Klasse 7: Licht, kleinste Teilchen und Stromkreise

Klasse 7: Licht, kleinste Teilchen und Stromkreise | T. Pawletko | Heinrich-von-Gagern-Gymnasium | Datum:

Das Schuljahr 2023/2024

Die Eigenschaften von Licht und sein Verhalten, wenn es auf Spiegel und Linsen trifft, untersuchst du in der Optik und verstehst so, wie Mikroskope und Fernrohre funktionieren und wie ein Regenbogen entsteht. In der Wärmelehre lernst du das Teilchenmodell der Materie kennen und kannst damit den Transport von Wärme durch Körper, aber auch durch das Weltall erklären. Die Funktionsweise einfacher Stromkreise erforschst du in der Elektrizitätslehre, in der du auch ein Modell des elektrischen Stroms, seine Wirkungen und seine Gefahren kennenlernst. LeifiPhysik

Zum Unterricht:

  • Pro Halbjahr wird eine Klassenarbeit geschrieben.
  • Die Note der Klassenarbeit macht 1/3 und die mündliche Note 2/3 der Halbjahresnote aus.
  • Du benötigst das Physikbuch "Impulse 1", das zu Hause bleiben kann.
  • Du benötigst zwei karierte Hefte: ein A4-Heft mit Rand und ein A5-Heft ohne Rand.

Tafelskript

Das PDF mit der Tafelmitschrift kann hier heruntergeladen werden.

Optik

Wir untersuchen das Lichtverhalten an Grenzflächen. Nach diesem Kapitel könnt Ihr:

  • optische Phänomene beschreiben und daraus fachliche Fragen und Problemstellungen ableiten.
  • Verhalten von Licht an Grenzflächen beobachten und beschreiben.
  • Reflexionsgesetz an (ebenen) Spiegeln anwenden und verifizieren.
  • den Strahlenverlauf bei der Brechung durch Prismen und bei der Totalreflexion beschreiben und zeichnen.
  • Bildentstehung und Strahlenverlauf bei der Brechung an Sammellinsen beschreiben und zeichnen und diese idealtypischen Schemazeichnungen auf komplexe Sachverhalte übertragen.
  • die Bildentstehung im Auge oder technische Anwendungen wie Brille, Teleskop, Mikroskop oder Overheadprojektor mittels bekannter fachlicher Konzepte erklären und ihre Rechercheergebnisse der Sache und dem Adressaten angemessen präsentieren.

1. Licht trifft auf Gegenstände

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 34-36
  2. Für eigene Expermente: Lichtbox, Spiegel, Winkelscheibe

Fragen:

  1. Erkläre den Unterschied zwischen der gerichteten und ungerichtetetn Reflexion und nenne Beispiele, wann man diese verschiedenen Reflexionsarten beobachtet.
  2. Zähle auf, was mit einem Lichtstrahl passieren kann, wenn er auf einen Gegenstand trifft.
  3. Erkläre, warum eine nasse Straße im Scheinwerferlicht viel dunkler erscheint als eine trockene.

1. Recherchiere auf Seite 34 und beantworte die Fragen im Heft

2. Zeichne das Bild B3 35 ab und benenne den Einfalls- und Ausfallswinkel.

3. Erkläre im Heft:

Wie lautet das Reflexionsgesetz.

4. Experimentiere und fertige ein Protokoll im Experimentierheft an

Untersuche das Reflexionsgesetz mit Hilfe der Lichtboxen, Spiegel und Winkelscheiben.

Hilfen:

HA: A1, A2, A3 S35

2. Ebene Spiegel

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 37
  2. Für eigene Expermente: kleine Spiegel

1. Zeichne B3 S37 ab

2. Bearbeite die folgenen Aufgaben und beantworte die Fragen:

  1. Benenne anhand der Zeichnung, was man als Gegenstand und was als Spiegelbild bezeichnet.
  2. Wie weit sind das Spiegelbild und der Gegenstand vom Spiegel entfernt. Bezeichne die Entfernungen mit b und g in der Zeichnung.
  3. Man sagt, das im Spiegel "rechts" und "links" vertauscht sind. Warum sind dann nicht "unten" und "oben" vertauscht?

3. Schaue die Erklärung des Lehrers zur Konstruktion von Spiegelabbildungen mit einem Pfeil als Gegenstand an.

4. Eine Konstruktionsaufgabe

Wie groß muss ein Spiegel sein, um sich ganz darin zu sehen?

5. Experimentiere und fertige ein Protokoll im Experimentierheft an

  1. Wenn du dich in einem kleinen Spiegel betrachtest, siehst du nicht deinen gesamten Körper. Untersuche, ob du mehr von dir und der Umgebung im Spiegel sehen kannst, wenn du dich vom Spiegel entfernst oder dem Spiegel näherst.
  2. Fertige eine Konstruktion der Abbildung wie in B3 S37.

HA: A1. S37. oder "Wie funktioniert ein Periskop S. 38"

3. Gekrümmte Spiegel

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 39
  2. Für eigene Experimente: Lichtbox und gekrümmte Spiegel

A. Beantworte die folgenden Fragen im Heft.

    1. Welche zwei Arten von gekrümmten Spiegel gibt es und wie werden sie genannt? Zeichne!
    1. Wie verlaufen parallele Strahlen, nachdem Sie an einem Hohlspiegel reflektiert wurden.
    1. Wo werden Hohl- und Wölbspiegel benutz? Gib Beispiele aus dem Leben an.

B. Experimentiere und fertige ein Protokoll im Experimentierheft an

  1. Stelle den Strahlenverlauf von parallelen Strahlen, die an einem Hohl- und Wölbspiegel reflektiert werden dar.
  2. Schreibe auf, was du beobachtest.
  3. Benenne den Brennpunkt und bezeichne ihn mit dem Buchstaben F (Fokus)
  4. Bestimme die Brennweite.
  5. Wo befindet sich der Brennpunkt des Wölbspiegels?

Hilfen:

C. Konstruktion des Strahlenverlaufs an einem Hohlspiegel (Kugelausschnitt)

Konstruiere den Verlauf paralleler Lichtstrahlen, die an einem Hohlspiegel reflektiert werden.

