Unterrichtsmaterialien Elektrische Komponenten und Schaltungen: Ganze Werke
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Physik
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Kinematik
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Halbleiter und ihre Eigenschaften
Ohne Smartphone, Laptop, Tablet & Co. ist für die meisten von uns der Alltag heute kaum mehr vorstellbar. Die Elektronikindustrie entwickelt ihr Produktportfolio stetig weiter, hin zu immer kleineren und leistungsfähigeren Produkten. In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich Ihre Schüler mit den Grundlagen der Halbleitertechnologie, ohne die diese rasanten Fortschritte nicht denkbar wären. In zahlreichen Schülerversuchen gehen die Lernenden der Materie anwendungsorientiert auf den Grund. Kleine digitale LearningApps runden die motivierende Einheit als Lernzielkontrolle ab.
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Vorkurs Physik für Ingenieure
Der perfekte Einstieg in die Welt der Physik. Kenntnisse der Physik sind eine Grundvoraussetzung für ein erfolgreiches ingenieurwissenschaftliches Studium. In dem Vorkurs wird das nötige Grundwissen der Physik für ein ingenieurwissenschaftliches (oder naturwissenschaftliches) Studium präsentiert. Zu jedem Thema gibt es eine ausführliche Hinführung, viele Abbildungen, durchgerechnete Beispiele und Musteraufgaben. Lösungsschemata werden kompakt aufbereitet und strukturiert dargestellt. Wer dieses Buch durchgearbeitet hat, ist bestens für die Physik-Vorlesung präpariert, auch wenn Schüler:innen das Fach in der Schule abgewählt hatten.
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Geometrische Optik
Neben einer ausführlichen fachlichen und didaktischen Einführung bietet Ihnen dieses Heft unterschiedliche Unterrichtskonzepte für den Bereich der geometrischen Optik. Die Unterrichtsanregungen beschäftigen sich u.a. damit warum man eigentlich etwas sehen kann, wie man anhand eines Brechungsphänomens den Operator „Erklären“ im Unterricht einführen kann und wie optische Hebung und Brechung zusammenhängen. Darüber hinaus finden Sie Vorschläge zur Beschäftigung mit dem Lichtstrahl-Modell sowie eine Erweiterung der geometrischen Optik im sichtbaren Bereich auf UV-Strahlung. Neben dem Schwerpunktthema "Geometrische Optik" enthält das Heft auch Ideen für den Einsatz digitaler Medien bei der Auseinandersetzung mit Diagrammen in der Mechanik und der Bestimmung der Schallgeschwindigkeit. In der Versuchskartei finden sie Vorschläge für offenes Experimentieren in der Optik sowie für ein Modellexperiment zum Kapillareffekt bei einer Echse.
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Sensoren und Transistoren praxisnah
Sensoren und Transistoren sind in allen elektronischen Geräten unseres Alltags in großer Zahl verbaut. Sie befinden sich oft kaum sichtbar an Geräteoberflächen oder unsichtbar im Inneren von Wetterstationen, Smartphones etc. und nehmen Veränderungen der Umwelt auf. Diese werden wie bei einem Thermometer unmittelbar auf einem Display dargestellt oder wie bei Helligkeitssensoren in Smartphones automatisch verarbeitet. In dieser Unterrichtseinheit werden die physikalischen und methodischen Grundlagen zu Sensoren und Transistoren vermittelt, mithilfe von Experimenten vertieft und ein Hinterfragen der Funktionsweise von technischen Alltagsgegenständen angeregt.
Verwandte Themen
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Elektrizität im Alltag
Der elektrische Strom ist aus unserer modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Jeden Tag nutzen wir ihn und sind auf ihn angewiesen. Doch was kommt da eigentlich aus der Steckdose? Warum funktioniert damit ein Fön? Warum geht Gefahr von elektrischem Strom aus? In der Unterrichtseinheit wird eine Möglichkeit aufgezeigt, wie sich die Schüler möglichst selbstständig grundlegende physikalische Begriffe erarbeiten können. Dabei wird immer wieder differenziert und möglichst anschaulich mit Bewegungs- und Denkmodellen gearbeitet, um den elektrischen Strom begreifbar zu machen.
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Elektrische Felder und Kondensatoren
Kondensatoren findet man in vielen elektronischen Schaltungen. Dort speichern sie kleine Mengen Energie, sorgen für zeitlich verzögerte Signalweiterleitung, bestimmen die Frequenz von Schwingkreisen und filtern Gleichspannungsanteile aus überlagerten Gleich- und Wechselspannungen heraus. Rundfunk, Fernsehen, Mobilfunk, Computer, das Internet und vieles andere wären ohne Kondensatoren nicht möglich. Wodurch kommen die Effekte zustande, die die Kondensatoren in der Elektronik bewirken? Was sind die physikalischen Grundlagen?
