• Level C: Wie ist ein Körper geladen Vergleich von Ladungen mit der Glimmlampe – Versuchsvorbereitung
  • Elektrische Felder
  • Versuchsanleitung
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    Level B: Wie stark ist ein Körper geladen? Vergleich von Ladungsbeträgen am Elektroskop – Versuchsnachbereitung




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    Level B: Wie stark ist ein Körper geladen? Vergleich von Ladungsbeträgen am Elektroskop – Versuchsnachbereitung


    Kompetenzbereich

    Kompetenzbereich 2

    Erkenntnisgewinnung

    Lernfortschritt

    LFS 2+3

    Materialien/Titel

    Elektrostatik – Elektrische Ladungen – Versuchsnachbereitung – Level B




    Physik

    Ph02.02.06

    Kompetenz:

    • Ich kann die elektrischen Anziehungs- und Abstoßungsreaktionen beschreiben.

    • Ich kann die Stärke von elektrischen Ladungen vergleichen.

    • Ich kann die Ladungsart mit einer Glimmlampe bestimmen.

    • Ich kann einen Ballon elektrisch laden.

    • Ich kann verschiedene Stäbe elektrisch laden.

    • Ich kann mit einem Elektroskop den quantitativen Ladungszustand auswerten.

    LernPROJEKT

    LernTHEMA

    LernSCHRITT




    Hauptbezug:

    • Ich kann physikalische Arbeitsweisen nachvollziehen und beschreiben.

    • Ich kann einfache physikalische Experimente nach Anleitung durchführen und auswerten.

    Weitere Bezüge:

    • Ich kann einfache physikalische Sachverhalte umgangssprachlich beschreiben.

    Aufgaben:


    Bevor Sie Ihr Experiment protokollieren beantworten Sie alleine schriftlich die folgenden Fragen zum Experiment:

    1. Nennen Sie die Zeigeranzeigen von den beiden Luftballonversuchen.

    1. Nennen Sie, wann der Zeiger stärker ausgeschlagen hat. Beim ersten Ballonversuch oder beim zweiten.

    2. Nennen Sie die Reaktion beim Berühren des Elektroskops mit den Fingern.

    3. Nennen Sie die Reaktion, die das Elektroskop zeigt, wenn Sie mit den Kunststoffstab am Metallteller abstreifen.

    4. Nennen Sie die Reaktion, die das Elektroskop zeigt, wenn Sie mit den Glasstab am Metallteller abstreifen.

    5. Ein Stab ist positiv geladen, der andere negativ. Können Sie am Elektroskop erkennen, welcher Stab wie geladen ist? Antworten Sie mit einem ganzen Satz, ein „Ja“ oder „Nein“ reicht nicht aus.

    6. Protokollieren Sie das Experiment. Gliedern Sie Ihr Protokoll nach den folgenden Punkten.

      1. Benötigtes Material:

      2. Versuchsaufbau (Skizze):

      3. Versuchsdurchführung:

      4. Beobachtungen:

      5. Ergebnis: (Werden Sie hier ganz allgemein. Zum Beispiel könnte der erste Satz so beginnen: „Ein Elektroskop kann nur …“.


    Nachdem Sie die Aufgaben schriftlich beantwortet haben, besprechen Sie die Lösungen mit Ihren Gruppenmitgliedern. Anschließend erstellen Sie gemeinsam ein Infoplakat für Ihre Mitschülerinnen und Mitschüler. Überlegen Sie sich, wie Sie das Ergebnis den Mitschülerinnen und Mitschülern am besten präsentieren können.

    Level C: Wie ist ein Körper geladen? Vergleich von Ladungen mit der Glimmlampe – Versuchsvorbereitung


    Kompetenzbereich

    Kompetenzbereich 2

    Erkenntnisgewinnung

    Lernfortschritt

    LFS 2+3

    Materialien/Titel

    Elektrostatik – Elektrische Ladungen – Versuchsvorbereitung – Level C




    Physik

    Ph02.02.07

    Kompetenz:

    • Ich kann die elektrischen Anziehungs- und Abstoßungsreaktionen beschreiben.

    • Ich kann die Stärke von elektrischen Ladungen vergleichen.

    • Ich kann die Ladungsart mit einer Glimmlampe bestimmen.

    • Ich kann einen Ballon elektrisch laden.

    • Ich kann verschiedene Stäbe elektrisch laden.

    • Ich kann mit einem Elektroskop den quantitativen Ladungszustand auswerten.

    LernPROJEKT

    LernTHEMA

    LernSCHRITT




    Hauptbezug:

    • Ich kann physikalische Arbeitsweisen nachvollziehen und beschreiben.

    • Ich kann einfache physikalische Experimente nach Anleitung durchführen und auswerten.

