Unterrichtsmaterialien Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften Physik Einheiten · Seite 2/8
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Einheit
Eigenständige Bearbeitung von Kräften, Arbeiten und einfachen Maschinen
Arbeitsblatt mit Schülerversuch zur Messung von Kraft und zum Hooke'schen Gesetz. Enthält Versuchsanleitung, Aufgaben zur Datenerfassung und Diagrammerstellung sowie Informationen zur physikalischen Einheit Newton.
Einheit
Das physikalische Pendel
Informationstext zu den Grundlagen der Pendeldynamik mit Erklärung des physikalischen Pendels, des mathematischen Pendels und des Trägheitsmoments. Die Seite vermittelt theoretische Konzepte und Definitionen mit mathematischen Formeln.
Einheit
Erfolgreich lernen durch gemeinsames Scheitern
Methodische Hinweise zur „Productive Failure"-Methode mit Erklärung der Kombination von entdeckendem Lernen und direkter Wissensvermittlung. Enthält ein konkretes Unterrichtsbeispiel zur Einführung der Dichte-Formel mit einer Anwendungsaufgabe zu Clowns in Bussen.
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Einheit
Schiffe heben
Methodische Hinweise und Unterrichtsentwurf zum forschend-entwickelnden Lernen am Beispiel des Themas Schiffshebung und Auftrieb. Die Seite enthält Informationen zur Konzeption, Lernvoraussetzungen, curricularen Einbindung und dem Ablauf des Unterrichts mit Fokus auf eigenständiges Problemlösen im Team.
Einheit
Unterricht protokollieren und kooperative Lernprozesse anregen
Methodische Hinweise zur Nutzung des digitalen Whiteboards „Miro" im Physikunterricht zur Dokumentation von Lernprozessen und Unterstützung kooperativer Lernprozesse. Der Text erläutert die Funktionalitäten, den Zugang und die praktische Anwendung des Tools im Distanz- und Präsenzunterricht.
Verwandte Themen
Einheit
Grundlagen der Wärmelehre - M1-M5
Einführungsseite zu einem Gruppenpuzzle über Temperaturskalen mit Vorbemerkung und Aufgabenstellung. Die Schüler sollen in Expertengruppen Texte zu verschiedenen Temperaturskalen (Celsius, Fahrenheit, Kelvin) lesen und anschließend in Stammgruppen ihre Erkenntnisse austauschen und dokumentieren.
Einheit
Simulieren
Titelseite eines Kapitels zum Thema "Simulieren" mit Angabe der Autoren und Seitennummer. Dies ist eine Einleitung zu einem neuen Unterrichtskapitel.
Einheit
Waagerechter, senkrechter und schräger Wurf - M1-M6
Arbeitsblatt mit Aufgaben zum freien Fall und senkrechten Wurf anhand des realen Beispiels der Festung Königstein. Schüler berechnen Brunnentiefe und Auftreffgeschwindigkeit sowie analysieren Fallzeiten verschiedener Gegenstände.
Einheit
Dynamische Untersuchungen - M1
Theoretische Einführung in das Konzept der Bewegung und Bezugssysteme in der Physik. Die Seite erläutert die Relativität von Bewegung, das Konzept des Bezugssystems und das Relativitätsprinzip von Galileo Galilei.
Einheit
Arbeitsblätter
Inhaltsverzeichnis und Übersichtsseite eines Unterrichtsmaterials zur Erdbeobachtung und Fernerkundung. Enthält fünf Module mit Seitenzahlen sowie Erklärungen zu Aufgabensymbolen für die Differenzierung.
Einheit
Der Mechanik auf der Spur - M1-M2
Informationstext zur Einführung in die Kräfte und Widerstände beim Radfahren. Die Seite erklärt die Rolle von Antriebskraft und Gesamtwiderstandskraft sowie die verschiedenen Arten von Widerständen, die beim Radfahren auftreten.
Einheit
Mechanisch unterwegs - M2d-M3
Theorieseite zur Einführung der Konzepte Drehmoment, Trägheitsmoment und Rotationsenergie im Kontext der Physik des Radfahrens. Die Seite erklärt die mathematischen Zusammenhänge zwischen Kraft, Hebelarm und Drehmoment sowie die Herleitung des Trägheitsmoments.
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Einheit
Stationenlernen: Der Luftwiderstand bei Velomobilen - M3-M8
Informationstext zur Geschichte und Entwicklung des Liegerades mit Fokus auf die Anordnung des Kettentriebs und verschiedene Ligegrad-Varianten. Die Seite enthält historische Fotografien und beschreibt die Unterschiede zwischen Kurzliegern und Langliegern.
