Die verzögerte Bewegung
EXTRA: Sicherheitsabstand im Straßenverkehr
Anhalte- und Bremsweg
206–209
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– beschreiben und beurteilen Verkehrsmittel unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten
– beschreiben und bewerten typische Verhaltensweisen im Straßenverkehr unter dem Sicherheitsaspekt
– argumentieren mithilfe von Diagrammen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen und von Exponentialfunktionen
– stellen Zusammenhänge in Form von graphischen Darstellungen dar
– verwenden t-s- und t-v-Diagramme zur Beschreibung geradliniger, auch gleichmäßig beschleunigter Bewegungen
– erläutern die entsprechenden Bewegungsgleichungen in einfachen Fällen
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Die verzögerte Bewegung als Umkehrung der beschleunigten Bewegung
Sicherheitsabstände im Straßenverkehr
Unterscheidung zwischen Anhalteweg und Bremsweg
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1
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Trägheit
LEXIKON: Sicherheitssysteme
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210/211
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– beschreiben und beurteilen Verkehrsmittel unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten
– beschreiben und bewerten typische Verhaltensweisen im Straßenverkehr unter dem Sicherheitsaspekt
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Trägheit als Eigenschaft eines Körpers, seinen Bewegungszustand beizubehalten
Sicherheitssysteme in Fahrzeugen
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1
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Das Newton'sche Kraftgesetz
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212/213
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– stellen Zusammenhänge in Form von graphischen Darstellungen dar
– verwenden die Grundgleichung der Mechanik zur Lösung ausgewählter Aufgaben und Probleme
– erläutern die sich daraus ergebende Definition der Krafteinheit
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Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung
Newton’sches Kraftgesetz
F = m· a
Definition der Krafteinheit 1N
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2
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Bewegung und Energie
EXTRA: Auto und Fahrrad im Vergleich
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214/215
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– nennen Fachbegriffe für verschiedene Formen der Energie
– nennen den Energieerhaltungssatz und erklären mit seiner Hilfe einfache natürliche und technische Energieumwandlungsprozesse
– erläutern Energieumwandlungsketten aus Natur, Alltag und Technik
– beschreiben und beurteilen Verkehrsmittel unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten
– beschreiben und bewerten typische Verhaltensweisen im Straßenverkehr unter dem Sicherheitsaspekt
– wechseln zwischen sprachlicher, graphischer und algebraischer Darstellung eines Zusammenhanges
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Energieumwandlungen bei Fahrzeugen
Energieentwertung
Energieenthaltung
Energieeinsparung durch Nutzen des Fahrrades
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0
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Die Kreisbewegung
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216/217
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Die Kurvenfahrt
Die Kreisbewegung als beschleunigte Bewegung
Umdrehungsgeschwindigkeit
Winkelgeschwindigkeit
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0
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Zusammenfassung
Aufgaben
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218/219
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Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Körper und Bewegung“ zusammengefasst.
Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.
(Lösungen ab S. 430)
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0
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7 Schwingungen und Wellen (S. 220–249)
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1
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WERKSTATT: Schwingungen machen Töne
Hoch und tief, laut und leise
Schallarten
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222–225
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Schall (Werkstatt S. 222 V2)
Schallquellen
Hohe und tiefe Töne (Werkstatt S. 222 V1)
Unterschiedliche Schallarten
Schall sichtbar gemacht (Werkstatt S. 222 V3)
Tonhöhe
Frequenz
Lautstärke
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2
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WERKSTATT: Schallstärke – Lautstärke
Schallstärke und Lautstärke
Lärm schadet dem Gehör
WERKSTATT: Musikinstrumente selbst gebaut
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226–229
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Lautstärkemessung (Werkstatt S. 226 V1 – 4)