  1. Zeichne einen Kreis mit dem Radius r=5cm
  2. Zeichne fünf parallele Lichtstrahlen, die an der Innenseite des Kreises reflektiert werden.
  3. Bestimme den Einfallswinkel zwischen dem Lichtstrahl und dem Radius (Lot auf die Reflexionsfläche) und zeichne den reflektierten Strahl ein.
  4. Kannst du ein Brennpunkt ausfindig machen?
  5. Was kannst du zur Brennweite und Radius sagen?
  6. Was kannst du zum Verlauf der Strahlen sagen, wenn sie weit weg von der optischen Achse reflektiert werden?

HA: A2 S.40

4. Die Brechung des Lichtes

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 41-42
  2. Demonstrationsexperiment Münze im Glas und an den Beamer angeschlossene Kamera

A. Beobachte das Experiment "Münze im Glas"

B. Lies die Lektion "Die Brechung des Lichtes" Seite 41

In deinem Heft:

  • Erkläre die physikalische Bedeutung des Wortes Brechung.
  • Zeichne den Strahlengang beim Übergang durch die Grenzfläche zweier Medien. Markiere und benenne den Einfallswinkel und den Brechungswinkel.
  • Erkläre, warum du die Münze aus dem Demonstrationsexperiment sehen kannst.
  • Beschreibe was passiert, wenn das Licht von einem optisch dünneren in einen optisch dichteren Stoff übergeht.

C. Führe das Experiment "Messung des Brechungswinkels" (V1 S42) durch.

Fertige ein Versuchsprotokoll in deinem Experimentierheft an. Siehe dazu das Experiment 06: Lichtbrechung

5. Unterschiede bei der Lichtbrechung

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 43

A. Lies die Lektion "Wie unterscheiden sich Stoffe" Seite 43 und notiere in deinem Heft:

  1. Verändern sich Einfalls- und Brechugswinkel immer auf die selbe Art bei allen Stoffpaaren?
  2. Zeichne in einem Einfalls- und Brechugswinkel-Diagramm einen Graphen für den Luft-Wasser- und einen Graphen für den Luft-Glas-Übergang. Benutze die Daten aus Tabelle B1 S43
  3. Wird das Licht aller Farben gleichstark gebrochen? Beschreibe den Unterschied,

B. Führe ein Experiment durch, bei dem du weißes Licht durch ein Prisma leitest, bis du verschiedene Farben siehst (Dispersion).

in deinem Experimentierheft:

  • Fertige ein Versuchsprotokoll an.
  • Benenn das Experiment "Dispersion"

Hilfe zum Versuch

C. Lies den Textabschnitt "Brechung in der Atmosphäre" Seite 43

Bereite dich mündlich für eine Präsentation vor.

  • Bereite eine kleine 5 minutige Präsentation vor, die die in dem Textabschnitt beschriebenen Phänomene der Lichtbrechung an der Atmosphäre erläutert.
  • Erklärt Euch gegenseitig mithilfe der Abbildung aus dem Buch die vorgestellten Phänomene.
  • Präsentiere das Phänomen vor der Klasse.

D. Folge dem Vortrag des Lehrers zur Textpassage "Konstruktion des Lichtweges" B1 S.47

6. Die Totalreflexion

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch auf Seite 44
  2. Experimentiermaterial: Lichtboxen, Prismen
  3. Experimentiermaterial: Tripelspiegel

A. Lies die Lektion "Die Totalreflexion" Seite 44

Notiere in deinem Heft:

  1. Wann entsteht Totalreflexion?
  2. Wie wird der Winkel genannt, bei der Totalreflexion einsetzt?
  3. Zeichne den Strahlengang durch ein Prisma, bei dem eine Totalreflexion beobachtet werden kann.
  4. Übernehme die Tabelle mit den Grenzwinkeln und Stoffpaaren von S. 44
  5. Ist es möglich, am Medienübergang Luft/Wasser eine Totalreflexion zu beobachten?

B. Führe das Experiment "Totalreflexion im Prisma" durch.

Beobachte die Totalreflexion in einem Prisma und fertige ein Versuchsprotokoll an.

Hilfe zum Versuch

7. Aufgabenworkshop

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch auf Seite 48
  2. iPads oder Elmo

A. Beantwortet die Fragen im Heft und bereitet eine Präsentation vor.

Bildet sechs Gruppen. Sobald Ihr fertig seid, fotografiert Eure Lösungen für eine Präsentation.

Gruppe A + Gruppe D
  • A8 S48 Herr und Frau S vor dem Spiegel
  • A15 S48 Strahlengang am Übergang zweier Medien
Gruppe B + Gruppe E
  • A13 S48 Brechungsgesetz
  • A17 S48 Grenzwinkelexperiment
Gruppe C + Gruppe F
  • A14 S48 Versuch zur optischen Dichte
  • A18 S48 Diamant

8. Linsen

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 50-53
  2. Experimentiermaterial: Linsen, Leuchtkasten

A. Recherchiere im Buch

Notiere in deinem Physikheft:

  1. (Sammellinse) Zeichne das Bild B1 a,b,c,d S.51 ab und beschreibe den Strahlengang in b, c und d
  2. Erkläre, warum jede Sammellinse zwei Brennweiten hat.
  3. Beschreibe, wie die Krümmung der Linsenoberfläche die Brennweite verändert.
  4. (Zerstreuungslinse) Zeichne das Bild B2 a,b,c S.53 ab und beschreibe den Strahlengang.

B. Führe die folgenden drei Experimente durch:

  1. Experiment 07: Brennweite
  2. Experiment 08: Sammellinse
  3. Experiment 09: Zerstreuungslinse

C. Folge dem Vortrag des Lehrers zur "Bildkonstruktion".

  1. Siehe auch Bild B1 S.56
  2. Konstruiere das Bild eines Gegenstandes in der Gegenstandsweite g=7cm und der Größe G=2cm, der durch eine Sammellinse der Brennweite f=5cm abgebildet wird. Bestimmen die Größe B und die Bildweite b, sowie die Vergrößerung A=B/G.

