Elektro- und Dieselmotor - Bau eigener Motoren und Umweltwirkung von Motoren

Elektro- und Dieselmotor

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Naturwissenschaften & Technik

7. | 8. | 9. | 10. Klasse

9 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Elektromotoren findet man in verschiedenen Größen und zahlreichen Anwendungsfeldern von Spielwaren über Küchengeräte und Werkzeugmaschinen bis hin zu Autos, Zügen und Industrieanlagen. Dieselmotoren findet man überall dort, wo viel Kraft gebraucht wird, in Autos, Bussen, Lastwagen, landwirtschaftlichen Großmaschinen, Lokomotiven und Schiffen. In dieser Unterrichtseinheit werden zunächst die physikalischen und methodischen Grundlagen zu diesen beiden Motorentypen vermittelt. Experimente dienen schließlich der Vertiefung und dem genaueren Hinterfragen der Funktionsweise der technischen Alltagsgegenstände.
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Kompetenzen

Klassenstufe:7–10
Dauer:9 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Die Schüler 1. beschreiben die Funktionsweise und den Aufbau von Elektro- sowie Dieselmotoren, 2. unterscheiden verschiedene Arten von Motoren, 3. beschreiben die Kraftübertragung mithilfe eines Getriebes, 4. recherchieren und reflektieren ihre Rechercheergebnisse zu Produktion, Umweltbelastung und ökologischem Fußabdruck.
Thematische Bereiche:Mechanik: Kraftübertragung mithilfe eines Getriebes; Elektrotechnik: Elektromotoren, Funktion von elektronischen Alltagsgegenständen; Thermodynamik: Funktion einer Wärmekraftmaschine am Beispiel des Dieselmotors

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, FoV = Folienvorlage, LEK = Lernerfolgskontrolle, SV = Schülerversuch

1. Stunde

Thema:Einführung zu Motoren
M 1 (Ab)Was ist ein Motor?

2.–4. Stunde

Thema:Elektromotoren
M 2 (Ab/FoV)Der Elektromotor
M 3 (SV)Einen einfachen Elektromotor selbst bauen
Benötigt:Pro Gruppe für den Schülerversuch:
  • 1,5-Volt-Batterie Typ AA und/oder Mono
  • Zylindermagnet, quaderförmiger Magnet
  • 15 cm Kupferdraht, 1 m Kupferdraht lackiert
  • 2 Büroklammern, 1 Schraube, Klebeband
  • optional: Komplettbausatz Elektromotor und 4,5-Volt-Blockbatterie

5.–7. Stunde

Thema:Dieselmotoren und Getriebe
M 4 (Ab)Der Dieselmotor
M 4a (FoV)Der Vier-Takt-Prozess des Dieselmotors
M 5 (Ab/SV)Getriebe
Benötigt:Pro Gruppe für den Schülerversuch:
  • 1 Zahnrad mit Kurbel
  • verschieden große weitere Zahnräder
  • Befestigungsmaterial

8.–9. Stunde

Thema:Ökologischer Fußabdruck und Lernerfolgskontrolle
M 6 (Ab)Umweltbelastungen bei Produktion, Betrieb und Entsorgung
M 7 (LEK)Teste dich selbst! – Was weißt du über Elektromotoren und Dieselmotoren?

Minimalplan (5 Stunden)

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