Maßeinheit der Lautstärke: db(A)
Zusammenhang zwischen Lautstärke und Frequenz eines Tones (subjektive Wahrnehmung der Lautstärke)
Lärm kann schaden
Lärmschutzmaßnahmen
Bau unterschiedlicher Musikinstrumente (Werkstatt S. 229 V1 – 4)
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2
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Schallausbreitung – Schallträger
Die Schallgeschwindigkeit
Schallausbreitung im Teilchenmodell
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230–233
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– erklären Phänomene aus Natur und Technik mit der Wechselwirkung von Licht oder Schall mit Materie
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Schall benötigt einen Schallträger
Schallausbreitung in Luft
Schallausbreitung in festen und flüssigen Körpern
Die Schallgeschwindigkeit (als Stoffeigenschaft)
Darstellung der Schallausbreitung mithilfe des Teilchenmodells
Gute und schlechte Schallträger (Werkstatt S. 234 V3)
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2
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WERKSTATT: Schall wahrnehmen
Die Ohren als Schallempfänger
Schall, den wir nicht hören
EXTRA: Ultraschall in Medizin und Technik
EXTRA: Schall in der Natur
EXTRA: Das Kino zu Hause
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234–239
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– beschreiben den Aufbau und die Funktion ausgewählter Sinnesorgane
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Das Ohr als Schallempfänger
Aufbau des Ohres
Eingeschränkt hören (Werkstatt S. 234 V1)
Richtungshören (Werkstatt S. 234 V2)
Richtungshören mithilfe der Musikanlage zuhause bzw. im Kino
Ultraschall
Nutzen des Ultraschalls in Medizin und Technik
Infraschall
Ultraschall und Infraschall bei Tieren
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1
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Resonanz
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240/241
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Resonanz (S. 241 V1)
Eigenfrequenz (S. 241 V2)
Erzwungene Schwingungen
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1
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Schwingungen
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242/243
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Schwingende Bewegungen
Amplitude und Elongation
Schwingungs-Periode und Frequenz
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1
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Wellen
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244/245
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Was sind Wellen?
Ausbreitung einer Welle
Wellenlänge, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen
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0
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Eine CD für die Schulband
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246/247
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Berufsvorbereitung
Berufe zum Thema Akustik
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0
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Zusammenfassung
Aufgaben
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248/249
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Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Schwingungen und Wellen“ zusammengefasst.
Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.
(Lösungen ab S. 431)
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0
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8 Elektrische Ladungen – elektrische Stromkreise (S. 250–273)
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2
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Elektrisch geladene Körper
WERKSTATT: Elektrisch geladene Körper
Elektrische Kräfte
Woher kommen die Ladungen?
Das Elektroskop
EXTRA: Blitz und Donner
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252–257
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– beschreiben ein erweitertes Kern-Hülle-Modell
– erklären Kraftwirkungen mit speziellen Eigenschaften (Ladung, Masse, Magnetismus) der Körper
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Körper werden elektrisch geladen und entladen (Werkstatt S. 253 V1 – V5)
Reibungselektrizität
positive und negative Ladungen
Die Glimmlampe als Nachweis der Ladungsart
Das Elektroskop als Nachweis von Ladungen und der Größe der Ladungen
Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen geladenen Körpern (Werkstatt S. 253 V2, V3, V5, S. 254 V1, V2)
Kräfte zwischen geladenen und ungeladenen Körpern (Werkstatt S. 253 V1, V4,)
Kern-Hülle-Modell des Atoms
Atomkern: Protonen, Neutronen
Atomhülle: Elektronen
Blitz und Donner als Entladungserscheinung in der Natur
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0
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Der elektrische Stromkreis
WERKSTATT: Der elektrische Stromkreis
Was ist elektrischer Strom?
