Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 14/18
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Physik
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Temperaturmesser
Damit ein Temperaturmessverfahren exakt ist, muss es verlässlich und wiederholbar funktionieren. Der Film zeigt mit dem Thermometer, dem Bimetallthermometer und dem Widerstandsthermometer verschiedene Temperaturmesser, die von den veränderlichen Stoffeigenschaften bei unterschiedlichen Temperaturen abhängen.
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Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung
Energie tritt in mechanischer, thermischer, chemischer und elektrischer Form auf. Diese Energieformen können durch Energiewandler wie Motoren, Generatoren oder Batterien ineinander umgewandelt werden. Der Film erläutert die Begriffe des Energieverlustes und des Wirkungsgrads eines Energieumwandlers.
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Schaltungen mit Widerstand, Kondensator und Spule
Anhand des Beispiels eines Radios mit externem Lautsprecher wird die einfache LCR-Schaltung erklärt. Das L steht für die Spule, das C für den Kondensator und das R für den Widerstand. Der Film erklärt, auf welche Weise Spule und Kondensator als Filter für hohe und tiefe Frequenzen genutzt werden können.
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Spule und Induktivität
In diesem Video wird erläutert, wie beim elektrischen Bauteil Spule der Zusammenhang von Elektrizität und Magnetismus zum Tragen kommt. Die elektromagnetische Induktion, die Induktivität und die Lenzsche Regel werden erklärt sowie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Spulen aufgeführt.
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Kondensator
Kondensatoren sind passive Bauelemente in elektrischen Schaltungen, die Energie speichern können. Der Film zeigt, wie Kondensatoren funktionieren und wie unterschiedlich sie auf Gleich- und Wechselstrom reagieren. Die vielseitigen kleinen Speicher können für zahlreiche verschiedene Geräte verwendet werden.
Verwandte Themen
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Widerstand
Der elektrische Widerstand ist der Quotient aus der Spannung und der Stärke des fließenden Stroms in einer Schaltung. Gleichzeitig wird mit dem Widerstand auch ein Bauteil bezeichnet, mit dem in einer elektrischen Schaltung ein bestimmter Widerstand realisiert werden kann. Der Film erläutert beide Begriffe.
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Halbleiter: Diode
Die ersten Halbleiter wurden nebenbei entdeckt, als man die Glühlampe wirtschaftlicher gestalten wollte. Seitdem hat sich einiges an ihnen verändert. Der Film vollzieht diese Entwicklung nach und erklärt neben der Funktionsweise der Diode einige wichtige Fachbegriffe und die Verwendung von Halbleiterdioden.
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Halbleiter - Physikalische Grundlagen
Neben Leitern und Nichtleitern gibt es bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit auch sogenannte Halbleiter. Der Film erklärt anhand des Beispiels von Silicium, wie ein Stoff unter gewissen Voraussetzungen vom Nichtleiter zum Leiter werden kann. Er nennt die vielen Verwendungsmöglichkeiten von Halbleitern.
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Felder
Mit Feldern werden große Phänomenbereiche der Physik beschrieben. Dennoch bleiben Felder für Schülerinnen und Schüler häufig unverständlich. Dieses Heft zeigt Ihnen unterschiedliche Zugänge zum Feldbegriff und gibt Tipps, wie sich Felder messen und beschreiben lassen. Das Heft bietet Ihnen Unterrichtsvorschläge zu wichtigen Feldern der Physik, u. a. zu: Luftdruckfeldern Magnetfeldern elektrischen Feldern Sie finden z. B. experimentell orientierte Unterrichtsgänge, Vorschläge für die Beschäftigung mit verschiedenen Darstellungen von Feldern und einen Überblick über die wichtigsten Messverfahren.
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
Gesamtwerk
Wissenschaftsethik
Im Spannungsfeld zwischen ethischen Implikationen, Forschung und Wissenschaft: Schlüsselkompetenz für Naturwissenschaftler. Naturwissenschaftler sind in Beruf und Forschung oft zwangsläufig mit ethischen Themen, Fragestellungen und Problemen konfrontiert - diese Einführung sensibilisiert den Leser für das Thema, schärft das Verantwortungsbewusstsein und beantwortet Fragen aus der Praxis. Eine gelungene Einführung in spannende Fragen rund um die Themen Ethik und Naturwissenschaften! Die zahlreichen Beispiele aus vielen unterschiedlichen fächerübergreifenden Beispielen erleichtern die Lektüre zu diesem komplexen Thema.
