernerfolgskontrolle. Die didaktisch-methodischen Hinweise und Lösungen zu den Aufgaben unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Alaune die besonderen Sulfate Stand: 11/2018
In dieser abwechslungsreichen Unterrichtseinheit werden Themenbereiche wie das Lösungsgleichgewicht, das Protolysegleichgewicht oder die Reaktionsenthalpie auf der Grundlage der Alaune mit vielen Rechenbeispielen und Schülerexperimenten behandelt. Darüber hinaus werden auch Anwendungsgebiete der Alaune, wie z. B. bei der Herstellung von Wasserfarben, bearbeitet. Die didaktischen Erläuterungen und Lösungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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"Mischen Impossible" Schäume und Emulsionen in der Molekularküche inkl. Farbfolienvorl. Stand: 11/2018
Der Beitrag stellt den dritten und damit letzten Teil der Unterrichtsreihe zur Molekularküche dar. Bei der hier vorgestellten Emulsifikation handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Herstellung von schaumartigen und luftigen Speisen im Mittelpunkt steht. Indem die SuS den Vorgang auf Teilchenebene betrachten und in einem Schülerversuch selbst nachvollziehen, erlangen Sie Kenntnisse über Emulgatoren und die Polarität von Molekülen. Als Texturgeber dient diesmal das Lecithin, das auch in Milch zu finden ist und ein grenzflächenaktives Lipid darstellt.
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Objekte auf Kollisionskurs Vektorrechnung in der Physik - kommt es zum Crash? Stand: Oktober 2018
Ob zwei Objekte kollidieren ist eine wichtige Fragestellung in vielen Lebenslagen. In diesem Beitrag üben sich die SuS an dieser Art von Aufgabe und festigen dabei ihre Kenntnisse der Vektorrechnung und der grundlegenden Mechanik. Sie stellen eine Bahngleichung einer gleichförmigen Bewegung im dreidimensionalen Raum auf, berechnen den Schnittpunkt von Geraden und üben sich darin, geometrische Sachverhalte physikalisch zu interpretieren.
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Freier Fall einer Stahlkugel Einführung in die Differenzialrechnung der Physik Mit Exceldatei für eigene Messreihen
Mathematik und Physik gehen oft Hand in Hand. Leider kommt es vor, dass man in Physik bereits mit einer Mathematik umgehen muss, die im Unterricht noch nicht behandelt worden ist. In diesem Beitrag untersuchen die SuS den freien Fall einer Stahlkugel und werden sanft an die Differenzialrechnung herangeführt, wie sie für die Definition der Beschleunigung benötigt wird. Der Beitrag enthält eine fertige Messreihe und eine Exceldatei, um eine eigene Messreihe möglichst schnell auswerten zu können.
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Ionentriebwerke Mit modernen Antrieben weit hinaus Stand: Oktober 2018
Es geht weit hinaus! In der modernen Raumfahrt ist ein Hauptziel, immer tiefer in den Weltraum einzudringen. Nur mit den klassischen chemischen, mehrstufigen Triebwerken funktioniert das nicht. In diesem Beitrag untersuchen die SuS die Vorzüge und Nachteile von sogenannten Ionentriebwerken, lernen ihre Funktionsweise kennen und üben sich ganz nebenbei in der Anwendung des Energie- und Impulserhaltungssatzes.
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Zusammenstoß zweier Hobbyraketen Crash auf dem Flugfeld Stand: Oktober 2018
Der schiefe Wurf ist der allgemeine Fall von Wurfbewegungen und für die SuS alles andere als einfach. In diesem Beitrag werden sie noch einmal durch die Zerlegung und Aufstellung der Wurfparabel geführt. Die SuS üben und vertiefen diese Kenntnisse, indem sie versuchen heraus zu finden, ob zwei Raketen miteinander kollidieren werden. Dafür stellen sie Bahngleichungen auf und berechnen die Schnittpunkte und Flugdauern der Raketen.
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Natürliche radioaktive Strahlung in Boden und Luft Ein permanenter Begleiter Stand: Oktober 2018
Radioaktive Strahlung ist in der Umwelt überall anzutreffen - kein Mensch kann sich ihr entziehen, jeder wird von ihr beeinflusst. In diesem Beitrag beschäftigen sich die SuS mit natürlichen Strahlenbelastungen, ihren verschiedenen Ursachen und Wirkungen. Dabei festigen und vertiefen sie ihr Wissen über die Grundlagen der Radioaktivität, beispielsweise Energiedosis, Äquivalentdosis und Aktivität.
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