HILFE Video der Bildkonstruktion

D. Experimentiere in Gruppen**

  1. Bilde einen Gegenstand auf einem Schirm mit einer Sammellinse ab.
  2. Fertige ein Experimentprotokoll in deinem Experimentierheft an.

E. Beantworte im Heft:

  1. Was passiert, wenn der Gegenstand weiter als der Brennpunkt von der Linse entfernt ist.
  2. Was passiert, wenn der Gegenstand im Brennpunkt der Linse steht.
  3. Was passiert, wenn der Gegenstand zwischen Brennpunkt und Linse steht.

Schaue dazu auf Seite 55 nach oder experimentiere.

9. Das Abbildungs- und Linsengesetz

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 56-57

1. Folge dem Vortrag des Lehrers

2. Überprüfe die Gesetze mit einer Konstruktion und einem Expriment

10. Abbildungen mit Linsen 1

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 54-57

A. Recherchiere im Buch auf S. 54 und beantworte im Heft:

  • Existiert das Bild der Kerze auch ohne Schirm?
  • Wovon hängt die Lage und Größe des mit einer Sammellinse erzeugten Bildes ab?
  • Welche Strahlen benötigen wir für die Strahlenkonstruktion

B. Recherchiere im Buch auf S. 55 und beantworte im Heft:

  • Was passiert, wenn der Gegenstand weiter als der Brennpunkt von der Linse entfernt ist?
  • Was passiert, wenn der Gegenstand im Brennpunkt der Linse steht?
  • Was passiert, wenn der Gegenstand zwischen Brennpunkt und Linse steht?

C. Konstruiere eine Abbildung

Konstruiere drei Abbildungen eines Gegenstandes der Größe G=2cm (in einer Zeichnung) beim Durchgang durch eine Sammellinse der Brennweite f=2cm, wenn

  1. die Gegenstandsweite g=3cm
  2. die Gegenstandsweite g=2cm
  3. die Gegenstandsweite g=1cm beträgt.

11. Abbildungen mit Linsen 2

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 56-57

A. Recherchiere im Buch auf S. 56 und beantworte im Heft:

  • Ist das Bild beim Einsatz einer Blende vollständig? Zeige mithilfe einer Zeichnung.
  • Wie ist der Abbildungsmaßstab definiert?

B. Recherchiere im Buch auf S. 57 und beantworte im Heft:

  • Wie ist das Linsengesetz definiert?

C. Berechne im Heft

Betrachte das Beispiel 2 auf Seite 71 als eine Aufgabe mit Lösung. Führe die Berechnung durch und korrigiere mithilfe der Lösung. In diesem Beispiel geht es um die Berechnung der Brennweite einer Linse mit dem Linsengesetz.

  1. Berechne die Brennweite.
  2. Was bedeutet eine Brennweite mit negativem Vorzeichen?

D. Berechne mit Hilfe des Linsengesetzes

  1. Berechne die Bildweite b bei einem Gegenstand, der 40 cm vor einer Linse mit der Brennweite f = 20cm steht.
  2. Berechne in welcher Entfernung g ein Gegenstand vor einer Linse mit der Brennweite f = 10 cm steht, wenn sein Bild 30 cm hinter der Linse entsteht.

12. Die Vergrößerung

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 62 und 64
  2. Film "5. Tutorial Lupe"

A. Recherchiere im Buch (Textpassage Sehwinkel) auf S. 62 und beantworte im Heft:

  • Was bestimmt der Sehwinkel?
  • Wie hängt die Größe des Bildes auf der Netzhaut vom Sehwinkel ab?
  • Zeichne in einer Zeichung zwei Gegenstände mit unterschiedlicher Gegenstandsweite aber demselben Sehwinkel.

B. Recherchiere im Buch auf S. 62 und beantworte im Heft:

  • A1: Wieso kann der kleine Mond die riesige Sonne gerade eben total verfinstern?

C. Recherchiere im Buch auf S. 64 und beantworte im Heft:

  • Wie wird die Vergrößerung einer Lupe definiert?

D. Bestimme den Nahpunkt deiner Augen.

S64 A2: Der Nahpunkt unser Augen ändert sich im Laufe des Lebens. In jüngeren Jahren beträgt er ca. 8 bis 10 cm, bei älteren Menschen öftmals sogar bis zu 100 cm. Bestimme den Nahpunkt deiner Augen und notiere das Ergebnis im Heft.

E. Wie funktioniert eine Lupe

  • Lies auf Seite 55, was passiert, wenn g < f (Gegenstand liegt zwischen der Linse und Brennpunkt). Tausche dich mit deinem Sitznachbar aus.
  • Schaue den Film "5. Tutorial Lupe" an.
  • Erkläre vor der Klasse, wie eine Lupe funktioniert.
  • Zeichne den Strahlenverlauf beim Einsatz einer Lupe und erkläre schriftlich, was ein virtuelles Bild ist.

F. Experimentiere mit einer Lupe

  • Experimentiere mit einer Lupe in dem du die ausgeteilten Objekte oder Bilder im Buch mit hilfe der Lupe betrachtest.
  • Bestimme die Vergrößerung der Lupe mit Hilfe der ausgeteilten Lineale.
  • Hilfe: Experiment: Die Lupe

13. Mikroskop und Fernrohr

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 65-67
  2. Experimentiermaterial: optische Bank, Linsen, Leuchtlampe, Dauerpräparate für Mikroskopie, Sammellinsen: A:5cm, B:10cm, H=25cm, Zerstreuungslinsen:

A. Baue ein Fernrohr

B. Notiere in deinem Experimentierheft:

  • Welche Linsen hast du für das Okular und das Objektiv gewählt (konkav, konvex, Brennweite)?
  • Experimentiere mit unterschiedlichen Brennweiten, Bild und Gegenstandsweiten, um maximale Vergrößerung zu erreichen. Notiere deine Beobachtung.

C. Baue ein Mikroskop

Führe das Experiment A2 auf Seite 65 durch.

D. Notiere in deinem Experimentierheft:

  • Welche Linsen hast du für das Okular und das Objektiv gewählt (konkav, konvex, Brennweite)?
  • Experimentiere mit unterschiedlichen Brennweiten, Bild und Gegenstandsweiten, um maximale Vergrößerung zu erreichen. Notiere deine Beobachtung.