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Animationen & Simulationen
Physikalische Prozesse, Modelle und Theorien sind oft sehr abstrakt. Um sich ein "Bild" von den Dingen zu machen, bietet der Computer viele Möglichkeiten. Dieses Heft zeigt, wie Animationen und Simulationen Ihnen dabei helfen können, für Ihre Schülerinnen und Schüler Unsichtbares sichtbar zu machen und Abstraktes begreifbar. Das Heft stellt unterschiedlichste Software sowie Unterrichtsideen dazu vor. Die Einsatzmöglichkeiten der meist kostenlosen Computerprogramme umfassen das ganze Spektrum des Physikunterrichts wie: Auftrieb Schiefer Wurf Relativitätstheorie Quantentheorie Akustik Astronomie
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2013
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Guter Frontalunterricht
Nach wie vor spielt der Frontalunterricht im Unterrichtsalltag eine wichtige Rolle – aber ist Frontalunterricht eigentlich "guter" Unterricht? Dieses Heft zeigt Ihnen, dass und wie guter Unterricht aus einer sinnvollen Verbindung gut gestalteter frontaler und schülerorientierter Phasen entsteht. Dieses Heft stellt Ihnen vielfältige Elemente vor, mit denen sich frontale Phasen gestalten lassen, u. a. zur Moderation von Unterrichtsgesprächen, zur direkten Instruktion, zum Erzählen und Erklären, zur Inszenierung von Experimenten, zu Demonstrationsexperimenten, zu Elementen darbietenden Unterrichts. Verschiedene Unterrichtskonzepte zeigen, wie sich frontale und schülerorientierte Phasen verknüpfen lassen.
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MINT Zirkel - Ausgabe 03, Mai/Juni 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Mai/Juni 2013
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Kompetenzbereich Bewerten
Die Schule und auch der Physikunterricht soll junge Menschen dazu befähigen, eigenständige und fundierte Bewertungen zu treffen. Dem trägt der Kompetenzbereich Bewertung der Bildungsstandards Rechnung. Aber wie genau sieht "Bewerten" in der Physik aus? Welchen besonderen Beitrag liefert das Fach Physik zu einer "Bewertungskompetenz"? Dieses Themenheft gibt einen Überblick über den Facettenreichtum dieses Kompetenzbereichs: Bewertungen werden im Fach über Fragen der Physik, aber auch über die Fachgrenzen hinaus vorgenommen. Dabei geht es immer um Kontexte, in denen Sachwissen und Erkenntnismethoden der Physik eine Bedeutung haben. Die verschiedenen Unterrichtsbeispiele im Heft zeigen, wie Bewertungskompetenz im Physikunterricht konkret gefördert werden kann.
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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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Weltall
Der Film erläutert, wie der Mensch Schritt für Schritt den Weltraum erobert hat und erobern wird. Wichtige Stationen werden mit Hintergrundinformationen erklärt, damit die geschichtlichen Ereignisse eingeordnet und Strukturen nachvollzogen werden können. Der Wettlauf um die Eroberung des Weltalls fand vor allem zwischen den Supermächten USA und Sowjetunion statt. Die Sowjets schickten erste Satelliten in die Umlaufbahn und den ersten Menschen ins All. Die Amerikaner bringen den Erfolg der ersten Mondlandung in ihr Land. Begleitet wurden diese Entwicklungen von gegenseitigen Spionageaktionen der beiden Nationen. Dieses Rennen hält mit verschiedenen Experimenten im All bis zur heutigen Zeit an. Abschließend wird ein Zukunftsausblick, wie sich die Raumfahrt entwickeln könnte und welche Projekte in Planung stehen. Zusatzmaterial: Arbeitsblätter; Testaufgaben; Unterrichtsmaterial; Interaktive Arbeitsblätter
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2013
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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
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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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Higgs-Teilchen
Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik fehlt den Teilchen die Masse. Ohne Masse wären sie jedoch mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs und könnten sich nicht zu Atomkernen verbinden. Der Physiker Higgs entdeckte Teilchen, Feld und Mechanismus, die eine Trägheit schaffen, die der Masse entspricht.
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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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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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