Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke
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RAABE
Gesamtwerk
Kernfusion heute
Der Traum der Wissenschaftler von einer nahezu unbegrenzten Energieerzeugung soll irgendwann einmal Realität werden. Dieser Beitrag für den Physikunterricht beschreibt, unterstützt durch Beispiele und Übungsaufgaben, die physikalischen Grundlagen und Möglichkeiten der Kernfusion. Ausgehend von den Abläufen in der Sonne werden die Überlegungen – aber auch die bisherigen Grenzen – der Energieerzeugung durch Fusion am Beispiel des Forschungsreaktors ITER ebenso erläutert wie die schon längst mögliche militärische Anwendung der Fusion in Form der Wasserstoffbombe.
Gesamtwerk
Stationenzirkel zur elektromagnetischen Induktion
Man kann die Funktionsweise von Generator und Elektromotor nur verstehen, wenn die Grundbegriffe der Elektrizitätslehre sitzen. Daher wiederholen die Lernenden hier die Begriffe elektrische Ladung, Spannung, Strom, Leistung, Widerstand, Magnetfeld und die Rechte-Daumen-Regel – alles im Rahmen eines motivierenden Stationenzirkels.
Gesamtwerk
Können Monde von Planeten totale Sonnenfinsternisse hervorrufen?
Wer einmal eine totale Sonnenfinsternis beobachten konnte, ist nicht nur fasziniert, sondern er möchte dieses Schauspiel noch öfter beobachten. Doch das ist nicht so einfach! Ihre Schüler lernen in diesem Beitrag für den Physikunterricht welche Voraussetzungen zu einer totalen Sonnenfinsternis nötig sind und lernen grundlegende Fähigkeiten zu Ellipse, Sonnenfinsternis, Kernschatten, Übergangsschatten, Transit, Sonnensystem sowie spezielle Ellipsenpunkte in der Astronomie kennen und führen Berechnungen mit Hife von Strahlensätzen durch.
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Gesamtwerk
Die vier kosmischen Geschwindigkeiten
Bei welcher Geschwindigkeit kann eine Rakete in die Umlaufbahn der Erde gelangen? Und wie schnell muss sie sein, um den Orbit zu verlassen? Mit diesem Übungsmaterial für den physikalischen Unterricht leiten sich Ihre Schüler die sogenannten vier verschiedenen kosmischen Fluchtgeschwindigkeiten selbstständig her. Anschließend bestimmen sie die verschiedenen Fluchtgeschwindigkeiten zu unseren Planeten und einigen Asteroieden.
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Die Leuchtdiode
Die LED stellt eine wichtige technische Lichtquelle dar. Sie wird vielfältig angewendet, beispielsweise in der Beleuchtungs-, Display- und Messtechnik, aber auch bei der Übertragung von Information.
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Gesamtwerk
Fliegen, wie geht das?
Sie sind auf der Suche nach einem Anwendungsbezug für Ihren Mechanik-Unterricht? Wenn Sie zudem Interesse am Fliegen und Vergnügen am Basteln haben, ist diese Einheit genau das Richtige!
Gesamtwerk
Der Energieinhalt eines Magnetfeldes
Wird ein Stromkreis durch einen Schalter S geöffnet, so fließt auch nach dem Öffnen noch ein über eine gewisse Zeitspanne abnehmender Strom durch den nun allein aus Spule und Widerstand bestehenden Stromkreis. Die dazu notwendige Energie kann nur vom Magnetfeld stammen; sie wird während des Abklingens des Stromes I in Form von Wärme frei. Im Beitrag werden die Vorgänge bei der Erzeugung von magnetischer Energie besprochen, die zugehörigen Gleichungen hergeleitet sowie die Thematik in Form von Beispielen und Aufgaben nähererläutert.
