Diagramme auswerten und interpretieren und Elektrische Ladung: Unterschied zwischen den Seiten

Aus ZUM-Unterrichten
(Unterschied zwischen Seiten)
main>Berny1
 
KKeine Bearbeitungszusammenfassung
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
 
Zeile 1: Zeile 1:
{{Lernpfad Erdkunde|{{Vorlage:Diagramme auswerten und interpretieren}}}}
<noinclude></noinclude><onlyinclude>{{Arbeitsblatt
nach Ideen von Robert Roseeu --> [http://satgeo.zum.de/satgeo/methoden/infobank_k.htm Stundenskizzen zum Klima]
| Fach = Physik
| Themengebiet = Elektrizität
| Thema = Elektrische Ladung
| Niveau =  G
| Nr = auto
| Sozialform = Team
| Arbeitsform =  Arbeitsblatt
| Titel = Die elektrische Ladung
| A-Seite = {{Bild-mit-Quelle
| Bild = Lightning_cloud_to_cloud_(aka).jpg
| Breite = 300
}}Blitze sind ein beeindruckendes Naturschauspiel. Sie entstehen durch elektrische Aufladung in Gewitterwolken. Aber auch aus unserem Alltag ist Elektrizität nicht wegzudenken. Lampen, Computer, Smartphones, Wasserkocher, Mikrowellenherde und zukünftig auch Autos werden mit elektrischem Strom betrieben. Auch Mikrochips - die wichtigsten Bauteile aller elektronischen Geräte - funktionieren mit elektrischem Strom. Strom bietet uns heute Möglichkeiten und Komfort, von dem Eure Ur-Ur-Urgroßeltern vor 150 Jahren noch nicht zu träumen wagten. Aber Strom birgt auch Gefahren. Der Elektrische Strom ist in der Lage einen Menschen lebensgefährlich zu verletzen. Um so wichtiger ist es, ein grundlegendes Verständnis vom elektrischen Strom zu besitzen.


{{Schrift_grün|in Arbeit}}
Sicherlich hast Du auch schon einmal "''eine gewischt''" bekommen, wenn Du einen Türgriff aus Metall, eine Heizung oder einen Freund berührt hast. Vielleicht hast Du auch schon einmal beobachtet, dass Deine Haare knistern, wenn Du Dir einen Fleece-Pulli über den Kopf streifst.<br />
Beide Fälle sind auf das gleiche Phänomen zurück zu führen. Um dieses Phänomen genauer zu untersuchen, kannst Du einige Versuch selbst durchführen:


= {{Schrift_grün|Das Klimadiagramm}} =
{{Box
{{:zum:Klimadiagramm#Klimadiagramme_auswerten}}
|Titel=1: Die selbsthaftende Folie
{{Definition|1=
|Inhalt=Du benötigst für diesen Versuch ein Stück Klarsichtfolie und eine Kunststoffplatte. <br />
'''Vegetationsperiode:'''  Sie wird bestimmt durch die Mindesttagesmitteltemperatur von 5° C und soll mindesten 90 Tage andauern, damit Anbau betrieben werden kann. Als Anhaltspunkt kann man bei der Auswertung von Klimadiagrammen den Zeitraum der Monate mit einer Mindettemperatur von 5° C nehmen. <br>
Probiere, ob die Folie an den verschiedenen Oberflächen der Wände im Physik-Raum haften bleibt und notiere Dein Ergebnis in einer Tabelle!<br />
}}<br><br>
Reibe jetzt mit der Folie etwa einige Sekunden an der Kunststoffplatte! Zieh die Folie vorsichtig von der Platte ab. Probiere, an welchen Oberflächen die Folie jetzt haften bleibt! Notiere Deine Beobachtungen in der gleichen Tabelle!<br />
{{Definition|1=
Der Tabellenkopf könnte so aussehen:
'''Agronomische Trockengrenze:''' Unterschreitet der Jahreschlag 400 mm, so sind entweder spezielle Bodenbearbeitungstechniken ({{wpd|Trockenfeldbau}}) oder {{wpd|Bewässerung}} notwendig. <br>
<table class="Tabelle-blau"><tr>
<th>#</th>
<th>Oberfläche</th>
<th>unbehandelte Folie</th>
<th>behandelte Folie</th>
</tr></table>
|class=Experimentieren
}}
{{Diff-Versuch
|Titel=2: Luftballon
|Versuch=Erstellt für diesen Versuch ein Versuchsprotokoll mit einer eigenen These (Vermutung) über den Ausgang des Experiments, einer kurzen Versuchsbeschreibung mit Skizze (die Versuchsdurchführung ist darin vermutlich schon enthalten), Eurer Beobachtung und Eurer Schlussfolgerung.  Du benötigst für diesen Versuch einen Luftballon und jemand Freiwilligen mit etwas längeren Haaren. Reibe mit dem aufgepusteten Luftballon an den Haaren und entferne den Luftballon langsam vom Kopf. Was beobachtest Du dabei? Hast Du eine Erklärung für Deine Beobachtungen?
l}}  


