4.1 4.2 Nenne einige Eigenschaften des Lichts! Wie … 4... · der˛Mond in den Schattenraum der...

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NR

165

149)

Nenne Beispiele für das Auftreten der Totalrefl exion!

Welche Hauptarten von optischen Linsen gibt es?

Wie lautet das Brechungsgesetz?Mach eine Skizze!

Was für ein Bild erhält man durch einen Wölbspiegel?Mach eine Bildkonstruktion!

Unter welcher Bedingung wirkt ein Hohlspiegel als Bildwerferspiegel?Mach eine Bildkonstruktion!

Nenne einige Eigenschaften des Lichts! Wie kann es zu einer totalen Mond-fi nsternis kommen?

4.7

4.6

4.3

4.24.1fi nsternis kommen?Mach eines Skizze!

Lot

Parallelstrahlen

GegenstandBild

vergrößertaufrechtscheinbar

Lichtquelle

Luft Brechnung

Wasser 48,5° Totalreflexion

scheinbares Bild

Gegenstand

Wie lautet das Refl exionsgesetz?Wie lautet das Refl exionsgesetz?Mach eines Skizze!Mach eines Skizze!

Welche Arten von gekrümmten Spiegeln gibt es? Mach Skizzen!

4.4

Wo muss der Gegenstand sein, damit ein Hohlspiegel als Vergrößerungsspiegel wirkt? Mach eine Bildkonstruktion!

4.5

4.8

4.104.9

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• Luftspiegelung über einer heißen Straße

• Datenübertragung in Glasfaserkabeln• Brillantschliff eines Diamanten

• Sammellinsen oder Konvexlinsen• Zerstreuungslinsen oder Konkavlinsen

Ein Lichtstrahl wird beim Übergang in einen optisch dichteren Stoff zum Lot, beim Übergang in einen optisch dünne-ren Stoff vom Lot gebrochen.

Bei einem Wölbspiegel ist das Bild immer• scheinbar,• verkleinert und• aufrecht.

Ein Hohlspiegel wirkt als Vergrößerungs-spiegel, wenn der Gegenstand zwischen Brennpunkt und Spiegel ist.

Der Gegenstand muss außerhalb der Brennweite sein. Das Bild ist wirklich und verkehrt.

Hohlspiegel oder Wölbspiegel oderKonkavspiegel Konvexspiegel

Der Einfallswinkel (α) ist so groß wie der Refl exionswinkel (β).

Licht breitet sich von jedem Punkt eines leuchtenden Körpers geradlinig nach allen Seiten aus.Die Lichtgeschwindigkeit beträgt rund 300 000 km pro Sekunde.

4.10 Schulbuch-Seite 16–17 Schulbuch-Seite 14–154.9

Schulbuch-Seite 12–134.7Schulbuch-Seite 14–154.8

Schulbuch-Seite 12–134.6 Schulbuch-Seite 12–134.5

Schulbuch-Seite 10–11 4.3Schulbuch-Seite 12–13 4.4

4.2 Schulbuch-Seite 6–7 4.1Schulbuch-Seite 8–9

Eine Mondfi nsternis tritt ein, wenn der Mond in den Schattenraum der Erde kommt.Erde kommt.

Lot

α β

M F

G BGegenstand Bild

M F

Bild

Gegenstand

MB ZGBildGegenstand

Lot Brechung vom Lot

Brechung zum Lot

Luft

Glas

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165

149)

4.18

4.15

Nenne wichtigte Teile einer Analog-kamera!

Welche Grundfarben verwendet man bei einer Farbaddition und welche Mischfar-

Was für ein Bild liefert eine Zerstreuungs linse?Mach eine Bildkonstruktion?

In welche Farben wird weißes Licht durch ein Glasprisma zerlegt?Mach eine Skizze!

Unter welcher Bedingung wirkt eine Sammellinse als Bildwerferlinse?Mach eine Bildkonstruktion!

Unter welcher Bedingung wirkt eine Sammellinse als Lupe?

Welche Eigenschaften hat das Bild, das auf der Netzhaut des menschlichen Auges entsteht?

Nenne wichtige Teile eines Mikroskopes!

