*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
Zeile 3: Zeile 3:
 
|height="800px"|
 
|height="800px"|
 
|}
 
|}
−
==Aufgaben zum Magnetfeld==
+
==Aufgaben zum Modell des Wasserstromkreises==
−
[[Datei:Theraband.jpg|thumb|150px]]
+
====1) Vergleich von Wasserstromkreis und elektrischem Stromkreis====
−
====1) Energiespeicher====
+
Ordne die Begriffe an die richtige Stelle der Tabelle. (Es können auch mehrere Begriffe an der gleichen Stelle richtig sein.)
−
Steffi trainiert mit einem Gummiband und zieht es auseinander. Das ist anstrengend und sie benötigt dazu Energie. Auch Martin braucht Energie, um zwei Magnete auseinander zu ziehen.
+
−
<br>Erkläre für beide Fälle wo die Energie jetzt steckt und beschreibe für beide Fälle wie diese Energie wieder frei werden kann.  
+
  
−
====2) Ein Feld zeichnen====
+
Elektrizität, Batterie, Wasserrad, Netzgerät, elektrische Ladung, Solarzelle, Schalter, Schlauch, Dynamo (Generator)
−
Hier siehst du verschiedene Darstellungsmöglichkeiten vom Magnetfeld eines Dauermagneten. Im linken Bild sind Bereiche von rot bis blau gefärbt, in denen das Feld stark bis schwach ist. Im rechten Bild sind die Feldlinien eingezeichnet.
+
−
<br>Vergleiche die beiden Darstellungsmöglichkeiten mit Hilfe der Tabelle.
+
  
−
<gallery widths=250px heights=200px  perrow=4 >
+
{|class="wikitable"
−
Bild:Magnetfeld Darstellung Stabmagnet verschiedene Darstellungen kleiner Ausschnitt Stabmagnet Feldstärke bunt.png|
+
!style="border-style: solid; border-width: 2px ; width:20em;"|
−
Bild:Magnetfeld Darstellung Stabmagnet verschiedene Darstellungen kleiner Ausschnitt Stabmagnet Feldlinien.png|
+
Wasserstromkreis
−
</gallery>
+
!style="border-style: solid; border-width: 2px ; width:20em;"|  
 +
elektrischer Stromkreis
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
 +
Wasser
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
  
−
{|class="wikitable" style="text-align: center"
 
−
|style="width:40%;border-style: solid; border-width: 4px "|
 
−
!style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
−
Linkes Bild
 
−
!valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
−
Rechtes Bild
 
 
|-
 
|-
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
−
Stärke des Magnetfeldes
+
Pumpe
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
 
|-
 
|-
−
|style=" border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
−
Richtung des Magnetfeldes
+
 
−
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
−
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
Lampe, Motor, Bildschirm, ...
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
 +
Wasserhahn
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
 +
Kabel
 
|-
 
|-
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
−
Pole des Magneten
 
−
|style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "|
 
−
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
 
|}
 
|}
  
−
====3) Feldlinien interpretieren====
+
====2) Schaltpläne zeichnen====
−
Die folgenden Bilder zeigen Eisenspäne, die über Magnete gestreut worden sind und einen kleinen Kompass.
+
In der Abbildung sind die Schaltpläne eines Wasserstromkreises und eines elektrischen Stromkreises gezeichnet, die einander entsprechen.
−
<br>'''a)''' "Magnetfeldlinien sind wie sich abstoßende Gummibänder." Erkläre damit die Anziehung und die Abstoßung der Pole.
+
 
−
<br>'''b)''' Beschrifte mit Hilfe des Kompass die Pole der Magnete mit N und S. Begründe deine Wahl kurz schriftlich.
+
[[Datei:Aufgabe_Wasserstromkreis_Beispiel.png|500px]]
−
<br>'''c)''' Überlege dir dann in welche Richtung die Kompassnadel in den Kreisen zeigt und zeichne diese ein.
+
 
−
<gallery widths=200px heights=200px  perrow=2>
+
Zeichne zu den gegebenen Schaltplänen den jeweils entsprechenden Wasserstromkreis, bzw. den entsprechenden elektrischen Stromkreis. (Das ist auch mit Hilfe von Geogebra möglich.)
−
  Bild:Magnetfeld Eisenspäne ungleiche Pole Kompass 2 Ausschnitt mit leeren Kompassen.jpg
+
<gallery widths=300px heights=200px  perrow=2 >
−
  Bild:Magnetfeld Eisenspäne gleiche Pole Kompass 2 Ausschnitt mit leeren Kompassen.jpg
+
  Bild:Aufgabe Wasserstromkreis a.png|a)
 +
  Bild:Aufgabe Wasserstromkreis b.png|b)
 +
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis c.png|c)
 +
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis d.png|d)
 
</gallery>
 
</gallery>
  
−
====4) Feldlinien zeichnen====
 
−
In den folgenden Bildern sind die Pole der Magnete vorgegeben. Zeichne jeweils den Verlauf und die Richtung einiger Feldlinien ein. Ergänze anschließend (wie in Aufgabe 3), in welche Richtung die Kompassnadeln in den roten Kreisen zeigen.
 
−
[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen.png|center|400px]]
 
−
----
 
−
[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen NS.png|center|400px]]
 
−
----
 
  
−
[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen NN.png|center|400px]]
+
====3) Stromrichtung====
−
<br style="clear: both" />
+
Kennzeichne in den Schaltplänen von Aufgabe 2) die Stromrichtung des Wassers, bzw. des elektrischen Stroms mit Pfeilen.
  