    Weitere Bezüge:

    • Ich kann einfache physikalische Sachverhalte umgangssprachlich beschreiben.

    Vorgehen:


    Lesen und bearbeiten Sie den Informationstext und die Anleitung. Beantworten Sie dann die Fragen am Ende des Textes schriftlich.

    Elektrische Felder


    Körper sind meistens elektrisch neutral geladen. Sie können aber sowohl positiv als auch negativ geladen werden. Für uns Menschen ist es unmöglich durch Hinschauen festzustellen, wie ein Körper elektrisch geladen ist. Dazu gibt es als Hilfsmittel eine Glimmlampe.

    Eine Glimmlampe besteht aus zwei Metalldrähten in einem Glaskolben. Die Metalldrähte sind an den äußeren Metallkontakten befestigt und berühren sich nicht. In dem Glaskolben befindet sich meistens Neon unter niedrigem Druck. Kommt die Glimmlampe mit vielen Elektronen in Kontakt, leuchtet die Seite der Glimmlampe, an der mehr Elektronen anliegen. Beim Leuchten der Glimmlampe fangen die Elektronen an, ans andere Ende der Lampe und dort in den berührenden Körper zu wandern. Dann stehen die Elektronen nicht mehr zum Leuchten zur Verfügung. Weitere Elektronen müssen herbeigeschafft werden oder die Lampe hört auf zu leuchten.


    Versuchsanleitung


    1. Überprüfen Sie Ihr Material. Sie brauchen:

    • 1 Luftballon,

    • 1 Glasstab,

    • 1 Metallkugel auf Kunststoffstab,

    • 1 Baumwolltuch,

    • 1 Wimshurstmaschine und

    • 1 Glimmlampe.

    1. Drehen Sie die Kurbel an der Wimshurstmaschine langsam und gleichmäßig.

    2. Halten Sie die Glimmlampe mit den Metallkontakten mal an die eine Metallkugel der sich drehenden Wimshurstmaschine, mal an die andere. Beobachten Sie die Glimmlampe.

    3. Während des Drehens der Wimshurstmaschine berühren Sie mit der Metallkugel auf Kunststoffstab eine der Metallkugeln der Wimshurstmascchine. Anschließend berühren Sie mit der Glimmlampe die Metallkugel auf Kunststoffstab. Beobachten Sie die Glimmlampe.

    4. Stoppen Sie die Wimshurstmaschine.

    5. Reiben Sie möglichst lange und kräftig mit dem Baumwolltuch die Metallkugel auf Kunststoffstab und halten Sie anschließend die Glimmlampe an die Metallkugel. Beobachten Sie die Glimmlampe. Das Ergebnis ist nur sehr kurz zu sehen. Wiederholen Sie gegebenenfalls diesen Teil.

    6. Reiben Sie möglichst lange und kräftig mit dem Baumwolltuch den Glasstab und ziehen Sie anschließend die Glimmlampe an dem Glasstab entlang. Beobachten Sie die Glimmlampe. Das Ergebnis ist nur sehr kurz zu sehen. Wiederholen Sie gegebenenfalls diesen Teil.

    7. Blasen Sie den Luftballon auf. Reiben Sie möglichst lange und kräftig mit dem Baumwolltuch den Luftballon und ziehen Sie anschließend die Glimmlampe an dem Luftballon entlang. Beobachten Sie die Glimmlampe. Das Ergebnis ist nur sehr kurz zu sehen. Wiederholen Sie gegebenenfalls diesen Teil.

    8. Räumen Sie den Versuch auf.

    Aufgaben


    1. Nennen Sie den Verwendungszweck, zu dem eine Glimmlampe benutzt wird.

    1. Beschriften Sie das Bild einer Glimmlampe mit den einzelnen Bauteilnamen.






    Bilder des LS




    1. Beschreiben Sie, wann die Seite der Glimmlampe leuchtet, die an den Probekörper gehalten wird.

    2. Beschreiben Sie, wann die Seite der Glimmlampe leuchtet, die von dem Probekörper weg zeigt.

    3. Beschreiben Sie, warum die Glimmlampe irgendwann erlischt.

    4. Nennen Sie die benötigten Materialien.

    5. Das Experiment besteht aus zwei Teilen. Beschreiben Sie, was Sie im ersten Teil machen.

    6. Nennen Sie die Materialien, die Sie im ersten Teil brauchen.

    7. Beschreiben Sie, was Sie im zweiten Teil des Experimentes machen.

    8. Nennen Sie den letzten Arbeitsschritt.


    Nachdem Sie die Aufgaben schriftlich beantwortet haben, besprechen Sie die Lösungen mit Ihren Gruppenmitgliedern. Anschließend stellen Sie Ihrer Lehrerin oder Ihrem Lehrer die Lösungen vor und bekommen von ihm die Versuchsmaterialien.

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