Unterrichtsmaterialien Physik Ganze Werke · Seite 6/36
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Physik
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Gesamtwerk
Astronomische Entfernungsbestimmungen I
In diesem Unterrichtsmaterial werden Entfernungen innerhalb des Sonnensystems untersucht. Gehen Sie mit Ihrer Klasse auf Raumfahrt und vermitteln Sie ihr ein astronomisches Gefühl für die gigantischen Dimensionen des Universums. Die Schülerinnen und Schüler erkennen die entscheidende Bedeutung des dritten Gesetzes von Kepler bei der Bestimmung der Entfernung zwischen den Planeten und üben anschließend das neue Wissen anhand einer Reihe von Beispielen ein. Eine Lernerfolgskontrolle rundet die Einheit ab.
Gesamtwerk
Harmonische Schwingungen
In diesem Unterrichtsmaterial bringen Sie den Lernenden die theoretischen Grundlagen von harmonischen Schwingungen näher. Dabei werden vielfältige Erscheinungsformen und Beispiele vorgestellt und näher beleuchtet. Es schließt sich eine Fülle von Aufgaben zum Einüben des besprochenen Stoffes an. Am Ende der Einheit steht eine Klassenarbeit, wodurch das Erlernte überprüft werden kann. So können die Schülerinnen und Schüler dieses Material zum Selbststudium oder auch als Hilfe zur Vorbereitung für eine Klassenarbeit nutzen.
Gesamtwerk
Darum schlägt der Blitz in Bäume ein
Die entstehende elektrische Spannung bei einem Gewitter erreicht einige Millionen Volt. Aus den überwiegend negativ geladenen unteren Wolkenschichten schießen die Blitze durch Ladungschläuche auf die positiv geladene Erdoberfläche.
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Gesamtwerk
Quantentechnologien
Quantencomputer, Quantenkryptografie, Quantensensoren - das ist keine Science Fiction, sondern das sind bereits verfügbare oder in Entwicklung befindliche technologische Anwendungen der Quantenphysik. Werfen Sie mit Ihren Schüler:innen einen Blick in faszinierende technische Welten und unterstützen Sie die Jugendlichen beim vertieften Verständnis moderner quantenphysikalischer Konzepte.
Gesamtwerk
Kraft und Bewegung
Nicht alles, was wir im Alltag als Kraft bezeichnen, ist auch im physikalischen Sinne eine Kraft. Kräfte sind Ursache für Bewegungsänderungen und Verformungen. Wenn ein Ball geworfen oder gefangen wird, ist eine physikalische Kraft im Spiel. Der Ball kommt in Bewegung oder er wird abgebremst. In dieser Einheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die physikalischen Grundlagen und nutzen ihr Wissen, um lebensnah in Versuchen die Welt der Kräfte zu erforschen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Wärmepumpe
Im März 2023 hat die Bundesregierung angekündigt, den Ausbau von Wärmepumpen massiv erhöhen zu wollen. Ab 2024 sollen pro Jahr mindestens 500.000 neue Wärmepumpen installiert werden, sodass bis zum Jahr 2030 mindestens sechs Millionen Wärmepumpen in Betrieb sind. Doch nach welchem physikalischen Prinzip funktioniert eine Wärmepumpe? Und welche Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad?
Gesamtwerk
Elektrisches Feld
In diesem Unterrichtsmaterial werden die Schülerinnen und Schüler an die Problematik des elektrischen Feldes herangeführt, indem sie die im täglichen Leben auftretenden Anziehungskräfte und bekannte natürliche Erscheinungen wie Gewitter mit Blitzen untersuchen. Die Lernenden beschäftigen sich dabei mit den unterschiedlichen Eigenschaften des radialsymmetrischen und des homogenen Feldes. Das führt auch zu praktischen physikalischen Anwendungen wie der Bestimmung der Elementarladung, der Funktionsweise der Braunschen Röhre und den Gesetzmäßigkeiten im Kondensator sowie in seinen Schaltungen. Schöpfen Sie aus einer reichhaltigen Aufgabensammlung, um das elektrische Gefühl bei Ihren Schülerinnen und Schülern zu stärken.