−
====5) Kreuzende Feldlinien?====
+
====4) An- und Ausschalten====
−
Eine Kompassnadel richtet sich immer parallel zu den Feldlinien aus und zeigt in Richtung eines magnetischen Südpols.
+
In den Stromkreisen von Aufgabe 2) werden alle Hähne geöffnet und alle Schalter geschlossen.
−
<br>'''a)''' Erkläre damit, warum der Verlauf der sich kreuzenden Feldlinien so nicht möglich ist.
+
Dann wird die Pumpe angeschaltet, bzw. die Batterie angeschlossen.
−
<br>'''b)''' Ergänze anschließend auf dem nächsten Bild die fehlenden Pole und zeichne den korrekten Verlauf der Feldlinien ein.
+
 
−
<gallery widths=250px heights=250px  perrow=2 >
+
Welche Lampe, bzw. welches Wasserrädchen, geht in den verschiedenen Stromkreisen zuerst an, welche später? Begründe deine Antwort.
−
Bild:Magnetfeldlinien-Falsch.jpg|
+
 
−
Bild:Magnetfeldlinien-leer.jpg|
+
====5) schnell und langsam, hell und dunkel====
−
</gallery>
+
Alle Lämpchen der Stromkreise von Aufgabe 2) sind gleich gebaut, ebenso sind alle Wasserrädchen von gleicher Bauweise.
 +
<br>Welche Lampe aus den oberen Stromkreisen brennt hell, welche weniger? Welche Rädchen drehen sich schnell, welche langsam. Begründe deine Antworten.
 +
 
 +
====6) Schalter und Wasserhähne====
 +
Beschreibe für die Stromkreise 2a), 2c) und 2d) was passiert, wenn man die unterschiedlichen Schalter / Wasserhähne schließt oder öffnet. Erstelle dazu eine Tabelle wie die folgende:
  
−
====6) Magnetisierungslinien und Feldlinien====
+
Schalter1 Schalter2 LampeA LampeB LampeC
−
'''a)''' Ergänze '''mit schwarzem Stift''' in folgendem Bild die '''Magnetisierungslinien''' im Inneren des Magneten.
+
    0        0        0      0      0
−
<br>'''b)''' Ergänze außerdem '''mit rotem Stift die Feldlinien'''.
+
    1        1        1      1      1
−
<br>Beschreibe darunter, wo die Magnetisierungslinien und die Feldlinien jeweils anfangen und aufhören.
+
    0        1        1      1      0
−
[[Datei:Felder Stabmagnet nur hell dunkel.png|400px|center]]
+
    1        0        0      0      0
 +
Dabei bedeutet die 1: Strom kann fließen und die 0: Strom kann nicht fließen.

Version vom 26. März 2025, 00:12 Uhr

Aufgaben zum Modell des Wasserstromkreises

1) Vergleich von Wasserstromkreis und elektrischem Stromkreis

Ordne die Begriffe an die richtige Stelle der Tabelle. (Es können auch mehrere Begriffe an der gleichen Stelle richtig sein.)

Elektrizität, Batterie, Wasserrad, Netzgerät, elektrische Ladung, Solarzelle, Schalter, Schlauch, Dynamo (Generator)

Wasserstromkreis

elektrischer Stromkreis

Wasser

Pumpe

Lampe, Motor, Bildschirm, ...

Wasserhahn

Kabel

2) Schaltpläne zeichnen

In der Abbildung sind die Schaltpläne eines Wasserstromkreises und eines elektrischen Stromkreises gezeichnet, die einander entsprechen.

Aufgabe Wasserstromkreis Beispiel.png

Zeichne zu den gegebenen Schaltplänen den jeweils entsprechenden Wasserstromkreis, bzw. den entsprechenden elektrischen Stromkreis. (Das ist auch mit Hilfe von Geogebra möglich.)

  • a)

  • b)

  • c)

  • d)


3) Stromrichtung

Kennzeichne in den Schaltplänen von Aufgabe 2) die Stromrichtung des Wassers, bzw. des elektrischen Stroms mit Pfeilen.

4) An- und Ausschalten

In den Stromkreisen von Aufgabe 2) werden alle Hähne geöffnet und alle Schalter geschlossen. Dann wird die Pumpe angeschaltet, bzw. die Batterie angeschlossen.

Welche Lampe, bzw. welches Wasserrädchen, geht in den verschiedenen Stromkreisen zuerst an, welche später? Begründe deine Antwort.

5) schnell und langsam, hell und dunkel

Alle Lämpchen der Stromkreise von Aufgabe 2) sind gleich gebaut, ebenso sind alle Wasserrädchen von gleicher Bauweise.
Welche Lampe aus den oberen Stromkreisen brennt hell, welche weniger? Welche Rädchen drehen sich schnell, welche langsam. Begründe deine Antworten.

6) Schalter und Wasserhähne

Beschreibe für die Stromkreise 2a), 2c) und 2d) was passiert, wenn man die unterschiedlichen Schalter / Wasserhähne schließt oder öffnet. Erstelle dazu eine Tabelle wie die folgende: 

Schalter1 Schalter2 LampeA LampeB LampeC
   0         0         0      0      0
   1         1         1      1      1
   0         1         1      1      0
   1         0         0      0      0

Dabei bedeutet die 1: Strom kann fließen und die 0: Strom kann nicht fließen.

Von „http://schulphysikwiki.de/index.php?title=*&oldid=17724“