Die Mechanik einfacher Maschinen verstehen

Die Mechanik einfacher Maschinen verstehen

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

7. | 8. Klasse

10 Unterrichtsstunden

17.08.2017

digitaler Beitrag

Beschreibung

Ausgehend von der offenen Aufgabe „Wie kann man einen Stein mit einer Masse von 1 t mit 4 Schülern 5 m weit bewegen und 50 cm hochheben?“ realisieren Ihre Schüler experimentell konkrete Modelle und testen diese in Schülerversuchen auf ihre Tauglichkeit. Das hierfür notwendige Fachwissen und die Methoden führen Sie als Lehrkraft ein. Ausgehend von der offenen Aufgabe "Wie kann man einen Stein mit einer Masse von 1 t mit 4 Schülern 5 m weit bewegen und 50 cm hochheben?" realisieren Ihre Schüler experimentell konkrete Modelle und testen diese in Schülerversuchen auf ihre Tauglichkeit. Das hierfür notwendige Fachwissen und die Methoden führen Sie als Lehrkraft ein.
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# Wirkung von Kräften
# Maschinen
# Messung von Kräften
# Gewichtskraft
# Reibungskraft
# Hebelgesetz
# Flaschenzug
# Energieerhaltungssatz
# Wechselwirkungsgrößen

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Kompetenzen

Klasse:7/8
Dauer:10 StundenMaterial auch einzeln einsetzbar
Ihr Plus:
  • kontextorientiertes Material
  • naturwissenschaftliches Arbeiten
  • Handlungsorientierung
  • lernbegleitendes Feedback
Inhalt:
  • Wirkung von Kräften
  • Messung von Kräften
  • Gewichtskraft
  • Reibungskraft
  • Hebelgesetz
  • Flaschenzug
  • Arbeit

Inhaltsangabe

CD-ROM 48Mit Mechanik Alltagsprobleme lösen – Ablauf der Unterrichts-einheit
CD-ROM 48 V: 10 min D: 30 minSchriftliche Notizen, aber wie? – Versuchsprotokoll/Lernprotokoll
  • Stativmaterial
  • 1 Gummiring, D = ca. 1 N/cm
  • Lineal
  • 5 Gewichte, je 100 g
CD-ROM 48Ich weiß zu Beginn, was ich am Ende der UE wissen sollte – Ich-kann-Liste „Mechanik“
M 1 Ab/SV V: 20 min D: 60 minDie Messung von Kräften
  • Stativmaterial
  • 1 starke Feder mit min. 10 N Belastbarkeit
  • 5 unterschiedliche Körper mit bekannter Masse m, z. B. Gewichte
  • bekannte Massen von 100 g–1 kg
  • 1 Plastiktüte für den Stein
  • 1 Kieselstein (ca. 500 g– 1000 g)
  • 2 Federwaagen (1 N, 10 N)
  • 1 Lineal
  • 1 l Milch (1 kg)
M 2 SV V: 10 min D: 30 minDie Wirkung mehrerer Kräfte
  • 3 gleiche Federwaagen
  • 1 Büroklammer
  • Stativmaterial
M 3 SV V: 10 min D: 45 min + 30 min für ÜbungenWas uns das Rad gebracht hat – Reibungskräfte messen
  • Stativmaterial
  • 5 Schaschlik-Stäbchen von ca. 20 cm Länge
  • 1 Kieselstein (ca. 500 g–1000 g)
  • 1 Waage
  • möglichst runde Stangen als Rollen (z. B. kurze Stativstangen, Buntstifte)
  • 1 Holzbrett (10 cm x 10 cm)
  • 1 Nagel
  • 2 Federwaagen (1 N, 10 N)
  • 1 Permanent-Marker
M 4 Ab, SV V: 10 min D: 30 minKann man Kräfte verstärken? – das Hebelgesetz
  • Stativmaterial
  • 1 Nagel, 4 mm Stärke
  • 1 Lochplattenstreifen
  • 1 Federwaage, 10 N
  • Kieselstein (ca. 500 g – 1000 g) mit Plastiktüte / Netz
M 5 Ab, SV V: 10 min D: 30 minKraftverstärkung mit „Flaschen“ – der Flaschenzug
  • Stativmaterial
  • 2 Doppelrollen
  • 1 Federwaage, 10 N
  • 2 m Schnur
  • Kieselstein (ca. 500 g – 1000 g)
  • Plastiktüte und Büroklammer
M 6 Ab, LV V: 10 min D: 20 minDie goldene Regel der Mechanik
  • Stativmaterial
  • 1 Federwaage, 10 N
  • 1 Wägelchen
  • 1 schiefe Ebene
  • 1 Kieselstein (ca. 500 g– 1000 g)
  • 1 Maßband/Lineal
M 7 AbBist du fit? – Teste dich selbst!

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