Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 15/18
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Gesamtwerk
Mechatroniker, Produktionsfachkraft und Co. - Naturwissenschaften in Ausbildungsberufen
Für Ihre Schüler stellen sich spätestens zum Ende der Schullaufbahn wichtige Fragen: "Welche Stärken und Schwächen habe ich? Wo liegen meine Interessen? Welche Ausbildungsberufe kommen für mich infrage?" Berufsorientierung ist ein wichtiges Thema! Geben Sie Ihren Schülern daher eine Hilfestellung bei ihrer Entscheidung und ermöglichen Sie ihnen spannende Einblicke in die Welt der MINT-Berufe.
Gesamtwerk
Hungrig nach Energie - Raumsonden in den Tiefen des Weltalls
Die Physik einer Radionuklidbatterie eröffnet Möglichkeiten, Inhalte wie beispielsweise den Alphazerfall, den Tunneleffekt, den Begriff der Aktivität und das Zerfallsgesetz zu thematisieren. Behandeln Sie die Kernphysik am Beispiel der Raumsonde Philae.
Gesamtwerk
Auswertung von Experimenten mit GTR und Excel - das Ohm'sche Gesetz
Was muss man beachten, wenn man mit elektrischem Strom arbeitet? Warum ist es so gefährlich, elektrische Geräte zu manipulieren, und was passiert bei einem Kurzschluss? In diesem Beitrag untersuchen Ihre Schüler den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke.
Testen kostet nichts
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Gesamtwerk
Die Anomalie des Wassers
Wie können Fische im Winter überleben, obwohl der See zugefroren ist? Warum platzen Wasserflaschen im Gefrierschrank? Wasser ist eine Flüssigkeit mit besonderen Eigenschaften. Ihre Schüler finden heraus, was Wasser so einzigartig macht.
Gesamtwerk
Wie man einen Stern auf die Waage legt
In diesem Beitrag lernen Ihre Schüler, aus beobachtbaren Größen die physikalischen Eigenschaften (Zustandsgrößen) von Sternen zu ermitteln. Dabei liegt der Fokus auf Hauptreihensternen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
„Luft ist nicht nichts!“ − Der Luftdruck
Wie bekommt man das Ei in die Flasche? Warum lässt sich – trotz Verwendung eines Trichters – kein Wasser in eine leere Flasche füllen? Und was passiert eigentlich mit einem Schokokuss im Vakuum? Um diese und ähnliche Fragen zu klären, schlüpfen Ihre Schüler in die Rolle eines Moderatorenteams und geben wissenschaftlich fundierte Antworten auf verblüffende Experimente rund um das Thema „Luftdruck“.
Gesamtwerk
Der Magnetismus
Bei dieser Einheit wird entdeckendes Lernen groß geschrieben! Welche Stoffe sind magnetisch? Wie wirken magnetische Kräfte? Und kann man magnetische Kräfte auch sichtbar machen? Mithilfe einfacher Versuche und vielfältiger Aufgaben erforschen Ihre Schüler die Geheimnisse des Magnetismus. Der Bau eines Kompasses und eine spannende Schatzsuche runden die Einheit ab.
Gesamtwerk
Multiple-Choice-Tests zur Wärmelehre
Mit diesen Tests, die viele Themenbereiche der Wärmelehre in der Sek I abdecken, geben wir Ihnen die Möglichkeit, bei knapper werdenden Ressourcen in relativ kurzer Zeit einen Leistungsüberblick über Ihre Lerngruppe zu erstellen.
Gesamtwerk
Kreuz und quer durch die Physik – eine Rätselreise
Wie selbstverständlich benutzen wir im Physikunterricht und im Alltag Maßeinheiten wie beispielsweise Ohm, Ampere und Volt. Auch denken wir wenig über die Errungenschaften der Physik-Pioniere nach. Seien es die Erkenntnisse von Archimedes oder die Entdeckung der Röntgenstrahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen. Bei unserer Rätselreise kreuz und quer durch das Physiklabor entdecken Ihre Schüler viele interessante Physikphänomene und vertiefen ihr Wissen. Verwenden Sie den Beitrag als Highlight Ihrer Unterrichtsstunde, um das erworbene Wissen zu bündeln und spielerisch abzufragen.
Gesamtwerk
Wir bauen das Modell eines Einzylinder-Ottomotors
Die Einheit ist ein handlungsorientierter Unterrichtsbaustein. Dieser vermittelt den Lernenden am Modell die Funktionsweise des Ottomotors auf praktische Weise.
Gesamtwerk
Wir erforschen die Zündanlage beim Ottomotor
Im Rahmen der Einheit wird den Schülerinnen und Schülern schrittweise das Prinzip der Zündanlage beim Ottomotor verdeutlicht.