Gesamtwerk
Das physikalische Pendel
Ob in Pendeluhren, beim Schaukeln oder im Freizeitpark – Pendelbewegungen tauchen in vielfältiger Weise im Alltag auf. In diesem Unterrichtsmaterial lernen Ihre Schülerinnen und Schüler, wie das Trägheitsmoment von starren Körpern berechnet wird und wie man darauf aufbauend reale Pendelbewegungen beschreiben kann. Dabei werden die Lernenden zunächst anhand von kleinen Versuchen an diesen elementaren physikalischen Begriff herangeführt und berechnen im weiteren Verlauf, unter Einbezug des Satzes von Steiner, das Trägheitsmoment.
Gesamtwerk
Kooperatives Lernen im Team
Stehen Sie auch vor folgendem Dilemma? Einerseits sollen Sie Ihren Schüler:innen Kompetenzen für die Arbeitswelt der Zukunft u. a. im Hinblick auf Kooperation und Kommunikation vermitteln. Andererseits jedoch haben Sie bisher keine guten Erfahrungen mit Gruppenarbeit gemacht und sie als ineffizient oder für viele als wenig lernförderlich erlebt. Mit dieser Ausgabe möchten wir Sie ermutigen, kooperative Lernformen mit einem klaren Rahmen und systematisch in Ihren Unterricht einzubeziehen und Ihnen zeigen, wie Sie häufige Probleme von Teamarbeit vermeiden können. Mit den Vorschlägen dieser Ausgabe können Ihre Schüler:innen nachhaltig Physik lernen und gleichzeitig ihre Teamfähigkeit trainieren. Die Artikel zum Themenschwerpunkt geben Ihnen Einblicke in zentrale Aspekte kooperativen Lernens im Physikunterricht und zeigen Möglichkeiten, entsprechende Lernformen in Ihren Unterricht zu integrieren. Sie erfahren, wie Sie den Einstieg in kooperatives Lernen gestalten und Stolpersteine vermeiden können. Darüber hinaus bietet Ihnen diese Ausgabe Unterrichtsvorschläge mit unterschiedlichen Methoden zu verschiedenen fachlichen Themen: Forschendes Lernen zum Thema Auftrieb, Lernen aus Fehlern in der Mechanik, Gruppenpuzzle zum Schweredruck, kooperative Formen des Übens in der Elektrizitätslehre. Jenseits des Schwerpunktthemas finden Sie in dieser Ausgabe einen Unterrichtsgang zur quantenmechanischen Wellenfunktion, Ideen zum Einsatz einer Astronomie-App sowie Experimente zum Quantenradierer und zu einem Fallapparat.
Gesamtwerk
DDR-Kultauto Trabant
Der Trabant ist ein Kind der 1950er-Jahre. Wie bei jedem anderen Auto seiner Zeit ist sein Karosseriegerippe aus Stahlblech. Einzigartig sind seine Kunststoffteile aus Duroplast, anstelle des üblichen Blechs. Eine Innovation, die aus der Not geboren ist.
Gesamtwerk
So funktioniert ein Laserpointer
Ein Laser besteht im Prinzip aus einer mit Gas gefüllten Röhre mit Spiegeln am vorderen und hinteren Ende. Der Vordere lässt einen Teil der in der Röhre erzeugten Licht-Teilchen als dünnen, intensiven Strahl durch.
Gesamtwerk
So funktioniert ein digitaler Kompass
Ein analoger Kompass reagiert auf das Magnetfeld der Erde. Ein digitaler Smartphone-Kompass dagegen funktioniert ohne magnetische Nadel. Den Job übernimmt ein Sensor - bestehend aus drei Schichten.
Gesamtwerk
So entsteht Musik
Musik ist ein besonderes Hörerlebnis. Aber wie wird aus einem Ton eigentlich eine Melodie? Das Grundprinzip basiert auf Schallwellen.
