Haider, Nest, Petek Du und die Physik - media.ivohaas.com · Sehr geehrte Frau Kollegin! Sehr...

Haider, Nest, Petek

Du unddie Physik

2. Klasse NMS und AHS

Sehr geehrte Frau Kollegin!Sehr geehrter Herr Kollege!

Wir freuen uns, dass Sie und Ihre Schüler mit „Du und die Physik“ arbeiten werden. Wir bieten Ihnen ein Schulbuch, das für den Schüler motivierend und leicht verständlich ist. Viele der Versuche sind mit einfachen Mitteln vom Schü-ler selbst durchzuführen. Das Buch sollte in diesem Sinn wirklich als Arbeits-buch verstanden werden.

Vorweg einige Bemerkungen zum Aufbau des Buchs:

+ Ein in sich geschlossenes Kapitel erkennen Sie am gleichfarbigen Balken am Kopf jeder Seite und dem jeweiligen Symbol daneben.

+ Symbole an den Seiten außen informieren Sie über methodisch- didaktische Details (SchülerInnenversuch, Portfolio, ...)

+ Vor jedem neuen Kapitel finden Sie ein „Fotoalbum“-Blatt mit Bildern, die zu einem motivierenden oder hinterfragenden Lehrer-Schüler-Gespräch einladen. Beziehungen der Fotos zum folgenden Kapitel werden so hergestellt.

+ Am Ende jedes Kapitels werden die wichtigsten Lerninhalte auf einer „Gut zu wissen ...“-Seite zusammengefasst.

+ Anschließend soll eine kompetenzorientierte Aufgabensammlung die SchülerInnen zur weiteren Erforschung des jeweiligen Themas und zur Anwendung ihres Wissens anregen.

In diesem Heft, das Sie bei Ihrer Tätigkeit unterstützen soll, finden Sie

+ einen Vorschlag zu einer Jahresplanung der Stoffinhalte+ eine Stoffaufteilung in Wochen; diese erfolgte so großzügig,

dass noch genügend Zeit für Wiederholung und zur Festigung des durchgenommenen Lehrstoffs bleibt

+ die wichtigsten Lernziele jedes Kapitels+ organisatorische Hinweise zur Vorplanung der Unterrichtsstunden+ die Lösungen zu den Fragenprogrammen

Wir möchten darauf hinweisen, dass das Lehrbuch aufgrund eines Rahmen-lehrplans erstellt wurde. Auswahl und Gewichtung sind Ihnen freigestellt. Die vorliegende Jahresplanung soll lediglich unterstützender Vorschlag sein, falls Sie einen solchen wünschen.

Viel Freude bei der Arbeit und gutes Gelingen wünscht Ihnen das Autorenteam

Schul- JAHRESPLANUNG der Lehrinhalte Buch- woche seite

1. Neugierde - die Triebfeder der Forschung 3

Arbeitsweisen der Physik 4

2. Begegnungen mit der Physik im Alltag 5,6

Physikalische Vorgänge 7

3. Der Stromkreis 9

Leiter - Nichtleiter 10

4. Gefahren des elektrischen Stromes Achtung - Lebensgefahr ! 11,12 Strom im täglichen Leben

- wichtige Verhaltensregeln im Umgang mit - Beispiele von Stromunfällen (z.B. Zeitungs- el. Strom kennen und beachten artikel) - über die Entsorgung alter Batterien Bescheid - Praktische Beispiele schadhafter Kabel wissen zeigen - technische Prüfzeichen kennen und beim - Skizzen auf S. 11 besprechen Kauf beachten - Konsumentenerziehung - Elektroberufe kennen lernen

- wissen, welche Stoffe den el. Strom leiten - Versuchsvorbereitung anhand der Skizze und welche den Strom nicht leiten. auf Seite 10 - den Begriff "Isolatoren" kennen und deren Anwendungsmöglichkeiten wissen

- für Vorgänge aus seiner Umwelt und - Naturvorgänge werden mit einfachen seinem Erfahrungsbereich durch einfach Versuchsmitteln erklärt nachempfundene Versuche Erklärungen - Die Versuche sind lt. Abbildungen (S. 5 u. 6) finden vorzubereiten - Teilgebiete der Physik kennen und benennen - bestimmte Vorgänge aus dem Alltag als - Schülerselbsttätigkeit nach Arbeitsanweisung physikalische Vorgänge erkennen und im Buch S. 7 zuordnen können

- Voraussetzungen für das Fließen von Strom - Für den Versuch braucht jeder Schüler: angeben können 1 Flachbatterie, ein 3,8 V - Lämpchen, - einzelne Teile des Stromkreises nennen dünnen Kupferdraht, Isolierband, Nagel können und ihre Schaltzeichen wissen - die Funktionsweise eines Schalters verstehen - einen Stromkreis aufbauen und eine Schaltzkizze zeichnen können.

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . .

