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	__NOTOC__		__NOTOC__
−	==Leere Seite==
	{|		{|
−	|height="800px"|	+	|height="950px"|
		+	|}__NOTOC__
		+	==Aufgaben zur Energie==
		+	====Energieträger und Energieformen====
		+	{|class="wikitable" style="float:right;"
		+	!
		+	Energieträger
		+	! colspan="2" "|
		+	Name der Energieform
		+	|-
		+	|
		+	Holz
		+	|colspan="2"|chemische Energie
		+	|-
		+	|
		+	heißes Wasser
		+	|colspan="2"|Wärmeenergie
		+	|-
		+	|
		+	geriebener Luftballon
		+	|colspan="2"|elektrische Energie
		+	|-
		+	|
		+	Licht
		+	|colspan="2"|Lichtenergie<ref>Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.</ref>
		+	|-
		+	|
		+	laufender Mensch
		+	|Bewegungsenergie
		+	|rowspan="3"|mechanische Energie
		+	|-
		+	|
		+	[[Media:Luftballon Druecken.jpg|zusammengedrückter Luftballon]]
		+	|Spannenergie
		+	|-
		+	|
		+	hochgelegenes Wasser in einem Stausee
		+	|Lageenergie
	|}		|}
−	==Lernzirkel: Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)==
−	Dieser Lernzirkel soll Ihnen die Gelegenheit geben die wichtigsten Eigenschaften der Gravitation, der elektrischen und magnetischen Wechselwirkung aus der Mittelstufe noch einmal zu wiederholen.
−	Führen Sie die verschiedenen Experimente durch und machen Sie sich mit Hilfe [[Schwere,_Elektrische_und_Magnetische_Wechselwirkung_(Gravitation,_Elektrostatik,_Magnetostatik)#Eigenschaften_von_schwerer.2C_elektrischer_und_magnetischer_Wechselwirkung|dieser Übersicht]] und den bei den Versuchen liegenden Hinweisen klar wie man die Beobachtungen mit Hilfe von verschiedenen Modellen erklären kann.	+	'''1)''' Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.
		+	*Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.
−	==1) ''Ladungen'' - verschiedene Eigenschaften von Gegenständen==	+	'''2)''' Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.
−	'''Material''': Laptop mit LAN, Physikbuch, zwei Stabmagnete, eine Schnur	+	*Nenne für jede Energieform ein ''anderes'' Beispiel in folgender Art:
−	;Schwere Ladung	+	:"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."
−	*Welche der Aussagen beschreibt die Gravitation am besten? ([http://www.youtube.com/watch?v=mezkHBPLZ4A Video: Was ist Gravitation? Eine Umfrage von "veritaserum".])	+	<br style="clear: both" />
−	:1) "Gravitation ist die Kraft, die uns und andere Gegenstände nach unten zur Erde zieht."	+
−	:2) "Gravitation bewirkt die Anziehung von kleinen Objekten zu großen Objekten." (Ein Ball wird von der Erde angezogen, die Erde wird von der Sonne angezogen.)	+
−	:3) "Gravitation ist Massenanziehung. Zwei Gegenstände, die Masse haben, werden zueinander hingezogen."	+
−	*Wie funktioniert eine Gravitationsdrehwaage? Schaut in das Physikbuch.	+
−	;Magnetische Ladung	+	{|class="wikitable" style="text-align: right; float:right; "
−	*Nähere das eine Ende eines Magneten verschiedenen Stellen des anderen Magneten.	+	!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	:Welche Wirkungen treten auf? In welchen Fällen ist die Wirkung besonders stark?	+	Gegenstand
−	*Hänge einen Magneten drehbar an einer Schnur auf.	+
−	:An welcher Stelle befindet sich die Nordpolladung und wo die Südpolladung?	+
−	;Elektrische Ladung	+	!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	*Warum gibt es keine Gegenstände, die dauerhaft elektrisch geladen sind?	+	Energiemenge in Joule
−	==2) Summe und Differenz von Ladungen==	+	|-
−	'''Material''': zwei Stabmagnete, eine Schachtel mit Eisennägeln, Wimshurstmaschine, Elektroskop mit Faraday-Becher, Ladungslöffel	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	;Magnete wirken zusammen	+	Sonnenlicht auf einen m<sup>2</sup> für eine Sekunde
−	*Haltet zunächst nur einen Nordpol in die Nägel.	+
−	:Wieviele Nägel kann man mit einem Nordpol anheben?	+
−	*Macht aus zwei Magneten einen, indem ihr sie so zusammenhaltet, dass die beiden Nordpole und die beiden Südpole aufeinanderliegen.	+
−	:Wieviele Nägel können zwei Nordpole anheben?	+
−	*Macht aus zwei Magneten einen, indem ihr sie so aufeinanderlegt, dass jeweils die Nord- und Südpole zusammenliegen.	+
−	:Wieviele Nägel kann ein gemischter Nord- / Südpol anheben?	+
−	*Was folgt aus euren Beobachtungen?	+
−	;Elektrische Ladungen löffeln	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	*Mit der Wimshurst-Maschine kann man elektrische Ladungen trennen. Dreht man die Kurbel im Uhrzeigersinn, so fließen Elektronen von einer Seite auf die andere. Die entstehenden Pole sind mit + und - markiert. Auf einem Elektroskop befindet sich ein "Faraday-Becher". Die kleine Metallkugel mit dem Kunststoffgriff nennt man "Ladungslöffel".	+	1.300 J
−	:Nehmt den Ladungslöffel und berührt damit den -Pol und danach die Innenseite des Faraday-Bechers. Wiederholt dies noch zweimal.	+
−	:Berührt dann den +Pol und die Innenseite des Bechers. Wiederholt dies ebenso.	+
−	;Gravitation auf anderen Planeten
−	*Die Gravitation ist nicht überall gleich. Der Ortsfaktor gibt an, wie stark die Anziehungskraft an dieser Stelle ist.
−	:Warum ist die Gravitation an den verschiedenen Orten denn so unterschiedlich?
−	:{|
−	!Himmelskörper
−	! Ortsfaktor in N/kg
	|-		|-
−	| Merkur	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 3,70	+	ein Liter Benzin
		+
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	30.000.000 J
		+
	|-		|-
−	| Venus	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 8,87	+	Akku eines E-Autos<ref>Siehe Wikipedia: [https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_3#Batterietechnik Tesla Model 3]</ref>
		+
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	180.000.000 J
		+
	|-		|-
−	| Erde	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	|9,798	+	aufgepumpter Fahrradreifen
		+
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	600 J
		+
	|-		|-
−	| Mond	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 1,62	+	Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
		+
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	100 J
		+
	|-		|-