Einheit
Die Magnetresonanztomographie
Einführungsseite zu einer Unterrichtseinheit über Magnetresonanztomographie (MRT) für die Sekundarstufe II. Die Seite präsentiert Lernziele, Kompetenzen, Methoden und didaktische Hintergründe sowie eine kurze Erklärung der MRT-Funktionsweise.
Einheit
Magnetfelder im Detail - M1-M2
Informationstext zur magnetischen Flussdichte und deren Definition. Die Seite erklärt die Stärke von Magnetfeldern anhand von Feldlinien und führt die mathematische Definition der magnetischen Flussdichte B mit der Lorentz-Kraft-Gleichung ein.
Einheit
Aufgaben
Theoretischer Informationstext zur Aufgabenkultur im Physikunterricht. Der Text definiert Aufgaben als zentrale Werkzeuge der Unterrichtsgestaltung und erläutert deren Vielfalt von Reproduktions- bis Transferaufgaben sowie verschiedene Einsatzmöglichkeiten zur Entwicklung unterschiedlicher Fähigkeiten.
Einheit
Information
Diese Ausgabe der Zeitschrift "Naturwissenschaften im Unterricht Physik" (Heft 187, März 2022) behandelt das Thema Dynamik und die newtonschen Gesetze für den Physikunterricht der Sekundarstufe I und II. Das Heft enthält einen umfassenden Basisartikel zur Didaktik des Kraftbegriffs, mehrere Unterrichtspraxisbeiträge mit konkreten Experimenten und Aufgaben, sowie Materialien zur Vermittlung von Fachmethoden und zum Verständnis von Wechselwirkungskräften.
Einheit
Etwas andere Aufgaben zu den newtonschen Gesetzen
Methodische Hinweise und Übersichtsseite zu sechs Aufgaben zu den newtonschen Gesetzen mit Anwendungen in Praxis und Theorie. Die Seite enthält eine Einführung in die Aufgabensammlung, didaktische Hinweise zur Verwendung von Näherungsformeln und Beschreibungen der einzelnen Aufgaben (Aufgabe 1: Spinnennetz, Aufgabe 2: Wasserhähne im alten Rom).
Einheit
Fachmethoden vermitteln an den newtonschen Gesetzen
Fachmethodische Anleitung zur experimentellen Überprüfung der newtonschen Grundgleichung F = m·a mit Schülerexperimenten an einer Luftkissenbahn. Die Seite beschreibt den Versuchsaufbau, die Messmethoden und die Struktur zweier Teilexperimente zur Untersuchung von Proportionalitäten.
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Einheit
Kraftvoll in der Mittelstufe
Unterrichtsverlaufsplan für eine Unterrichtseinheit zur Mechanik (Dynamik) in den Klassenstufen 7-8. Die Seite präsentiert den Ablauf einer 10-stündigen Einheit zur Einführung des Kraftbegriffs, des Wechselwirkungsgesetzes und der resultierenden Kraft mit didaktischen Hinweisen und Merkmalen des Unterrichtskonzepts.
Einheit
Freischneiden
Methodische Hinweise und Unterrichtsablauf für eine vierstündige Unterrichtseinheit zum Freischneiden in der Mechanik. Die Seite erläutert die Methode des Freischneidens als Werkzeug zur Unterscheidung von Kräftegleichgewicht und Wechselwirkungsgesetz sowie deren Anwendung im Physikunterricht der Mittelstufe.
Einheit
Auf dem Weg zum physikalischen Kraftbegriff
Didaktischer Kommentar zur Vermittlung der newtonschen Gesetze mit Fokus auf Konzeptwechsel und Schülermiskonzeptionen. Der Text erläutert die Herausforderungen beim Verständnis von Trägheit und Kraft anhand von Alltagsbeispielen wie dem Fahrrad.
Einheit
Schlaglöcher im Dynamikunterricht
Fachlicher Hinweistext zur Analyse problematischer Experimente und Darstellungen im Dynamikunterricht. Der Artikel behandelt häufige Missverständnisse bei der Demonstration von Trägheit, Beschleunigung und Kräften an der schiefen Ebene mit kritischer Reflexion und Verbesserungsvorschlägen.
Einheit
Einführung mit Zusatzmaterial
Diese Ausgabe der Zeitschrift "Naturwissenschaften im Unterricht Physik" (Heft 187, März 2022) behandelt das Thema Dynamik und die newtonschen Gesetze für den Physikunterricht der Sekundarstufe I und II. Das Heft enthält einen umfassenden Basisartikel zur Didaktik des Kraftbegriffs, mehrere Unterrichtspraxisbeiträge mit konkreten Experimenten und Aufgaben, sowie Materialien zur Vermittlung von Fachmethoden und zum Verständnis von Wechselwirkungskräften.