- Bedeutung und Richtung technisch wissenschaftlicher Entwicklungen erkennen - erkennen, dass Interesse, Fragestellen - an Hand der Zeichnung durchbesprechen und Neugierde für die Weiterentwicklung - andere Beispiele aus der Geschichte des Menschen und seiner Umwelt stets besprechen unentbehrlich waren. - Vor- und Nachteile dieser Entwicklungen - Den Begriff "Physik" richtig deuten und den diskutieren Naturwissenschaften zuordnen können - Arbeitsweisen der Physik kennen lernen - Versuch, Beobachtung, Messungen und und durchführen können. Berechnungen dem Kind durch einfache Beispiele nahebringen

Magnetische Kräfte und Felder 17

Anziehung - Abstoßung 18

- die Zustandsformen, in denen Stoffe vorkommen können, wissen - verstehen, dass sich der Stoffzustand aus der Anordnung und Anziehungskraft der Teilchen ergibt (Teilchenmodell) - Stoffe und ihren Zustand bei Normal- temperatur angeben können

- wissen, dass alle Stoffe aus kleinsten Teilchen - Versuchsmittel: bestehen Bilder aus einem Elektronenmikroskop, - einige Eigenschaften dieser Teilchen nennen Kreide, Lebensmittelfarbe, können Staubzucker, Mikroskop

- Anwendungsbereiche von dauerhaften - Versuchsmittel: Magneten kennen großer Eisennagel, isolierter Draht, - selbst einen einfachen E - Magneten basteln 4,5 V - Batterie können - Praktische Beispiele von Magneten zeigen!

Aufbau der Materie 25

7. Wunderbare kleine Welt 24

Magnetismus im täglichen Leben 20

6. Magnetfeld und Kompass 19

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - Stoffe nennen können, die ein Magnet - Versuchsmittel: anzieht Magnete, Gegenstände aus verschiedenen - wissen, dass die magn. Kraft an den Polen Stoffen am stärksten ist - wissen, dass es bei jedem Magneten einen Nord- und einen Südpol gibt


5. Unsichtbare Kräfte - Magnete 16

- einen einfachen "Kompass" mit einer - Versuchsmittel: magnetisierten Nadel selbst bauen können Nadel, Magnet, Becher, Kork- oder - wissen, dass ein Magnetfeld die Erde umgibt Styroporscheibe, Klebeband, Kompass Vorsicht ! In der Nähe des Versuchs sollten keine größeren Metallflächen sein, da dies zur Ablenkung der Nadel führt !

- Stecknadeln richtig magnetisieren können - Versuchsmittel: - Vorgänge im Inneren der Nadeln (Ordnen der Magnet, Stecknadeln Elementarmagneten) verstehen

- verstehen, dass magnetische Kräfte geordnet - Versuchsmittel: in einem Raum (Feld) um den und im Stab-, Hufeisen- und Ringmagnet, Platte aus Magneten vorkommen und wirksam werden Karton od. Kunststoff, Eisenfeilspäne, - wissen, dass magn. Kräfte andere Stoffe dünne Eisenplatte durchdringen, Eisen aber nicht - Magnetarten richtig benennen können


8. Zustandsform und Teilchen 26

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - die Bedeutung, aber auch die begrenzte - Wichtig ist, dass der Schüler erkennt, Gültigkeit von Modellen verstehen dass Modellvorstellungen nur dem - wissen, dass zwischen Stoffteilchen leichteren Verständnis dienen, nicht Anziehungskräfte bestehen aber der Wirklichkeit völlig entsprechen. - Zustandsform und Stärke der Kohäsion in - Versuch: richtiger Relation sehen Ausbreitung von Duft- und Farbstoffen eines - wissen, dass die Brownsche Bewegung von Teebeutels in Wasser mit verschiedenen der Temperatur abhängt Temperaturen

Zustandsform und Eigenschaften 27

- wissen, dass sich feste und flüssige Stoffe - Praxisbezug: nicht zusammendrücken lassen und dass Hydraulische Bremsen, Luftpumpe, Prüfung Gase und Flüssigkeiten sich in ihrer Form der Bruchfestigkeit bei Werkstücken nach der Umgebung richten

9. Stoffteilchen und ihre Kräfte 28 - die Begriffe Kohäsion und Adhäsion kennen - Versuchsmittel: und erklären können 2 Glasplatten, Plastilin, Münze, Wasserleitung - praktische Beispiele, bei denen die Adhäsion - Welche Kraft ist "stärker" ? - Selbsttätiges genützt wird, nennen können Entscheiden der Schüler

Kohäsion und Adhäsion 29 - erkennen, dass bestimmte Eigenschaften von - Schüler sollen weitere Beispiele aus dem Stoffen (Haften, Benetzung) auf die Wechsel- täglichen Leben nennen wirkung von Kohäsion und Adhäsion zurückzuführen ist