Was versteht man unter Beschleuni-gung?Welche Maßeinheit wird verwendet?

Wie kann der Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung durch eine Gleichung ausgedrückt werden?

4.12

4.14

4.16

4.20

ben ergeben sich? Mach eine Skizze!

Gegenstand

Film

Bild

1

2

3

Auge

wirklichesZwischenbild

scheinbaresEndbild

Gegenstand

2

1

1. Sek.

2. Sek.

3. Sek.s1s2

s3

a

a

Beschleunigung (a)

1. Sek. 2. Sek. 3. Sek.

600 kg

1200 kg

1. 2. 3.

aa

aa

F

F

4.11

4.13

4.19

4.17

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4.14 4.13

4.154.16

4.18 4.17

4.194.20 Schulbuch-Seite 26–27 Schulbuch-Seite 26–27

Schulbuch-Seite 20–21 Schulbuch-Seite 22–23



Schulbuch-Seite 16–17

Eine Zerstreuungslinse liefert immer ein scheinbares, aufrechtes und verkleinertes Bild.

4.114.12 Schulbuch-Seite 16–17

Eine Sammellinse liefert ein vergrößertes und scheinbares Bild, wenn sich der Gegenstand innerhalb der Brennweite befi ndet.

Eine Sammellinse wirkt als Bildwerferlin-se, wenn sich der Gegenstand außerhalb der Brennweite befi ndet.

Das Bild auf der Netzhaut des Auges ist• wirklich,• verkehrt und• verkleinert.

1 Gehäuse2 Objektiv3 Blende

1 Objektivlinse (beim Gegenstand)2 Okularlinse (beim Auge)

Unter Beschleunigung versteht man die Geschwindigkeitszunahme pro Sekunde.Maßeinheit: 1 m/s2

Kraft = Masse mal BeschleunigungF = F = F m · a

M1

M2

F1

F2 Bild

Gegenstand

RotOrangeGelbGrünBlauViolett

Z2Z1

Bild(scheinbar)

Gegenstand

Rot

Gelb

Grün

Weiß

BlauBlau-grün

Pur-pur

Mischfarbe

Grundfarbe

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149)

4.29 4.30

4.284.27

4.264.25

4.24

4.21

Wovon hängt die Größe der Gravitationskraft ab?

Wie lautet das erste Gesetz des Astronomen Kepler?

Was passiert, wenn sich ein Ringelspiel schneller dreht?

Was für eine Bewegung vollführt ein frei fallender Körper im luftleeren Raum?

Unter welcher Bedingung beschreibt ein Körper eine Kreisbahn?

Wovon hängt die Größe der nötigen Zentripetalkraft bei einer Kreis-bewegung ab?

Nenne Stoffe, die ein Magnet anzieht!

Wodurch entsteht die Bahn eines Satelliten?

Wie groß müssen die Geschwindigkeit eines Satelliten beim Kreisen um die Erde und die Fluchtgeschwindigkeit sein?

4.23

beschleunigt

gleichförmig

1. Zeiteinheit

2. Zeiteinheit

3. Zeiteinheit

4. Zeiteinheit

5. Zeiteinheit

Zentripetalkräfte bei gleicher Masse

zB F = 10 N F = 40 N F = 20 Nr/2

2v

vrr

v

Wodurch unterscheidet sich eine Fall-bewegung in Luft vom Fall im luftleeren Raum?Raum?

4.22

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4.294.30

4.28 4.27

4.254.26

4.24 4.23

4.214.22

Eisen, Nickel und Cobalt• Geschwindigkeit in erdnaher Bahn:

7,9 km/s• Fluchtgeschwindigkeit: 11,2 km/s

Die Gravitationskraft wächst mit der Masse der einander anziehenden Körper und nimmt mit dem Quadrat ihrer gegenseitigen Entfernung ab.

Eine Satellitenbahn ergibt sich durch das Zusammenwirken einer gleichförmigen Trägheitsbewegung und einer beschleu-nigten Fallbewegung in Richtung Erde.

Die Bahnen der Planeten sind Ellipsen, in deren einem gemeinsamen Brenn-punkt die Sonne steht.

