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    Physik

    Einfache Stromkreise

    7. Schulstufe

    In der 2. Klasse hast du bereits etwas über Stromkreise und deren Bauteile kennengelernt. Hier wirst du mit weiteren Bauteilen und Messgeräten arbeiten.
    Im folgenden Video siehst du den Umgang mit dem virtuellen Labor. Die Sprache ist zwar Englisch. Doch es dürfte für dich kein Problem sein, die wichtigsten Dinge zu verstehen, damit du nachher selber im Labor arbeiten kannst.

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    • Aufgabe 1

      Die Spannung steigt

        Führe im virtuellen Labor einige Experimente zum Thema Stromkreise durch.
        Klicke auf das Bild unten um das Labor zu starten.

        DC_Labor01

         

        EXPERIMENT 1 (zum Kennenlernen des virtuellen Labors)

          1. Baue wie im Video oben einen Stromkreis mit Batterie, elektrische Leitern, Verbraucher und Schalter auf. Bring die Lampe durch schließen des Schalters zum Leuchten.
          2. Mach eine Bildschirmkopie auf deinem Computer und gib sie ab.
          3. Ändere die Ansicht von Bauteilbild zur Schaltzeichen und wieder zurück (rechts unten).
          4. Öffne den Stromkreis und versuche einige Materialien – Stift, Radierer, Münze, Büroklammer, … (links in dem Fenster zum Auswählen) auf ihre Leitfähigkeit. Schreib deine Ergebnisse in einer Liste auf.
          5. Gib deine Liste ab.

        • Hier findest du eine kleine Aufgabe zu den Schaltsymbolen und deren tatsächlichem Aussehen:

        • Aufgabe 2

          Messen von Spannungen

            EXPERIMENT 2

            Führe im virtuellen Labor einige Experimente zum Thema Spannungs- und Stromstärkemessung durch.
            Klicke auf das Bild unten um das Labor zu starten oder verwende gleich deinen Stromkreis aus Experiment 1.

            Spannungsmessung

              1. Führe nun mit Hilfe des Messgeräts (Voltmeter) die Messungen wie im Video gezeigt an verschieden Punkten durch.
              2. Verbinde  die schwarze Probe (so nennt man die Anschlüsse der hier verwendeten Messgeräte) mit dem Minuspol der Batterie.
              3. Verbinde die rote Probe mit den Punkten A bis E einmal bei offenem und einmal bei geschlossenem Schalter und notiere die Werte, die das Messgerät anzeigt in einer passenden Tabelle einer Tabellenkalkulation.
              4. Notiere in deiner Tabelle, was dir an den Messwerten auffällt.
              5. Speichere die Datei unter dem Namen "Spannungsmessung_Name" ab und gib sie ab.

              Spannungsmesspunkte
              Die Spannung U wird in Volt (V) gemessen. Das Messgerät (Voltmeter genannt) zeigt die Spannung, die zwischen den beiden Messpunkten im Stromkreis anliegt, an.

              Erweiterung: Halte die schwarze Probe an einen beliebigen Punkt im Stromkreis und ändere die Position der roten Probe beliebig.

            • Aufgabe 3

              Stromstärke

                EXPERIMENT 3

                In der Physik verwenden wir für die Stromstärke das Symbol I. Die Einheit von I ist Ampere (abgekürzt A).

                In diesem einfachen Stromkreis aus Batterie, Schalter und Lämpchen ist auch ein Amperemeter eingebaut. Dieses wird anstatt eines Kabels in den Stromkreis eingefügt. Es  misst die Stromstärke, die in diesem Teil (Kabel) herrscht.

                  Starte das "Labor" oder verwende dein schon gebautes Labor und schließe den Schalter. Lies den Wert von I ab.

                    Stromstärke in verschiedenen Abschnitten

                      1. Ergänze den Stromkreis wie oben angezeigt mit weiteren Amperemetern.
                      2. Lies bei offenem und geschlossenem Schalter die Messwerte an den verschiedenen Orten ab und trage sie in deiner Liste (z.B.: Tabellenkalkulation) ein.
                      3. Gib die Liste ab.

                    • Aufgabe 4

                      Ohmsches Gesetz

                        EXPERIMENT 4

                        In diesem Experiment geht um den Zusammenhang zwischen der an einem Lämpchen U angelegten Spannung und der so entstehenden Stromstärke I.

                          Erstelle dazu einen Stromkreis wie er in folgedner Abbildung zu sehen ist.

                            Ohmsches Gesetz

                              1. Beginne mit einer Spannung der Batterie mit 0V und ändere deren Wert in 0,5V-Schritten bis 10 V.
                                Hinweis: Durch einen Rechtsklick auf die Batterie kannst du die Spannung verändern.
                              2. Notiere alle Messwerte (U und I in je einer Spalte) in einer Tabelle.
                              3. Erstelle nach Beendigung der Messung ein Diagramm mittels einer Tabellenkalkulation, wo auf der x-Achse die Stromstärke I und auf der y-Achse die Spannung U aufgetragen ist.
                              4. Speichere die Datei unter dem Namen "Ohm_Name" und gib sie ab.
                              5. Vervollständige den Lückentext!

                            • Metadaten

                              Informationen für Lehrkräfte

                              Fachbezug Physik
                              Bezug zum Fachlehrplan
                              		Ohmsches Gesetz
                              Schulstufe 7. Schulstufe
                              Zeitaufwand 1- 2 Unterrichtseinheiten
                              Handlungsdimension
                              • Wissen und Verstehen
                              • Anwenden und Gestalten
                              Digitale Grundbildung

                              2. Informations-, Daten- und Medienkompetenz

                              2.3 Organisieren

                              2.3.1 Schülerinnen und Schüler speichern Informationen, Daten und digitale Inhalte sowohl im passenden Format als auch in einer sinnvollen Struktur, in der diese gefunden und verarbeitet werden können.

                              3. Betriebssysteme und Standard-Anwendungen

                              3.4 Tabellenkalkulation

                              3.4.1 Schülerinnen und Schüler beschreiben den grundlegenden Aufbau einer Tabelle.

                              3.4.2 Schülerinnen und Schüler legen Tabellen an, ändern und formatieren diese.

                              3.4.3 Schülerinnen und Schüler führen mit einer Tabellenkalkulation einfache Berechnungen durch und lösen altersgemäße Aufgaben.

                              3.4.4 Schülerinnen und Schüler stellen Zahlenreihen in geeigneten Diagrammen dar.

                              8. Computational Thinking

                              8.1 Mit Algorithmen arbeiten

                              8.1.3 Schülerinnen und Schüler vollziehen eindeutige Handlungsanleitungen (Algorithmen) nach und führen diese aus.
                              Tags
                              		 Stromkreis, Spannung, Labor, Leitfrähigkeit, Stromstärke, Ohmsches Gesetz
                              Kurssicherung und weitere Downloads:

                            • Abschnitt 2