10. Oberflächenspannung und Kapillarwirkung 30 - wissen, dass es eine Oberflächenspannung - Versuchsmittel: bei Flüssigkeiten gibt und wodurch sie Wanne mit Wasser, Rasierklinge, Filterpapier entsteht. Hinweis auf Waschvorgang geben (Wasch- mittel und ihre Bedeutung - Umweltbelastung) - erkennen, dass benetzende Flüssigkeiten in - Versuchsmittel: Röhrchen umso höher steigen, je dünner Kapillarröhrchen, Würfelzucker, Tinte, das Röhrchen ist. Löschblatt - die Bedeutung der Kapillarwirkung in der - Maßnahmen zur Verringerung der Kapillar- Natur erkennen wirkung zeigen ! - Maßnahmen gegen unerwünschte Kapillar- z.B. Imprägnieren von Holz, Wirkung von Fett wirkung kennen lernen od. Öl auf Papier beim Schreiben etc.

Aus dem täglichen Leben 31 - die Wirkung der Teilchenbewegung und - Versuchsmittel: Teilchenkräfte in der Praxis erkennen und Duftlampe, Himbeersaft, Trinkglas mit verstehen Wasser, Filterpapier (z. B. Glas mit gefärbter Flüssigkeit), um die auf Seite 31 geschilderten Beispiele einfach zu demon- strieren - Zusatzversuch: Stellt man eine weiße Blume mit gespaltenem Stengel in rote und blaue Tinte, so verfärbt sich die Blume.


11. Von der Temperatur 35

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - erkennen, dass unsere Temperaturempfin- - L-S-Gespräch: "Welche Temperatur empfin- dung individuell ist dest du als kalt, angenehm, heiß etc. ?" - wissen, dass man eine exakte Temperatur- feststellung nur durch Messen mit Thermometern durchführen kann

- erkennen, dass sich verschiedene Flüssig- - Versuchsmittel: keiten unterschiedlich stark ausdehnen 2 Reagenzgläser mit Stoppel und Glasröhren, - wissen, dass die Wärmeausdehnung von Wasser, Alkohol, Tauchsieder, Wanne; Flüssigkeiten durch Dehngefäße berück- Getränkeflasche, 20-Cent-Stück, Glaskolben sichtigt werden muss mit Stoppel und Glasrohr - wissen, dass erwärmte Gase höheren Druck - Zusatzversuch: erzeugen. Erwärmte Luft in einem Kolben bläst aufge- setzten Luftballon auf.

Messen der Temperatur 36 - die Funktionsweise eines Flüssigkeits- - Auf die willkürliche Festlegung eingehen thermometers verstehen - Andere Beispiele erwähnen (Fahrenheit) - wesentliche Kennzeichen der Celsiusskala - Versuchsmittel: kennen (0°= Gefrierpunkt; 100°= Siedepunkt Glaskolben, langes (1m) dünnes Glasrohr, des Wassers) Stativ, Brenner, Eiswürfel

Verschiedene Thermometer 37 - Thermometerarten nennen können - Verschiedene Arten von Thermometern - erklären können, wann und warum man bereitstellen verschiedene Thermometerarten verwendet - Den Schülern die Handhabung und auch - Temperaturmessungen durchführen und Funktionsweise dieser Thermometer erklären Temperaturen exakt ablesen können (Flüssigkeits-, Bimetallthermometer)

12. Teilchenbewegung und Wärme 38 - den Zusammenhang zwischen Temperatur - Versuchsmittel: und Geschwindigkeit der Teilchenbewegung Tinte, kaltes und heißes Wasser erkennen - Zusätzlich können Umrechnungen von °C in K - die Kennzeichen der Kelvinskala wissen und umgekehrt geübt werden. - den Begriff "Absoluter Nullpunkt" definieren können

Temperatur und Volumen bei Festkörpern 39 - wissen, dass man die Ausdehnung von - Versuchsmittel: Festkörpern in vielen technischen Bereichen Fahrradspeiche mit Zeiger, 2 Holzklötze, berücksichtigen muss Brenner, Stahlring mit passender Eisenkugel, - praktische Beispiele dazu nennen können

Temperatur und Volumen bei Flüssigkeiten und Gasen 40

13. Körper wollen in Ruhe bleiben 44 - verstehen, dass Körper wegen ihrer Trägheit - Versuchsmittel: den Zustand der Ruhe beibehalten wollen 3 Spielwürfel, 2 20-Cent-Stücke, Kugel schreiber mit Druckknopf, Glas mit Wasser, Tuch, Wanne mit Glas; Wagen mit Männchen L-S-Gespräch: Weitere Beispiele aus dem täglichen Leben - Bedeutung der Kopfstützen - Verkehrserz.

