Lernzirkel Eigenschaften von Magneten

Arbeitshinweise

• Schneidet die Versuchsanleitung aus und klebt sie als Überschrift ins Heft.
• Schreibt / zeichnet unter der Überschrift Beobachtung eure Beobachtungen
• und unter der Überschrift Folgerungen eure Erklärungen oder Ergebnisse auf.
• Bei einigen Stationen sollt ihr auch noch eine Zusatzfrage beantworten.

A) Grundlagen des Magnetismus

Station 1: Ein Magnet und andere Stoffe

Aufbau

Haltet den Permanentmagneten an verschiedene Gegenstände im Zimmer und an die kleinen Würfel. Bei welchen Stoffen zeigt sich eine Wechselwirkung, bei welchen nicht?

• Schreibt eure Beobachtung in einer Tabelle auf.

magnetisierbare Stoffe	nicht magnetisierbare Stoffe

Material

• ein Stabmagnet
• Probewürfel aus verschiedenen Materialien
• Gegenstände aus dem Zimmer

Station 2: Die Pole eines Permanentmagneten (Kompass)

Aufbau

1) Hängt einen Permanentmagneten mit einer Schnur drehbar auf und markiert den nach Norden zeigende Ende mit einem Stift. Dann macht ihr das gleiche mit dem anderen Magneten.

2) Taucht die Permanentmagnete in das Eisenpulver.

3) Nähert die verschiedenen Pole der Magnete einander.

Material

• zwei Stabmagnete
• Eisenpulver
• eine Schnur

Station 3: Magneten herstellen und zerstören (magnetische Influenz)

Aufbau

1) Hängt einen Eisennagel an den Nordpol eines Magneten und an diesen wiederum den nächsten Nagel und so weiter. Versucht eine möglichst lange Nagelkette zu bilden.
Probiert eine Nagelkette ohne Magneten zu bilden.

2) Streicht mit einem Pol eines Permanentmagneten mehrmals in nur einer Richtung über einen Eisennagel. Danach hält man zuerst das eine, dann das andere Ende des Nagels an den Kompass.
Streicht mit dem gleichen Pol, aber in der anderen Richtung über den Nagel und haltet wieder die Enden an den Kompass.
Dann schmeißt man den magnetisierten Nagel mehrmals kräftig auf den Boden und untersucht ihn wiederum mit dem Kompass.

Material

• ein Stabmagnet
• einige Eisennägel
• ein Minikompass

Station 4: Das Innere eines Magneten (Modell der Elementarmagnete)

1) Untersucht den zerbrochenen Magneten mit dem Minikompass auf Magnetpole. Wenn der Magnet in mehrere Teile zerbrochen ist, untersucht auch die kleinen Bruchstücke.

2) Streicht mit einem Pol des Magneten mehrmals in der gleichen Richtung über den Eisendraht. Legt danach den Magneten etwas weiter weg, damit er den Versuch nicht stört.
Untersucht dann den Eisendraht mit dem Kompass auf Pole und markiert den Nordpol mit einem Stift.
Zerbrecht den Eisendraht in zwei gleiche Teile und markiert wieder die Nordpole.
Zerbrecht nun die beiden Hälften in Viertel, diese in Achtel, und so weiter. Markiert jedesmal den Norpol.

Material

• ein zerbrochener Stabmagnet
• ein Minikompass
• ein Eisendraht mit Sollbruchstellen

Einen Magneten zerstören

Aufbau

1) Man magnetisiert einen Eisennagel mit einem Permanentmagneten und untersucht ihn mit einem Kompass.

2) Dann schmeißt man den magnetisierten Nagel mehrmals kräftig auf den Boden und untersucht ihn wiederum mit dem Kompass.

• Wie kann man einen unmagnetisierten von einem magnetisierten Nagel mit dem Kompass unterscheiden?

Material

• ein Eisennagel
• ein Stabmagnet
• ein Kompass

Station 9: Einen Magneten kämmen

Aufbau

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Bild 2 vergrößern

Bild 3 vergrößern

Bild 4 vergrößern

Im Praktikum habt ihr einen Nagel magnetisiert. Wie kann man mit dem Elementarmagnetmodell diesen Vorgang beschreiben?

1) Magnetisiert dazu anstatt den Nagel die Kompassmatrix, indem ihr einmal mit einem schräg gehaltenen Magneten darüberstreicht. Wie richten sich die kleinen Magnete aus?

2) Schüttelt nun die Matrix. Was passiert?

☼ Erkläre nun das Magnetisieren des Nagels und die Entmagnetisierung aus dem Praktikum mit dem Modell der Elementarmagnete.

