Umwandlung von Schall in Strom und Strom in Schall - Mikrophon und Lautsprecher

Umwandlung von Schall in Strom und Strom in Schall

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Naturwissenschaften & Technik

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

9 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Mikrophone und Lautsprecher sind wesentliche Bestandteile aller Unterhaltungselektronik und Kommunikationstechnik. Man findet sie in Stereoanlagen, Fernsehern, mp3-Playern sowie in Telefonen, Handys, Smartphones, Laptops usw. In dieser Einheit werden zunächst die physikalischen und methodischen Grundlagen zur Umwandlung von Schall in Strom mit Hilfe von Mikrophonen und von Strom in Schall mit Hilfe von Lautsprechern vermittelt. Experimente dienen der Vertiefung und dem genaueren Hinterfragen der Funktionsweise von technischen Alltagsgegenständen.
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Kompetenzen

Klassenstufe:7–10
Dauer:9 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Die Schüler 1. beschreiben Schall als mechanisches Phänomen; 2. beschreiben die Funktionsweise von Mikrophonen und Lautsprechern und unterscheiden verschiedene Arten; 3. beschreiben die Umwandlung von Schall in Strom und wieder in Schall mithilfe eines elektromechanischen Wandlers; 5. zeichnen Schaltpläne
Thematische Bereiche:Mechanik/Akustik: Schall, Elektrotechnik: Mikrophone, Lautsprecher, Funktion von elektronischen Alltagsgegenständen

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Fo = Folie, LEK = Lernerfolgskontrolle, SV = Schülerversuch

1./2. Stunde

Thema:Schall
M 1 (Ab)Was ist Schall?
M 2 (SV)Schall als mechanisches Phänomen
Benötigt:
  • 2 leere Joghurtbecher oder 2 leere Konservendosen ohne Deckel
  • 1 Streichholz ohne Kopf
  • 1 Rolle Garn oder Faden
  • 1 Schere
  • 2 gleiche Weingläser
  • 1 Stück Draht
  • Wasser
  • 1 Gabel

3.–5. Stunde

Thema:Mikrophone
M 3 (Ab)Das Mikrophon
Hausaufgabe:Zu Hause nachfragen, ob ein einfacher Kopfhörer mit Stecker mitgebracht werden kann.
M 4 (SV)Mini-Mikrophon selbst bauen
Benötigt:Pro Gruppe für den Schülerversuch:
  • 4,5-Volt-Blockbatterie
  • Schublade einer Streichholzschachtel
  • 2½ Bleistiftminen
  • Klingeldraht
  • Kopfhörer mit Klinkenstecker oder kleinen Lautsprecher

6.–8. Stunde

Thema:Lautsprecher
M 5 (Ab)Lautsprecher
M 5a (Fo)Tauchspulenlautsprecher
M 6 (Ab/SV)Einen Lautsprecher selbst bauen
Benötigt:
  • Kartondeckel aus leichter Wellpappe (z. B. Schuhkarton), etwa 20 cm breit und etwa 30 cm lang
  • ein Stück festes Papier oder dünner Karton für die Spule
  • etwa 9 m Kupferlackdraht, Durchmesser 0,20 mm
  • 2 blanke Büroklammern und ein kleines Stück feines Schleifpapier
  • Schere, Klebstoff, Klebeband
  • 2 Gewichte (200 g oder 500 g)
  • ein Neodym-Stabmagnet
  • Stativmaterial zur Befestigung des Magneten
  • CD-Player, Radio oder Stereo-Anlage mit Anschluss für externen Lautsprecher
  • Frequenzgenerator
  • 2 Krokodilklemmen oder Drähte

9. Stunde

Thema:Lernerfolgskontrolle
M 7 (LEK)Teste dich selbst! – Was weißt du über Schall, Mikrophone und Lautsprecher?

Minimalplan (5 Stunden)

Ihnen steht sehr wenig Zeit zur Verfügung oder Ihnen fehlen die Materialien für die Versuche aus M 4 und M 6? Diese Unterrichtsreihe kann in 5 Stunden unterrichtet werden. Führen Sie M 1 und M 2 in den ersten beiden Stunden normal durch. Führen Sie M 3 in der dritten Stunde durch, dann M 5 in der vierten Stunde und geben Sie jeweils die Rechercheaufgaben als Hausaufgabe auf.

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