1. KA 7 Physik

Thema: Anwendung von Brechung und Reflexion von Licht an Grenzflächen.

Inhalt 2020:

Die Inhalte sind im Physikbuch „Impulse 1“ zu finden, und zwar im Kapitel „Licht an Grenzflächen“ Seite 33-48

Zum Kapitel „Licht an Grenzflächen“

Hier sind wir sehr ausführlich vorgegangen und haben fast alle Inhalte des Kapitels besprochen. Schau dir die Seiten genau an! Jede Lektion beinhaltet Hauptaussagen, die fett geschrieben oder mit einem roten Punkt gekennzeichnet sind. Verstehst du diese Aussagen?

Der „Rückblick“ auf Seite 46 wie im Unterricht wiederholt, Konstruktion des Lichtweges S.47 und „Fragen“ auf Seite 48 sind sehr empfehlenswert. Bearbeite diese Aufgaben.

Mein Tipp: Beginne jetzt mit der Vorbereitung!

Wärme

Nach diesem Kapitel könnt Ihr:

  • das Teilchenmodell für den Aufbau der Materie zur Veranschaulichung und Erklärung von Phänomenen und Zusammenhängen anwenden.
  • Aggregatzustände und deren Übergänge benennen und alltäglichen Vorgängen zuordnen.
  • Die Besonderheiten bei der Anomalie des Wassers und seine Bedeutung für das irdische Leben beschreiben.
  • Diffusion mit Hilfe des Teilchenmodells veranschaulichen.
  • Schmelz- und Siedekurven von Wasser aufnehmen und fachgerecht dokumentieren (Temperaturverlauf).
  • mit Hilfe der unterschiedlichen Arten des Wärmetransports Vorgänge in Natur und Umwelt fachlich korrekt erklären.
  • Die Bedeutung von Wärmedämmung im Alltag und ihre Auswirkungen auf die Umwelt erkennen und beurteilen

14. Energie

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seite 90 und 91

A. Lies die Lektion "Wir erhitzen Wasser" Seite 90 und notiere im Heft:

  1. Wie wird die Energie im Buch definiert?
  2. Welche Einheit wird benutzt und mit welchem Buchstaben wird Energie abgekürzt?
  3. Zeichne eine Energietransportkette, bei der Energie von einer elektrischen Quelle auf Wasser übergeht.

B. freiwillig. Experimentiere mit Energieübertragung.

In diesem Zusammenhang ist die folgende Seite zum Experimentieren sehr interessant:

Energieformen und Energieumwandlungen
Zum Starten klicken

C. Lies den Textabschnitt "Energie bei Menschen" Seite 91 und beantworte im Heft:

  1. Woher stammt die Energie beim Fahradfahren?
  2. Warum müssen Räume, in denen sich viele Menschen aufhalten, nicht so stark beheizt werden?

D. Bearbeite folgende Aufgaben im Heft:

  1. A1 S91 Bestimme den Energiegehalt eines Butterbrotes mit Käse.
  2. A2 S91 Wie lange könntest du mit der Energie eines 100-g-Schnitzels joggen?
Abgabe aller Aufträge wie folgt:

Beschäftige dich bitte mit den Aufgaben dann, wenn die Physikstunde regulär nach Stundenplan stattfinden würde. Alles, was du an dem Tag bearbeitet hast, gibst du als Foto per Upload im Schulportal ab.

Wann bearbeiten Was bearbeiten Wie und wann abgeben
ab 1.02.21 Alle Aufträge Am jeweiligen Tag bis 20:00 Uhr per Schulportal

15. Teilchenmodell und Diffusion

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. das Physikbuch auf Seiten 92-93
  2. Demonstrationsexperiment: die Parfümflasche (entfällt im Distanzunterricht)
  3. Demonstrationsexperiment mit Tee im kalten und warmen Wasser

A. Lies die Lektion "Aufbau von Stoffen" Seite 92 und notiere im Heft:

  1. Erkläre, was man als Teilchenmodell bezeichnet.
  2. Erstelle eine Tabelle und beschreibe darin die drei Aggregatzustände (Phasen) von Stoffen, in dem du die Anordnung der Teilchen die Bewegung der Teilchen den Aggregatzuständen zuordnest.

B. Beobachte das Demonstrationsexperiment mit dem Teebeutel.

Das Experiment lässt sich gut selbständig durchführen. Allerdings ist beim Hantieren mit heißem Wasser Vorsicht geboten. Überlege und notiere im Heft:

  1. Was hast du beobachtet?
  2. Formuliere eine Erklärung.

Wie macht man das Teebeutel-Experiment?

C. Führe das Experiment durch und beobachte die Difussion zweier Gase ineinander

Überlege und bereite die Antwort für die anschließende Diskussion.

Diffusion
Zum Starten klicken
  1. Was passiert mit dem Schwerpunkt aller Teilchen einer Gassorte mit der Zeit?
  2. Als was ist die Temperatur eines Gases in der Simulation zu erkennen?
  3. Welche Rolle spielt die Temperatur?

C. Lies die Lektion "Bewegung von Teilchen - Diffusion" Seite 93 und beantworte im Heft:

Was wird als Brownsche Bewegung bezeichnet?

D. Bearbeite folgende Aufgaben im Heft:

  1. A1: Nenne Beispiele, bei denen sich Teilchen von selbst durchmischen.
  2. A2: Was ist die Ursache für die Diffusion?
  3. A3: Warum verteilen sich die Teilchen in Gasen schneller als in Flüssigkeiten und warum in warmen Flüssigkeiten schneller als in kalten?
  4. A4: Was würde mit den Teilchen der Luft passieren, wenn sie sich gar nicht bewegen würden? (Keine Bewegungsenergie, keine Geschwindigkeit)
  5. A1 S109

16. Aggregatzustände

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch (S. 94-96)
  2. Experiment: Wasserkochen, Thermometer, Stoppuhren

A. Erinnere dich (Wiederholung)

  1. Was weißt du über Aggregatszustände und Aggregatzustandsänderung?
  2. Benenne in deinem Heft alle Aggreggatzustände und ihre Übergänge in einem Bild.