Gesamtwerk
Bewegung geladener Teilchen
In diesem Unterrichtsmaterial untersuchen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern das Verhalten von geladenen Teilchen in elektrischen und homogenen Magnetfeldern. Diese Thematik ist für viele physikalische und chemische Anwendungen in Technik und Industrie von enormer Bedeutung. So verwendet man Teilchenbeschleuniger nicht nur zur Erforschung der Grundbausteine des Universums, sondern auch im Gesundheitswesen oder in der Energie- und Umwelttechnik. Führen Sie die Lernenden zunächst durch einige Theoriekapitel, um ein Grundverständnis für elektrische und magnetische Felder zu bekommen. Anschließend haben Ihre Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr Wissen anhand einer Reihe von Beispielaufgaben einzuüben und in einer Lernerfolgskontrolle zu testen.
Gesamtwerk
Anwendungen der Gravitation
Mit dieser reichhaltigen Aufgabensammlung erhalten die Schülerinnen und Schüler einen tiefschürfenden Einblick in die weitreichende Wirkung der Gravitation. Durch Anwendung grundlegender Gesetzmäßigkeiten und physikalischer Grundprinzipien lösen die Lernenden entsprechende Fragestellungen. Darüber hinaus erklären die Jugendlichen den Einfluss der Gravitation durch bekannte physikalische Modelle und Theorien anhand von Übungsaufgaben.
Gesamtwerk
Quantenphysik am Doppelspalt
Doppelspaltversuche offenbaren Phänomene der Quantenphysik besonders deutlich, wenn die Strahlungsquelle so weit ausgedünnt wird, dass nur noch einzelne Teilchen nacheinander das Beugungsobjekt treffen. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler Doppelspaltversuche kennen, die mit einzelnen Photonen, Elektronen und Neutronen durchgeführt wurden, wobei sich der Wahrscheinlichkeitsbegriff als grundlegend bedeutend für die Interpretation der Ergebnisse erweisen wird.
Gesamtwerk
Wissenschaftliches Schreiben in den MINT-Fächern
Dies ist der erste Schreibratgeber für MINT-Fächer, der Wissen von über 40 Expert:innen aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik sowie der Schreibdidaktik vereint. Der erste Teil enthält Informationen zu allen Phasen des Schreibprozesses, von vorbereitenden Maßnahmen über die Literaturarbeit bis zur abschließenden Überarbeitung. Im zweiten Teil gibt es ausführliche und zielgruppengenaue Erklärungen zu fachspezifischen Textsorten. Tipps, Beispiele, Übungen und Checklisten sorgen für eine rasche Orientierung und ermöglichen eine schnelle Umsetzung und eigenständige Überprüfung von Texten.
Gesamtwerk
Stromversorgung in Deutschland
Da elektrische Stromnetze keine Energie speichern können, muss zu jedem Zeitpunkt so viel Strom erzeugt werden, wie auch verbraucht wird. Dazu wird täglich der Bedarf prognostiziert. Trotzdem kann es zu überraschendem Mehr- oder Minderverbrauch kommen.
Gesamtwerk
Bestandteile eines Smartphones
Bevor wir ein Handy besitzen, hat es einen langen Weg zurückgelegt. Im Wesentlichen werden die Geräte in den USA, Südkorea, Taiwan und China hergestellt. Neben Außenhüllen, Displays und Leiterplatten werden circa 50 weitere Stoffe aus aller Welt verbaut.
Gesamtwerk
Diese Himmelskörper gibt es
In unserem Sonnensystem sind außer der Sonne, den Planeten und ihren Monden noch eine Menge anderer Körper unterwegs. So gibt es noch die Kometen, Asteroiden und Meteoroiden.
Gesamtwerk
Foucaultsches Pendel
Mit dem Foucaultschen Pendel kann man die Erdrotation beweisen. Wie weit sich das Pendel am Tag bewegt, oder genauer gesagt die Erde unter ihm, hängt von seinem Standort ab. Am Nord- oder Südpol würde eine komplette Kreisbewegung genau 24 Stunden dauern.
