Physik/Klasse 7: Stromkreise bauen: Unterschied zwischen den Versionen

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Du lernst in dieser Einheit verschiedene elektrische Schaltungen kennen. Du wirst...
*elektrische Schaltungen nachbauen
*Schaltbilder zu Schaltungen zeichnen
*eine eigene Schaltung zu einer von drei vorgestellten Anwendungen im Haushalt mit Hilfe einer Simulationssoftware entwickeln.
Du solltest bereits wissen, wie man einfache Schaltbilder mit Batterien, Schaltern und Glühbirnen zeichnet.
{{Box|Download Arbeitsblatt analog|Hier können die zugehörigen Arbeitsblätter heruntergeladen werden (Rechtsklick und "Link in neuem Tab öffnen" auswählen, sonst ist diese Seite weg)
[[Media:Klasse7 Stromkreise bauenQR.pdf|'''Stromkreise bauen allgemeiner Teil''']]
[[Media:Klasse7 Stromkreise bauen Mikrowelle.pdf|'''Anwendung 1: Mikrowelle''']]
[[Media:Klasse7_Stromkreise bauen Klingelschaltung_QR.pdf|'''Anwendung 2: Klingelschaltung''']]
[[Media:Klasse7_Stromkreise bauen LampenschaltungQR.pdf|'''Anwendung 3: Lampenschaltung''']]
|Download}}
{{Box|Benötigte Materialien|
Für die folgenden Experimente benötigst du folgende Materialien:
[[Datei:Materialen Stromkreise bauen.png|400px]]
1 Steckbrett, 1 Box 1: Grundschaltungen.
|Lernpfad}}
{{Box|1. Bauteile kennenlernen|Ordne den Fotos der Bauteile jeweils ihre Funktion im Stromkreis zu.|Üben}}
{{Box|1. Bauteile kennenlernen|Ordne den Fotos der Bauteile jeweils ihre Funktion im Stromkreis zu.|Üben}}


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b) Taschenlampe:  [[Datei:Taschenlampe.png|400px]]
b) Taschenlampe:  [[Datei:Taschenlampe.png|400px]]
Hinweis: Stelle jede der abgebildeten Batterien durch eine separate Spannungsquelle (3V) dar.
Hinweis: Stelle jede der abgebildeten Batterien durch eine separate Spannungsquelle (3V) dar.


c) Umschalter    [[Datei:Umschalter Schaltbild.png|300px]]
c) Umschalter    [[Datei:Umschalter Schaltbild.png|300px]]
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{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
a) Glühlampe    [[Datei:Schaltung Lampe.png|500px]]
a) Glühlampe    [[Datei:Schaltung Lampe.png|500px]]
b) Taschenlampe  [[Datei:Schaltung Taschenlampe.png|500px]]
b) Taschenlampe  [[Datei:Schaltung Taschenlampe.png|500px]]
Da zwei Batterien (eigentlich vier) in einer Reihe vorkommen, nennt man dies eine "Reihenschaltung" von Batterien.
Da zwei Batterien (eigentlich vier) in einer Reihe vorkommen, nennt man dies eine "Reihenschaltung" von Batterien.
c) Umschalter    [[Datei:Umschalter Schaltung.png|500px]]
c) Umschalter    [[Datei:Umschalter Schaltung.png|500px]]
Da zwei Lampen parallel durch dieselbe Batterie betrieben werden, nennt man dies eine "Parallelschaltung" von Lampen.
Da zwei Lampen parallel durch dieselbe Batterie betrieben werden, nennt man dies eine "Parallelschaltung" von Lampen.
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
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{{Box|4. Anwendungen aus dem Alltag|Suche dir eine der drei Alltagsanwendungen aus und bearbeite die Aufgaben für deine Anwendung. Die Schwierigkeit der Anwendungen steigt. Wähle für jede Anwendung eine Glühlampe zur Darstellung des elektrischen Geräts.                   
{{Box|4. Anwendungen aus dem Alltag mit zwei Schaltern|Suche dir eine der drei Alltagsanwendungen aus und bearbeite die Aufgaben für deine Anwendung. Die Schwierigkeit der Anwendungen steigt. Wähle für jede Anwendung eine Glühlampe zur Darstellung des elektrischen Geräts.                   
|Arbeitsmethode}}
|Arbeitsmethode}}