| B-Seite =
{{Diff-Versuch
|Titel=3: seltsame Verhältnisse
|Versuch=Erstelle auch für diesen Versuch ein Versuchsprotokoll. Du benötigst für diesen Versuch zwei Klarsichtfolien und eine Kunststoffplatte.<br />
Reibt nun zwei Folien nacheinander an der Kunststoffplatte wie in Versuch 1! Haltet nun beide Folien mit zwei Fingern an einem Ende so zusammen, dass die Seiten der Folien sich anschauen, die vorher gegen die Kunststoffplatte gerieben wurden! Beobachtet die Folien! Untersuche, wie sich die Folien gegenüber der Kunststoffplatte verhalten! Notiere Deine Beobachtungen! Welche Schlussfolgerungen ergeben sich daraus?
}}
[[Datei:Atommodell nach Rutherford.svg|miniatur|125px|So kann man sich ein Atom vorstellen. Nur sehr viel kleiner!]]
Alle Dinge bestehen aus winzig kleinen Bausteinen, den Atomen. Diese Atome sind aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt, die Kräfte aufeinander ausüben. Sie ziehen sich gegenseitig an oder stoßen sich gegenseitig ab. Die Ursache dafür bezeichnen wir als {{Diff-Glossar|Begriff=die elektrische Ladung|Zeilen=5}} eines Teilchens. Wir kennen zwei Arten elektrischer Ladungen; positive elektrische Ladungen (+) und negative elektrische Ladungen (&mdash;).<br />
Wenn in einem Körper gleich viele positive und negative Ladungen vorhanden sind (und diese gleichmäßig verteilt sind), dann spüren wir diese Ladungen nicht. Wir sagen dann, der Körper ist elektrisch neutral. Sobald aber eine Art von Ladungen überwiegt, können wir diese feststellen. Diese Ladungsüberschüsse bewirken eine Kraft. Diese Kraft ist verantwortlich für die Effekte in den Versuchen, die Du auf diesem Arbeitsblatt findest.<br clear="all" />
{{Diff-Aufgabe
|Titel=1: Die elektrische Ladung. Eine Definition.
|Aufgabe=Recherchiere im Physikbuch nach der elektrischen Ladung. Sammle Dein Wissen über die elektrische Ladung in Deiner Mappe. Wenn Du genug Wissen gesammelt hast und sicher bist, dass Du die elektrische Ladung verstanden hast, formuliere eine knappe Definition in Deinen eigenen Worten und notiere diese im Glossar in diesem Heft!<br />
Verfahre von nun an mit allen gekennzeichneten {{Diff-Glossar|Begriff=Fachbegriff|Erklärung=Jede Wissenschaft hat eine eigene Fachsprache. Sie besteht aus Fachbegriffen und bestimmten Formulierungen. Ein Fachbegriff hat &ndash; anders als die meisten Worte aus unserer Alltags-Sprache &ndash; eine eindeutige und festgelegte Bedeutung. Wenn man diese Begriffe verwendet, kann man sich leichter ausdrücken und verständlich machen. Außerdem vermeidet man so Missverständnisse.}}'''''en''''' (für die keine Erklärung im Glossar angegeben ist) auf diese Weise!
}}
}}
<br><br>
{{Diff-Aufgabe
{{Merke-M|1= '''Die vollständige Auswertung eines Klimadiagrammes umfasst''' (sofern alle Angaben gegeben oder ableitbar) sind:
|Titel=2: Eine Erklärung für die seltsamen Effekte
 
|Aufgabe=Erkläre mit Hilfe Deines Wissens über die elektrischen Ladungen, den Versuch 3!<br />
* die Merkmale im obigen grünen Kasten 
* die Erwähnung, ob die agronomische Trockengrenze unterschritten wird und
* die Dauer der Vegetationsperiode
 
}}<br>
<br>
 
{{Merke-M|1='''Lage auf der Südhalbkugel (SHK)/Nordhalbkugel (NHk)''':
 
Auf der SHK sind die Sommermonate in den Wintermonaten der NHK und umgekehrt. Dieses Merkmal kann man zur Zuordung benutzen. Da die
Zeitachse je nach Klimadiagramm unterschiedlich beginnt, muss man diese beachten.
 