- das Volumen eines Körpers mit dem Messglas - Versuchsmittel: bestimmen können Messglas (50ml), beliebige kleine Gegen- - die Berechnungsformel stände, Balkenwaage Dichte = Masse : Volumen (ρ = m : V)und ihre - Wichtig : 1ml = 1cm3

Umwandlungen können - Dichte und Masse aus den jeweiligen Aufgaben berechnen können - die Dichte-Tabelle richtig benützen können


Körper wollen in Bewegung bleiben 45

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - wissen, dass bewegte Körper wegen ihrer - Versuchsmittel: Trägheit diese Bewegung beibehalten wollen Pendel mit Holz- oder Eisenkugel, Blatt Papier, Auto, Spielkegeln, Wanne mit Wasser, Wagen mit Männchen - Verkehrserziehung: Sicherheitsgurt, Air-Bag, Helm

14. Trägheit und Masse 46 - erkennen, dass die Trägheit direkt von der - Versuchsmittel: Masse eines Körpers abhängt (Masse als Maß große, aber leichte Styroporkugel, kleines, für die Trägheit aber schweres Massestück, Schnur, 2 Bretter, Holzklötze - Verkehrserziehung: Gesetze der Physik gelten auch im Straßenverkehr (Radfahrer als "leichter" Verkehrsteilnehmer besonders gefährdet !); Bremsweg

Bestimmen von Massen 47 - Aufbau und Funktion einer Balkenwaage - Versuchsmittel: kennen (Vergleich von Massen !) Balkenwaage, versch. Gewichtsstücke, - die Maßeinheiten für die Masse kennen und Verschiedene Gegenstände aus dem deren Umrechnung durchführen können. Erfahrungsbereich des Schülers sollen auf - die Definition für 1kg kennen seine Masse hin geschätzt und gewogen - sich im Schätzen und Wägen von Massen werden ! üben

15. Masse und Dichte 48 - sagen können, was man unter der Dichte - Versuchsmittel: eines Stoffes versteht Je ein Würfel (1cm3) aus Fichtenholz, Eisen - die üblichen Maßeinheiten der Dichte angeben und Plastilin können 1 Würfel (1dm3) aus Fichtenholz

Berechnen von Dichte und Masse 49

16. Körper in Ruhe und Bewegung 53 - die Begriffe "Ruhe" und "Bewegung" genau - Erarbeitung der Begriffe als L-S-Gespräch an definieren können Hand der Zeichnung auf Seite 53 - den Begriff "Bezugssystem" erklären können

Langsam / schnell - Geschwindigkeit 54 - wissen, dass die Geschwindigkeit vom - Denkaufgaben lt. Skizzen auf Seite 54 zurückgelegten Weg und der dafür benötigten Zeit abhängt


Geschwindigkeit als Maß 55

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - die Formel zur Berechnung der Geschwindig- - Gemeinsames Füllen des Lückentextes und keit kennen und anwenden können. Erarbeitung der Formel zur Geschwindigkeits- - die Maßeinheiten km/h und m/s kennen und berechnung umwandeln können - Lösen des Rechenbeispiels, Skizze S. 55 - Messgeräte für die Geschwindigkeit (Tachometer, Anemometer) angeben können

17. Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung 56,57

Weg - Zeit - Geschwindigkeit 58,59 - durch Rechenbeispiele den Umgang mit - Beziehung Mathematik - Physik hervorheben ! physikalisch - mathematischen Formeln üben - einige durchschnittliche Geschwindigkeiten - Siehe Tabelle Seite 59! bewegter Körper wissen

- definieren können, was man unter gleich- - Gemeinsame Erarbeitung förmiger und ungleichförmiger Bewegung versteht - Bewegungsabläufe in einem Diagramm veranschaulichen bzw. aus einem Diagramm den Bewegungsablauf richtig ablesen können

18. Wirkung von Kräften 62,63 - wissen, dass man Kräfte nur an ihren - Versuchsmittel: Wirkungen erkennt Seite 62: - verschiedene Arten von Kräften nennen 1. Fön, Luftballon, Schnur können 2. Plastik - Lineal, Papier - die möglichen Wirkungen einer Kraft genau 3. Spielzeugauto kennen Seite 63: - wissen, was man unter „plastisch“ und 1. Magnet, Eisenkugel "elastisch" versteht 2. Plastiklineal, Wasserleitung 3. Massestück (5kg), Lineal 4. Blumendraht, Zange

Messung von Kräften 64 - die Darstellung von Kräften mittels Pfeil - Gemeinsames Einzeichnen der Kraftpfeile in beherrschen die Skizzen auf Seite 64 - Begriffe „Masse“ und „Gewicht“ genau - Auf die Festigung des Begriffs 1N als unterscheiden können Maßeinheit für das Gewicht ist größter Wert zu legen!