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Eine Mikrowelle darf nur angehen, wenn die Tür geschlossen ist (Schalter 1 muss also geschlossen sein) und außerdem der Start-Knopf gedrückt wird (Schalter 2 muss geschlossen sein). So wird verhindert, dass die Mikrowellenstrahlung in den Wohnraum gelangt und dir schaden kann.
Eine Mikrowelle darf nur angehen, wenn die Tür geschlossen ist (Schalter 1 muss also geschlossen sein) und außerdem der Start-Knopf gedrückt wird (Schalter 2 muss geschlossen sein). So wird verhindert, dass die Mikrowellenstrahlung in den Wohnraum gelangt und dir schaden kann.


[[Klasse 7: Anwendung Mikrowelle|hier]] gelangst du zur Anwendung "Mikrowelle".


{{Box| Aufgaben Mikrowelle|2=
{{Lösung versteckt|
{{Box|Schaltung entwickeln:|Entwickle für die Anwendung eine Schaltung mit Hilfe einer Simulationssoftware.
Link:
[https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_de.html ‪Virtuelles Gleichstrom-Labor (colorado.edu)]
kurzes Einführungsvideo ohne Ton:               
{{#ev:youtube|TQljgyxK_Y4}}
|Üben}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
[[Datei:Schaltung Mikrowelle.png|500px]]
Durch Klicken auf die Schalter können diese geschlossen werden.
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}  
{{Box|Schaltung aufbauen:|Baue die Schaltung nun auf.                 
|Experimentieren}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Lösung ist angezeigt
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
{{Box|Funktionsweise der Schaltung notieren:|Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter offen“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter geschlossen, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.
{{LearningApp|app=pbbxepvjc22|width=100%|height=450px}}
|Üben}}
{{Box|Schaltung überprüfen:|Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.
''Ergänze:'' Die Mikrowelle ist in Betrieb, wenn man den Schalter 1 ___________________________________________________.                
|Üben}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Die Mikrowelle ist in Betrieb, wenn man den Schalter 1 '''und''' den Schalter zwei schließt.
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
|Aufgaben anzeigen|Aufgaben verbergen}}
|3=Arbeitsmethode}}




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Die Türklingel von Lisas Wohnung soll '''unabhängig voneinander von zwei Schaltern''' aus betätigt werden können: Unten von der Haustür des Mehrfamilienhauses aus und unmittelbar von der Wohnungstür aus.
Die Türklingel von Lisas Wohnung soll '''unabhängig voneinander von zwei Schaltern''' aus betätigt werden können: Unten von der Haustür des Mehrfamilienhauses aus und unmittelbar von der Wohnungstür aus.


[[Klasse 7: Anwendung Klingelschaltung|hier]] gelangst du zur Anwendung "Klingelschaltung".


{{Box| Aufgaben Klingelschaltung|2=
{{Lösung versteckt|


{{Box|Schaltung entwickeln:|Entwickle für die Anwendung eine Schaltung mit Hilfe einer Simulationssoftware. 
Link:
[https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_de.html ‪Virtuelles Gleichstrom-Labor (colorado.edu)]
kurzes Einführungsvideo ohne Ton:               
{{#ev:youtube|TQljgyxK_Y4}}
|Üben}}
   
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
[[Datei:Schaltung Klingel.png|500px]]
Die Schalter können per Mausklick geschlossen werden.
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}  
{{Box|Schaltung aufbauen:|Baue die Schaltung nun auf.                 
|Experimentieren}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Lösung ist angezeigt
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
{{Box|Funktionsweise der Schaltung notieren:|Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter offen“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter geschlossen, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.
{{LearningApp|app=pxzp6bai222|width=100%|height=450px}}
|Üben}}
{{Box|Schaltung überprüfen:|Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.
''Ergänze:'' Die Klingel ist in Betrieb, wenn man den Taster 1 ___________________________________________________.                
|Üben}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Die Klingel ist in Betrieb, wenn man den Taster 1 '''oder''' den Taster 2 drückt.
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
|Aufgaben anzeigen|Aufgaben verbergen}}
|3=Arbeitsmethode}}




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Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.
Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.


 
[[Klasse 7: Anwendung Lampenschaltung|hier]] gelangst du zur Anwendung "Lampenschaltung".
{{Box| Aufgaben Lampenschaltung|2=
{{Lösung versteckt|
 
{{Box|Schaltung entwickeln:|Zeichne ein Schaltbild für die beschriebene Schaltung                  
|Üben}}
   
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
[[Datei:Schaltung WECHSEL.png|500px]]
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}  
 
 
{{Box|Schaltung aufbauen:|Baue die Schaltung nun auf.                 
|Experimentieren}}
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Lösung ist angezeigt
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
 
{{Box|Funktionsweise der Schaltung notieren:|Fülle die folgende Tabelle mit Hilfe eurer Schaltung aus. „0“ steht in den Spalten S1 und S2 für „Schalter oben“, in der Spalte L für „Lämpchen leuchtet nicht“. „1“ steht in den Spalten S1 und S2 für Schalter unten, in Spalte L für Lämpchen leuchtet.
{{LearningApp|app=pt4evbshj22|width=100%|height=450px}}
|Üben}}
 
 
 
{{Box|Schaltung überprüfen:|Prüft mit Hilfe der ausgefüllten Tabelle, ob eure Schaltung die Anforderungen im Text erfüllt. Ergänzt nun den Text zur Funktion eurer Anwendung.
 
''Ergänze:'' Wenn man einen Schalter betätigt,  ___________________________________________________.                
|Üben}}
 
{{Box|Lösung|2=
{{Lösung versteckt|
Wenn man einen Schalter betätigt, '''ändert''' sich der Zustand der Lampe von "an" zu "aus" und umgekehrt.
 
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}}
|3=Lösung}}
 
|Aufgaben anzeigen|Aufgaben verbergen}}
|3=Arbeitsmethode}}
 
 
 






{{Box|5. Schaltungen benennen|Für Schnelle: Lies dir auch die Texte zu den anderen beiden Anwendungen durch. Ordne dann die Schaltbilder und Namen der Schaltungen rechts den passenden Haushaltsanwendungen zu.|Üben}}
{{Box|5. Schaltungen benennen|Für Schnelle (erst bearbeiten, wenn du schon die Aufgaben zu einer der drei Anwendungen abgeschlossen hast): Lies dir auch die Texte zu den anderen beiden Anwendungen durch. Ziehe dann die Schaltbilder und Namen der Schaltungen rechts auf die passenden Haushaltsanwendungen.|Üben}}


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{{H5p-zum|id=20765|height=700}}

Aktuelle Version vom 9. September 2024, 14:49 Uhr

Taschenlampe.png

Du lernst in dieser Einheit verschiedene elektrische Schaltungen kennen. Du wirst...

  • elektrische Schaltungen nachbauen
  • Schaltbilder zu Schaltungen zeichnen
  • eine eigene Schaltung zu einer von drei vorgestellten Anwendungen im Haushalt mit Hilfe einer Simulationssoftware entwickeln.

Du solltest bereits wissen, wie man einfache Schaltbilder mit Batterien, Schaltern und Glühbirnen zeichnet.


Download Arbeitsblatt analog

Hier können die zugehörigen Arbeitsblätter heruntergeladen werden (Rechtsklick und "Link in neuem Tab öffnen" auswählen, sonst ist diese Seite weg)

Stromkreise bauen allgemeiner Teil

Anwendung 1: Mikrowelle

Anwendung 2: Klingelschaltung

Anwendung 3: Lampenschaltung


Benötigte Materialien

Für die folgenden Experimente benötigst du folgende Materialien:

Materialen Stromkreise bauen.png

1 Steckbrett, 1 Box 1: Grundschaltungen.

1. Bauteile kennenlernen
Ordne den Fotos der Bauteile jeweils ihre Funktion im Stromkreis zu.




Lösung zum Arbeitsblatt
Bauteile zuordnen Lösung.png




2. Einfache Stromkreise nachbauen:

Baue die folgenden auf unterschiedliche Arten dargestellten Schaltungen nach.

a) Glühlampe: Glühlampe Text.png

b) Taschenlampe: Taschenlampe.png

Hinweis: Stelle jede der abgebildeten Batterien durch eine separate Spannungsquelle (3V) dar.


c) Umschalter Umschalter Schaltbild.png


Lösung

a) Glühlampe Schaltung Lampe.png


b) Taschenlampe Schaltung Taschenlampe.png

Da zwei Batterien (eigentlich vier) in einer Reihe vorkommen, nennt man dies eine "Reihenschaltung" von Batterien.


c) Umschalter Umschalter Schaltung.png

Da zwei Lampen parallel durch dieselbe Batterie betrieben werden, nennt man dies eine "Parallelschaltung" von Lampen.



3. Schaltbilder zeichnen:

Zeichne auch die Schaltbilder zu den ersten beiden aufgebauten Schaltungen.

a)      Glühlampe                                                       b) Taschenlampe                        


Lösung

a) Glühlampe: Schaltbild Glühlampe.png

b) Taschenlampe: Schaltbild Taschenlampe.png




4. Anwendungen aus dem Alltag mit zwei Schaltern

Suche dir eine der drei Alltagsanwendungen aus und bearbeite die Aufgaben für deine Anwendung. Die Schwierigkeit der Anwendungen steigt. Wähle für jede Anwendung eine Glühlampe zur Darstellung des elektrischen Geräts.                   

Anwendung 1: Mikrowelle

Microwave-g5937349b9 1280.png

Eine Mikrowelle darf nur angehen, wenn die Tür geschlossen ist (Schalter 1 muss also geschlossen sein) und außerdem der Start-Knopf gedrückt wird (Schalter 2 muss geschlossen sein). So wird verhindert, dass die Mikrowellenstrahlung in den Wohnraum gelangt und dir schaden kann.

hier gelangst du zur Anwendung "Mikrowelle".


Anwendung 2: Klingelschaltung mit zwei Schaltern

Haustürklingel

Die Türklingel von Lisas Wohnung soll unabhängig voneinander von zwei Schaltern aus betätigt werden können: Unten von der Haustür des Mehrfamilienhauses aus und unmittelbar von der Wohnungstür aus.

hier gelangst du zur Anwendung "Klingelschaltung".



Anwendung 3: Lampenschaltung (schwierig)

Glühlampe

Eine Lampe in Lisas Kinderzimmer soll sowohl von ihrer Zimmertür aus als auch von ihrem Bett aus betätig werden können. Die Lampe muss hier also nicht am selben Ort ausgeschaltet werden, an dem man sie eingeschaltet hat.

hier gelangst du zur Anwendung "Lampenschaltung".



5. Schaltungen benennen
Für Schnelle (erst bearbeiten, wenn du schon die Aufgaben zu einer der drei Anwendungen abgeschlossen hast): Lies dir auch die Texte zu den anderen beiden Anwendungen durch. Ziehe dann die Schaltbilder und Namen der Schaltungen rechts auf die passenden Haushaltsanwendungen.

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