Gesamtwerk
Protokollieren & Dokumentieren
"Laanngweilig!" "Können wir das einfach abfotografieren?" "Das verstehe ich später sowieso nicht mehr." ... Schreiben ist bei Schüler:innen eher unbeliebt - egal, ob es um das Anfertigen von Versuchsprotokollen geht oder um das Übertragen des Tafelbilds in die eigenen Unterlagen. Obendrein sind die Ergebnisse oft enttäuschend: Die Aufzeichnungen sind lückenhaft, wenig strukturiert sowie sprachlich und fachlich stark verbesserungswürdig. Was tun? Dieses Heft liefert Ihnen erprobte Anregungen und Methoden für zentrale Bereiche des Schreibens im Physikunterricht: Protokolle und Mitschriften. Darüber hinaus stellen die Autor:innen innovative kreative und digitale Formen der Dokumentation vor. So können Sie auf motivierende und differenzierende Weise gleichzeitig die Schreibkompetenz wie auch das Lernen von Physik fördern. Neben Informationen zur Funktion des Protokollierens und Dokumentierens hinsichtlich des Lernens allgemein wie auch des Lernens von Physik bieten die Basisartikel u. a. Orientierung zu Formen der Dokumentation, zu hilfreichen Schreibstrategien sowie zu Perspektiven von Schüler:innen und Eltern auf das Dokumentieren. Ein Blick in die wissenschaftliche Dokumentationsform des Laborbuchs liefert didaktische Impulse für den Unterricht. Der Praxisteil dieser Ausgabe gliedert sich in die vier Kapitel Protokolle, Mitschriften, kreative Dokumentationen sowie digitale Dokumentationen und stellt dazu erprobte Konzepte, Materialien und Anleitungen vor. Neben dem Themenschwerpunkt enthält diese Ausgabe Anregungen für den Einsatz von ChatGPT im naturwissenschaftlichen Unterricht, die Beschreibung eines interessefördernden und kontextorientierten Konzepts für die Elektrizitätslehre, differenzierende Aufgaben zum Thema Energiesparen sowie Freihandversuche zur Interferenz und zur lenzschen Regel.
Gesamtwerk
Kernspaltung im historischen Kontext
Dieses Unterrichtsmaterial bietet Ihnen die Möglichkeit, Inhalte der Kernphysik mit Ihren Schülerinnen und Schülern kontextorientiert zu wiederholen und zu erarbeiten. Eine Anknüpfung an die Entdeckungsgeschichte der Kernspaltung macht das Thema für die Lernenden besonders griffig und interessant, da sie die Überlegungen und Rechnungen der Wissenschaftler in vielfältiger Weise kennenlernen und durch eigene Berechnungen nachempfinden können. Die Einheit bezieht sich an einigen Stellen auf einen Film, der die historische Entwicklung dieser Thematik behandelt. Außerdem stehen Übungsaufgaben bereit, anhand derer die Jugendlichen das erworbene Wissen anwenden können.
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Dynamische Untersuchungen II
In diesem Unterrichtsmaterial werden sowohl ungleichförmige geradlinige als auch gleichmäßig beschleunigte Bewegungen untersucht. Tragen Sie zur Bewegungsfähigkeit Ihrer Schülerinnen und Schüler bei und tauchen Sie mit ihnen in die Welt der Bewegungsgleichungen und Bewegungsfunktionen ein. Durch eine große Vielfalt an Übungsaufgaben haben die Jugendlichen am Ende der Einheit die Möglichkeit, die erlernten Fähigkeiten anhand eindrücklicher Anwendungsbeispiele zu trainieren.
Gesamtwerk
Grundlagen der Wärmelehre
In diesem Unterrichtsmaterial werden grundlegende Inhalte zur Wärmelehre vermittelt. Gehen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern der spannenden Frage nach, was Wärme eigentlich ist, und was physikalisch dahintersteckt. Mehrere Gruppenpuzzles und Schülerexperimente führen in didaktisch wertvoller Weise in das Thema ein und binden die Jugendlichen sinnvoll in den Lernprozess ein. Dabei wird sowohl auf die verschiedenen Temperaturskalen als auch auf Ausdehnung bei Temperaturerhöhung, Änderung der thermischen Energie und weitere Effekte der Wärmelehre eingegangen.
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