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−	__NOTOC__	+	__NOTOC__
		+	===Mit den Ohren sehen===
		+	Blinde können mit dem sogenannten "Klick-Sonar" sich orientieren.
		+	*Erläutere, wie das funktioniert.
		+	Mit den Augen sehen wir ganz ähnlich.
		+	*Vergleiche das "Sehen" mit den Ohren und das mit den Augen.
−	==Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten==	+	===Ein Stift===
		+	Du schreibst mit einem schwarzen Stift auf einem weißen Papier und kannst die Schrift lesen.
		+	*Warum ist das Papier hell und die Schrift dunkel?
−	===Arbeitsauftrag===	+	===Im Theater===
−	[[Datei:Versuchsaufbau_Messung_magnetische_Ladung.jpg|thumb]]	+	<gallery widths=300px heights=190px  perrow=2>
		+	Bild:Theaterscene 4Männer.jpg|Bild1: Vier Männer auf der Bühne.
		+	Bild:Theaterscene_asiatisch.jpg|Bild2: Ein asiatisches Theaterstück.
		+	</gallery>
−	*Messen Sie die Nordpol- und die Südpolladung der Stabmagnete.	+	[[Datei:Toepfe_Edelstahl.jpg|thumb|300px]]
		+	[[Datei:Auge_Evolution.png|right]]
		+	[[Datei:Nocube.png|thumb|250px]]
		+	Erkläre, warum wir auf den Fotos das sehen, was wir sehen:
−	*Messen Sie die magnetische Polarisation der Stabmagnete.	+	;Bild1
−	;Material	+	A: Die Haare der beiden Männer sind nicht zu sehen, die Gesichter dagegen schon.
−	:Stabmagnete, Netzgerät, Kabel, Spule mit 500 Windungen, Waage, Stativmaterial	+
−	;Theoretischer Hintergrund	+	B: Der Anzug dieses Herrn ist deutlich sichtbar, die Anzüge der beiden linken Männer sind nicht zu sehen.
−	:a) Die Feldstärke wurde ursprünglich als [[Die_Feldstärke_als_gerichteter_Ortsfaktor|Ortsfaktor]] festgelegt: <math>H=\frac{F}{Q_m}</math>	+
−	:Die Kraft auf einen Probepol kann man leicht messen, aber wie soll man die magnetische Ladung des Pols messen? Man kann die Gleichung nach der Ladung auflösen und das als Festlegung der magnetischen Ladung interpretieren:	+
−	::<math>Q_m=\frac{F}{H}</math>	+
−	:b) Die [[Die_magnetische_Feldstärke|Feldstärke]] wurde dann mit Hilfe einer Spule festgelegt, was auch praktikabel ist: <math>H=\frac{n\, I}{l}</math>	+
−	:Befindet sich nun ein Magnetpol innerhalb einer Spule und man misst die Kraft auf den Pol, so kann man die magnetische Ladung des Pols bestimmen:	+
−	::<math>Q_m=\frac{F}{H} = F\, \frac{l}{n\, I}</math>	+
−	{|	+	;Bild2
−	|style="vertical-align:top;"|	+
−	:c) Die magnetische Polarisation innerhalb des Magneten hängt direkt mit der magnetischen Ladung der Pole und der Feldstärke zusammen. Die Maxwellsche Gleichung der Magnetostatik lautet:	+
−	::<math>\textrm{}\quad \mu_0\, \bar H \, A = Q_m = - \bar J \, A </math>	+
−	:Man kann die magnetische Polarisation mit der rechten Seite der Gleichung bestimmen, indem man auflöst:	+
−	::<math>-J =\frac{Q_m}{A}</math>	+
−	:Dabei ist die Fläche A die Stirnfläche des Stabmagneten. Die magnetische Polarisation entspricht also der Flächenladungsdichte der Pole.	+
−	||	+
−	[[Datei:Elektret Polarisierungslinien Polarisierungsladungen Feldlinien Gauß.png|thumb|314px|]]	+
−	|}	+
−	;Aufbau	+	A: Hier ist es auffällig dunkel.
−	*Das Netzgerät bildet mit der Spule und dem Ampèremeter einen geschlossenen Stromkreis.	+
−	:Das Ampèremeter wird zur Stromstärkemessung auf "10A" gestellt, und die entsprechende Buchse für das Kabel gewählt.	+
−	*Die Spule wird auf die Waage gestellt und der Stabmagnet mit Hilfe der Klemmen so positioniert, dass der Nord- oder Südpol innerhalb der Spule ist, der jeweils andere Pol möglichst weit weg von der Spule.	+
−	:Bei kurzen Stabmagneten kann man das Messergebnis verbessern, wenn man zwei Stabmagnete zu einem langen Magnet verbindet.	+
−	<br style="clear: both" />	+
−	===Beobachtungen===	+	B: Der Prinz trägt einen Mantel, der von oben bis unten aus dem gleichen Stoff gemacht ist. Trotzdem ist er an unterschiedlichen Stellen ganz unterschiedlich hell.
−	Spule	+
−		+
−	Windungsanzahl:	+
−		+
−	Länge in cm und m:	+
−	Kleiner Stabmagnet	+	===Töpfe===
−		+	Auf dem nebenstehenden Bild sieht man Töpfe aus Edelstahl. Manche Stellen des Bildes sind hell, manche dunkel. Erkläre das für die Stellen A bis C.
−	Abmessungen der Stirnfläche:	+
−	Stirnfläche in cm^2 und m^2:	+	:A: Zwischen den Töpfen ist es dunkel.
−		+	:B: Rechts des Griffes sieht man eine dunkle Linie.
−	Stromstärke in A | "Masse" in g | Kraft in N	+	:C: Der gesamte rechte Deckel ist dunkler als der linke.
−	Nordpol:                  |              |	+
−	|              |	+	===Die Lochkamera===
−	Südpol:                  |              |	+	Auf der Mattscheibe einer Lochkamera kann man ein Bild sehen, das auf dem Kopf steht.
−	|              |	+	*Zeichne den Aufbau der Lochkamera und erkläre, wie das Bild entsteht.
		+	*Wie verändert sich das Bild, wenn man den Abstand zwischen Schirm und Loch vergrößert? Erkläre dies anhand einer Zeichnung und einem Text.
		+	*Wie verändert sich das Bild, wenn man die Lochblende verkleinert? Erkläre auch dies mit Text und Bild.
		+
		+	===Augen===
		+	Die Abbildung zeigt vier verschiedene Augentypen.
		+	*Welche Tiere haben solche Augen?
		+	*Wie heißen die verschiedenen Augentypen?
		+	Je komplexer das Auge, desto besser kann man damit sehen. In der Evolution hat sich deshalb das Auge von Typ a) bis zu Typ d) weiterentwickelt.
		+	*Erläutere für jede Entwicklungsstufe den gewonnenen Vorteil.
		+
		+	===Der Sehvorgang===
		+	Wenn ich aus dem Fenster schaue, dann sehe ich dort einen Kirschbaum.
		+	*Man kann diesen Vorgang mit dem Prinzip von "Sender und Empfänger" erklären. Was ist damit gemeint?
		+	*Erkläre die einzelnen Phasen dieses Wahrnehmungsvorganges.
		+
		+	===Wahrnehmung===
		+	Dieses Bild zeigt...?
		+
		+	Eigentlich nur ein paar schwarze Flecken. Nein, es sind schwarze Kreise mit Aussparungen. Aber nein, es ist ein Würfel!
		+	*Was kann man aus diesem Bild über das menschliche Sehen lernen?
		+
		+	===[[Aufgaben zum "Sehen" (Lösungen)|Lösungen]]===