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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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Robotik
Die Inhalte sollen einen verständlichen, grundlegenden Zugang zur Robotertechnik ermöglichen. Es wird darauf eingegangen, wie sich Robotik-Systeme bewegen, wie sie die Umwelt registrieren und wie sie im Alltag und im Weltall helfen. Dabei wird in fünf Modulen beispielsweise auf die Steuerungs- und Regeltechnik, die Mensch-Maschinen-Schnittstellen sowie die HF-Technik eingegangen. Zu jedem Modul gibt es verschiedene Arbeitsblätter.
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Sprache im naturwissenschaftlichen Unterricht
Dieses Buch sensibilisiert für die Relevanz von Sprache in den naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern. Es zeigt Verfahren der Unterrichtsgestaltung auf, die helfen, sprachliche Probleme bei der Aneignung von Fachinhalten zu meistern. Studierende sollen dabei in die Lage versetzt werden, den Schwierigkeitsgrad z.B. von Lehrbuchtexten einzuschätzen sowie die sprachlichen Anforderungen von fachlichen Lernzielen und Unterrichtsverfahren zu benennen. Die Einführung wendet sich an Lehrende und Studierende der naturwissenschaftlichen Fächer. Durch authentische Beispiele werden die Inhalte des Handbuchs illustriert. Mit Hilfe von Reflexions- und Anwendungsaufgaben werden die Studierenden zu einer aktiven Auseinandersetzung mit den Inhalten angeregt und dazu befähigt, ihr theoretisches Wissen in der Praxis anzuwenden.
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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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Verhalten von Spule und Kondensator bei Wechselstrom
E-Loks fahren mit Wechselstrom. Wichtige Baugruppen einer E-Lok sind Antriebsmotor, Transformatoren und Steuerungseinrichtungen. Diese Bauteile enthalten Spulen und Kondensatoren, die sich beim Betrieb mit Wechselstrom anders verhalten als bei Gleich-strom. In Experimenten untersuchen Ihre Schüler dieses unterschiedliche Verhalten.
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Naturphänomene im digitalen Zeitalter
Sind Naturphänomene für "Digital Natives" überhaupt noch interessant? Liegen heutigen Kindern und vor allem Jugendlichen technische Themen nicht viel näher als Gewitter, Regenbögen und Mondphasen? Dieses Heft zeigt, dass die Beschäftigung mit Naturphänomenen auch im digitalen Zeitalter bildend sein und zum Lernen von und über Physik beitragen kann. Dabei lohnt es sich, die digitalen Medien nicht als Gegensatz zur direkten Naturerfahrung zu verstehen, sondern als Brücke oder als Weg zur Erweiterung und Vertiefung. Im vorliegenden Themenheft finden Sie dazu vielfältige Anregungen. Das Heft bietet Unterrichtsanregungen mit vier unterschiedlichen Zugängen: traditionelle Naturphänomene mit digitalen Medien erkunden, Naturphänomene mit neuen Instrumenten untersuchen, Medien zu Naturphänomenen gestalten, Naturphänomene in den Medien. Dazu gibt es Hintergrundinformationen zum Lernen über Naturphänomene und Fachinformationen zu interessanten Phänomenen. Das Spektrum der im Heft behandelten Naturphänomene reicht von den Mondphasen über Wolkenbilder bis hin zu Geysiren.
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Rund um den elektrischen Strom
Stromstärke und -spannung, elektrischer Widerstand - wie sind hier nochmal die Zusammenhänge? Wie werden diese Größen gemessen und was sagen sie aus? Und worin unterscheidet sich eine Reihen- von einer Parallelschaltung? Diesen und anderen Fragen gehen Ihre Schüler in spannenden Versuchen auf den Grund. Auf spielerische Art und Weise können sie somit abstrakte Modelle der Physik verstehen.
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Magnetismus, Elektrizität und Elektromagnetismus
Für spannenden Physikunterricht Wenn es im Physikunterricht um Stromkreise und elektrische Ladungen geht, erschließt sich vielen Schülern nicht, wie spannend und alltagsrelevant dieses Thema eigentlich ist. Mit Hilfe des vorliegenden Bandes wecken Sie nicht nur das Interesse Ihrer Schüler, sondern können sie sogar für physikalische Themen begeistern! Interessante Schülerversuche Der Band enthält insgesamt 9 Kapitel, jeweils mit einem motivierenden Einstieg und zahlreichen leicht umzusetzenden Schülerversuchen. Ein besonderer Highlight-Versuch pro Kapitel sorgt für Spaß und Spannung und hält die Aufmerksamkeit der Schülerinnen und Schüler aufrecht. Phänomene eigenständig erforschen Dank der kontextorientierten Arbeitsmaterialien für den Physikunterricht lernen die Schüler, eigenständig und beginnen, vernetzt zu denken. Die Themen: - Dauermagnete - Einfache Stromkreise - Elektromagnetismus - Stromstärke - Gefahren des elektrischen Stroms - Elektrische Ladungen - Spannung - Widerstände - Motoren und Generatoren - Induktion und Transformatoren
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