−	| Mars	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 3,71	+	Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
		+
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	300.000 J
		+
	|-		|-
−	| Jupiter	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 24,79	+	Fahrradfahrerin mit 30 km/h
−	|-	+
−	| Saturn	+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
−	| 10,44	+	3.000 J
−	|-	+
−	| Uranus	+
−	| 8,87	+
−	|-	+
−	| Neptun	+
−	| 11,15	+
	|-		|-
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	eine Tafel Schokolade
		+	|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
		+	2.000.000 J
		+
	|}		|}
−	==3) Großer oder kleiner Abstand==
−	'''Material''': Ein schwebender Magnet, ein elektrischer "Zauberstab" mit Folie
−	;Schwebender Magnet [[Datei:Schwebender Magnet.jpg|thumb|100px]]
−	*Ein Magnet schwebt über einem anderen Magneten. Wenn man oben draufdrückt, dann nähern sich die Magnete weiter an. Läßt man los, so bewegt sich der obere Magnet wieder weg und kommt in einer größeren Entfernung wieder zur Ruhe.
−	:Wie kann man das erklären? (Tipp: Welche Kräfte wirken, wie hängt das mit dem Abstand zusammen?)
−	;elektrischer Zauberstab
−	*Lege die metallbedampfte Folie auf den "Zauberstab" und schalte ihn ein. Versuche die Folie in der Schwebe zu halten.
−	:Vergleiche den Versuch mit den beiden Magneten.
−	;Leichtigkeit auf dem Mount Everest
−	*Am Meer werde ich mit 800N angezogen, aber auf dem Mount Everest nur noch mit 796N, dort bin ich also "leichter"!
−	:Warum ist das so?
−	==4) "Aufladen" und "Entladen"==	+	'''3)''' Aus der Tabelle kann man ablesen:
−	'''Material''': ein Eisennagel, ein Kompass, ein Stabmagnet, ein durchgebrochener Magnet, Schallplatte, (Woll)Pullover, Glimmlampe, Glasstab, Papier	+	:"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
−	;Ein magnetischer Eisennagel	+	*Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.
−	*Nehmt einen Nagel und untersucht mit einem Kompass, ob der Nagel magnetische Pole hat. (Man erkennt das an der ''abstoßenden'' Wirkung, bei einem unmagnetisierten Nagel gibt es nur anziehende Wirkungen!)	+	<br style="clear: both" />
−	:Falls ja, werft den Nagel mehrmals auf den Boden und prüft nun nochmal auf Nord- und Südpole.	+
−	:Falls nein, streicht mit einem der Pole einmal von einem bis zum anderen Ende über den Nagel. Untersucht dann erneut den Nagel mit dem Kompass.	+	==Energiewandler / Energieumlader==
−	*Prüft, ob ihr den magnetischen Zustand des Nagels erneut ändern könnt.	+
		+	[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|right]]
		+	'''4) Energie für Maschinen'''
−	;Durchgebrochener Magnet	+	Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um.
−	*An den Stellen, an denen der Magnet durchgebrochen ist, befinden sich wieder Pole!	+	:'''a)''' Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
−	:Welche Pole sind dort und wie kann man das mit der Magnetisierung des Magnets erklären?	+	:'''b)''' Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.
		+	<br style="clear: both" />
−	;Schallplatte und Glas reiben	+	[[Datei:Aufgabe_Energie_für_Mensch_und_Tier.png|435px|right]]
−	*Reibe die Schallplatte mit dem Wollpulli. Halte dann die eine Seite der Glimmlampe fest und berühre mit der anderen Seite der Glimmlampe verschiedenen Stellen der Schallplatte. (Der Raum sollte dazu ziemlich dunkel sein!)	+	'''5) Energie für den Menschen'''
−	*Reibe den Glasstab mit Papier und halte wieder die Glimmlampe an den Glasstab. (Der Versuch klappt nicht immer!)	+
−	;Gravitation An- und Ausschalten?	+	Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?
−	*Einen Nagel kann man magnetisieren, wobei magnetische Ladungen entstehen und wieder entmagnetisieren. Eine Schallplatte kann man elektrisch laden und entladen.	+	*Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein!
−	:Warum kann man nicht einem Stein schwere Ladung geben und wieder nehmen? Dann könnte man die Schwerewirkung auf den Stein an- und ausschalten!	+
−	==5) Influenz (Polarisierung und Magnetisierung)==	+	Brot/Fleisch   Grashalme
−	'''Material''': ein Kunststofflineal (oder Stange), ein Wollappen (oder ein Fell), Schallplatte, Fell, Metallkugel mit Fuß, Stabmagnet, Münzen	+	Muskelmasse&Fett&Milch
−	;Gebogener Wasserstrahl	+	Muskelmasse&Fett&Milch
−	*Reibe ein Kunststofflineal an einem Wollappen und halte es in die Nähe eines schwach fließenden Wasserstrahls.	+	Kot&Urin          Kot&Urin
−	:Warum lenkt das Lineal den Wasserstrahl ab? (Tipp: Wie verändern die Wassermoleküle durch die Nähe des geladenen Lineals ihre Lage? Siehe "Orientierungspolarisation".)	+	Wärme           Wärme
		+	Grashalme   Weizenkörner
		+	Bewegung          Bewegung
		+	Licht           Licht
−	;Schallplattengenerator	+	*Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?
−	*Entlade zunächst die Metallkugel, indem du sie mit der Hand berührst. Lade dann die Schallplatte durch Reiben negativ auf. Halte die Glimmlampe an einer ihrer beiden Anschlüsse fest.	+	<br style="clear: both" />
−	#Halte die Schallplatte in die Nähe der Metallkugel (nicht berühren!) und berühre danach die gegenüberliegende Seite der Kugel kurz mit der Glimmlampe.	+
−	#Entferne die Schallplatte und berühre die Kugel wieder kurz mit der Glimmlampe.	+
−	:Jetzt kann man immer wieder 1. und 2. wiederholen...	+
−	*([[Media:Elektrostatik_Influenz_Versuch_Wedelgenerator.ogg|Video des Versuchs]])	+
−	;Metallsortierung	+	'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
−	*Nicht nur zwischen zwei Magneten gibt es eine Wechselwirkung. Auch zwischen manchen Metallen und Magneten.	+
−	:Teste verschiedene Münzen mit dem Magneten!	+
		+	In [[Media: Energieumlader-Tabelle_teilausgefüllt_als_Aufgabe.pdf|dieser Tabelle]] sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.
−	;"schwere" Influenz	+	*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.
−	*Sogar elektrisch neutrale Gegenstände werden in der Nähe von elektrischen Ladungen beeinflusst, ebenso einige Stoffe in der Nähe von magnetischen Ladungen.	+
−	:Warum gibt es nicht auch eine Influenz bei der Gravitation?	+