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Version vom 5. Juli 2017, 16:53 Uhr

Mit den Ohren sehen

Blinde können mit dem sogenannten "Klick-Sonar" sich orientieren.

• Erläutere, wie das funktioniert.

Mit den Augen sehen wir ganz ähnlich.

• Vergleiche das "Sehen" mit den Ohren und das mit den Augen.

Ein Stift

Du schreibst mit einem schwarzen Stift auf einem weißen Papier und kannst die Schrift lesen.

• Warum ist das Papier hell und die Schrift dunkel?

Im Theater

• 

  Bild1: Vier Männer auf der Bühne.

• 

  Bild2: Ein asiatisches Theaterstück.

Erkläre, warum wir auf den Fotos das sehen, was wir sehen:

Bild1

A: Die Haare der beiden Männer sind nicht zu sehen, die Gesichter dagegen schon.

B: Der Anzug dieses Herrn ist deutlich sichtbar, die Anzüge der beiden linken Männer sind nicht zu sehen.

Bild2

A: Hier ist es auffällig dunkel.

B: Der Prinz trägt einen Mantel, der von oben bis unten aus dem gleichen Stoff gemacht ist. Trotzdem ist er an unterschiedlichen Stellen ganz unterschiedlich hell.

Töpfe

Auf dem nebenstehenden Bild sieht man Töpfe aus Edelstahl. Manche Stellen des Bildes sind hell, manche dunkel. Erkläre das für die Stellen A bis C.

A: Zwischen den Töpfen ist es dunkel.

B: Rechts des Griffes sieht man eine dunkle Linie.

C: Der gesamte rechte Deckel ist dunkler als der linke.

Die Lochkamera

Auf der Mattscheibe einer Lochkamera kann man ein Bild sehen, das auf dem Kopf steht.

• Zeichne den Aufbau der Lochkamera und erkläre, wie das Bild entsteht.
• Wie verändert sich das Bild, wenn man den Abstand zwischen Schirm und Loch vergrößert? Erkläre dies anhand einer Zeichnung und einem Text.
• Wie verändert sich das Bild, wenn man die Lochblende verkleinert? Erkläre auch dies mit Text und Bild.

Augen

Die Abbildung zeigt vier verschiedene Augentypen.

• Welche Tiere haben solche Augen?
• Wie heißen die verschiedenen Augentypen?

Je komplexer das Auge, desto besser kann man damit sehen. In der Evolution hat sich deshalb das Auge von Typ a) bis zu Typ d) weiterentwickelt.

• Erläutere für jede Entwicklungsstufe den gewonnenen Vorteil.

Der Sehvorgang

Wenn ich aus dem Fenster schaue, dann sehe ich dort einen Kirschbaum.

• Man kann diesen Vorgang mit dem Prinzip von "Sender und Empfänger" erklären. Was ist damit gemeint?
• Erkläre die einzelnen Phasen dieses Wahrnehmungsvorganges.

Wahrnehmung

Dieses Bild zeigt...?

Eigentlich nur ein paar schwarze Flecken. Nein, es sind schwarze Kreise mit Aussparungen. Aber nein, es ist ein Würfel!

• Was kann man aus diesem Bild über das menschliche Sehen lernen?

Lösungen