Lernzirkel Magnetfeld

Arbeitshinweise

• Bei allen Stationen ist der Versuchsaufbau bereits beschrieben.
• Ihr sollt die Beobachtung (Messung) und eine Erklärung des Versuchs ins Heft schreiben.

Macht die Beobachtung sorgfältig und schreibt auch Kleinigkeiten auf, die euch aufgefallen sind.

Bei den Erklärungen könnt ihr auch zusätzliche Vermutungen ergänzen.

• Bei einigen Stationen sollt ihr auch noch eine Zusatzfrage beantworten.

Station 1: Ein schwebender Magnet

Zwei Scheibenmagnete sind an einer Stange befestigt.

Aufbau

Man drückt die Magnete zusammen.

• Was hält die beiden Magnete auseinander?

Station 2: Eine magnetische Kanone

Auf der hölzernen Schiene können die Kugeln gut rollen.

Aufbau

Auf eine Schiene werden 6 Stahlkugel direkt aneinander gelegt.

a) Man läßt eine weitere Stahlkugel gegen die Kette rollen.

b) Man hängt an den Anfang der Stahlkugelkette einen kugelförmigen Neodym-Magnet an. Dann läßt man wieder eine Stahlkugel gegen den Anfang der Kette rollen.

Material

• Eine Holzschiene
• 7 Stahlkugeln
• ein kugelförmiger Neodym-Magnet

Station 3: Der ferngesteuerte Magnet

Das Aquarium mit angeklebtem Magnet und der schwimmenden Magnetkette.

Aufbau

An einen mit Wasser gefüllten Bottich wird an der Seite ein Stabmagnet geklebt.

Mehrere kleine Neodym-Magneten sind zu einer Kette zusammengesetzt worden, wodurch ein langer Stabmagnet entsteht. Die Kette wird an einem Korken befestigt, so dass sie schwimmen kann. Der Nordpol befindet sich an der Oberseite des Korkens.

Dann setzt man die Magnetkette an verschiedene Stellen des Aquariums und läßt sie los.

Fragen:

• Warum hat die Magnetkette nur einen Nordpol und einen Südpol und nicht mehrere?
• Warum bewegt sich die Magnetkette vom Nordpol des Stabmagneten weg, obwohl doch der Südpol der Kette angezogen wird?

Material

• Wasserbottich mit einem Stabmagnet
• Magnetkette mit Korken

Station 4: Feldlinienbilder mit Eisenfeilspäne

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

• Untersuche mit einem Minikompass das Magnetfeld und Eisenfeilspäne die Magnetfelder.
• Zeichne in Originalgröße deine Beobachtungen möglichst genau ins Heft.

• 

  zweier ungleichnamiger Pole

• 

  zweier gleichnamiger Pole

• 

  eines mit Weicheisenkernen verlängerten Stabmagneten

Aufbau

Legt das Holzbrett auf den/die Magnete. Streut dann möglichst gleichmäßig die Eisenspäne aus der Wanne auf das Brett. Klopft leicht gegen das Brett.

ACHTUNG! DIE MAGNETE NIE IN DIE EISENFEILSPÄNE LEGEN! Sie lassen sich nur schwer wieder saubermachen.

Station 5: Feldlinienbilder mit der Kompaßmatrix

Die Kompassmatrix besteht aus ca. 100 kleinen Kompassen.

Aufbau

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.

Material

• 2 Magnete
• Eine Kompassmatrix

Station 7: Holzmaserung

Ein Holzblock und ein alter Ast haben eine interessante Maserung.

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 8: Die Erde als riesiger Magnet

Globus mit Kompass

Das Innere des Globus

Aufbau

DEN GLOBUS NICHT FALLENLASSEN!

1) Stellt den Kompass auf verschiedene Stellen des Globus. Die Kompassnadel soll parallel zur Erdoberfläche sein.

Freiburg, Äquator, Australien, geographischer Nordpol und geografischer Südpol.

2) Legt den Kompass nun auf die Seite, so dass die Achse des Kompasses parallel zu den Breitenkreisen und dem Äquator ist. Untersucht wiederum an verschiedenen Stellen das Magnetfeld.

3) Wo ist der magnetische Nordpol der Erde?

Material

• Modell der Erde (Globus)
• ein Minikompass