B. Recherchiere im Buch und notiere im Heft:

  1. Lies den Textabschnitt "Regelwidriges Verhalten bei Wasser S.95".
  2. Bei welcher Temperatur weist das Wasser die größte Dichte auf?
  3. Welche Temperatur misst man am Boden eines Teiches an der tiefsten Stelle und warum?

C. Führe das Experiment "Wasserkochen" durch.

Fertige ein Versuchsprotokoll in deinem Experimentierheft an. Bei der Interpretation der Messkurve ist der letzte Abschnitt, bei dem das Wasser Kocht besonders interessant. Warum steigt die Temperatur nicht über 100°C? Bei der Interpretation des Kurvenverlaufs kann dir der Text auf S. 96 helfen.

Wer das Experiment nicht selbst durchführen kann, muss es auf Youtube anschauen.

Experiment auf Youtube Im Video kann man die Temperatur (unten im Bild) und die Zeit in Min:Sek (oben rechts) sehen. Entnehme dem Video 10 Messwerte (Paare aus Zeit und Temperatur) für dein Messprotokoll.

Schritte Beschreibung
Aufbau/ Hypothese Beschreibe den Aufbau des Versuchs. Finde einen passenden Titel. Bilde eine Hypotese: "Wie wird die Kurve im Zeit-Temperatur-Diagramm aussehen?" (Zeit=x-Achse, Temperatur=y-Achse)
Durchführung/ Messung Miss die Temperatur und die Zeit während des Wasserkochens.
Auswertung/Interpretation Zeichne ein Diagramm (Zeit=x-Achse, Temperatur=y-Achse) und interpretiere den Verlauf des Graphen.
Abgabe aller Aufträge wie folgt:

Beschäftige dich bitte mit den Aufgaben dann, wenn die Physikstunde regulär nach Stundenplan stattfinden würde. Alles, was du an dem Tag bearbeitet hast, gibst du als Foto per Upload im Schulportal ab.

17. Temperaturänderung durch Mischen und Reiben

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch (S. 98-99)

A. Recherchiere im Buch und überlege:

  • Was passiert mit der Temperatur zweier Körper, die sich berühren? Erkläre im Teilchenmodell den Vorgang.
  • Was musst du beim runterrutschen an einem Kletterseil beachten? Erkläre im Teilchenmodell den Vorgang.
  • Weshalb glüht die Bremsscheibe, wenn man längere Zeit stark bremst? Erkläre im Teilchenmodell den Vorgang.
Abgabe aller Aufträge wie folgt:

Beschäftige dich bitte mit den Aufgaben dann, wenn die Physikstunde regulär nach Stundenplan stattfinden würde. Alles, was du an dem Tag bearbeitet hast, gibst du als Foto per Upload im Schulportal ab.

18. Energietransport

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch (S. 100-103)
  2. Film "Wärmeleitfähigkeit Kupfer, Aluminium, Eisen und Glas"

A. Recherchiere im Buch und notiere im Heft:

  • Welche drei Formen des Energietransportes werden in deinem Physikbuch erklärt?
  • Gib jeweils ein Beispiel für diese Form des Energietransportes an.

B. Überlege:

  • Warum trägt man im Sommer oft helle Kleidung?
  • Warum werden beim Hausbau oft Hohlblocksteine verwendet?

C. Bearbeite die Aufgabe im Heft

A17 S110

Abgabe aller Aufträge wie folgt:

Beschäftige dich bitte mit den Aufgaben dann, wenn die Physikstunde regulär nach Stundenplan stattfinden würde. Alles, was du an dem Tag bearbeitet hast, gibst du als Foto per Upload im Schulportal ab.

19. Aufgabenworkshop 1

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch

GRUPPENARBEIT

A. Beantwortet die Fragen im Heft und bereitet eine 5 minütige Präsentation aus Fotos im iPad vor.

Gruppe A + Gruppe D

  • Erkläre, warum sich Körper gleicher Temperatur unterschiedlich warm anfühlen können. Recherchiere dazu auf S.101
  • Beschreibe und erkläre: Was beobachtet man, wenn man zwei gleiche Thermometer in die Sonne legt, von denen eines mit schwarzem Papier und das andere mit Aluminiumfolie um- wickelt ist?

Gruppe B + Gruppe E

  • S.108 B1: Erkläre. Wie zeigt dieser Versuch, dass Wasser ein schlechter Wärmeleiter ist?
  • S.108 B3: Erkläre. Wie wird Energie vom Kachelofen zu den Personen und der Katze übertragen?

Gruppe C + Gruppe F

  • S.108 B4: Erkläre was der Spiegel hier bewirkt.
  • Beschreibe und erkläre: Was beobachtet man, wenn man einen Holzstab und einen Metallstab gleicher Temperatur in die Hand nimmt?

EINZELARBEIT

Beantworte in deinem Heft:

  • A.1 S.104: Erläutere, warum wir in nasser Bekleidung schnell frieren. Überlege, was hat dieses Phänomen mit der Temperaturkurve beim Experiment "Wasserkochen" zu tun?
Abgabe aller Aufträge wie folgt:

Beschäftige dich bitte mit den Aufgaben dann, wenn die Physikstunde regulär nach Stundenplan stattfinden würde. Alles, was du an dem Tag bearbeitet hast, gibst du als Foto per Upload im Schulportal ab.

20. Aufgabenworkshop 2

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Das Physikbuch

Wähle nach Interesse und beantworte unter Verwendung der Fachsprache drei der folgenden Fragen und Aufgaben in deinem Heft:

  • S.109 A3, A5, A6, A7, A10
  • S.110 A11, A13, A24, A25, A26

21. Plakat Wärme

A. Bildet Gruppen und erstellt ein Plakat zum Thema "Wärme"

Grupe Thema
A Formen des Wärmetransportes
B Stoffe und ihre Wärmeleitfähigkeit
C Die Thermoskanne, Aufbau und Funktionsweise
D Wie dämme ich ein Haus?
E Wärmende Kleidung und Rettungsfolie
F Phänomene der Wärmestrahlung

B. Gallery Walk

Hänge dein Plakat an die Wand. Eine Person aus der Gruppe bleibt beim Plakat, um Fragen zu beantworten. Der Rest der Gruppe schaut sich die anderen Plakate an.