- die Wirkungsweise eines Federkraftmessers - Versuchsmittel: verstehen Gummiring, Draht, Papier, Bleistift, Schnur, - die Wirkung der Erdanziehungskraft erkennen kleiner Becher, versch. Gegenstände - die Maßeinheit 1N definieren können - Allenfalls Zusatzzeichnungen - Resultierende - wissen, dass beim Zeichnen von Kraftpfeilen zweier Kräfte auf Kraftrichtung, Größe der Kraft und Angriffspunkt geachtet werden muss

19. Darstellung von Kräften 65


Reibungskräfte 66

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - erkennen, dass die Reibungskraft bei rauhen - Versuchsmittel: Flächen größer ist als bei glatten Federkraftmesser, Holzklotz, Schleifpapier - Masse und Gewicht unterscheiden Federkraftmesser unterschiedlicher Mess- - die jeweiligen Maßeinheiten festigen und bereiche, Hufeisenmagnet, Wägestück (1kg) ineinander umrechnen können - richtig die Stärke an Federkraftmessern ablesen können - das Prinzip Kraft und Gegenkraft verstehen lernen (Rückstoßprinzip)

20. Masse und Gewichtskraft 67,68 - 3 Arten der Reibung nennen können - Versuchsmittel: - angeben können, was man unter Haftreibung Federkraftmesser, Holzklötze, runde versteht Bleistifte oder Kreiden, Brett, Streichholz- - sagen können, wovon die Größe der Gleit- schachtel, Stein, Radiergummi, Wägestück, reibung abhängt ev. Eiswürfel

Reibung als Gegenkraft 69 - Vor- und Nachteile der Reibung erkennen - Versuchsmittel: - Maßnahmen nennen können, durch die eine Federkraftmesser, Holzklotz, Schleifpapier, Reibung vermindert werden kann Schmierseife, ausgebautes Kugellager - Verkehrserziehung: Bremsweg bei verschiedenen Straßen- verhältnissen

21. Kraft und Druck 73 - Beispiele bekannter Druckkräfte nennen - Versuchsmittel: können 1. Einwegspritze - die Berechnungsformel p = F/A wissen und 2. Schaumstoff (oder Styropor) anwenden können Massestück (1kg) - die Maßeinheiten Pa und bar kennen - Einfache Druckberechnungen und umrechnen können z.B. Stöckelschuh - Elefantenfuß - einfache Rechenbeispiele lösen können Schischuh - Schi (Druckkraft eines Körpers auf seine Unter- lage)

22. Flüssigkeiten unter Druck 74 - erkennen, dass sich der Kolbendruck in - Versuchsmittel: einer Flüssigkeit gleich stark und nach allen 2 gleich große und eine größere Spritze aus Seiten hin ausbreitet Glas, Stativ, Verbindungsschlauch, verschie- - die praktische Ausnützung dieser Erkenntnis dene Massestücke beim Blutdruckmessen verstehen

- das Prinzip der Druckkraftverstärkung an - Vorgangsweisen bei der hydraulischen paktischen Beispielen kennen lernen Presse, Hebebühne und Bremse gemeinsam mit den Schülern erarbeiten

Hydraulik in der Technik 75


23. Druck in Flüssigkeiten, Verbundene Gefäße 76,77

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - angeben können, wodurch der hydrostatische - Versuchsmittel: Druck entsteht 1. Wasserbehälter mit verschieden hoch - wissen, dass dieser Druck nach allen angebrachten Löchern Richtungen wirkt und in gleicher Tiefe gleich 2. Tauchsonden mit Membranen zur Fest- groß ist stellung des Druckes in verschiedenen - erkennen, dass der Wasserdruck nur von der Richtungen Fallhöhe, nicht aber von der Gefäßform oder Teilchenmodelle zur Veranschaulichung Leitungsführung abhängt 3. Verbundene Gefäße - wissen, dass in miteinander verbundenen 4. Schlauchwaage (kommunizierenden) Gefäßen der Wasser- spiegel gleich hoch ist - praktische Anwendungen bei Wasserleitung, - Umweltbezug: Trinkwasser Springbrunnen, Geruchsverschlüssen verstehen

24. Auftrieb in Flüssigkeiten 78 - selbständig eine Versuchsreihe durchführen - Versuchsmittel: - beobachten, messen und die Messergebnisse Federkraftmesser, Messglas, ev. Überlaufgefäß schriftlich festhalten und Auffangbecher - schließlich erkennen, dass der Auftrieb der - Wichtig: Versuch mit verschiedenen Flüssig- Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit keiten wiederholen! entspricht - Geschichte vom Archimedes „Heureka, ...“ einleitend oder ergänzend erzählen.