Leiter und Nichtleiter
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258–261
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– beschreiben an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen technischer Stoffströme auf Mensch und Umwelt
– erklären die Wirkungen des elektrischen Stroms mit der Bewegung von Ladungsträgern in Stromkreisen
– beurteilen die Bedeutung von Modellvorstellungen für die naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung
– erläutern die Einteilung der Stoffe in Leiter und Nichtleiter auf der Grundlage des Teilchenmodells
– beschreiben und beurteilen den Nutzen elektrischer Geräte
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Der einfache Stromkreis (Werkstatt S. 259 V1)
Elektrische Geräte anschließen (Werkstatt S. 259 V1, V2)
Polung (Werkstatt S. 259 V2)
Elektrischer Strom (auch im Vergleich mit anderen Strömen)
Elektrischer Strom als Elektronenstrom
Leiter und Isolatoren (S. 261 V1)
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1
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Schaltpläne zeichnen
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262/263
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Schaltpläne als Vereinfachung der Versuchszeichnung (S. 263 V1, V2, V3)
Bau von Stromkreisen anhand von Schaltskizzen (S. 263 V2)
Umsetzen von Versuchszeichnungen als Schaltskizze (S. 263 V3)
Schaltzeichen
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1
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Wege für den elektrischen Strom
Reihenschaltung und Parallelschaltung
WERKSTATT: Versuche mit Schaltern
Schalter
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264–267
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Verschiedene Kabel:
– Experimentierkabel
– Elektrokabel im Haushalt
– Freileitungen
Reihen- und Parallelschaltung von Lampen
Schalterarten:
– Ein-Aus-Schalter
– Taster
– Wechselschalter
Funktion verschiedener Schalter im Haushalt (S. 266 V1, V2, V3; s. a. Strategie S. 271)
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1
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Elektrische Geräte – Energiewandler
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268
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– nennen Fachbegriffe für verschiedene Formen der Energie
– erläutern Energieumwandlungsketten aus Natur, Alltag und Technik
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Energieumwandlung in elektrischen Geräten
Energieumwandlungskette
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2
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Sicherer Umgang mit elektrischem Strom
Wirkungen des elektrischen Stroms
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269/270
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– erläutern den Aufbau und die Belastbarkeit elektrischer Stromkreise
– beschreiben und beurteilen Gefahren, die mit dem Betrieb eines elektrischen Leitungsnetzes im Haushalt verbunden sind
– beschreiben und beurteilen den Nutzen elektrischer Geräte
– schätzen Gefahrenmomente beim Umgang mit elektrischen Geräten ab
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Sicherheitsbelehrung zum Umgang mit dem elektrischen Strom
Wasser kann den elektrischen Strom leiten
Der Mensch als elektrischer Leiter
Kurzschluss
Wirkungen des elektrischen Stroms:
– Wärmewirkung
– Lichtwirkung
– magnetische Wirkung
– chemische Wirkung
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0
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STRATEGIE: Wie erstelle ich ein Plakat?
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271
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Möglichkeiten der Plakaterstellung am Bp. von Und-, Oder- und Wechselschaltung
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0
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Zusammenfassung
Aufgaben
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272/273
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Auf diesen Seiten sind die wichtigsten Informationen des Kapitels „Schwingungen und Wellen“ zusammengefasst.
Die niveaudifferenzierten Aufgaben dienen der Selbstkontrolle.
(Lösungen ab S. 432)
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0
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9 Gesetzmäßigkeiten im elektrischen Stromkreis (S. 274–307)
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2
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Die Stromstärke
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276/277
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– beschreiben die Bewegung der Ladungsträger mit den Größen „Stromstärke" und „Spannung"
– wechseln zwischen sprachlicher, graphischer und algebraischer Darstellung eines Zusammenhanges
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Die Stromstärke im Modell
Definition der elektrischen Stromstärke
Formelzeichen der Stromstärke: I
Einheit: Ampere (A)
Das Amperemeter (Stromstärkemessgerät)
Umgang mit dem Amperemeter
Messen von elektrischen Strömen (S. 277 V1)
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2
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Die elektrische Spannung
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278/279
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– beschreiben die Bewegung der Ladungsträger mit den Größen „Stromstärke" und „Spannung"
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Die Spannung im Modell
Elektrische Spannungen (S. 279 V1, V2, V3)
Formelzeichen der Spannung: U
Einheit: Volt (V)
Gleichspannung und Wechselspannung
Das Voltmeter (Spannungsmessgerät)
Umgang mit dem Voltmeter
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1
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Wird Strom verbraucht?