2. KA 7 Physik

Thema: Optische Geräte und Wärmeausbreitung.

Inhalt 2024:

Die Inhalte sind im Physikbuch „Impulse 1“ zu finden, und zwar im Kapitel „Optische Geräte“ Seite 49-72 und Kapitel „Wärmeausbreitung“ Seite 89-110

Zum Kapitel „Optische Geräte“

Das Buch behandelt die Inhalte viel ausführlicher als wir. Wiederholt vor allem Folgendes:

  • Das Abbildungsgesetz
  • Das Linsengesetz, Beispiel einer Rechnung Beispeil 2 S. 71
  • Strahlengang durch eine Sammellinse und durch eine Zestreuungslinse, Buch Seite 51 bis 52, Aufgabe 5 Seite 71
  • Konstruktion eine Abbilung mit einer Sammellinse. Siehe Heft oder z.B. Aufgabe 6 oder Aufgabe 9 Seite 71
  • Einzeichnen der Bildweite, Gegenstandsweite, Bildgröße, Gegenstandsgröße und der Brennweite in einer Konstruktionszeichnung.
  • Was passiert, wenn sich ein Gegenstand zwischen der Sammellinse und ihrem Brennpunkt befindet (Prinzip einer Lupe). Buch Bild B2 Seite 55.
  • Was ist der Sehwinkel, Buch Seite 62
  • Fehlsichtigkeit, Kurzsichtigkeit und Weitsichtigkeit. Unterschiede, Buch Seite 62 Bilder B3 und B4 mit Text.
  • Mikroskop und Fernrohr: Linsen bennenen (Objektiv, Okular), erklären dass das Okular als Lupe arbeitet. Der Strahlengang durch die Geräte muss nicht erklärt werden.
Zum Kapitel „Wärmeausbreitung“

Wir haben uns hier viel stärker am Buch orientiert, dennoch sind die Inhalte im Buch etwas ausführlicher behandelt als im Unterricht. Wiederholt vor allem Folgendes:

  • Wie wird Energie definiert? Seite 90
  • Aufbau der Stoffe, Teilchenmodell, Seite 92
  • Bewegung von Teilchen, Diffusion, Seite 93
  • Namen der Aggregatzustände und ihrer Übergänge
  • Regelwidriges Verhalten bei Wasser, Seite 95
  • Temperaturverlauf beim Wasserkochen.
  • Temperaturerhöhung durch Reibung. Erklären im Teilchenmodell, Seite 99
  • Energietransport in Materie (Wärmeleitung), Seite 100-101
  • Energietransport mit Materie (Wärmemitführung), Seite 102
  • Energietransport ohne Materie (Wärmestrahlung), Seite 103
  • Wie funktioniert Wärmedämmung? Im Buch ist es sehr umfangreich auf Seiten 106-107 dargestellt. Wichtig ist es zu wissen, dass bei Wärmedämmung der Wärmetransport nach Möglichkeit verhindert wird, es sollen also wenig Wärmeleitung, wenig Wärmemitführung und wenig Wärmestrahlung auftreten.

Mein Tipp: Beginne jetzt mit der Vorbereitung!

Elektrizität

Die Schülerinnen und Schüler:

  • können elektrostatische Phänomene untersuchen und daran Fragestellungen entwickeln, die mit Experimenten überprüft werden.
  • weisen elektrische Ladung, Ladungstrennung und Kräfte zwischen den Ladungen im Experiment nach und wenden geeignete Modelle zur Veranschaulichung der Zusammenhänge an.
  • veranschaulichen das elektrische Feld mit Hilfe geeigneter Modelle.
  • bauen einfache Stromkreise, die zur Untersuchung von elektrischer Leitfähigkeit und von Phänomenen in der Parallel- und Reihenschaltung dienen.
  • setzen Stromkreise fachgerecht in Schaltpläne und Schaltsymbole um und erkennen im Versuch und im Schaltbild geschlossene und offene Stromkreise.
  • bewerten Gefahren des elektrischen Stroms im Alltag.
  • wenden einfache Modelle vom Stromkreis zur Veranschaulichung von Zusammenhängen an.

22. Schaltpläne und Schaltzeichen

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Physikbuch S. 119
  2. Experimentiermaterial (Lämpchen, Battereien, Multimeter) oder Internetzugang und das virtuelle Gleichstromlabor.

A. Notiere im Heft:

  1. Zeichne die Schaltzeichen in B4 ab.
  2. Zeichne den Schaltplan B3 ab und ordne den Schaltzeichen die richtigen Bezeichungen zu (A1 S119)

B. Recherchiere im Physikbuch auf S. 129 "Wir messen Stromstärken" und notiere im Heft:

  1. Notiere den Buchstaben (Formelzeichen), mit dem die Stromstärke abgekürzt.
  2. Notiere die Einheit der elektrischen Stromstärke und ihre Kurzbezeichnung.

C. Baue einen Stromkreis

Baue einen Stromkreis aus einer Batterie, einem Lämpchen und einem Strommessgerät, mit dem du die Stromstärke durch das Lämpchen misst.

Klick auf das Bild unten.

Stromkreise schalten: Virtuelles Gleichstrom-Labor

Notiere in deinem Experimentierheft:

  1. Zeichne den Schaltplan und notiere die elektrische Stromstärke, die durch das Lämpchen fließt.
  2. Fertige ein Foto oder besser einen Screenshot von deinem virtuellen Gleichstromlabor und gebe es auf dem Portal an.

23. Leitfähigkeit

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Physikbuch S 120
  2. Schülerexperiment zur Leitfähigkeit

A. Recherchiere im Physikbuch S. 120 und notiere im Heft:

  • Nenne drei besonders gute und drei besonders schlechte Leiter.
  • Welche Stofe nennt man Isolatoren?
  • Ist der menschliche Körper ein guter Leiter?