Material

• Kompassmatrix
• ein Stabmagnet

Station 1: Eisenigel

Zwei ältere Stabmagnete in den Spänen. [bearbeiten]

Aufbau

1) Haltet zunächst einen der beiden Magnete in die Eisenspäne. An den Polen werden die Eisenspäne besonders stark angezogen.

2) Haltet jetzt beide Magnete in die Späne und haltet zwei gleiche Pole aneinander.

3) Haltet zwei verschiedene Pole aneinander.

☼ Vergleicht diesen Versuch mit den Feldlinienbildern aus dem Praktikum.

Material

• 2 Magnete
• Eine Kiste mit Eisenfeilspänen

Station 2: Feldlinienbilder mit Eisenfeilspäne

Aufbau

Eisenfeilspäne sind kleine, meistens längliche, Stücke Eisen, wie sie beim Feilen entstehen. vergrößern

ACHTUNG! DIE MAGNETE NIE IN DIE EISENFEILSPÄNE LEGEN!

Sie lassen sich nur schwer wieder saubermachen.

1) Legt einen Magneten auf den Tisch, verteilt die Eisenspäne durch Schütteln der Kiste möglichst gleichmäßig. Stellt die Kiste auf den Magneten und klopft leicht gegen die Kiste.

2) Legt zwei Magnete nebeneinander, aber so weit weg von einander, dass sie sich noch nicht bewegen. Stellt wieder die Kiste mit den Eisenspänen obendrauf.

a) Zwei Nordpole genüber.

b) Einen Nord- und einen Südpol gegenüber.

☼ Vergleicht diesen Versuch mit den Feldlinienbildern aus dem Praktikum.

Material

• 2 Magnete
• Eine Kiste mit Eisenfeilspänen

Station 3: Feldlinienbilder mit der Kompaßmatrix

Aufbau

Die Kompassmatrix besteht aus ca. 100 kleinen Kompassen. vergrößern

1) Legt zuerst einen Magneten auf die Matrix.

2) Dann zwei Magnete,

a) die sich abstoßen

b) oder sich anziehen.

3) Stellt einen Magneten aufrecht auf die Matrix.

☼ Vergleicht diesen Versuch mit den Feldlinienbildern aus dem Praktikum.

Material

• 2 Magnete
• Eine Kompassmatrix

Station 4: Die fliegende Büroklammer

Die schwebende Klammer. vergrößern

Aufbau

Durch welche Stoffe kann das Magnetfeld hindurch?

Richtet die Büroklammer so aus, dass sie schwebt. Haltet nun verschiedene Platten zwischen die Klammer und den Magneten.

☼ Vergleicht diesen Versuch mit dem Versuch V1 Ein Magnet und andere Stoffe aus dem Praktikum.

Material

• Büroklammer an einem Faden
• Ein Magnet, am Stativ befestigt
• Verschiedene Platten aus Eisen, Holz, Blei, Aluminium,

Station 5: Die ferngesteuerte Stricknadel

Das Aquarium mit angeklebtem Magnet und der schwimmenden Stricknadel. vergrößern

Aufbau

Die Stricknadel ist magnetisiert. Oben ist der Nordpol.

Setzt die Stricknadel an verschiedene Stellen des Aquariums und laßt sie los.

☼ Vergleicht diesen Versuch mit den Feldlinienbildern aus anderen Versuchen. Könnt ihr das Verhalten der Stricknadel erklären?

Material

• Wasserbottich mit einem Stabmagnet
• magnetisierte Stricknadel mit Styropor

Station 6: Holzmaserung

Ein Holzblock und ein alter Ast haben eine interessante Maserung. vergrößern

Aufbau

Holz und Magnetfelder ähneln einander. Schaut euch dazu die Holzstücke und die Feldlinienbilder an.

☼ Beschreibt die Ähnlichkeiten.

Material

• ein alter Ast
• ein Holzquader

Station 7: Die Erde als riesiger Magnet

Aufbau

Globus mit Kompass vergrößern Das Innere des Globus vergrößern

DEN GLOBUS NICHT FALLENLASSEN!

1) Stellt den Kompass auf verschiedene Stellen des Globus. Wohin zeigt der Kompass am geographischen Nordpol?

2) Legt den Kompass nun auf die Seite und untersucht wiederum an verschiedenen Stellen das Magnetfeld.

3) Wo ist der magnetische Nordpol der Erde?

Material

• Modell der Erde (Globus)
• ein Minikompass

Station 11: Buchstation

Hier könnt ihr in den verschiedenen Bücher einiges zum Magnetismus erfahren. Sucht das richtige Kapitel im Inhaltsverzeichnis. Teilweise steht der Magnetismus im Kapitel zur Elektrizität.

Material

• einige Physikbücher