Gesamtwerk
Bausteine zur Sicherung von Grundwissen in der Mittelstufe
Physik hat einen großen Alltagsbezug. Eigentlich alle Schüler verfügen in diesem Bereich über ein reiches Vorwissen. Gleichzeitig ist diese Disziplin eine exakte Wissenschaft, die sich auf physikalische Größen, ihre präzise Definition, die zugeordneten Einheiten sowie Zusammenhänge zwischen den einzelnen Größen stützt. Geben Sie Ihren Schülern von Beginn an Material an die Hand, mit dem sie Grundlagen selbstständig und in motivierender Weise einüben, wiederholen und festigen können.
Gesamtwerk
Elektrizität und Magnetismus
Elektrische und magnetische Erscheinungen umgeben uns. Wir nutzen sie vollkommen selbstverständlich. In diesem Beitrag erforschen die Schüler die Grundlagen dieser Erscheinungen. Einfache Experimente verdeutlichen ihnen die Zusammenhänge.
Gesamtwerk
Experimente mit Smartphones - grundlegende Mechanik
Smartphones können den Physikunterricht an vielen Stellen bereichern, z. B. bei der Durchführung von Internetrecherchen oder indem man sie als Mess- und Experimentiermittel verwendet. Der Beitrag zeigt, wie Sie moderne Mobiltelefone als kabellose Be-schleunigungssensoren im Mechanikunterricht der Sekundarstufe II einsetzen.
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Mikrokosmos
Unterschiedliche Alltagsphänomene können durch einfache Experimente beobachtet und erklärt werden, wenn sie im makroskopischen Bereich liegen. Geht es um Vorgänge, die mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind, muss auf Modelle zurückgegriffen werden. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern durch Versuche eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Dabei wird das Verständnis für das Teilchenmodell gefestigt und Ihre Schüler gewinnen Erkenntnisse für zukünftige Inhalte.
Gesamtwerk
Von der Knallgasexplosion zur Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle hält Einzug in unsere Lebenswelt, ohne direkt wahrgenommen zu werden. So wird diskutiert, ob eine solare Wasserstoffwirtschaft, in der die Brennstoffzelle eine zentrale Rolle spielt, eine Alternative zur fossilen und atomaren Energiewirtschaft der Gegenwart ist. Vor diesem Hintergrund ist es wichtig, den Schülern die entsprechenden Basisinformationen mit auf den Weg zu geben, um an dieser teilweise sehr kontrovers geführten Debatte teilhaben zu können.
Gesamtwerk
Kino in der 3. Dimension – polarisiertes Licht macht’s möglich!
Man hat das Gefühl, man sitzt mittendrin im Geschehen: Häuser, Autos und die Schauspieler scheinen zum Greifen nahe. 3-D-Filme revolutionieren das Kino. Der Film wird dank raffinierter Technologie zu einem vollkommenen Erlebnis. Mit der Neuentwicklung der 3-D-Technologie wird ein Milliardengeschäft erwartet.
Gesamtwerk
Sonnen- und Mondfinsternis – ein Projekt
Es ist wohl das dramatischste Schauspiel, das uns der Himmel zu bieten hat: Das Sonnenlicht wird fahl, der eben noch kristallklare Tag zur bleiernen Dämmerung. Dann, als drehe jemand am Dimmer das Licht aus, geht alles ganz schnell. Die hellsten Sterne flammen auf und wo eben noch die gleißend helle Sonne zu sehen war, steht nun ein pechschwarzer Kreis am Himmel, umgeben von einem feurigen, fein strukturierten Lichtkranz. Eine totale Sonnenfinsternis!
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Experimente mit dem Gummiband – stehende Wellen untersuchen
Für viele Schüler ist der Ausdruck stehende Welle ein Widerspruch in sich. Bei Wellen denken sie an Bewegung und Ausbreitung. Wirft man einen Stein ins Wasser, so kann man beobachten, wie sich die Wellen kreisförmig fortpflanzen. Wieso können auch Wellen stehen? Lassen Sie dies Ihre Schüler in Experimenten mit dem Gummiband erforschen. Ein Arbeitsblatt zur Wellengleichung rundet den Beitrag ab.