Durch die Fliehkraft werden die Sessel weiter nach oben gezogen.

Ein Körper beschreibt wegen seiner Trägheit nur dann eine Kreisbahn, wenn eine Zentripetalkraft auf ihn wirkt.

Die Zentripetalkraft zur Erzeugung einer Kreisbewegung hängt von der Masse und der Bahngeschwindigkeitdes Körpers sowie dem Radius der Kreisbahn ab.

a) Bei einer Fallbewegung im luftleeren Raum bleibt die Beschleunigung gleich.

b) In Luft wird die Beschleunigung immer kleiner. Die Geschwindigkeit nimmt nicht mehr zu, wenn Gewichts-kraft und Luftwiderstand gleich groß sind.

Im luftleeren Raum fällt ein Körper gleichmäßig beschleunigt.Die Fallbeschleunigung g beträgt etwa 10 m/s2.

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165

149)

Wie kommt es bei einem Elektromotor zu einer dauernden Drehbewegung des Ankers?

4.404.39

4.37 4.38

4.364.35

4.33 4.34

4.324.31

Wovon hängt die Größe der Induktions-spannung bei einer Spule ab?

Was versteht man unter Induktion?

Wie heißen die wichtigsten Teile eines Elektromotors?

Wovon hängt die Kraft eines Elektromagneten ab?

Wie sind die magnetischen Feldlinien um einen stromdurchfl ossenen Leiter angeordnet?

Unter welcher Bedingung ist ein Stück Eisen magnetisch?

Was hat der Physiker Oersted erstmals beobachtet?

Was versteht man unter einem Magnetfeld?

Wie verhalten sich Magnetpole zueinander?

N S

N S

unmagnetisch

magnetisch

Merkhilfe:

N

N

S

N

S S

S

N

N

4

3

2

1

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149)






4.394.40

4.38 4.37

4.354.36

4.34 4.33

4.32 4.31

Die Induktionsspannung wird größer:a) bei mehr Drahtwindungen,b) bei einem stärkeren Magnetfeld,c) bei einer schnelleren Änderung des

Magnetfeldes.

Die Bewegung eines Magneten in einer Spule oder in ihrer Nähe führt zu einer Bewegung der Elektronen in den Spulen-windungen. Es fl ießt ein Induktions-strom.

1 Feldmagnet2 Anker3 Kommutator (Polwender)4 Bürsten

a) Die ungleichnamigen Pole von Feldmagnet und Anker ziehen einander an.

b) Im Augenblick der stärksten Anzie-hung wird der Anker umgepolt.Durch Schwung und Abstoßungdreht er sich weiter.

Die Kraft eines Elektromagneten hängt von der Stromstärke, der Zahl der Drahtwindungen und vom Eisenkern ab.

Die magnetischen Feldlinien um einen stromdurchfl ossenen Leiter bilden konzentrische Kreise.

Ein Stück Eisen ist magnetisch, wenn seine Elementarmagnete geordnet sind.

Als Magnetfeld bezeichnet man den Raum um einen Magneten, in dem seine Kraft wirkt.

Jeder stromdurchfl ossene Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben.

Ungleichnamige Magnetpole ziehen einander an.

Gleichnamige Magnetpole stoßen einander ab.

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4.504.49

4.47 4.48

4.46

4.43

4.424.41

Wie wirkt ein elektrodynamisches Mikrofon?

Was versteht man unter Selbstinduktion?

Welche Maßnahmen und Geräte schüt-zen vor den Gefahren des elektrischen Stroms?

Welche besonderen Eigenschaften haben Kondensatoren und welche Maßeinhei-ten werden verwendet?

Warum wird die Spannung des Stroms vor dem Transport über weite Strecken erhöht?

Welche Arten von Kraftwerken werden bei der Gewinnung elektrischer Energie eingesetzt?

Was versteht man unter Drehstrom?

Nenne die Teile eines Transformators und zeichne ein Schema!

Wie ist ein Wechselstrom-Generator aufgebaut?

Außenleiter

Generator

Neutralleiter

N S

400 V

400 V

230 V

400 V 230 V

230 V

L1

L2

L3

N

geladener Kondensator

Elektronpositives Ion

GegenspannungAufbau

Funken

U1 UR

U2

UR

Mikrofon?

