Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Tafelbilder für den Physikunterrich - was der elektrische Strom bewirkt

Transkript

1 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: für den Physikunterrich - was der elektrische Strom bewirkt Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de

2 Inhalt Einleitung... 6 ALLGEMEINES Physik als Naturwissenschaft 7 Teilgebiete der Physik 7 Maßeinheiten 8 Physikalische Namensgeber 8 MECHANIK Bewegungen 9 Geschwindigkeit 9 Geschwindigkeit im Straßenverkehr 10 Trägheit 10 Die Masse 11 Arbeit 11 Leistung 12 Dichte 12 Die Kraft (1) 13 Die Kraft (2) 13 Die Schwerkraft 14 Kraft und Gegenkraft 14 Reibung 15 Der Druck 15 Auftrieb im Wasser 16 Schwimmen, Schweben, Sinken 16 Der Druck in Flüssigkeiten 17 Verbundene Gefäße 17 Eigenschaften der Luft 18 Der Luftdruck 18 Auftrieb in Luft 19 Über- und Unterdruck 19 Vom Fliegen 20 Die Entstehung der Maschinen 20 Der Hebel 21 Rollen 21 Schwerpunkt 22 Das Gleichgewicht 22 ELEKTRIK Was der elektrische Strom bewirkt 23 Einfacher Stromkreis 23 Die elektrische Spannung 24 Die elektrische Stromstärke 24 Der elektrische Widerstand 25 Der elektrische Widerstand R eines Leiters 25 Elektrische Einheiten 26 Leiter und Nichtleiter 26 Serien- und Parallelschaltung 27 Gefahren der Elektrizität 27 Blitze 28 Ionen 28 PTC, NTC 29 Gleich- und Wechselspannung 29 Strom- und Spannungsmessung 30 Ohmsches Gesetz 30 Generatoren 31 Die Stromversorgung 31 Die elektrische Leistung 32 Die elektrische Arbeit 32 Transformator 33 Kondensatoren 33 Die Diode 34 Der Transistor 34 Seite 3

3 Inhalt OPTIK Ausbreitung des Lichtes 35 Lichtquelle 35 Schatten 36 Reflexionsgesetz 36 Der Hohlspiegel (Konkavspiegel) 37 Der Wölbspiegel (Konvexspiegel) 37 Lichtbrechung 38 Totalreflexion 38 Linsen 39 Bilder bei Linsen 39 Das Auge 40 Fehlsichtigkeiten des Auges 40 Optische Geräte 41 Licht und Farben 41 Farbmischungen 42 WÄRMELEHRE Verschiedene Temperaturen 43 Verschiedene Thermometer 43 Temperaturskala nach Celsius 44 Temperatur und Teilchenbewegung 44 Gewinnung von Wärme 45 Schmelzen und Erstarren 45 Brandbekämpfung 46 Die Sonne als Energiequelle 46 Das Wetter 47 Temperatur und Volumen 47 Wärmeenergie 48 Übertragung von Wärme 48 Wärmeleitung 49 Wärmeströmung 49 Wärmestrahlung 50 Reibung macht Wärme 50 Die Thermosflasche 51 Wasserkreislauf 51 Kältemischungen 52 Anomalie des Wassers 52 Warnzeichen und Verbotsschilder 53 MAGNETISMUS Magnetismus 54 Verschiedene Magnete 54 Anwendung von Magneten 55 Elementarmagnete 55 Der Kompass 56 Magnetfeld 56 Elektromagnet 57 Elektromagnetische Induktion 57 Relais 58 Elektromotor 58 Seite 4

4 Inhalt TEILCHENPHYSIK Körper und Stoffe 59 Aggregatzustände 59 Feststoffe 60 Metalle 60 Flüssigkeiten 61 Gase 61 Anziehungskräfte zwischen Teilchen 62 Oberflächenspannung 62 Kapillarität 63 Aufbau eines Atoms 63 Zerlegung von Stoffgemischen/-gemengen 64 Das Periodensystem der Elemente 64 Radioaktivität 65 Drei Arten radioaktiver Strahlung 65 Verwendung radioaktiver Strahlung 66 ASTRONOMIE Unser Sonnensystem 67 Unsere Planeten 67 Der Mond 68 Tag und Nacht 68 Sommer und Winter 69 Sonnen- und Mondfinsternis 69 Satelliten 70 Geschichte der Raumfahrt 70 AKUSTIK Vom Sprechen und Hören 71 Das Hören des Menschen 71 Schallquellen 72 Schallempfänger 72 Arten von Schwingungen 73 Schwingungen sichtbar machen 73 Das Echo 74 Blitz und Donner Licht und Schall 74 Musikinstrumente 75 Lärm 75 Seite 5