- das Prinzip vom Steigen und Sinken eines - Erklärung durch den Lehrer! U - Bootes verstehen - Versuchsmittel: - versuchen, die 3 Bewegungszustände im 3 gleiche Pillen- oder Filmbehälter, Plastilin, Versuch zu erzeugen Wanne mit Wasser, Zwirn, Federkraftmesser

Schwimmen, schweben, sinken 79

25. Die Lufthülle der Erde 83 - Luft als Stoff erkennen - L-S-Gespräch: - den Aufbau der Lufthülle grob beschreiben Unbedingt auf Luftgüte, Vermeidung von können Luftverschmutzung u. dgl. eingehen - wissen, dass die Luft mit zunehmender Höhe "dünner" wird

- sehen, dass Luft Masse hat - Versuchsmittel: - verstehen, dass Luftteilchen Druck ausüben Dose mit Verschluss, Wanne - die Wirkung des Luftdrucks erkennen - Geschichte der Magdeburger Halbkugeln

Vom Luftdruck 84

26. Messung des Luftdrucks 85 - verstehen, wie Geräte den Luftdruck messen - Versuchsmittel: können Dosenbarometer, ev. Birnbarometer - verschiedene Barometerarten nennen können - den Luftdruck in Meereshöhe in mm Hg und Pa bzw. mbar angeben können - die Ausdrücke „Luftdruck fallend“ oder „Luftdruck steigend“ hinsichtlich der Wetter- lage richtig deuten können


27. Anwendung des Luftdrucks 86,87

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - Geräte, die für ihre Wirkungsweise den - Versuchsmittel: äußeren Luftdruck ausnützen, nennen können 1. Trinkglas, Karton - die Wirkungsweise von Zerstäubern verstehen 2. Winkelheber - über die Gefährlichkeit gewisser Treibgase 3. Spritzen, Strohhalm, Stechheber, Saugnapf Bescheid wissen 4. Heronsball bzw. Zerstäuber - das Prinzip von Verdichtungs- und 5. Verdichtungs- und Verdünnungspumpen Verdünnungspumpen verstehen

28. Der Traum vom Fliegen 88 - verstehen, dass das Archimedische Prinzip - Versuchsmittel: auch für den Auftrieb in Luft seine Gültigkeit Je ein Ballon, gefüllt mit Luft bzw. Helium hat (Wassertoff) - das Fahren mit Ballons oder Luftschiffen Wasserstofferzeugung: Zn + HCl --> ZnCl +H verstehen Vorsicht: Wasserstoff ist sehr explosiv!

Auftrieb in ruhender Luft 89 - den Zusammenhang zwischen Strömungs- - Bau einer Tragfläche lt. Anleitung auf S. 89 geschwindigkeit der Luft und dem - Querverbindung zum Werkunterricht resultierenden Druck verstehen herstellen - wissen, wie die Form einer Tragfläche aus- sieht - die Druckunterschiede an einer Tragfläche erkennen und verstehen - über die Abhängigkeit des Luftwiderstandes von Geschwindigkeit und Form des Körpers Bescheid wissen

29. Wie Schall entsteht 93 - wissen, dass Schall entsteht, wenn man - Versuchsmittel: Saiten, gespannte Häute und Luftsäulen zum Stimmgabel, berußte Glasplatte Schwingen bringt

Ausbreitung und Hören von Schall 94 - angeben können, dass sich Schall mittels - Versuchsmittel: Schwingungen (meist Verdichtungen und 1. 2 freihängende Tamburine Verdünnungen der Luft) ausbreitet 2. Mit Pergamentpapier überzogene Dose, - wissen, wie groß die Ausbreitungsgeschwin- Kerze (Siehe Skizze!) digkeit des Schalles ist 3. Vakuumpumpe, Wecker - wissen, dass im luftleeren Raum keine Schallausbreitung stattfindet - über den Hörvorgang Bescheid wissen

30. Hohe Töne - tiefe Töne 95 - mit verschiedenartigen, einfachen Musik- - Versuchsmittel: instrumenten unterschiedliche Töne erzeugen verschieden lange Stäbe, Saiten, Luftsäulen in - erkennen, dass lange Stäbe, Luftsäulen und Flaschen Saiten tiefe Töne ergeben und dass hohe Töne bei kurzen Klangkörpern entstehen - wissen, dass die Tonhöhe von der Geschwin- digkeit der Schwingung abhängt


Tonhöhe und Frequenz 96

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - den Begriff „Frequenz“ kennen - Am Oszillografen sollen unterschiedliche - die Maßeinheit 1 Hz definieren können Frequenzen und Amplituden demonstriert - den hörbaren Frequenzbereich wissen werden - angeben können, was man unter dem Kammerton a versteht - wissen, dass unterschiedliche Lautstärken als verschieden große Amplituden sichtbar werden

- über die wichtigsten Arten von Musik- - Vergleich der Bilder auf Seite 97! instrumenten und deren Tonhöhe (Bauweise!) Bescheid wissen

Musikinstrumente 97

31. Lautstärke und Schall 98 - wissen, dass Töne durch Resonanzräume - Versuchsmittel: verstärkt werden 1. Plattenspieler, alte Schallplatte, Joghurt- - diese Resonanzräume an verschiedenen becher, Stecknadel Musikinstrumenten entdecken 2. Zwei Joghurtbecher, eine lange Schnur - über die wichtigsten Lärmschutzverordnungen in Österreich Bescheid wissen - Beispiele für bestimmte Lautstärken in dB angeben können

- einsehen, dass Lärmvermeidung ein wichtiges - L-S-Gespräch: Verhalten für ein gedeihliches Zusammen- leben der Menschen ist.

