Stromstärke und Widerstand in Reihenschaltung

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Gedruckt: :0:20 P Stromstärke und Widerstand in Reihenschaltung (Artikelnr.: P372900) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Physik Bildungsstufe: Klasse 7-0 Lehrplanthema: Elektrizitätslehre Unterthema: Der elektrische Widerstand Experiment: Stromstärke und Widerstand in Reihenschaltung Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Mittel 0 Minuten 0 Minuten 2 Schüler/Studenten Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Schlagwörter: Aufgabe und Material Lehrerinformationen Zusätzliche Informationen Der erste Versuch ist als Vorversuch zur Gewinnung einer Problemstellung gedacht und soll in qualitativer Weise in die Gesetze der Reihenschaltung einführen. Mit den anschließenden Versuchen sollen die Gesetze quantitativ erfasst werden. Dass beim 2. Versuch R und R 2 nicht sofort in Reihe geschaltet, sondern zuerst beide Widerstandswerte experimentell ermittelt werden, hat den Vorteil, dass in Analogie zum. Versuch vorgegangen werden kann und dass ein Vergleich der gemessenen Werte für R und R 2 mit dem Wert für R g möglich ist. Hinweise zum Aufbau und zur Durchführung Beim 2. Versuch muss die angelegte Spannung konstant gehalten werden. Vor jeder Messung der Stromstärke müssen die Schüler die Spannung überprüfen und auf 0 V einstellen. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

2 Gedruckt: :0:20 P Stromstärke ued Widerstaed ie Reiheeschaltueg (Artikeler.: P372900) Aufgabe ued Material Aufgabe Was passiert, weee mae zu eieer Glühlampe eiee zweite ie Reihe schaltet?. Schalte zu einer Glühlampe eine weitere, gleichartige in Reihe und deute die auftretende Erscheinung. 2. Untersuche bei einer Reihenschaltung zweier technischer Widerstände, welche Gesetze für die Stromstärke und den Widerstand im gesamten Stromkreis gelten. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

3 Gedruckt: :0:20 P Material Positioe Material Besteller. Meege Leitungs-Baustein, gerade, SB Leitungs-Baustein, winklig, SB Leitungs-Baustein, unterbrochen, SB Leitungs-Baustein, Anschlussbaustein, SB Leitungs-Baustein, winklig mit Buchse, SB Ausschalter, SB Lampenfassung E0, SB Widerstand 50 Ohm, SB Widerstand 00 Ohm, SB Verbindungsleitung, 32 A, 500 mm, rot Verbindungsleitung, 32 A, 500 mm, blau Verbindungsleitung, 32 A, 250 mm, rot Verbindungsleitung, 32 A, 250 mm, blau Glühlampen 4 V/0,04 A, E0, 0 Stück (2) 5 Vielfachmessinstrument, analog PHYWE Netzgerät DC: V, 2 A / AC: 6 V, 2 V, 5 A Aufbau ued Durchführueg Aufbau. Versuch Baue den Stromkreis wie in Abb. auf. Schließe das Netzgerät an den Stromkreis wie in Abb. 2 an. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

4 Gedruckt: :0:20 P Abb. Abb Versuch Versuchaufbau nach Abb. 3 zunächst mit dem Widerstand R (50 Ω) aufbauen. Schließe das Voltmeter (rechte Seite), das Amperemeter (unten) und das Netzgerät in den Stromkreis. Wähle die Messbereiche 0 V- und 300 ma-. Abb. 3 Abb Versuch Verändere die Reihenschaltung gemäß Abb. 5. Schließe das Voltmeter (rechte Seite), das Amperemeter (unten) und das Netzgerät in den Stromkreis (Abb. 6). Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

5 Gedruckt: :0:20 P Abb. 5 Abb. 6 Durchführueg. Versuch Aufbau des Stromkreises wie in Abb. und Abb. 2 auf der Aufbauseite. Gleichspannung 4 V am Netzgerät einstellen. Helligkeit der Glühlampe merken. Anstelle des Leitungsbausteins die zweite Glühlampe in den Stromkreis einbauen. Der Aufbau ist in Abb. 7 dargestellt. Beobachte die Helligkeit der Glühlampen und vergleiche sie mit der vorherigen Helligkeit der einzelnen Glühlampe. Notiere Deine Beobachtungen im Protokoll. Abb Versuch Baue den Stromkreis wie in Abb. 3 und Abb.4 (Aufbauseite) auf. Wähle die Messbereiche 0 V- und 300 ma. Stelle eine Gleichspannung von 0 V ein. Miss die Stromstärke und trage den Wert in Tabelle im Protokoll ein. Setze anstelle des Widerstandes R den Widerstand R 2 (00 Ω) ein (Abb.8). Gleiche die Spannung auf 0 V- ab, miss die Stromstärke und notiere den Wert (Tabelle). Entferne den Leitungsbaustein und ersetze ihn durch den Widerstand R (Abb.9). Gleiche wieder die Spannung auf 0 V- ab, miss die Stromstärke und notiere den Wert (Tabelle ). Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

6 Gedruckt: :0:20 P Abb. 8 Abb Versuch Verändere die Reihenschaltung gemäß Abb. 5 und Abb. 6 (vgl. Aufbau ). Stelle die Gleichspannung auf 0 V ein. Miss die Stromstärke vor R, zwischen R und R 2 und hinter R 2 und notiere die Werte. Dazu schalte den Strommesser (Amperemeter) nach der ersten Messung dort in den Stromkreis, wo zunächst die Leistungsbausteine bzw. 2 waren. Vgl. Abb. 0 und Abb.. Notiere Deine Messwerte im Protokoll und schalte das Netzgerät aus. Abb. 0 Abb. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

7 Gedruckt: :0:20 P Protokoll: Stromstärke ued Widerstaed ie Reiheeschaltueg Ergebeis - Beobachtuegee (0 Puekte) Notiere Deine Beobachtungen zum ersten Versuch. Ergebeis - Tabelle (9 Puekte) Notiere Deine Messwerte aus Versuch 2. Widerstände im Stromkreis U in V I in A R in Ω R (50 Ω) R 2 (00 Ω) R und R 2 in Reihe Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

8 Gedruckt: :0:20 P Ergebeis - Tabelle 2 (3 Puekte) Notiere Deine Messergebnisse zu Versuch 3. Stromstärke vor R : I = Stromstärke zwischen R und R 2 : I = Stromstärke hinter R 2 : I = Auswertueg - Frage (0 Puekte) Erkläre Deine Beobachtungen, die Du während des. Versuches gemacht hast (vgl. Ergebnis - Beobachtungen ). Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

9 Gedruckt: :0:20 P Auswertueg - Frage 2 (0 Puekte) Berechne die Widerstandswerte R und R 2 sowie den Widerstand R g bei der Reihenschaltung der Bauelemente und trage die Ergebnisse in die letzte Spalte der Tabelle ein. Welcher allgemeine Zusammenhang zwischen dem Gesamtwiderstand R g und den Teilwiderständen lässt sich - unter Berücksichtigung der möglichen Messfehler - daraus ableiten? Formuliere diesen Zusammenhang in Worten und in Form einer Gleichung. Auswertueg - Frage 3 (0 Puekte) Betrachte die gemessenen Stromstärken aus dem 3. Versuch. Formuliere auch diese Erkenntnis in Worten und in Form einer Gleichung. Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax:

10 Gedruckt: :0:20 P Auswertueg - Frage 4 (0 Puekte) Erkläre diese Erkenntnis! Robert-Bosch-Breite 0 Tel: info@phywe.de Göttingen Fax: