Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter
Übungen
Übung 1
Autor: Cornelsen/Inhouse
Übung 2
Autor: Cornelsen/Inhouse, Bild: Cornelsen/Inhouse, Vorlage: Cornelsen/Götze
Für Lehrkräfte
| Unterrichtsthema | Elektromagnetismus |
| Klassenstufen | 7 bis 10 |
| Wer experimentiert? | Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit |
| Ziele und Kompetenzen | Die Schülerinnen und Schüler können:
|
Vorausgesetzte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler können
- das Magnetfeld eines Bügelmagneten mithilfe der Modellvorstellung „Feldlinien“ beschreiben.
- korrekt angeben, dass in einem Stromkreis die Elektronen von Minus nach Plus strömen (physikalische Stromrichtung).
Materialliste
je Versuchsgruppe:
- Bügelmagnet, AlNiCo, mit hoher Tragkraft
- schmaler Streifen Aluminiumfolie
- 1,5-V-Mignonzelle
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Hinweise zur Vorbereitung
Die Lehrkraft sollte der Versuch mit den in der Schule vorhandenen Materialien vorab testen. Insbesondere gelingt der Versuch in der Regel nur mit ausreichend starken Bügelmagneten. Auch sollten möglichst neue Batterien verwendet werden. Die optimale Länge und Breite der Aluminiumstreifen sollten am besten vorab experimentell für ihren Bügelmagneten ermittelt werden. Sind die Streifen zu lange, verdrillen sie sich leicht unter Krafteinwirkung. Sind die Streifen sehr kurz, kann man den mittleren Bereich zwischen den Bügeln nicht erreichen.
Alternativ kann der Versuch auch mit einem Experimentierkabel mit Abgreifklemmen sowie einer 4,5-V-Batterie durchgeführt werden.
Hinweise zur Durchführung im Unterricht
Sollten taugliche Bügelmagnete in der Schule nicht in ausreichender Zahl vorhanden sein, können die Beobachtungen alternativ auch anhand eines Demonstrationsexperiments oder anhand des Experimentalvideos gemacht werden. Da im Experimentalvideo von den Schülerinnen und Schülern vor- und zurückgespult werden kann, ist dies einem Demonstrationsexperiment vorzuziehen. Auch können die Lernenden mit dem Video eher in ihrem individuellen Tempo arbeiten.
Hinweise zur Auswertung
Im Rahmen der Formulierung der Beobachtung bzw. der Deutung sollten die Lernenden explizit dazu aufgefordert werden, nicht nur die Kraftrichtung, sondern auch die Richtung des Magnetfelds und die Stromrichtung zu beachten. Aus den Beobachtungen heraus kann die Drei-Finger-Regel mit geeigneter Unterstützung von den Lernenden erarbeitet werden.
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(jeweils editierbare Worddateien)
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Autor: Dr. Alexander Küpper