Lärmschutz und Lärmvermeidung 99

32. Nichts als Arbeit . . . 103 - wissen, was Arbeit im physikalischen Sinn - Denkaufgabe Seite 103 bedeutet - wissen, dass sich die Arbeit aus dem Produkt - Erarbeitung der Formel W = F · s Kraft x Weg ergibt - die Maßeinheit 1 Nm = 1 J kennen und verstehen - die verrichtete Arbeit berechnen können - Rechenbeispiele, Seite 103, 104

- verschiedene Arten der mechanischen Arbeit nennen und praktische Beispiele dafür angeben können

Arten der mechanischen Arbeit 104

33. Energie - gespeicherte Arbeit 105 - den Begriff „Energie“ erklären können - Versuchsmittel: - wissen, dass verschiedene Energiearten Massestück (1kg), Faden, Nagel, Platte aus ineinander umgewandelt werden können Styropor, Plastilin (Energieverluste!) und Beispiele dafür - Wichtig: Den Schülern soll der Energiespar- angeben können gedanke nahe gebracht werden! - über den Energieerhaltungssatz Bescheid wissen


Energiespeicher in Natur und Technik 106

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - über die Sonne als wichtigsten Energieträger - Die Schüler mögen in diesem Kapitel ein- Bescheid wissen gehend über die Problematik bei der Energie- - fossile Brennstoffe als Energiespeicher gewinnung aus Brennstoffen informiert werden nennen können - über die Umweltbelastung bei Verbrennungs- vorgängen Bescheid wissen - Alternativenergien kennen

34. Einfache Maschinen 107 - den Hebel als einfache Maschine erkennen - Versuchsmittel: - wissen, dass eine Maschine hilft, Kraft zu Mehrere Massestücke, Lineal oder kleine sparen Holzlatte, Kreide zum Markieren des Dreh- - die Wirkungsweise eines Hebels verstehen punktes und als Unterlage für den Hebel - zweiseitige und einseitige Hebel erkennen und unterscheiden können

Gesetzmäßigkeiten am Hebel 108,109 - die vorgeschlagene Versuchsreihe selbst - Versuchsreihe Seite 108 durchführen - Versuchsmittel: - Gleichgewicht am Hebel herstellen können Hebelstange, Stativ, Massestücke, Feder- - Drehmomente berechnen können kraftmesser - das Hebelgesetz und die entsprechende - Bei den Versuchen kann das zweite Masse- Formel kennen stück durch einen Federkraftmesser ersetzt - die Wirkungsweise eines einseitigen Hebels werden verstehen - die Kräfteverhältnisse bei einem Wellrad verstehen lernen

35. Einfache Maschinen 110 - wissen, dass einfache Maschinen entweder - Versuchsmittel: Fahrrad Kraftersparnis oder Weggewinn bringen - Hier sollen die Kraftverhältnisse „Pedal - - über die Kräfteverhältnisse beim Fahrrad Übertragung auf das Hinterrad - Wirkung der Bescheid wissen Gangschaltung“ genau besprochen werden.

- die Wirkungsweise einer festen und einer - Versuchsmittel: losen Rolle erklären können Feste und lose Rolle, Schnur, Flaschenzug, - über Wirkung und Kräfteverhältnis bei einem Massestücke, Federkraftmesser, Stativ Flaschenzug Bescheid wissen

Rollen und Flaschenzug 111


36. Schwerpunkt und Gleichgewicht 112

Lernziele Methodisch- organisatorische Hinweise Der Schüler soll . . . . - definieren können, was man als Schwer- - Versuchsmittel: punkt versteht 1. Karton, Lot, Faden - den Schwerpunkt einer unregelmäßigen 2. Tischtennisball, Plastilin, Papier Fläche bestimmen können 3. Ausschneideblatt - wissen, dass ein Körper dann im Gleich- gewicht ist, wenn man ihn im, unterhalb oder oberhalb seines Schwerpunktes unterstützt

- nennen können, wovon die Standfestigkeit - Versuchsmittel: eines Körpers abhängt 1. Joghurtbecher, Zündholzschachtel, Plastilin - die drei Gleichgewichtsarten angeben und 2. Flasche erklären können 3. Linsenglas, Tischtennisball oder kleine Kugel

Standfestigkeit und Gleichgewicht 113

den elektrischen Strom leiten.

den elektrischen Strom nicht leiten.

Ich stecke das Kabel aus und lasse es von einem Fachmann erneuern.

