Kurzbeschreibung
In vier Stadtionen untersuchen die Schüler*innen induktive Effekte. Dabei soll bereits bestehendes Wissen mit neuen Erkenntnissen verknüpft werden und erste Eindrücke von wissenschaftlichen Arbeitsweisen geschaffen werden. So wird beispielsweise das Transformatorgesetz untersucht und dabei der Zusammenhang von Gleichungen und Ausgleichsgeraden aufgezeigt.
Zielgruppe
Klassen 11 bis 13
max. 28 Schüler*innen
in 3er- oder 4er-Gruppen
Dauer
4 Stunden mit Pause
Laborführung optional
Anmeldung
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Stationen und Lernziele
Die Versuchsreihe besteht aus folgenden Experimenten:
Der Transformator - Die Schüler*innen untersuchen experimentell das Transformatorgesetz.
Der Elektromotor - Die Schüler*innen bauen einen einfachen Elektromotor aus Wickeldraht, einer Batterie und einem Magneten.
Induktionsgesetz - Die Schüler*innen arbeiten mit einer Feldspule, legen verschiedene Spannungen an und beobachten die induzierte Spannung in der Induktionsspule und gehen dem Induktionsgesetz auf den Grund.
Induktive Eigenschaften einer Spule - Die Schüler*innen untersuchen Selbstinduktionseffekte einer Spule mithilfe von Dioden und Glimmlampen.
Miniexperimente - Diese Stadtion beinhaltet allerlei kleinere Versuche die bei Bedarf eingebunden werden können (Homopolarmotoren, Waltenhofen'sches Pendel etc.).
Die Schüler*innen vertiefen ihr bereits bekanntes Wissen zur Induktion. Sie können Selbstinduktionseffekte und das Induktionsgesetz unter Einbezug von Lorentzkraft und Lenzscher Regel beschreiben sowie Alltagsanwendungen erklären.
Vorwissen
Die Schüler*innen können das Induktionsgesetz, die Lenzsche Regel und die Lorentzkraft qualitativ beschreiben. Sie bringen ein Grundverständnis für induktive Vorgänge mit.
Anknüpfung an den aktuellen Bildungsplan
Die Schüler*innen experimentieren selbstständig, erfassen Messdaten und werten diese aus. Es werden Bezüge zwischen mathematischen Zusammenhängen und physikalischen Größen hergestellt. Dies geschieht sowohl verbal, schriftlich als auch durch mathematisches Umformen von Gleichungen. Gefahren beim Experimentieren mit elektrischem Strom werden thematisiert. Der Alltagsbezug von Induktion wird aufgezeigt und diskutiert (Handyladegeräte, induktives Laden von Autos etc.).
Der Transformator - Die Schüler*innen untersuchen experimentell das Transformatorgesetz.
Der Elektromotor - Die Schüler*innen bauen einen einfachen Elektromotor aus Wickeldraht, einer Batterie und einem Magneten.
Induktionsgesetz - Die Schüler*innen arbeiten mit einer Feldspule, legen verschiedene Spannungen an und beobachten die induzierte Spannung in der Induktionsspule und gehen dem Induktionsgesetz auf den Grund.
Induktive Eigenschaften einer Spule - Die Schüler*innen untersuchen Selbstinduktionseffekte einer Spule mithilfe von Dioden und Glimmlampen.