B. Bearbeite die folgenden Aufgaben im Heft:

  • V4 S120 Untersuche Werkzeuge des Elektrikers (B2). Warum sind die Griffe mit Kunststoff oder Gummi überzogen?
  • V1 S120 Schneide das Reststück eines Elektrokabels auf. Untersuche seinen Aufbau (B1). Welche Bedeutung haben die einzelnen Bestandteile, z. B. das teure Metall Kupfer?

C. Finde Isolatoren und Leiter in deinem Haushalt.

  • Fertige ein Foto von einem Isolator und einem Leiter an und sende mir das Foto zu.

D. Untersuche mit der Prüfstrecke die Leitfähigkeit von verschiedenen Stoffen.

Notiere in Deinem Experimentierheft:

  • Zeichne den Schaltplan der Prüfstrecke (B3 S120).
  • Untersuche 6 verschiedene Stoffe auf Leitfähigkeit und notiere die Ergebnisse.

24. Ladungseigenschaften

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Diese zwei PDF-Seiten (Benutzername: hvgg Passwort: ist dir bekannt)

A. Recherchiere im PDF und notiere in deinem Heft:

  • Welche Stoffe lassen sich durch Reibung elektrisch aufladen, Leiter, Nichtleiter oder beide?
  • Welche Arten von Ladungen gibt es?
  • Welche Kraftwirkung stellt man zwischen den Ladungen fest? Zeichne dazu ein Bild. (z.B. B1b S67 im PDF)
  • Was passiert, wenn sich Ladungen neutralisieren?
  • Ist in allen Körpern elektrische Ladungen vorhanden?
  • Wie funktioniert das Aufladen eines Kunststofstabs durch Reibung an einem Filztuch? (B3 S67 im PDF)

B. Wenn du willst:

Wenn dich das Thema interessiert oder du nicht alles verstanden hast, kannst du dir diese Videos anschauen:

25. Ladungseigenschaften 2

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Zugang zum Internet

A. Schaue dir das youtube Video an.

Du musst das Elektroskop nicht nachbauen.

B. Beobachte das Experiment und protokolliere

Beobachte das Demoexperiment "Influenz mit einem Leiter"

  • Protokolliere in deinem Heft das Experiment.
  • Beschreibe das Experiment und erkläre, warum man einen Zeigerausschlag beobachtet.

C. Beobachte das Experiment und protokolliere

Beobachte das Demoexperiment "Polarisation eines Nichtleiters" (Syroporkugel)

  • Protokolliere in deinem Heft das Experiment:
  • Beschreibe das Experiment und erkläre das Verhalten der Styroporkugel.

D. Recherchiere auf LeifiPhysik Abb. 6

Notiere in deinem Heft:

  • Was bezeichnet man als einen Faraday'schen Käfig?

E. Beobachte das Demoexperiment "Der Faraday'scher Käfig"

Protokolliere in deinem Heft das Experiment:

  • Aufbau, Durchführung/Beobachtung, Interpretation.

F. Recherchiere auf der Website und notiere im Heft.

Untersuche die Wechselwirkung zwischen zwei Punktladungen mit Hilfe der Abb. 1 auf LeifiPhysik Kraft zwischen den Ladungen

  • Mit welchem Buchstaben werden Kräfte und mit welchem Ladungen bezeichnet?
  • Zeichne zwei Kugeln, die zwei Ladungen symbolisieren und die dazugehörigen Kräfte als Pfeile.
  • Was kannst du beobachten, wenn a) sich der Abstand zwischen den Ladungen ändert und b) sich die Ladung ändert.

26. Reihen- und Parallelschaltung

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Physikbuch S 122
  2. Internetzugang

A. Recherchiere im Buch auf S. 122 und beantworte im Heft:

  1. Betrachte das Bild B2 und B3 S122 und wie die Lämpchen angeordnet sind.
  2. Fertige je einen Schaltplan der Anordnung in B2 und B3 an und bennene die Schaltungsart.
  3. Beschreibe, was die jeweilige Schaltungsart ausmacht.
  4. Was passiert, wenn eins der Geräte im Schaltkreis ausgeschaltet wird?
  5. Welche Schaltungsart wird also bei dir zuhause bei Lampen und Steckdosen angewendet?
  6. Die Batterie liefert in B2 und in B3 jeweils eine Spannung von 6V. Welche Nennspannung haben die Lämpchen in der Schaltung B2 und welche in B3?

B. Bearbeite folgende Aufgaben im Heft:

  • Aufgabe A12 S135
  • Beispiel 2 S134. Zeichne die Schaltung B2 S134 ab und markiere in einer anderen Farbe den Stromkreis (wie fließt der elektrische Strom), wenn man das Lämpchen L1 aus der Fassung drehen würde.

C. Baue eine Reihen- und eine Parallelschaltung

D. Wenn du willst:

Wenn dich das Thema interessiert oder du nicht alles verstanden hast, kannst du dir diese Videos anschauen:

27. Besondere Schaltungen

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Physikbuch S. 123
  2. Experimentiermaterial: Lämpchen, Schalter, Batterien / oder entsprechende Simulation

Bearbeite die Aufträge und fertige anschließend Fotos deiner Lösungen und schicke sie mir per Dateiupload zu. Ich werde eine oder zwei Müsterlösungen in der Tafelmitschrift veröffentlichen.

A. Recherchiere im Buch und beantworte im Heft:

Zeichne die Schaltpläne folgender Schaltungen

  • UND-Schaltung
  • ODER-Schaltung
  • Ampelschaltung
  • Wechselschaltung

B. Baue die Schaltungen nach.

Baue die vier oben gezeichneten Schaltungen mit echtem Material oder mit Hilfe der unteren Simulation nach. Fertige jeweils Fotos oder Screenshots deines Aufbaus an und sende sie mir per Schulportalupload zu.

Stromkreise schalten: Virtuelles Gleichstrom-Labor

C. Bearbeite folgende Aufgaben

  • A16 S135
  • A17 S135

D. Optionaler Heimversuch: Der Elektromagnet

Wenn du willst. Wenn du die Möglichkeiten hast, baue einen Elektromagneten und probiere seine magnetische Wirkung aus. Fotografiere deinen Aufbau und gib das Foto oder die Fotos per Schulportal ab.

