Die Gefahren des elektrischen Stroms

Name: Die Gefahren des elektrischen Stroms
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Gymnasium | Mittlere Schulformen

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Naturwissenschaften & Technik

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7. | 8. Klasse

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6 - 8 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Was ist und woher kommt der elektrische Strom überhaupt? Wann ist ein elektrischer Strom gefährlich und wann nicht? Und was ist eigentlich ein Blitz? Der elektrische Strom ist aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken, zugleich birgt er unter Umständen aber auch lebensbedrohliche Gefahren. Diesen und weiteren spannenden Fragen gehen Ihre Schüler in diesem Beitrag nach.

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Kompetenzen

Klassen:	7/8
Dauer:	ca. 6–8 Stunden
Kompetenzen:	Die Schüler … kennen das Ohm’sche Gesetz und können es gegenstandsbezogen anwenden. können mithilfe von Anleitungen einen Versuch planen, aufbauen und durchführen. verstehen die Gefahren des elektrischen Stroms. kennen die Wärmewirkung des elektrischen Stroms und deren Folgen. kennen die Sicherheitsmaßnahmen zur Abwendung von Gefahren des Stroms (Schaltungen und Sicherungen). verstehen das Prinzip der Selbstinduktion und deren Anwendung im Alltag.
Aus dem Inhalt:	Was ist und woher kommt der elektrische Strom? Wozu benötigen wir Strom? Wann ist ein elektrischer Strom gefährlich und wann nicht? Wie funktioniert eine Reihen- und Parallelschaltung? Was ist eigentlich ein Blitz? Wie funktioniert ein Weidezaun?
Beteiligte Fächer:	Physik Anteil

Inhaltsangabe

V = Vorbereitungszeit	SV = Schülerversuch	Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt
D = Durchführungszeit	LV = Lehrerversuch	Fo = Folie
LEK = Lernerfolgskontrolle

Stunden 1/2: Strom, Spannung und Widerstand und das Ohm’sche Gesetz

M 1 (Ab)	Was ist „elektrischer Strom“? – Eine Definition
M 2 (Fo)	Wozu wir Strom benötigen … – einige Beispiele
M 3 (Ab/SV) V: 5 min D: 10–25 min	Stromstärke, Spannung und Widerstand – das Ohm’sche Gesetz 4,5-V-Flachbatterie 9-V-Blockbatterie
M 4 (Ab/SV) V: 15 min D: 30–45 min	Ein Freihandexperiment: Wir messen unseren Körperwiderstand 2 Metallrohre aus gleichem Material mit circa 15 cm Länge (z. B. Kupferrohre; können bei einem Installateur besorgt werden) Alternative: 2 Klopapierrollen, die mit Alufolie umwickelt werden 1 Netzgerät mit regelbarer Spannung bis höchstens 10 V (z. B. Schülerübungsnetzgerät) 5 Kabel 2 Krokoklemmen 1 Voltmeter (0–20 V) 1 Ampèremeter (0–30 mA) Taschenrechner
M 5 (Ab)	Die Gefährlichkeit des elektrischen Stroms
M 6 (Ab)	Wie groß ist mein Körperwiderstand? – Versuchsprotokoll

Stunden 3–6: Sicherheitsvorkehrungen und deren Anwendung

M 7 (Ab/LV) V: 10 min D: 20–30 min	Die Wärme- und Lichtwirkung des elektrischen Stroms 2 Stative dünner (d < 0,5 mm), nicht isolierter Eisen- oder Wolfram-Draht regelbare Spannungsquelle (Schülernetzgerät) Experimentierkabel Bleistift oder Nagel Papierstückchen Ampèremeter
M 8 (Ab/SV) V: 5 min D: 30 min	Die Reihen- und Parallelschaltung verschiedener Geräte Schülerbaukästen Elektrik Alternative: kleines Holzbrettchen 6 kleine Lämpchen mit Fassungen, entsprechend der Spannungsquelle, die man verwendet zwei 4,5-V- oder 9-V-Batterien Kabel oder Draht 2 Ampèremeter eine kleine Zange
M 9 (Ab)	Parallelschaltung mehrerer Geräte: Achtung, Brandgefahr!
M 10 (Ab/SV) V: 10 min D: 30 min	Das Modell einer Schmelzsicherung Spannungsquelle 2 Experimentierkabel 2 Krokodilklemmen Ampèremeter Alufolie Schere Experimentierplatine
M 11 (Ab/SV) V: 5 min D: 15 min	Eine Anwendung aus der Praxis Spannungsquelle (passend zu den Lämpchen) 2 Experimentierkabel 2 Krokodilklemmen Ampèremeter Alufolie Schere / Skalpell Experimentierplatine

Stunden 7/8: Anwendungsbeispiele

M 12 (Ab/SV) V: 10 min D: 10 min	Lehrerversuch: Was ist eigentlich ein Blitz? Spule mit 600 Windungen Hochspannungsspule mit 12 000 (besser 23 000) Windungen U-Kern (geblättert) mit Joch Stative 2 Metallbügel Kabel Kerze
M 13 (Ab)	Gepulste Hochspannung durch Selbstinduktionsspulen
M 14 (Ab/SV) V: 30 min D: 15 min	Wir basteln einen Weidezaun Schülernetzgerät oder 4,5-V-Flachbatterie (9-V-Blockbatterie) 2 Krokodilklemmen Schalter, ein 30 cm langes Lineal Spule (600 Windungen mit Eisenkern) 2 circa 30 cm lange Drähte oder offene Kupferkabel Klebeband 5 kurze Kabel