Gesamtwerk
Praktischer Stationenzirkel zur Elektrizitätslehre
Gerade im Anfangsunterricht an der weiterführenden Schule muss das Fach Physik (im Rahmen des fachübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterrichts) durch praktisches Handeln, Ausprobieren und Forschen die Schüler zu genau diesen Tätigkeiten motivieren und anleiten. Die Elektrizitätslehre bietet hierzu die Möglichkeit, indem Ihre Schüler mit einfachen Geräten verschiedene Schaltkreise realisieren, instandsetzen, verbessern und damit verstehen lernen.
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Luft
Luft atmen wir ständig ein. Doch was verbirgt sich eigentlich genau hinter diesem Gasgemisch? Anhand von Experimenten spüren Ihre Schüler dem Wesen der Luft nach. Sie erfahren etwas über ihre Zusammensetzung, schießen mit ihrer Hilfe ein Ei aus einer Flasche und bauen einen Luftdruckmesser. Und hat Luft eigentlich ein Gewicht? Auch dieser Frage gehen Ihre Lernenden mithilfe von Luftballons und Küchenwaage nach.
Gesamtwerk
Das Fermat'sche Prinzip - ein Anwendungsbeispiel zur Differenzialrechnung
Dieser Beitrag liefert zwei umfangreiche Übungsbeispiele für Extremwertaufgaben, außerdem eine elegante Herleitung des Brechungs- und Reflexionsgesetzes. Beide Schwerpunkte legen nahe, das Fermat'sche Prinzip im Unterricht zu thematisieren.
Gesamtwerk
Das Manhattan-Projekt und seine verheerenden Folgen
Die Entdeckung der Kernspaltung lag noch nicht einmal 7 Jahre zurück, als am 6.8.1945 von den USA die erste Uranbombe auf die japanische Stadt Hiroshima abgeworfen wurde. Nur drei Tage später, am 9.8., folgte die Plutoniumbombe, die Nagasaki traf. Erläutern Sie den Schülern mithilfe dieses Beitrags, dass technischer Fortschritt verheerende Auswirkungen haben kann, wie sie sich durch den Einsatz von Atombomben ergeben. Stellen Sie einen aktuellen Bezug zum Nordkorea-Konflikt her.
Gesamtwerk
Ein Teelicht im Wasserglas?! - Lichtquellen, Farbe und Ausbreitung des Lichts
Experimente zur Farbmischung, die Entstehung der Farbe aus weißem Licht, die Ausbreitung des Lichts und das Reflexionsgesetz sind feste Lehrplanbestandteile in der Mittelstufe. Lassen Sie Ihre Schüler die physikalischen Gesetze der Optik in Experimenten selbst entdecken. So bleibt das Wissen nachhaltig haften.
Gesamtwerk
Übungsaufgaben zu statischen und zeitlich veränderlichen Magnetfeldern
Smartphone, Elektrogeräte und Lichtquellen sind technische Hilfsmitteln, die für uns selbstverständlich sind. Doch wer denkt schon daran, dass die meisten Geräte ohne die Existenz zeitlich veränderlicher Magnetfelder nicht funktionieren würden? Mit unterschiedlich schwierigen Aufgaben üben Ihre Schüler die physikalischen Zusammenhänge.
Gesamtwerk
Uebungsaufgaben zu statischen und zeitlich veraenderlichen Magnetfeldern.
Smartphone, Elektrogeräte und Lichtquellen sind technische Hilfsmittel, die für uns selbstverständlich sind. Doch wer denkt schon daran, dass die meisten Geräte ohne die Existenz zeitlich veränderlicher Magnetfelder nicht funktionieren würden? Mit unterschiedlich schwierigen Aufgaben üben Ihre Schüler die physikalischen Zusammenhänge.
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Von Sternen und Planeten - eine Lerntheke
Am 6. August 2012 setzte der Mars-Rover "Curiosity" nach einer spektakulären Landung auf dem Mars auf. Bekommen wir über diese Mission weitere Informationen und Erkenntnisse über die Entstehung unseres Sonnensystems? Welche Objekte prägen dieses und welche Bewegungen und Gesetzmäßigkeiten gibt es? In diesem Beitrag finden Ihre Schüler Antworten auf diese und weitere Fragen. Mit Folienvorlage!
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