*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
 
(75 dazwischenliegende Versionen des gleichen Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
 
{|
 
{|
|height="1000px"|
+
|height="950px"|
|}
+
|}__NOTOC__
==Das Modell des Wasserstromkreises==
+
==Aufgaben zur Energie==
 +
====Energieträger und Energieformen====
  
{|class="wikitable"
+
{|class="wikitable" style="float:right;"
|[[Bild:Wasserstromkreis_als_Modell.png|180px]]
+
!
|[[Bild:Wasserstromkreis als Modell elektrischer Schaltplan.png|180px]]
+
Energieträger
 +
! colspan="2" "|
 +
Name der Energieform
 
|-
 
|-
!style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Wasserstromkreis
+
Holz
!style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|colspan="2"|chemische Energie
elektrischer Stromkreis
+
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Das Wasser fließt im Kreis durch die Schläuche.
+
heißes Wasser
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|colspan="2"|Wärmeenergie
Die elektrische Ladung ("Elektrizität") fließt im Kreis durch die Kabel.
+
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Die Pumpe treibt das Wasser an.
+
geriebener Luftballon
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|colspan="2"|elektrische Energie
Die Batterie (das Netzgerät, der Dynamo, der Generator) treibt die elektrische Ladung an.
+
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Das fließende Wasser treibt das Rädchen an.
+
Licht
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|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>
Die fließende elektrische Ladung ("der Strom") läßt die Lämpchen leuchten.
+
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Die Energie kommt von der Pumpe und wird vom Wasser zum Rädchen transportiert.
+
laufender Mensch
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|Bewegungsenergie
Die Energie kommt aus der Batterie und wird von der elektrischen Ladung zur Lampe transportiert.
+
|rowspan="3"|mechanische Energie
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Der Wasserhahn unterbricht den Wasserfluß.
+
[[Media:Luftballon Druecken.jpg|zusammengedrückter Luftballon]]
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
|Spannenergie
Der Schalter unterbricht und schließt den elektrischen Stromkreis.
+
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|
Nur wenn das Wasser im Kreis fließen kann, dreht sich ein Rädchen.
+
hochgelegenes Wasser in einem Stausee
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|Lageenergie
Nur bei geschlossenem Stromkreis leuchtet die Lampe.
+
|}
 +
 
 +
 
 +
'''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."
 +
<br style="clear: both" />
 +
 
 +
{|class="wikitable" style="text-align: right; float:right; "
 +
!style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
 +
Gegenstand
 +
 
 +
!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
Energiemenge in Joule
 +
 
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
Die Wassermenge wird in Litern angegeben.
+
Sonnenlicht auf einen m<sup>2</sup> für eine Sekunde
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
 
Die Menge der elektrischen Ladung ("Elektrizität") wird in Coulomb (<math>C</math>) angegeben.
+
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
 +
1.300 J
 +
 
 
|-
 
|-
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
Die Wasserstromstärke wird in Litern pro Sekunde angegeben.
+
ein Liter Benzin
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
 
Die elektrische Stromstärke wird in Coulomb pro Sekunde angegeben. Das ist ein Ampère
+
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
:<math>1\,\rm A = \rm \frac{1\,C}{1\,s}</math>
+
30.000.000 J
 +
 
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|  
 +
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
 +
 
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
aufgepumpter Fahrradreifen
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
600 J
 +
 
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
100 J
 +
 
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
300.000 J
 +
 
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
Fahrradfahrerin mit 30 km/h
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
3.000 J
 +
|-
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
eine Tafel Schokolade
 +
|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
 +
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.
 +
<br style="clear: both" />
 +
 +
==Energiewandler / Energieumlader==
 +
 +
[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|right]]
 +
'''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.
 +
<br style="clear: both" />
 +
 +
[[Datei:Aufgabe_Energie_für_Mensch_und_Tier.png|435px|right]]
 +
'''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?
 +
<br style="clear: both" />
 +
 +
'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
 +
 +
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.
 +
 +
*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.

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

Aufgaben Energieumlader.png

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.


Aufgabe Energie für Mensch und Tier.png

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.


Referenzfehler: Es sind <ref>-Tags vorhanden, jedoch wurde kein <references />-Tag gefunden.