E. Optionales Experimentprotokoll mit Word: Der Elektromagnet

Wenn du willst. Wenn du einen Elektromagneten selbst gebaut hast oder das obere Video angeschaut hast, dann kannst du ein Experimentprotokoll zu diesem Versuch erstellen. Dabei möchte ich, dass du das Experimentprotokoll mit Microsoft Word oder einem anderen Textverarbeitungsprogramm (Pages z.B.) schreibst. Wie du ein Versuchsprotokoll schreibst, kannst du hier nachlesen: Versuchsprotokoll schreiben.

28. Das Elektrische Feld

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Demoexperimente mit dem Bandgenerator/ Influenzmaschine und Grieskörner
  2. Die Website LeifiPhysik

A. Beobachte das Demoexperiment "Darstellung der elektrischen Feldlinien mit Grieskörnern"

Youtube Video: Grießkörnerversuch (Elektrische Feldlinien)

B. Notiere in deinem Heft

Die Anordnuung der polarisierten Grießkörner entspricht ungefähr dem Verlauf der elektrischen Feldlinien.

  • Zeichne die Feldlinien zwischen negativ und postiv geladenen Punktladungen.
  • Zeichne die Feldlinien zwischen negativ und postiv geladenen Platten eines Plattenkondensators.

C. Recherchiere auf LeifiPhysik

D. Notiere in deinem Heft:

  • Schau dir die Animation zur Polarisiation der Nichtleiter (also der Grießkörner in Abb. 2) an und erkläre mit Hilfe einer eigenen Zeichnung die Entstehung der Feldlinien im vorherigen Experiment.
  • Zähle weitere Eigenschaften der Feldlinienbilder auf.

29. Sicherheit im Haus. Was ist ein Kurzschluss?

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Physikbuch S130 und S131

A. Wir sprechen über die elektrische Stromstärke

  • Recherchiere auf Seite 127. Welche Wirkung hat der elektrische Strom auf die Temperatur des Leiters?
  • Recherchiere auf Seite 128. Wie wird die elektrische Stromstärke gemessen?

B. Schaue dir das Experiment V1 S130 an und bereite eine mündliche Antwort vor.

  • Was passiert im Experiment V1?
  • Wie kannst du das Verhalten erklären?

C. Studiere die Schaltungen im Experiment V2 S130.

  • Was passiert im Experiment V2?
  • Wie kannst du das Verhalten erklären?
  • Zeichne die Schaltung B2a ab und erkläre schriftlich im Heft, was in der Schaltung passiert.

D. Recherchiere auf Seite 130 und beantworte im Heft

  • Was wird als Kurzschluss bezeichnet?
  • Warum ist ein Kurzschluss gefährlich?

E. Recherchiere auf Seite 131 und beantworte im Heft

  • Wie funktioniert eine Schmelzsicherung und wo wird sie benutz?
  • Aufgabe 18 Seite 135. (Wie funktioniert ein Sicherungsautomat (automatsiche Sicherung)).

30. Elektrizität und Magnetismus

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Leifiphysik
  2. Impulse 1 S.124-125 "Die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes"

A. Informiere dich auf Leifi und im Physikbuch

B. Bearbeite die folgenden Quizes und Aufgaben

C. Bearbeite die folgenden Quizes und Aufgaben

31. Gefahren des elektrischen Stromes

Für diese Einheit braucht ihr:

  1. Eine Begriffsliste
  2. Drei Filme

A: Physik-Bingo

Überlege dir 9 Begriffe aus den Bereichen Optik, Wärme und Elektrizität.

B: Schaue dir den Film "Vorsicht, Elektrizität! Napo zeigt die Gefahren" an

  • Schreibe drei gefährlichse Situationen, die wegen eines unsachgemäßen Umgangs mit dem elektrischen Strom entstehen können.
  • Schaue den Film an und notiere eine weitere Situation, die für dich neu war.

C: Schaue dir den Film "Elektroschock am Weidezaun" an

Das elektronische Gerät erzeugt aus 12 Volt Impulse von bis zu 15.000 Volt von sehr kurzer Dauer (0,1 bis 0,3 Millisekunden). Dadurch wird die Energie – je nach zu hütender Tier-Größe und je nach Zaunlänge – auf 0,1 bis 5 Joule begrenzt und ist für Tier und Mensch ungefährlich (aus Wikipedia, 1.07.2020)

  • Zeichne ein Strichmännchen, das einen Elektrozaun berührt und den Weg des elektrischen Stromes durch seinen Körper.
  • Zeichne zwei Strichmänchen, die sich an der Hand halten. Das eine Strichmännchen berührt den Elektrozaun. Wie fließt der elektrische Strom durch beide?
  • Schau dir den Fim an.
  • Hast du etwas Neues erfahren?
  • Warum können Vögel auf elektrischen Hochspannungsleitungen sitzen, ohne sich in Gefahr zu bringen?

D: Schaue dir den Film "Elektrische Sicherheit" an

  • Warum sollte man nicht mit der Gabel im Toster nach Brot herumstochern?
  • Schaue dir den Film an.

Experimente

Versuchsprotokoll Anleitung

Experiment 01: Das Reflexionsgesetz

Experiment 02: Die Ebenen Spiegel

Experiment 03: Der Hohlspiegel

Experiment 04: Der Wölbspiegel

Experiment 05: Die Lichtbrechung

Experiment 06: Die Dispersion

Experiment 07: Totalreflexion

Experiment 08: Die Brennweite und Krümmung der Linse

Experiment 09: Der Strahlenverlauf durch eine Linse

Experiment 10: Die dünne Sammellinse

Experiment 11: Die dünne Zerstreuungslinse

Experiment 12: Die Abbildung

Experiment 13: Die Lupe

Experiment 14: Das Fernrohr

Experiment 15: Das Wasserkochen

THEMEN DER KLASSE 7: Optik, Wärme, Elektrizität

Impressum

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an:

Thomas Pawletko
Heinrich-von-Gagern-Gymnasium
Bernhard-Grzimek-Allee 6-8
60316 Frankfurt am Main
Telefon: 069 212-35150 | Fax: 069 212-40537 | Schulhomepage