Lehrer-/Dozentenblatt Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Längenmessung (Artikelnr.: P998) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Physik Bildungsstufe: Klasse 7- Lehrplanthema: Mechanik Unterthema: Stoff- und Materialeigenschaften Experiment: Längenmessung Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Leicht Minuten Minuten 2 Schüler/Studenten Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Schlagwörter: Aufgabe und Material Lehrerinformationen Zusatzinformationen Die Schüler sollen Längen, Durchmesser und Lochtiefen verschiedener Gegenstände mit Maßband und/oder Schieblehre möglichst genau messen. Dabei sollen sie das geeignete Messgerät auswählen und anwenden. Die Ergebnisse sollen in der Tabelle unter Angabe des Zahlenwertes und der Einheit aufgeführt werden. Dabei sollen die Formelzeichen für die Länge (l) und den Durchmesser (d) benutzt werden. Aus jeweils drei Messungen soll der Mittelwert (MW) gebildet werden. Anmerkung Als gesetzliche Einheit für die Länge ist in dem SI-System die Basiseinheit Meter (m) festgelegt. Sie beträgt das 65763,73 - fache der Wellenlänge der Strahlung, die von den Atomen des Nuklids 86 Kr (Krypton) beim Übergang vom Zustand 5 d 5 zum Zustand 2 p im Vakuum ausgesendet wird. Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Läegeemessuegt(Artikeler.:tP998) AufgabetuedtMaterial Aufgabe WietmissttmaetLäegee,tDurchmessertuedtLochtiefee? Oft muss man die genaue Länge eines Körpers wissen. Um diese herauszufinden, können verschiedene Messinstrumente benutzt werden, die sich in ihrer Genauigkeit voneinander unterscheiden. In diesem Experiment wirst du Längen, Durchmesser und Lochtiefen verschiedener Körper messen. Du wirst lernen, eine Schieblehre zu benutzen, und du wirst den Unterschied zwischen Schieblehre und Maßband kennen lernen. Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Material Positioe Material Besteller. Meege Messschieber (Schieblehre), Kunststoff 3-2 Maßband, l = 2 m 9936-3 Stativstange Edelstahl 8/8, l = 6 mm, d = mm 237-3 Stativstange Edelstahl mit Bohrung, l = mm 236-4 Holzsäule 5938-5 Glasröhrchen, d = 8 mm, l = 25 mm, Stück 367-68 Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 AufbautuedtDurchführueg Aufbau Die Schieblehre hat einen Nonius, welcher erlaubt, Längen bis auf mm genau abzulesen. Dafür unterteilt der Nonius 9 mm der Skala in Abschnitte. Wenn die Nullmarken beider Skalen überein stimmen (Abb. ), weicht die erste Teilmarkierung der Nonius-Skala mm von der Hauptskala ab, die zweite 2 mm, die dritte 3 mm, etc. Vorsicht! Lies nur die cm-skala, wenn du Zentimeter messen willst, und nur die Zoll-Skala, wenn du in Zoll messen willst. Verwechsel nicht die beiden Skalen! Abb. Wenn die Nonius-Skala so verschoben wird, dass z.b. ihre vierte Teilmarkierung über der vierten Teilmarkierung der Mess-Skala liegt, bedeutet dies, dass die beiden Nullmarken um 4 mm voneinander abweichen, d.h. der gemessene Wert muss um,4 mm erhöht werden. Abb. 2 Durchführueg Verschraube zunächst die beiden Stativstangen zu einer langen Stange. Wähle für das folgende Experiment das Messinstrument, das am besten geeignet ist (Maßband oder Schieblehre, ggf. beide). Führe jede Messung 3 mal aus. Miss die Länge der beiden Stativstangen, der Holzsäule und des Glasröhrchens so genau wie möglich. Benutze dafür das Maßband (Abb. 4) und/oder die Schieblehre (Abb. 5). Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Abb. 3 Abb. 4 Abb. 5 Miss den inneren und den äußeren Durchmesser des Glasröhrchens (Abb. 6 und Abb. 7). Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Abb. 7 Abb. 6 Miss die Sacklochtiefe der kurzen Stativstange (Abb. 8). Abb. 8 Trage die ermittelten Werte unter Angabe des verwendeten Messgerätes in Tabelle vom Protokoll ein. Bedenke, dass zur eindeutigen Angabe der Größe "Länge" immer der Zahlenwert und die Einheit (hier m, cm oder mm) gehören! Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Protokoll: Läegeemessueg Ergebeis - Tabelle (26 Puekte) Trage deine gemessenen Werte in diese Tabelle ein und bilde daraus den Mittelwert MW. Körper Messgerät Messwerte Mittelwert (MW) -tativstange, lang, l.5 -tativstange kurz, l.3.3 Holzsäule, l.3.3 Glasröhrchen, l.3 Glasröhrchen, d a.5 Glasröhrchen, d i.7 -acklochtiefe, l.5 Auswertueg - Frage ( Puekte) Wann verwendet man das Maßband, wann die -chieblehre? Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Auswertueg - Frage 2 ( Puekte) Wie genau sind die Messwerte an den beiden Messgeräten ablesbar? Auswertueg - Frage 3 ( Puekte) Lässt sich bei der Messung des Innendurchmessers und der Lochtiefe das Maßband verwenden? Auswertueg - Zusatzaufgabe ( Puekt) Lies den Messwert an der in Abb. dargestellten Einstellung der -chieblehre ab. Ablesung: mm Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de
Gedruckt: 3.3.27 4:33:9 P998 Auswertueg - Zusatzaufgabe 2 ( Puekt) Lies den Messwert an der in Abb. 2 dargestellten Einstellung der -chieblehre ab. Ablesung: mm Auswertueg - Zusatzaufgabe 3 ( Puekt) Wie genau lassen sich Längen mit der -chieblehre unter Verwendung der Noniusskala ablesen? Bis auf mm. Auswertueg - Zusatzaufgabe 4 ( Puekte) Lassen sich noch Zwischenwerte abschätzen? Wie genau ist diese -chätzung? Robert-Bosch-Breite Tel: 55 64 - info@phywe.de 3779 Göttingen Fax: 55 64-7 www.phywe.de