4.45

4.44

N

S

S

N

Welcher Zusammenhang besteht zwi-schen den Windungszahlen der Transfor-mator-Spulen und den Spannungen?

Windungen Windungen600 600 5

230 V230 V 4600 V ca. 2 V

12 000

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149)






4.50 4.49

4.474.48

4.46 4.45

4.434.44

4.42 4.41

Die Schallwellen verursachen Schwin-gungen der Membran und der Spule.Durch die Bewegung der Spule in einem Magnetfeld entstehen schwankende Induktionsströme.

Unter Selbstinduktion versteht man, dass eine Spule in sich selbst eine Gegenspan-nung beim Aufbau und Zusammenbre-chen von Magnetfeldern erzeugt.

• Isolierung• Schmelzsicherung und Leitungs-

Schutzschalter (gegen zu hohe Stromstärke)

• Schutzerdung + Leitungs- oder Fehlerstrom-Schutzschalter (gegen Gehäuseschluss)

Kondensatoren können elektrische Ladungen speichern.Maßeinheiten: Farad (F),Mikrofarad (µF) und Nanofarad (nF)

Durch die Erhöhung der Spannung sinkt die Stromstärke und elektrische Energie kann mit möglichst geringem Verlust transportiert werden.

• Wärmekraftwerke für fossile Brenn-stoffe, Müll und Kernenergie

• Wasserkraftwerke• Photovoltaik-Anlagen• Windkraftwerke• Biogas- und Biomasse-Anlagen• Anlagen, die Erdwärme nutzen

Bei einem Transformator verhalten sich die Spannungen wie die Windungs-zahlen:

UP : US = NP : NS

Unter Drehstrom versteht man drei Wechselströme, die hintereinander ihre Höchstwerte erreichen und einzeln oder gemeinsam (zB für Motoren) verwendet werden können.

Ein Transformator besteht aus einer Primär- und einer Sekundärspule und einem Eisenkern.

In einem Wechselstrom-Generator dreht sich meist ein Läufer mit Elektro-magneten zwischen stillstehenden Induktionsspulen.Primärspule Sekundärspule

Eisenkern

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149)

4.57

4.564.55

4.53

4.524.51

Was versteht man unter einem Binärsystem?

Wie werden Zahlen im Binärsystem dargestellt?

Welche Einrichtungen sind für eine Radioübertragung nötig?

Wie zeigt sich die Verstärkerwirkung eines Transistors?Zeichne das Schaltbild einer Verstärker-schaltung!

Was geht in einem elektrischen Schwingkreis vor sich?

Wie ist ein Transistor aufgebaut?Welche Eigenschaften hat eine Diode?

Nenne die wichtigsten Teile eines elektrodynamischen Lautsprechers!

Wie heißen die wichtigsten Teile einer einfachen Telefonschaltung?

4.54

Spule + Eisenkern Kondensator

Buchstabe: kleines „a“ Binärzahl

4.59 4.60

4.58 Nenne einige Beispiele für elektro-magnetische Wellen!magnetische Wellen!

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4.60 4.59

4.574.58

4.54

4.56 4.55

4.53

4.51

Wenn die Binärzahl „1“ um eine Stelle nach links rückt, erhöht sich ihr Wert auf das Doppelte.Die dargestellte Zahl ergibt sich aus der Summe der Einzelwerte.

Ein Binärsystem verwendet nur 2 Werte oder Zeichen zur Darstellung von Buchstaben, Zahlen, Spannungswerten usw.

a) Sender mit Mikrofon, Hochfrequenz-generator und Sendeantenne

b) Übertragung durch modulierte elektromagnetische Wellen

c) Empfangsgerät mit Antenne, Abstimm-Schwingkreis, Verstärker und Lautsprecher

• Ultrakurzwellen für den Rundfunk• Mikrowellen zur Erwärmung• Licht = sichtbare elektromagnetische

Wellen• Röntgenstrahlen zur Durchleuchtung

Ein elektrischer Schwingkreis besteht aus einer Spule und einem Kondensator.Durch wechselnde Lade- und Entlade-vorgänge beginnen Elektronen zu schwingen. Es entsteht ein Wechsel-strom.

