Elektromagnetische Induktion - Einen Akku mit dem Hamsterrad aufladen

Elektromagnetische Induktion

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

8. | 9. | 10. Klasse

9 Unterrichtsstunden

Beschreibung

In dieser Lerneinheit entwickeln Schülerinnen und Schüler ein Hamsterrad, das elektrische Spannung induziert. Hierbei wird Grundwissen der Elektrizitätslehre wiederholt, es werden experimentelle / planerische Kompetenzen gefördert und es wird zur Auseinandersetzung mit einem komplexen physikalischen Inhalt motiviert. Im Anschluss an die experimentelle Entwicklung des Generators und der Erarbeitung von Induktion durch ein magnetisches Wechselfeld, beurteilen die Schülerinnen und Schüler die Menge der durch diesen Generator bereitgestellten Energie hinsichtlich der titelgebenden Fragestellung: Reicht die Energiemenge aus, um ein Handy zu laden? Eine Lernerfolgskontrolle schließt die Unterrichtsreihe ab.
Leseprobe ansehen
# generator
# induktion
# spannung
# strom
# dynamo
# feldlinien
# magnet
# elektrotechnik

Kompetenzen

Klassenstufe/Lernjahr:8./9. Klasse (G8); 9./10. Klasse (G9)
Dauer:9 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Experimentelle Erkenntnisgewinnung; Kommunikation
Basiskonzepte:Wechselwirkung, Energie
Thematische Bereiche:Bewegung; Kraft und Energie; Elektrizität
Medien:Bild; Zeitungsartikel; Video
Zusatzmaterialien:Lernerfolgskontrolle

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt; Fo = Folie; LEK = Lernerfolgskontrolle;

SV = Schülerversuch; Tx = Text

1. Stunde

Thema:Wiederholung von für die Unterrichtsreihe grundlegenden Inhalten
M 1a (Ab)Grundgrößen der Elektrik 1 / Wiederholung/Festigung von Vorwissen
M 1b (Ab)Grundgrößen der Elektrik 2 / Wiederholung/Festigung von Vorwissen, mit Lösung
M 1c (Ab)Dauermagnete und Elektromagnete / Wiederholung/Festigung von Vorwissen, mit Lösung

2. Stunde

Thema:Einstieg in den Reihenkontext: Kann ein Hamster ein Handy aufladen?
M 2 (Fo)Bilder zum Unterrichtseinstieg
M 3 (Tx, Ab)„Kann Hamster Elvis ein Handy aufladen?“ / Zeitungsartikel
Benötigt:
  • Internet-Zugang (Link zu Video siehe Mediathek)
  • Beamer/Whiteboard
M 4a (Ab )Schritte zur Überprüfung des Wahrheitsgehalts des Zeitungsartikels
M 4b (Fo)Mögliche Liste der Schritte zur Überprüfung des Wahrheitsgehalts des Zeitungsartikels

3. Stunde

Thema:Planen des Experiments
M 4b (Fo)Mögliche Liste der Schritte zur Überprüfung des Wahrheitsgehalts des Zeitungsartikels
M 5 (Ab)Der Ablauf eines physikalischen Experiments / Möglicher Aufbau eines Versuchsprotokolls
  • DIN-A3-Plakate, Stifte
  • Klebepunkte grün, ggf. weitere Farbe(n)

4.–6. Stunde

Thema:Aufbau des Experiments
M 3 (Tx)„Kann Hamster Elvis ein Handy aufladen?“ / Zeitungsartikel
M 4b (Ab)Mögliche Liste der Schritte zur Überprüfung des Wahrheitsgehalts des Zeitungsartikels
Benötigt:
  • 1 Hamsterrad aus Kunststoff oder Holz
(pro Aufbau)
  • Mehrere Magnete, möglichst Neodym-Magnete
  • 2 Kabel
  • 1 Spule
  • 1 Voltmeter oder Multimeter

7. Stunde

Thema:Durchführen des Experiments
M 6 (SV)Durchführen des Experiments 1 / Gruppenpuzzle. Beinhaltet die Formulierung der Arbeitsaufträge durch die Lerngruppe für die Durchführung des Experiments.
M 7 (Ab)Durchführen des Experiments 2 / Aufgaben zur Durchführung des Experiments
Benötigt:
  • Für jede Gruppe das aufgebaute Experiment

8. Stunde

Thema:Auswerten des Experiments
M 8 (Ab)Auswerten des Experiments / Gruppenpuzzle
Benötigt:
  • ggf. das aufgebaute Experiment, um Thesen zu überprüfen (schnelle Gruppen)

9. Stunde

Thema:Beantwortung der Fragestellung und Methodenreflexion
M 3 (Ab)„Kann Hamster Elvis ein Handy aufladen?“ / Zeitungsartikel
M 9 (Ab)Kann ein Hamster ein Handy aufladen? / Arbeitsaufträge zur Beantwortung der Fragestellung
M 10 (LEK)Methodenblatt zur experimentellen Erkenntnisgewinnung / Lernerfolgskontrolle mit Lösung

Erklärung zu Differenzierungssymbolen

Die Lösungen zu den Materialien finden Sie ab Seite 31.

0,00 €

Für Schulen & Fachschaften

Egal ob einzelne Fachschaft oder komplette Schule: Mit unseren flexiblen Abo-Modellen finden wir den richtigen Weg, um den Unterricht von Ihnen und Ihres Kollegiums einfach zu gestalten.