Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Last Minute: Physik 9. Klasse. Das komplette Material finden Sie hier:

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1 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Last Minute: Physik 9. Klasse Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de

2 Inhalt Elektrizitätslehre Magnetische Kräfte Einstieg... 1 Magnetische Kräfte I... 2 Magnetische Kräfte II... 3 Magnetische Kräfte III... 4 Elektrostatik Einstieg... 5 Elektrostatik I... 6 Elektrostatik II... 7 Elektrostatik III... 8 Spannung, Stromstärke und Widerstand Einstieg... 9 Spannung, Stromstärke und Widerstand I Spannung, Stromstärke und Widerstand II.. 11 Spannung, Stromstärke und Widerstand III.. 12 Ersatzwiderstand Einstieg Ersatzwiderstand I Ersatzwiderstand II Ersatzwiderstand III Grundlagen Elektromagnetismus Einstieg. 17 Grundlagen Elektromagnetismus I Grundlagen Elektromagnetismus II Grundlagen Elektromagnetismus III Anwendungen Elektromagnetismus Einstieg Anwendungen Elektromagnetismus I Anwendungen Elektromagnetismus II Anwendungen Elektromagnetismus III Induktion Einstieg Induktion I Induktion II Induktion III Mechanik Mehrere Kräfte auf einmal Einstieg Mehrere Kräfte auf einmal I Mehrere Kräfte auf einmal II Mehrere Kräfte auf einmal III Kraftwandler Einstieg Kraftwandler I Kraftwandler II Kraftwandler III Druck Einstieg Druck I Druck II Druck III Anwendungen Druck Einstieg Anwendungen Druck I Anwendungen Druck II Anwendungen Druck III Lösungen Abbildungsverzeichnis Zu dieser Mappe Die vorliegenden Kopiervorlagen bieten sich für eine schnelle Unterrichtsvorbereitung an: Sie ermöglichen eine schnelle Auswahl der Lehrplanthemen und sind ohne lange Vorbereitungszeit einsetzbar. Zu jedem Themenaspekt gibt es eine Einstiegsseite und drei Arbeitsblätter mit je einer Differenzierungsstufe. Für eine selbstständige Lösungskontrolle durch die Schüler werden im hinteren Teil der Mappe alle Arbeitsblätter mit Lösungseinträgen bereitgestellt. Sie können die Schüler entweder selbst wählen lassen, welche Differenzierungsstufe sie bearbeiten möchten oder Sie geben je nach Leistungsstand individuell vor, welche Aufgaben gelöst werden sollen. Einstiegsseite Niveaustufe 1 (leicht) Niveaustufe 2 (mittel) Niveaustufe 3 (schwer) I

3 Magnetische Kräfte Einstieg Magnetische Kräfte N: Nordpol; S: Südpol Wirkt die magnetische Kraft in den vier Versuchen abstoßend oder anziehend? Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4 1

4 Magnetische Kräfte I 1 Beantworte die Fragen. a) Wann stoßen sich zwei Magnete ab? (Benutze die Begriffe Nord- und Südpol.) Versuch 1 N Versuch 2 S S N b) Wann ziehen sich zwei Magnete an? (Benutze die Begriffe Nord- und Südpol.) Versuch 3 N Versuch 4 S S N 2 Fülle die Lücken aus und verwende dazu folgende Begriffe: größten, Formen, zwei neue, Scheiben, Stab, Nordpol, Südpol, Hufeisen, Kobalt, gleichnamige, Eisen, ungleichnamige, Ring, Nickel. Es gibt verschiedene Formen von Magneten: magnete, magnete, - magnete oder magnete. Ein Magnet zieht Gegenstände an, die, oder enthalten. Ein Magnet besitzt einen und einen. Dort ist die magnetische Wirkung am. Treffen Pole aufeinander, so stoßen sich diese ab. so entstehen Pole hingegen ziehen sich an. Teilt man einen Magneten, Magnete mit je einem neuen Süd- und Nordpol. 3 Wie lässt sich der Wirkungsbereich um einen Magneten darstellen? 4 Ein Kompass nutzt die magnetische Wirkung einer Eisennadel auf das Magnetfeld der Erde. Warum besteht das Gehäuse des Kompasses meist aus Kunststoff? Welche Materialien wären noch denkbar? 5 Manchmal zeigt der Kompass in Gebäuden nicht die richtige Himmelsrichtung an. Warum? 2