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„Ich hebe die Welt aus den Angeln!“ – Kraftumformende Einrichtungen kennenlernen
„Gib mir einen festen Platz zum Stehen und ich werde die Erde bewegen!“ Dieser Ausruf wird dem griechischen Philosophen, Mathematiker und Physiker Archimedes von Syrakus (um 287–212 v. Chr.) zugeschrieben, nachdem er vor über 2000 Jahren das Hebelgesetz entdeckte. Seine genialen Erfindungen wie Flaschenzug, Winden und Wasserschrauben, Hebekräne und Wurfmaschinen brachten ihm zu seiner Zeit viel Ruhm und Ehre ein. Vor allem bei der Verteidigung seiner Heimatstadt gegen die Heerscharen des römischen Feldherrn Claudius Marcellus erwarb er sich große Verdienste. Auch heute noch beruhen viele technische Geräte auf seinen Formeln und den von ihm entwickelten technischen Elementen. Nutzen Sie die Erfahrungswelt Ihrer Schüler, um sie mit der Wirkung von kraftumformenden Einrichtungen und ihren Gesetzen vertraut zu machen.
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Bewegte Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern
Fadenstrahlrohr, Elektronenmikroskop, Zyklotron und Massenspektroskop - mit dieser Unterrichtseinheit sind Sie ganz nah an der modernen Physik! Die Inhalte des Stationenzirkels erarbeiten sich die Schüler anhand von Computersimulationen, die sie intuitiv bedienen können. Zu Beginn einer jeden Station steht ein Rechercheauftrag zu Aufbau und Funktionsweise des jeweiligen Gerätes. Auch die Entstehung des Polarlichts erforschen Ihre Schüler.
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9 auf der Richterskala – Erdbeben untersuchen
„Ein Erdbeben der Stärke 9 auf der Richterskala ereignete sich 130 Kilometer östlich der japanischen Stadt Sendai.“ Einen Satz wie diesen haben Sie bestimmt
in den letzten Wochen in den Nachrichten gehört. Aber können Sie erklären, was eine Stärke von 9 auf der Richterskala bedeutet? Und woher weiß man eigentlich, wo das Erdbeben stattgefunden hat, wenn es doch weit auf dem Meer und unter der Erdoberfläche geschehen ist? Lassen Sie sich überraschen. Fragestellungen wie diese kann man nämlich mit recht einfachen Mitteln beantworten. Zeigen Sie Ihren Schülern, dass man bei der Lösung von Problemen aus anderen Fachgebieten (hier der Naturgeografie) auf die Mathematik und Physik nicht verzichten kann.
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Gravitation, Zentripetalkraft und Kepler’sche Gesetze – die unterschiedliche Länge der Jahreszeiten erkunden
Jedes Jahr umrundet die Erde als ein treuer Begleiter die Sonne. Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter wechseln in diesem Zeitraum einander ab und bestimmen unser Leben. Manchem vergeht dabei eine bestimmte Jahreszeit nicht schnell genug – er hat den Eindruck, sie dauere länger als die anderen. Und so falsch ist dieser Eindruck auch nicht, denn Frühling und Sommer sind auf der Nordhalbkugel tatsächlich länger als Herbst und Winter. Was hat es mit den unterschiedlich langen Jahreszeiten auf sich? Gehen Sie dieser Frage in einem problemorientierten Physikunterricht nach: Ihre Schüler stellen Hypothesen auf. Sie ergründen die Ursache für die unterschiedliche Länge der Jahreszeiten, indem sie Schlussfolgerungen aus den Kepler’schen Gesetzen ziehen. Anschließend vollziehen sie mithilfe des Gravitationsgesetzes auch rechnerisch nach, warum die Jahreszeiten unterschiedlich lang sind.
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Welle, Teilchen und Wahrscheinlichkeit – ein Quantenzirkel
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. Dies birgt so manche Überraschung! In Zusammenhang mit Interferenzphänomenen wird Licht als Welle betrachtet. Aber diese Theorie hat ihre Grenzen. So lassen sich die Phänomene beim Fotoeffekt nur mit dem Teilchencharakter der Lichtquanten erklären. Verdeutlichen Sie den Lernenden dieses Dilemma. Führen Sie Ihre Schüler dann schrittweise an das anspruchsvolle Thema Quantenphysik heran. Bringen Sie Ihren Schülern den Begriff der Aufenthaltswahrscheinlichkeit so weit nahe, dass sie ihn beim Quantenfußball spielerisch auf die Position des Balls anwenden können.
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Sonne, Wind- und Wasserkraft – wie gewinnt man aus erneuerbaren Energien Strom?
Die Angst um die Natur wird dann am heftigsten, wenn sie auch eine Angst um das eigene Wohlergehen ist (Joachim Radkau, Natur und Macht, München 2000). In diesem Beitrag lernen Ihre Schüler erneuerbare Energien kennen. Sie entdecken in einfachen Experimenten die physikalischen Techniken, die der Gewinnung von grünem Strom zugrunde liegen.
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