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Aktuelle Version vom 17. November 2025, 23:13 Uhr

Aufgaben zur Energie

Energieträger und Energieformen

Energieträger	Name der Energieform
Holz	chemische Energie
heißes Wasser	Wärmeenergie
geriebener Luftballon	elektrische Energie
Licht	Lichtenergie[1]
laufender Mensch	Bewegungsenergie	mechanische Energie
zusammengedrückter Luftballon	Spannenergie
hochgelegenes Wasser in einem Stausee	Lageenergie

1) Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.

• Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.

2) Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.

• Nenne für jede Energieform ein anderes Beispiel in folgender Art:

"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."

Gegenstand	Energiemenge in Joule
Sonnenlicht auf einen m2 für eine Sekunde	1.300 J
ein Liter Benzin	30.000.000 J
Akku eines E-Autos[2]	180.000.000 J
aufgepumpter Fahrradreifen	600 J
Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch	100 J
Ein Liter kochendes Wasser[3]	300.000 J
Fahrradfahrerin mit 30 km/h	3.000 J
eine Tafel Schokolade	2.000.000 J

3) Aus der Tabelle kann man ablesen:

"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."

• Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.

Energiewandler / Energieumlader

4) Energie für Maschinen

Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um.

a) Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!

b) Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.

5) Energie für den Menschen

Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?

• Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein!

Brot/Fleisch	  Grashalme
Muskelmasse&Fett&Milch
Muskelmasse&Fett&Milch  	
Kot&Urin          Kot&Urin
Wärme	          Wärme
Grashalme	  Weizenkörner
Bewegung          Bewegung
Licht	          Licht

• Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?

6) Viele verschiedene Energieumlader

In dieser Tabelle sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.

• Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.

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