}}<br><br>
{{Aufgaben-blau|1=|2=
interaktive Übungen  1 + 2
[[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Chesterfield-Inlet-Kanada.png|300px]][[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Maiduguri.Nigeria.png|300px]]
 
 
}}
}}
 
{{Diff-Aufgabe
 
|Titel=3: Der Fleece-Pulli
 
|Aufgabe=
 
* Wenn Du Dir einen Fleece-Pulli über den Kopf streifst, knistert es ganz schön.  
 
* Manchmal bekommt man "eine gewischt" wenn man einen Türgriff berührt.
* Siehe auch [[Klimadiagramm]]
Erkläre, wie beide Phänomene zustande kommen und was sie gemeinsam haben!<br />
interaktive Übung<br>
Hast Du das Überstreifen eines Flece-Pullis schon einmal im Dunklen beobachtet?}}
Def
}}</onlyinclude>
Lage Süd/Nordhalbkugel
agronomische Trockengrenze
Vegetationsperiode
 
= {{Schrift_grün|Von Pol zu Pol}} =
 
{{Aufgaben-blau|1=|2=
 
*Arbeite zunächst als Wiederholung [[Klimadiagramme erstellen und auswerten/Von Pol zu Pol]] durch
*Bearbeite dann die folgenden interaktiven Übungen
}}<br>
'''Übung 1'''<br>
- {{Schrift_orange|Diagramme und Text gehören noch geändert}}
{{Schrift_grün|Zum Vergrößern der Diagramme: mit Rechtsklick ins Bild! - Link in neuem Fenster/Tab öffnen}}
<div class="zuordnungs-quiz">
{|
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Chesterfield-Inlet-Kanada.png|100px]] ||  a||  a
|-
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Nguigmi.Niger.png|100px]] ||a || a
|-
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-San Juan (Puerto Rico)-USA.png|100px]] ||a  ||  a 
|-
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Perpignan-Frankreich-1961-1990.png|100px]] || a ||a
|-
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Auckland.Neuseeland.png|100px]] ||a  ||a
|-
| [[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Mariscal Estigarribia.Paraguay.png|100px]] ||a  ||a
|}
</div>
 
'''Übung 2:'''<br>
Öffne  [http://www.zum.de/Faecher/Ek/BAY/gym/Ek9/klivergl.htm Datei] mit Shift+Klick in einem separaten Fenster und beantworte folgende Fragen:
 
<quiz display="simple">
{Die Station Hobart }
- ist tropisch immerfeucht
+subtropisch immerfeucht
+hat eine ganzjährige Vegetationsperiode.
 
{Perth }
- hat seine Regenzeit im Sommerhalbjahr
- liegt in den Tropen
+liegt in den Subtropen
- hat Niederschläge unterhalb der agronomischen Trockengrenze
+besitzt eine ganzjährige Vegetationsperiode
 
{Darwin }
+liegt in den Tropen
-  liegt in den Subtropen
+ hat seine Niederschläge im Sommerhalbjahr der SHK
+ hat Trockensavannenklima
-  hat Feuchtsavannenklima
 
{Alice Springs }
+ besitzt tropisches Wüstenklima
- subtropisches Klima
+ hat eine ganzjährige Vegetationsperiode
+ hat Niederschläge unterhalb der agronomischen Trockengrenze
 
</quiz>
 
= {{Schrift_grün|Von der Küste zum Binnenland}} =
 
{{Aufgaben-blau|1=|2=
[[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-Valentia-Irland.png|250px]]
[[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-HamburgFuhlsbuettel-Deutschland-1961-1990.png|250px]]
[[File:Klimadiagramm-metrisch-deutsch-BerlinTempelhof-Deutschland-1961-1990.png|250px]]
 
Die Stationen liegen auf etwa dem gleichen Breitengrad in Europa. Was stellst Du fest? Erkläre dies!}}
 
{{Lösung_versteckt|
{{Merke-M|1=
Von der Küste zum Binnenland nimmt die '''Temperaturamplitude''' zu und normalerweise ab.
 
'''Erklärung:''' Das Festland erwärmt sich stärker als das Meer, kühlt aber auch schneller aus, wenn die Sonneneinstrahlung nachlässt. Das Meer wirkt als Wärmespeicher und gibt die Wärme verzögert ab.  Somit sind die Tamperaturen im Sommer in Küstennähe niedriger, im Winter aber höher als im Binnenland.
 
Mit zunehmender Entfernung zum Meer nehmen die Niederschläge ab, da die Luftmassen diese teilweise vorher abgegeben haben.
 