Einheit
Kraftwandler - M3-M4
Arbeitsblatt mit Übungsaufgaben zum Thema Flaschenzüge und Kraftwandler. Schüler sollen die Beziehungen zwischen Kraft und Weg bei verschiedenen Flaschenzug-Konfigurationen untersuchen und begründen.
Einheit
Kraftwandler - M1-M2
Informationsseite zur Wiederholung des Kraftbegriffs und zur Definition von Kraftwandlern. Die Seite erklärt die Wirkungen von Kräften, ihre Einflussfaktoren und die physikalische Formel sowie die Einheit Newton.
Bereit, wenn du es bist
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Einheit
Flugverkehr
Übersichtsseite zu Kapitel 4 mit dem Thema Flugverkehr. Listet vier Lerneinheiten für den Fachunterricht in der Oberstufe auf, die verschiedene Aspekte des Flugverkehrs abdecken.
Einheit
Fluggeräte und Technik
Übersichtsseite zu Kapitel 5 mit dem Thema Fluggeräte und Technik. Listet die Lerneinheiten und Unterkapitel auf, die in diesem Kapitel behandelt werden.
Einheit
Strömungslehre
Übersichtsseite zu Kapitel 7 "Strömungslehre" mit Auflistung der Lerneinheiten für den Fachunterricht in der Oberstufe. Die Seite präsentiert die vier Hauptthemen des Kapitels: Einführung in die Strömungslehre, Dynamischer Auftrieb, Luftwiderstand und Auftriebskraft sowie Wirbel.
Einheit
Chemie
Übersichtsseite zu Kapitel 9 mit dem Thema Chemie des Fliegens. Listet sechs Lerneinheiten für den Fachunterricht in der Oberstufe auf, die sich mit chemischen Aspekten des Fliegens befassen.
Einheit
Flugphysik
Übersichtsseite zu Kapitel 11 "Flugphysik" mit Auflistung der Lerneinheiten für den Fachunterricht in der Oberstufe. Die Seite präsentiert die Hauptthemen: Mechanik des Fliegens, Kräfte, Leitwerke und Ruder, Fahrwerk, Steuerorgane und Trimmung.
Einheit
Wetter zum Selbermachen
Unterrichtsmaterial zur Durchführung von Modellexperimenten zur Atmosphärenzirkulation in einem rotierenden Wassertank. Die Seite beschreibt den Versuchsaufbau, die verwendeten Hilfsmittel zur Sichtbarmachung von Strömungen und didaktische Hinweise zur Elementarisierung komplexer Atmosphärenphänomene.
Einheit
Woher weht der Wind?
Lehrerhandreichung zur Unterrichtseinheit "Woher weht der Wind?" mit Erläuterung der physikalischen Grundlagen, Spielregeln und praktischen Durchführungserfahrungen. Die Seite enthält Sachinformationen zu Newtonscher Mechanik, Corioliskraft und Windentwicklung sowie Hinweise zur Unterrichtsgestaltung mit Spieleinsatz.
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Einheit
Das Wetterphänomen Föhn
Didaktischer Hinweistext zur Unterrichtseinheit zum Wetterphänomen Föhn mit Erklärung des klassischen Föhn-Modells. Der Text vermittelt Sachinformationen zu adiabatischen Zustandsänderungen in der Atmosphäre und erläutert die thermodynamischen Prozesse beim Föhn anhand von Diagrammen und Beispielen.
Einheit
Die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre
Basisartikel zur allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre mit Erklärung der Wind- und Druckzonen sowie der physikalischen Prozesse. Der Artikel verbindet thermodynamische, dynamische und energetische Perspektiven und nutzt das Beispiel des Tiefdruckgebiets „Bernd" zur Veranschaulichung von Jetstreams und atmosphärischen Zirkulationsprozessen.
Einheit
Landwind, Seewind und der Golfstrom - M1 - M5
Arbeitsblatt zur Erklärung der Entstehung von Land- und Seewind mit Textergänzungsaufgaben und Skizzenanfertigung. Schüler sollen mithilfe der Wärmekapazitätsgleichung und einer Tabelle erläutern, warum sich Land schneller erwärmt als Wasser, und die Luftzirkulation in höheren Schichten visualisieren.
Einheit
Der Impulserhaltungssatz - M1-M6
Merkblatt zur Energieerhaltung mit Definitionen von Energieformen und Beispielen für Energieübertragungen und Energieumformungen. Die Seite vermittelt grundlegende Konzepte der Energieerhaltung und zeigt praktische Anwendungsbeispiele aus der Mechanik.