5 Vorwort WARUM TAFELBILDER? In den Schulen halten moderne Medien verstärkt Einzug. Warum dann also ein Band mit klassischen n? Ganz einfach: Die Tafel ist in den Klassenzimmern noch immer eines der am meisten genutzten Medien. Sie vereint viele Vorteile auf sich: Der Lehrer kann die Lerninhalte prägnant und übersichtlich darstellen und so den Lernerfolg fördern. Das Tafelbild fokussiert die Blicke der Schüler (und konzentriert) damit das Unterrichtsgeschehen nach vorn zum Lehrer. Es kann jederzeit, ohne großen Aufwand und ohne technische Hilfsmittel erstellt werden. Das Tafelbild bedient mehrere Lerntypen gleichzeitig. Ein strukturiertes Tafelbild erleichtert visuell dominanten Lerntypen das Verstehen und erhöht die Merkfähigkeit. Die einhergehende Erklärung durch den Lehrer spricht den auditiven Typen an, das anschließende Abschreiben ist vor allem für den motorisch orientierten Lerntypen wichtig. Zusätzlich wiederholen die Schüler mit dem Übertragen des Tafelbildes ins Heft nochmals die Lerninhalte. HINWEISE FÜR DAS ERSTELLEN VON TAFELBILDERN Für ein strukturiertes Tafelbild empfiehlt es sich, die Mitteltafel zu verwenden. Die Seitentafeln können als Schmierzettel dienen, die jedoch nicht von den Schülern ins Heft übernommen werden. Lehrerzeichnungen sollten Vorbildwirkung haben, verlangen aber keine fotografische Genauigkeit. Des Weiteren sollten folgende Richtlinien beachtet werden: Das Tafelbild nur auf einer zuvor sauber gelöschten Tafel entwickeln. Auf ein leserliches Schriftbild achten: nicht zu klein und eher breiter als schmal schreiben. Überschrift nicht vergessen. Prägnante und einfache Darstellung wählen. Die gesamte Tafelfläche nutzen. Auf eine übersichtliche Gliederung achten. Wichtiges durch z. B. Farbe, Unterstreichen, Schriftgrößen hervorheben. Symbole, Pfeile und Skizzen verwenden. TAFELBILDER FÜR DEN PHYSIKUNTERRICHT Die im vorliegenden Band 1 enthaltenen aussagekräftigen setzen sich mit den Phänomenen, Gesetzmäßigkeiten und Begriffen der Physik auseinander und vermitteln Fachkenntnisse aus klassischen Teilgebieten der Physik. Sie eignen sich hervorragend für die sinnvolle Gestaltung des Physikunterrichtes und bieten Physiklehrkräften die perfekte Arbeitserleichterung, denn sie bringen wichtige Lehrplanthemen anschaulich mithilfe didaktischer Reduktion auf den Punkt. So werden auch komplizierte Inhalte von den Schülern verstanden und behalten. Der Zeitaufwand für die Vorbereitung der Unterrichtsstunden wird durch die gut strukturierten einfach illustrierten Tafelanschriebe deutlich minimiert. Gerade für Berufsanfänger eine große Hilfe, aber auch für erfahrene Lehrkräfte stellt der Band einen großen Fundus an Unterrichtsideen bereit, der jederzeit nach den eigenen didaktischen Bedürfnissen angepasst werden kann. Alle sind auch als Kopiervorlage nutzbar und können für die Schüler vervielfältigt werden. Viel Erfolg mit den n wünschen das Team des Kohl-Verlages und für den für den Physikunterricht Bestell-Nr. P12 P Petra Pichlhöfer Seite 6