}}
}}
interaktive Übung<br>
 
= {{Schrift_grün|Luv und Lee}} =
{{Aufgaben-blau|1=|2=
{{#ev:youtube|N2ZKmivGeMk|400}}
* Sieh Dir das Video an.}}
<br>
{{Merke-M|1=
'''Stark vereinfacht:''' <br>
<div class="lueckentext-quiz">
Wind weht vom <strong> Hoch</strong> (Luvseite) eines Gebirges zum <strong>Tief</strong> auf der windabgewandten Seite eines Gebirges. Dadurch, dass auf der  Luvseite die Luftmasse <strong>aufsteigen</strong> muss <strong>kühlt</strong> sie sich ab. Beim Erreichen des <strong>Taupunktes</strong> kommt es zu <strong>Niederschlägen</strong>. Auf der <strong>Leeseite</strong> des Gebirges besitzt die Luftmasse <strong>weniger</strong> Feuchtigkeit und <strong>erwärmt</strong> sich beim Absinken. Daher hat die Luvseite bei konstanter Windrichtung <strong>mehr Niederschlag</strong> als die Leeseite. </div>  }}
 
{{Aufgaben-blau|1=|2=
 
* Öffne mit der "SHIFT"-Taste die [http://www.klimadiagramme.de/pics/st_tuerk.html Karte der Türkei mit den Klimastationen]
* Vergleiche die Niederschläge von Adana, Kharamanmaras und Malatya.
* Erkläre den scheinbaren Widerspruch zu der Regel über Küste und Binnenland.
}}
 
= {{Schrift_grün|Vom Tiefland zur Gebirgsstation}} =

Version vom 4. März 2018, 23:07 Uhr

Blitze sind ein beeindruckendes Naturschauspiel. Sie entstehen durch elektrische Aufladung in Gewitterwolken. Aber auch aus unserem Alltag ist Elektrizität nicht wegzudenken. Lampen, Computer, Smartphones, Wasserkocher, Mikrowellenherde und zukünftig auch Autos werden mit elektrischem Strom betrieben. Auch Mikrochips - die wichtigsten Bauteile aller elektronischen Geräte - funktionieren mit elektrischem Strom. Strom bietet uns heute Möglichkeiten und Komfort, von dem Eure Ur-Ur-Urgroßeltern vor 150 Jahren noch nicht zu träumen wagten. Aber Strom birgt auch Gefahren. Der Elektrische Strom ist in der Lage einen Menschen lebensgefährlich zu verletzen. Um so wichtiger ist es, ein grundlegendes Verständnis vom elektrischen Strom zu besitzen.

Sicherlich hast Du auch schon einmal "eine gewischt" bekommen, wenn Du einen Türgriff aus Metall, eine Heizung oder einen Freund berührt hast. Vielleicht hast Du auch schon einmal beobachtet, dass Deine Haare knistern, wenn Du Dir einen Fleece-Pulli über den Kopf streifst.
Beide Fälle sind auf das gleiche Phänomen zurück zu führen. Um dieses Phänomen genauer zu untersuchen, kannst Du einige Versuch selbst durchführen:


1: Die selbsthaftende Folie

Du benötigst für diesen Versuch ein Stück Klarsichtfolie und eine Kunststoffplatte.
Probiere, ob die Folie an den verschiedenen Oberflächen der Wände im Physik-Raum haften bleibt und notiere Dein Ergebnis in einer Tabelle!
Reibe jetzt mit der Folie etwa einige Sekunden an der Kunststoffplatte! Zieh die Folie vorsichtig von der Platte ab. Probiere, an welchen Oberflächen die Folie jetzt haften bleibt! Notiere Deine Beobachtungen in der gleichen Tabelle!
Der Tabellenkopf könnte so aussehen:

# Oberfläche unbehandelte Folie behandelte Folie
Vorlage:Diff-Versuch
Vorlage:Diff-Versuch
So kann man sich ein Atom vorstellen. Nur sehr viel kleiner!

Alle Dinge bestehen aus winzig kleinen Bausteinen, den Atomen. Diese Atome sind aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt, die Kräfte aufeinander ausüben. Sie ziehen sich gegenseitig an oder stoßen sich gegenseitig ab. Die Ursache dafür bezeichnen wir als Farm-Fresh bullet go-16px.pngdie elektrische Ladung eines Teilchens. Wir kennen zwei Arten elektrischer Ladungen; positive elektrische Ladungen (+) und negative elektrische Ladungen (—).
Wenn in einem Körper gleich viele positive und negative Ladungen vorhanden sind (und diese gleichmäßig verteilt sind), dann spüren wir diese Ladungen nicht. Wir sagen dann, der Körper ist elektrisch neutral. Sobald aber eine Art von Ladungen überwiegt, können wir diese feststellen. Diese Ladungsüberschüsse bewirken eine Kraft. Diese Kraft ist verantwortlich für die Effekte in den Versuchen, die Du auf diesem Arbeitsblatt findest.
Vorlage:Diff-Aufgabe Vorlage:Diff-Aufgabe

Vorlage:Diff-Aufgabe