5 Spannung, Stromstärke und Widerstand III 1 Vor einem Glühlämpchen misst Jan eine Stromstärke von 0,8 A. Gib die Stromstärke hinter dem Glühlämpchen an und zeichne einen geeigneten Schaltplan. 2 Eine 1 km lange Kupferleitung (ή Kupfer = 0,017 Ω mm²/m) hat einen Widerstand von 10 Ω. Sie soll durch eine gleich lange Aluminiumleitung (ή Aluminium = 0,028 Ω mm²/m) von ebenfalls 10 Ω ersetzt werden. Vergleiche die Durchmesser der beiden Leitungen. 3 Kreuze die richtigen Aussagen an. Je länger ein Draht, desto größer ist sein Widerstand. Je kürzer ein Draht, desto größer ist sein Widerstand. Je dicker ein Draht, desto größer ist sein Widerstand. Je dicker ein Draht, desto kleiner ist sein Widerstand. Je dünner ein Draht, desto größer ist sein Widerstand. Je dünner ein Draht, desto kleiner ist sein Widerstand. 4 In einem Stromkreis werden die Spannung des Trafos und der Widerstand des Leiters verdoppelt. Wie ändert sich die elektrische Stromstärke? 12

6 Mehrere Kräfte auf einmal I 1 Ordne zu. Verbinde mit einem Pfeil. Ein Kind besiegt ein anderes beim Tauziehen. Vier Schlittenhunde ziehen einen Schlitten. Ein Schiff wird von zwei Schleppern gezogen. Kräfteparallelogramm Kräfteaddition Kräftesubtraktion 2 Bestimme die Ersatzkraft F. 1 cm entspricht 1 N. 3 Wie groß ist die Ersatzkraft? 1 cm entspricht N. Schlepper 1 Schiff Schlepper 2 4 Zeichne Kraftpfeile, die ein Tauziehen von fünf Kindern veranschaulichen. Moritz und Ben ziehen gegen Lina, Ida und Hanna. Die Mädchen gewinnen. 30

7 Anwendungen Druck II 1 Ergänze die Werte in der folgenden Tabelle so, dass die Hebebühne im Gleichgewicht ist. F 1, A 1, p 1 F 2, A 2, p 2 Pumpenkolben Hubkolben F 1 A 1 p 1 F 2 A 2 p 2 a 1 N 0,5 N 10 m² b 10 m² 2 N 10 m² c 4 N 5 m² 8 N d 20 N 1 m² 10 m² e 100 N 100 N 200 m² 2 a) Beschrifte die Grafik der hydraulischen Anlage. b) Die Funktionsweise einer Hydraulischen Anlage wird im folgenden Lückentext beschrieben. Vervollständige und benutze folgende Lösungsworte: ausströmen, nach unten gedrückt, Presse, schließt, mit geringer, nachfließen, große, hebt sich, öffnet sich, öffnet Mit der hydraulischen kann Kraft eine körperlicher Kraftwirkung erzielt werden. So kann z. B. durch manuelles Pumpen am Pump- kolben eines Kfz-Wagenhebers am Presskolben eine tonnenschwere Last gehoben werden. Und so funktioniert es: Wird der Pumpkolben (2), schließt das Ventil (4) und das Ventil (5). Jetzt kann Hydrauliköl in den Presszylinder. Der Presskolben (3). Wird der Pumpkolben nach oben bewegt, das Ventil (4) und das Ventil (5). Dadurch kann aus dem Vorratsbehälter (1) Hydrauliköl. 3 Auf den Kolben einer Hebebühne mit einer Querschnittsfläche von 0,04 m² wirkt eine Kraft von 100 N. Berechne den Druck in der Flüssigkeit. Nun soll ein Auto mit der Masse 1 t angehoben werden. Wie groß muss die Fläche des Presskolbens sein? 43