6 Physik als Naturwissenschaft Die Physik beschäftigt sich mit Vorgängen in der Natur, sie ist eine Naturwissenschaft, ebenso wie Biologie und Chemie: Allgemeines Physik Lehre von den unbelebten Dingen in der Natur Biologie Lehre von den Lebewesen Beispiele aus der Physik: Bewegungen, Blitze, Regenbogen, Geräusche und Töne, elektrischer Strom, Fließen von Wasser, Magnete usw. Chemie Lehre von den Naturvorgängen mit stofflichen Veränderungen Magnete Kompass Generator Magnetismus Lehre von magnetischen Erscheinungen Auge Regenbogen Licht Spiegel Fotoapparat Optik Lehre vom Sehen (vom Sichtbarmachen) Teilgebiete der Physik Wärmelehre Lehre von verschiedenen Temperaturen Thermometer Eis Dampf Hitze Allgemeines Planeten Mond Sonne All Astronomie Lehre von den Sternen Strom elektrischer Leiter Elektromotor Gefahren des Stromes Elektrik Lehre von Kräften und Bewegungen Physik Mechanik Lehre von Kräften und Bewegungen Akustik Lehre vom Schall Teilchenphysik Lehre vom Aufbau der Materie Ohr Töne Geräusche Musikinstrumente Atome Teilchen Radioaktivität Strahlung Kräfte Bewegungen Arbeit Werkzeuge Seite 7

7 Maßeinheiten Physikalische Größe = Zahlenwert Maßeinheit, z. B. l = 1,3 m Allgemeines Physikalische Größe Länge Fläche Volumen Zeit Geschwindigkeit Temperatur Masse Dichte Kraft Druck Spannung Stromstärke Widerstand Kapazität Leistung Energie Frequenz Radioaktivität Formelzeichen Maßeinheit Messgerät (u. a.) l A V t v T m ρ F p U I R C P E f A m m 2 m 3 s km/h C (Grad Celsius) kg g/cm 3 N (Newton) Pa (Pascal), bar V (Volt) A (Ampère) Ω (Ohm) F (Farad) W (Watt) J (Joule) Hz (Hertz) Bq = 1/s (Becquerel) Lineal Berechnung Messzylinder Uhr Tachometer Thermometer Balkenwaage Aräometer Federkraftwaage Barometer Voltmeter Amperemeter Ohmmeter Multimeter Wattmeter Stromzähler Frequenzzähler Strahlungs-, Teilchendetektor Physikalische Namensgeber André-Marie Ampère elektrische Stromstärke Antoine Henri Becquerel Aktivität eines radioaktiven Stoffs Allgemeines Anders Celsius Michael Faraday Heinrich Hertz Sir Isaac Newton Georg Simon Ohm Blaise Pascal Alessandro Volta Temperatur elektrische Kapazität Frequenz Kraft elektrischer Widerstand Druck elektrische Spannung James Watt Leistung Seite 8

8 Bewegungen Wenn ein Körper in der gleichen Zeit immer den gleichen Weg zurücklegt, nennt man es: Wird ein Körper schneller, nennt man es: beschleunigte Bewegung Mechanik gleichförmige Bewegung Wird ein Körper langsamer, nennt man es: verzögerte Bewegung Geschwindigkeit Unter Geschwindigkeit versteht man einen zurückgelegten Weg pro Zeit: Mechanik Als Formelzeichen benutzt man v= s t v: velocity (Geschwindigkeit) s: space (Weg) t: time (Zeit) Die Maßeinheit ist 1 m/s oder 1 km/h. 1 m/s = 3,6 km/h Beispiele für Geschwindigkeiten: Fußgänger: 5 km/h 1,4 m/s Radfahrer: 18 km/h 5 m/s Auto (Ort): 50 km/h 14 m/s Flugzeug: Schall: Licht: 900 km/h 250 m/s 340 m/s m/s Im Auto z. B. wird die Geschwindigkeit mit dem Tachometer gemessen. Seite 9 Weg Zeit Geschwindigkeit =

9 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: für den Physikunterrich - was der elektrische Strom bewirkt Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de