Arbeitsblätter für Physik: Magnetfeld
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Elektrizitätslehre / Magnetismus: Aufgaben und Lösungen zu den Eigenschaften von Magneten, magnetischen Kräften und magnetischen Feld.
Abituraufgaben 2009 Baden-Württemberg, Klausur II, Schwerpunktthema: Magnetismus. Mit Musterlösungen zu allen Aufgabenteilen.
Im Folgenden wollen wir zunächst skizzieren, wie sich die heutige Erklärung des Magnetismus historisch entwickelt hat. Anschließend fassen wir zusammen, mit welchen vorunterrichtlichen Vorstellungen der SuS zu rechnen ist, und schließen mit der Diskussion einer Reihe von Aspekten, die beim Unterricht besonderer Aufmerksamkeit bedürfen.
Die SuS lernen welche Stoffe magnetisch sind, indem sie Versuche durchführen, beobachten, wie zwei Magnete aufeinander reagieren und lesen einen Informationstext zum Magnetfeld der Erde. Sie bauen einen eigenen Kompass und testen ihr Wissen in einem Kreuzworträtsel.
Der Feldbegriff wird in der Sekundarstufe I standardmäßig über das magnetische Feld eingeführt. Dieser Beitrag weist auf mögliche Schwierigkeiten hin, die dabei auftreten können, und zeigt Anregungen zur Begegnung auf. Zur Unterstützung der Lehrkraft sind Aufgaben mit Lösungen enthalten.
Der Magnetismus und seine unsichtbaren und doch fühlbaren Kräfte erstaunen die Schüler und wecken ihr Interesse, mehr darüber zu erfahren. Nutzen Sie die Neugier Ihrer Schüler und helfen Sie ihnen mit diesem Beitrag, die beobachtbaren Phänomene zu verstehen.
Die lösen Aufgaben zu skalaren Feldern, indem sie Darstellungen lesen, interpretieren und erstellen. Ein Feld kann als räumliche Verteilung einer physikalischen Größe aufgefasst werden. Bei Skalarfeldern wird jedem Punkt im Raum eine richtungslose Größe – ein Skalar – zugeordnet (z. B. Temperatur, Feuchtegrade von Mauern, Lautstärkepegel in Städten oder Salzkonzentration in Meeren). Aber auch räumliche Verteilungen von Potentialen wie beispielsweise dem elektrischen Potential sind Skalarfelder. Räumliche Inhomogenitiäten dieser Größen führen zu einem Antrieb und bedingen Ströme.
Die Teilnahme des gesamten Kurses am Praktikum ist freiwillig, findet aber nur statt, wenn alle mitmachen. Die Arbeit an den Experimenten erfolgt in Kleingruppen bis zu maximal 3 Personen. Die Praktikumsexperimente umfassen einen Kernbereich und einen Ergänzungsbereich.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen und eine direkte Verknüpfung von experimentellen Aktivitäten, grafischen Darstellungen und Rechenübungen zu ermöglichen, wurde eine interaktive Lernumgebung entwickelt, die hier vorgestellt werden soll. Sie führt SuS zunächst mithilfe grafischer Darstellungen und einer Simulation am Computer in die Funktionsweise der Elektronenkanone ein und reaktiviert bei der mathematischen Betrachtung ihr Vorwissen zu den Bewegungsgleichungen.