8 Anwendungen Druck II Anwendungen Druck III 66 1 Ergänze die Werte in der folgenden Tabelle so, dass die Hebebühne im Gleichgewicht ist. F 1, A 1, p 1 F 2, A 2, p 2 1 In einer Autowerkstatt will der Meister vom Lehrling ein Diagramm angefertigt haben, aus dem man leicht ablesen kann, welche Kraft auf dem Pumpenkolben notwendig ist, um ein Auto einer bestimmten Masse heben zu können. Kannst du das Diagramm für den Lehrling anfertigen? (Die Fläche des Hubkolbens ist 100-mal so groß wie die Fläche des Pumpkolbens. Erdbeschleunigung: g = 10 m/s².) Pumpenkolben Hubkolben F 1 A 1 p 1 F 2 A 2 p 2 a 1 N 20 m² 0,05 Pa 0,5 N 10 m² 0,05 Pa b 2 N 10 m² 0,2 Pa 2 N 10 m² 0,2 Pa c 4 N 5 m² 0,8 Pa 8 N 0,8 Pa d 20 N 1 m² 20 Pa 200 N 10 m² 20 Pa e 100 N 200 m² 0,5 Pa 100 N 200 m² 0,5 Pa 2 a) Beschrifte die Grafik der hydraulischen Anlage. Masse des Autos in kg Kraft F 1 in Newton Lösungen b) Die Funktionsweise einer Hydraulischen Anlage wird im folgenden Lückentext beschrieben. Vervollständige und benutze folgende Lösungsworte: ausströmen, nach unten gedrückt, Presse, schließt, mit geringer, nachfließen, große, hebt sich, öffnet sich, öffnet Mit der hydraulischen Presse Rücklauf kann mit geringer körperlicher Kraft eine große Kraftwirkung erzielt werden. So kann z. B. durch manuelles Pumpen am Pumpkolben eines Kfz-Wagenhebers am Presskolben eine tonnenschwere Last gehoben werden. Und so funktioniert es: Wird der Pumpkolben (2) nach unten gedrückt, schließt das Ventil (4) und das Ventil (5) öffnet sich. Jetzt kann Hydrauliköl in den Presszylinder ausströmen. Der Presskolben (3) hebt sich. Wird der Pumpkolben nach oben bewegt, öffnet das Ventil (4) und das Ventil (5) schließt. Dadurch kann aus dem Vorratsbehälter (1) Hydrauliköl nachfließen. 3 Auf den Kolben einer Hebebühne mit einer Querschnittsfläche von 0,04 m² wirkt eine Kraft von 100 N. Berechne den Druck in der Flüssigkeit. Nun soll ein Auto mit der Masse 1 t angehoben werden. Wie groß muss die Fläche des Presskolbens sein? A 2 = F 1 F 2 A 1 = N 0,04 m² = 4 m² 100 N Vorratsgefäß Kurbelwelle 1 2 Pumpkolben 4 Ventile 5 3 Presskolben 43 2 Im Gefäß sind Löcher in verschiedenen Höhen eingebohrt. Wie kommen die unterschiedlichen Weiten des Wasserstrahls zustande? Je höher das Loch, umso kleiner der Schwere - druck der Flüssigkeit, da die Gewichtskraft des oberhalb des Loches liegenden Wassers geringer ist. Demnach ist der Schweredruck bei einem niedrig liegenden Loch größer und das Wasser wird weiter herausgedrückt. 3 Versuch: Das umgedrehte Wasserglas. Beschreibe die Abbildung und erkläre mithilfe des Luftdrucks. Das Experiment zeigt, dass der Luftdruck eine bedeutende Kraft hat, die wir so aber nicht spüren. Glas und Postkarte werden festgehalten und vorsichtig auf den Kopf gedreht. Das Wasser fließt nicht aus, da die Kraft des Wasserdrucks, die von oben auf die Postkarte wirkt, einen kleineren Betrag hat, als der Luftdruck, der von unten auf die Karte wirkt. 44

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