Nie mit schadhaften Geräten arbeiten, keine E-Geräte während des Badens

verwenden; keine Gegenstände in Steckdosen stecken.

Ich bringe sie zur Alt-Batterie- Sammelstelle.

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Eisen, Nickel und Kobalt werden von Magneten angezogen.

Anziehung Abstoßung

Magnetischer und geografischer Pol stimmen in ihrer Position nicht überein. Sie liegen rund 1600 km voneinander entfernt.

Ich magnetisiere eine Stricknadel, indem ich mit einem Magnetendemehrmals in der gleichen Richtung über die Nadel streiche.Dabei richten sich die Elementarmagnete aus.

Weil die Erde von einem Magnetfeld umgeben ist.

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Alle Stoffe sind aus kleinsten, unsichtbaren Teilchen aufgebaut.

Der mittlere Durchmesser beträgt 1 Millionstel Millimeter.

Stoffe können in fester, flüssiger oder gasförmiger Form vorkommen.

Brownsche Bewegung; hängt von der Temperatur des Körpers ab.

Weil sich Flüssigkeitsteilchen leicht gegeneinander verschieben lassen.

Weil sich der große Abstand der Gasteilchen leicht verringern lässt.

Kohäsionskräfte

Die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen verschiedener Stoffe.

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Füssigkeitsthermometer Bimetallthermometer Elektronisches Ther.

In Celsius-Graden (°C) oder in Kelvin (K).

Alkohol siedet

höchste Lufttemperatur

Körperthemperatur

Wasser im Hallenbad

351 K

331 K

309,5 K

299 K

253 K

Dehnfugen, Ausdehnungsgefäße, Ausgleichsventile.

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in Ruhe bleiben

Bewegungsrichtung

Geschwindigkeit

Kilogramm. 1 kg = 100 dag = 1000 g = 0,001 t

Durch das Pariser Urkilogramm.

Die Masse eines Körpers bei einem Volumen von 1 m3, 1 dm3, oder 1 cm3

In g / cm3, kg / dm3 oder t /m3

m = V · p V = 5 · 5 · 5 = 125 dm3 m = 125 · 0,3 = 37,5 kgEinen Korkwürfel mit 5 dm Seitenlänge kann ich nicht tragen, seine Masse beträgt 37,5 kg.

p = m : V 926,4 : 48 = 19,3Die Dichte beträgt 19,3 g / cm3. Der Körper könnte aus Gold sein.

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Wenn er in gleichen Zeitabschnitten gleich lange Wege zurücklegt.

Die Zunahme der Geschwindigkeit eines Körpers.

Die Abnahme der Geschwindigkeit eines Körpers.

Weg Zeit

Geschwindigkeit Zeit

Weg Geschwindigkeit

120 km

3 h

75 km/h

st

v · tsv

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Wirkung

Sie kann ihn in Bewegung setzen.

Sie kann ihn beschleunigen, bremsen oder aus seiner Richtung ablenken.

Sie kann ihn verformen.

Muskelkraft, Wasserkraft, Magnetkraft, Elektrizitätskraft

Federkraftmesser

300 N

50 N

> <

Durch Schmieren und Kugellager.

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Kraft FFläche A

In den Einheiten Pascal und Bar

Newton 1 N1 Quadratmeter 1 m2

100 000 100 0,001

Bei der untersten Öffnung.

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Die Lufthülle der Erde heißt Atmosphäre und besteht aus Troposphäre,

Stratosphäre, Ionosphäre und Exosphäre.

Der Luftdruck wird mit einem Barometer gemessen und in mbar oder Pa angegeben.

1 l (= 1 dm3) Luft = 1,3 g 1 m3 Luft = 1,3 kg 108 m3 Luft = 140,4 kg

Weil in großen Höhen die Luft dünner und der Luftdruck dadurch geringer ist.

Saugnapf, Stechheber, Spritze, Winkelheber, trinken mit Strohhalm,Vakuumverpackung

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Wenn Saiten, Luftsäulen oder Stäbe zum Schwingen gebracht werden.

Schallwellen breiten sich in Luft nach allen Seiten hin aus. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit beträgt ca. 340 m/s.

340 m/s • 4 s = 1360 m. Das Gewitter ist 1360 m entfernt.

880 : 2 = 440. Die Frequenz beträgt 440 Hz. Es handelt sich um den Kammerton a.

Die Lautstärke wird in Dezibel (dB) angegeben.Bei 130 dB liegt die Schmerzgrenze.

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Wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt und dieser dabei einen Weg zurücklegt.

Kraft Weg F s

W = F · s W = 5000 N · 10 m = 50 000 Nm = 50 000 j

500 kg = 5000 N

Hubarbeit

Reibungsarbeit

Verformungsarbeit

stabiles labiles Gleichgewicht indifferentes

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Haider, Nest, Petek Du und die Physik - media.ivohaas.com · Sehr geehrte Frau Kollegin! Sehr...

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