Beim Transistor hat ein schwacher Steuerstrom einen bis zu 100-fach stärkeren Arbeitsstrom zur Folge.

Eine Diode lässt elektrischen Strom nur in einer Richtung fl ießen.Sie kann daher Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln.

Ein Transistor besteht aus 3 Halbleiter-schichten:• Emitter (E)• Basis (B)• Kollektor (C)

Ein elektrodynamischer Lautsprecher besteht aus einem Dauermagnetenund einer Schwingspule, die mit einer Membran verbunden ist.

Mikrofon(zB mit Kohlekörnchen)

Hörer(mit Elektromagnet)

GleichstromquelleLeitung

4.52

Arbeitsstrom: zB 1000 mA

Steuerstrom: zB 1 mA

1 kΩ

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4.704.69

4.67 4.68

4.66

4.63

4.624.61

Welche Strahlen wirken zum Teil dauernd auf den Menschen?

Wie wird in einem Kernreaktor die Kernreaktion gesteuert?

Wie kann die Spaltung eines Uran- Kernes ablaufen?

Mit welchen Hilfsmitteln und Geräten kann die Strahlung radioaktiver Stoffe nachgewiesen werden?

Welche Kennzeichen haben Isotope eines chemischen Elementes?

Welche Arten von Strahlen können radioaktive Stoffe aussenden?

Schreibe fachgerecht:a) Helium-Kern mit 2 Protonen und

2 Neutronenb) Uran-Kern mit 92 Protonen und

146 Neutronen

Was geschieht beim Abspielen einer CD?

Nenne Beispiele, wie Daten gespeichert werden können.

Was geht bei der Wiedergabe von Magnetbändern vor sich?

4.64

4.65

NeutronBrennstäbe

U-235(2−3 %)

U-238

Wasser(Moderator)

Regel-stäbe

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• kosmische Höhenstrahlung• Strahlung radioaktiver Stoffe in der

Erde und in Baustoffen• strahlende Stoffe in der Nahrung und

in der Luft• Röntgenstrahlen• radioaktiver Staub von Kernwaffen-

versuchen und defekten Kernkraft-werken

Zur Steuerung der Kettenreaktion werden Regelstäbe verwendet, die Neutronen einfangen können.Zusätzlich dient Wasser als Moderator und bremst Neutronen ab.

a) Ein Neutron dringt in den Uran-Kern ein.

b) Der Uran-Kern zerfällt zB in1 Barium-Kern, 1 Krypton-Kern und 3 Neutronen.

c) Wärme und radioaktive Strahlung werden frei.

• Fotopapier (Schwärzung)• Lichtblitze in Leuchtstoffen• Entladung eines Elektroskops• Geiger-Müller-Zählrohr (Knacken im

Lautsprecher oder Anzeige durch Zahlen)

Isotope sind Atomarten gleicher Elemente mit unterschiedlicher Masse. Sie unterscheiden sich durch die Zahl der Neutronen.

α- Strahlen sind Heliumkerne mit 2 Protonen und 2 Neutronen.

β- Strahlen sind Elektronen.γ- Strahlen sind elektromagnetische

Wellen.

Ein dünner Laserstrahl wird von den Vertiefungen und ebenen Stellen an der Unterseite der CD unterschiedlich refl ektiert. Die wechselnden Lichtimpul-se werden in Stromstöße und weiter zB in Töne oder Bilder umgewandelt.

• Schallplatten• Strich-Code• Magnetband

(zB mit Eisenoxidteilchen)• Compact Disc (CD), DVD oder Blu-Ray

mit kleinen Vertiefungen

Die gespeicherten Magnetfelder des Magnetbandes induzieren in der Spule des Wiedergabekopfes Stromschwan-kungen.

4.70 4.69

4.674.68

4.66 4.65

4.634.64

4.62 4.61

He U4

2

238

92

4.1 4.2 Nenne einige Eigenschaften des Lichts! Wie … 4... · der˛Mond in den Schattenraum der...

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