Einheit
Feuerliebende Käfer und photomechanische Infrarotsensoren
Einführungstext zur Bionik-Unterrichtseinheit über feuerliebende Käfer und deren Infrarotsensoren. Der Artikel stellt den biologischen Kontext vor, erläutert die Bedeutung für die Früherkennung von Waldbränden und verbindet dies mit physikalischen Konzepten wie thermischer Ausdehnung und Druckänderung.
Einheit
Das elektrische Wechselfeld eines rotierenden Dipols - Übungsaufgaben - M1
Aufgabenblatt zur Berechnung der Feldstärke eines elektrischen Dipols. Die Aufgaben behandeln die Vektorsumme von Coulomb-Feldstärken für einen ruhenden Dipol sowie die zeitabhängige Feldstärke für einen rotierenden Dipol mit Drehmatrix und tabellarischer sowie grafischer Darstellung der Ergebnisse.
Einheit
Haft-, Gleit- und Rollreibung - Übungsaufgaben - M1-M6
Informationstext zur Haftreibungskraft mit Beispiel und Erklärung der maximalen Haftreibungskraft. Die Seite enthält ein Lage- und Kräfteplan-Diagramm sowie die Formel zur Berechnung der maximalen Haftreibungskraft.
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Einheit
Kräfte beim Schwimmen und Schweben
Übersichtsseite mit Kompetenzprofil für eine Unterrichtseinheit zur Mechanik. Enthält Informationen zu Klassenstufe, Dauer, Kompetenzen, thematischen Bereichen und erforderlichen Medien für die Lerneinheit „Kräfte beim Schwimmen und Schweben".
Einheit
Klimawandel und Golfstrom
Unterrichtsentwurf zur inklusiven Unterrichtsplanung zum Thema Klimawandel und Golfstrom für die Klassenstufen 7-9. Die Seite erläutert die fachlichen Herausforderungen des Themas, die Konzeption des Unterrichts und die erste Phase der Unterrichtsgestaltung mit Fokus auf Kontextualisierung und Einstieg.
Einheit
Magnetfelder, magnetische Feldstärke und Flussdichte - M5-M6
Seite mit theoretischen Erklärungen zur magnetischen Flussdichte in lang gestreckten Spulen und Beschreibung eines Versuchs zur Messung mittels Halleffekt-Messsonde. Enthält Definitionen von homogenen Magnetfeldern und Anmerkungen zu Spuleneigenschaften.
Einheit
Magnetfelder, magnetische Feldstärke und Flussdichte - M3-M4
Informationsseite zur Kraftwirkung auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld mit Erklärung der Lorentzkraft und der Dreifingerregel (UVW-Regel) zur Bestimmung der Kraftrichtung.
Einheit
Dichte von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen - M3-M6
Arbeitsblatt zur Funktionsweise des Galilei'schen Thermometers mit Erklärung des Aufbaus und der physikalischen Prinzipien. Enthält eine Rechenaufgabe zur Berechnung der erforderlichen Massen von Glasballons basierend auf Dichte- und Temperaturdaten.
Einheit
Dichte von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen - M1-M2
Informationsseite mit Definition und Tabellen zur Massendichte verschiedener Stoffe (Festkörper, Flüssigkeiten und Gase). Die Seite präsentiert exemplarische Dichtewerte bei standardisierten Bedingungen zur Veranschaulichung von Dichteunterschieden zwischen verschiedenen Materialien.
Einheit
Arbeit, Energie und Leistung - M4-M6
Arbeitsblatt mit 10 Übungsaufgaben zum Thema Leistung in der Mechanik. Die Aufgaben behandeln mechanische Leistung (Radfahrer, Motoren, Kräne) und elektrische Leistung mit steigendem Schwierigkeitsgrad.
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Einheit
Arbeit, Energie und Leistung - M1-M3
Arbeitsblatt mit acht Übungsaufgaben zum Thema Arbeit in der Mechanik. Die Aufgaben behandeln verschiedene Arten von Arbeit (Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit, Reibungsarbeit) mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden und erfordern Berechnungen sowie konzeptionelle Überlegungen.
Einheit
Einführung mit Zusatzmaterial
Diese Unterrichtseinheit für die Oberstufe behandelt den schiefen Wurf mit Berücksichtigung der Luftreibung, wie er beispielsweise beim Ballsport auftritt. Das Material enthält theoretische Grundlagen zur Newton-Reibung in Fluiden, konkrete Berechnungsbeispiele mit einer Stahlkugel sowie umfangreiche Aufgaben zur iterativen Bahnberechnung und zum Vergleich zwischen reibungsfreiem und reibungsbehaftetem Wurf.
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