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280
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– beschreiben die Bewegung der Ladungsträger mit den Größen „Stromstärke" und „Spannung"
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Nachweis, dass man Strom(-teilchen) nicht verbrauchen kann (S. 280 V1)
Umgang mit Voltmeter und Amperemeter
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0
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STRATEGIE: Umgang mit Messgeräten und Messfehlern
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281
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– fertigen Ausgleichskurven zu Messdaten an und schätzen dabei Messunsicherheiten in einfachen Zusammenhängen begründet ab
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Wahl eines geeigneten Messgerätes
Wahl eines geeigneten Messbereichs
Runden von Werten
Beachten von Toleranzen
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0
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EXTRA: Die Erfindung der Batterie
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282/283
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Historische Betrachtungen zu Luigi Galvani und Alessandro Volta
Bau einer Kartoffel-Batterie (S. 283 V1)
Voltasäule
Spannungsreihe der Metalle
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1
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Berufe zum Thema Elektrizität
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284/285
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Berufsvorbereitung
Berufe zum Thema Elektrizität
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3
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Der elektrische Widerstand
EXTRA: Georg Simon Ohm
Der Widerstand von elektrischen Leitern
Das Ohm'sche Gesetz
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286–291
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– beschreiben den funktionalen Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke
– argumentieren mithilfe von Diagrammen linearer Funktionen, einfacher Potenzfunktionen und von Exponentialfunktionen
– setzen Darstellungen situationsgerecht ein
– wechseln zwischen sprachlicher, graphischer und algebraischer Darstellung eines Zusammenhanges
– stellen Zusammenhänge in Form von graphischen Darstellungen dar
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Widerstand als Hemmung des Stromflusses (modellhafte Darstellung)
Berechnung des Widerstands (S. 287 V1)
Formelzeichen des Widerstands: R
Einheit: Ohm ()
Formel: 
Historische Betrachtungen zu Georg Simon Ohm
Abhängigkeit des Widerstands eines Leiters von Lange, Querschnitt, Temperatur und Material
Definition eines Ohm’schen Widerstands (UI) (S. 291 V1)
Ohm’sches Gesetz
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2
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Die Reihenschaltung von Geräten
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292/293
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– erläutern den Aufbau und die Belastbarkeit elektrischer Stromkreise
– beschreiben Verfahren zur Erzeugung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie
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Die Spannung bei der Reihenschaltung von Geräten (Ug=U1+U2) (S. 293 V1)
Die Stromstärke bei der Reihenschaltung von Geräten (Ig=I1=I2) (S. 293 V2)
Der Gesamtwiderstand bei der Reihenschaltung von Geräten (Rg=R1+R2) (S. 293 V3)
Die Funktion eines Vorwiderstandes (inkl. Berechnungen)
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2
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Die Parallelschaltung von Geräten
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294/295
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– erläutern den Aufbau und die Belastbarkeit elektrischer Stromkreise
– beschreiben Verfahren zur Erzeugung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie
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Die Spannung bei der Parallelschaltung von Geräten (Ug=U1=U2) (S. 295 V1)
Die Stromstärke bei der Parallelschaltung von Geräten (Ig=I1+I2) (S. 295 V2)
Der Gesamtwiderstand bei der Parallelschaltung von Geräten (S. 295 V3)
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2
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Die elektrische Leistung
WERKSTATT: Die elektrische Leistung
Arbeit und elektrische Energie
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296–299
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– erläutern den Aufbau und die Belastbarkeit elektrischer Stromkreise
– nennen Fachbegriffe für verschiedene Formen der Energie
– beschreiben und beurteilen den Gebrauch technischer Geräte unter dem Aspekt des Energieverbrauchs
– nennen den Energieerhaltungssatz und erklären mit seiner Hilfe einfache natürliche und technische Energieumwandlungsprozesse
– beschreiben, wie man Energiekosten für ausgewählte Beispiele aus dem Alltag berechnet
– beschreiben Verfahren zur Erzeugung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie
– erläutern Energieumwandlungsketten aus Natur, Alltag und Technik
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Die elektrische Leistung in Abhängigkeit von Spannung und Stromstärke
Formelzeichen der Leistung: P
Einheit der Leistung: Watt (W)
Formel: P = U · I
Vergleich der Leistungsangaben von Experimentierlämpchen (Werkstatt S. 297 V1)
Die elektrische Energie in Abhängigkeit von Leistung und Zeit
Die elektrische Energie in Abhängigkeit von Spannung, Stromstärke und Zeit
Formelzeichen der Energie: E
Einheiten: Joule (J), KiloWattStunde (kWh)
Formeln: E = P · t
E = U · I · t
Energieberechnungen
Nachvollziehen der Rechnung des Energie-Versorgungsunternehmens
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1
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