Informationen zum Mediensatz Dieser Mediensatz dient zur Erarbeitung der Energieformen und der Umwandlung von einer Energieform in eine andere an mehreren Beispielen. Auf der "Grundlage" einer fehlenden oder falschen Vorstellung zum Energiebegriff wurden in früheren Jahrhunderten Maschinen ersonnen, die nicht funktionieren konnten, weil dabei keine ständige Energiezufuhr vorhanden war, diese Maschinen (Perpetuum Mobile) aber durch Reibungsverluste Energie verloren. Energie kann nicht einfach erzeugt werden, sondern muss bereits vorhanden sein, um sie in andere Energieformen umwandeln zu können. Mit diesem Mediensatz werden am Beispiel der "Stromerzeugung" durch die potentielle Energie eines Stausees einzelne Energieformen unterschieden und mit Piktogrammen symbolisiert. Es wird dabei aufgezeigt, dass Maschinen, Geräte (Elektrogeräte) und Anlagen dazu gemacht sind, um eine Energieform in eine andere umzuwandeln. Energieformen und energieumwandlung 1 arbeitsblatt lösung vor. Tipps zum Mediensatz: Es ist vorgesehen, dass der Schüler das Arbeitsblatt selbst ausfärbt und ergänzt.
Aufgabe Energieumwandlungen Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe Durch die nummerierten Pfeile sind einige Umwandlungen zwischen verschiedenen Energieformen angedeutet. Suche für jede Nummer ein Gerät bzw. einen Vorgang, bei dem die skizzierte Energieumwandlung stattfindet. Energie II – Teil 1 - Energieformen - Niedersächsischer Bildungsserver. Hinweise • Es sind verschiedene Lösungen möglich. • Es gibt noch wesentlich mehr mögliche Energieumwandlungen zwischen den dargestellten Energieformen. Lösung einblenden Lösung verstecken Nummer von zu Bild Erläuterung 1 Strahlungsenergie elektrische Energie Solarzelle am Hausdach 2 Leuchtdiode 3 kinetische Energie Dynamo / Generator 4 Elektromotor 5 potentielle Energie Wasserfall 6 Achterbahn bei Bergfahrt 7 Spannenergie Armbrust 8 chemische Energie Akku-Ladegerät 9 Entladung eines Akkus 10 thermische Energie Feuer 11 Warmwasserkollektor 12 Kernenergie Atombombe 13 Kernkraftwerk Grundwissen zu dieser Aufgabe Mechanik Arbeit, Energie und Leistung
Sehen wir uns das mal für die potenzielle Energie an. a) Um einen Körper anzuheben (der Schwerkraft entgegenwirken), muss Hubarbeit verrichtet werden. Diese Arbeit ist dann in Form potenzieller Energie im Körper gespeichert. Diese Energie kann wieder "freigesetzt" werden, z. B in dem man den Körper wieder fallen lässt (Anwendungsbeispiel. Energieformen und energieumwandlung 1 arbeitsblatt lösung de. Pumpspeicher-Kraftwerk). b) Energie kann nie mit Arbeit vergleichen werden. 6) Gibt es noch eine weitere Form mechanischer Energie? a) Ja, die elektrische Energie b) Ja, die Spannenergie (wobei die Spannenergie eine spezielle Form der potenziellen Energie ist) 7) Was ist denn die Spannenergie in der Mechanik a) Beim Verformen eines elastischen Körpers wird die verrichtete Spannarbeit als Spannenergie gespeichert und bei einer Rückverformung wieder freigesetzt (z. Spannen einer Feder) b) Spannenergie in keine mechanische Energieform (siehe Aufgabe 6)
Abb. 2 Ein Körper mit kinetischer Energie (Bewegungsenergie) treibt einen Nagel in einen Schaumstoffklotz In der Animation in Abb. 2 siehst du einen Körper (violett), der sich nach rechts bewegt. Wenn du die Animation startest, bewegt sich der Körper weiter nach rechts und trifft dort auf einen Nagel (blau), der in einem Schaumstoffblock (gelb) steckt. Durch den Aufprall des Körpers dringt der Nagel tiefer in den Schaumstoffblock ein, der dadurch (weiter) verformt wird. Nach unserer Verabredung besitzt der Körper also Energie, und zwar allein weil er sich bewegt. Wir sprechen in diesem Fall von Bewegungsenergie oder dem Fachbegriff kinetischer Energie. Pen002 - Energieformen und Energieumwandlung (2). Wenn sich ein Körper bewegt, dann besitzt er Energie. Energie in dieser Form bezeichnen wir als kinetische Energie oder Bewegungsenergie. Potentielle Energie (Lageenergie) Höhe h Ortsfaktor g Abb. 3 Ein Körper (genauer das System "Erde-Körper") mit potentieller Energie (Lageenergie) treibt einen Nagel in einen Schaumstoffklotz In der Animation in Abb.
Sollten Sie mehr Informationen wünschen, so können Sie die Farbfolie im Graustufen-Modus als Kopiervorlage ausdrucken. Tipps zum Whiteboard-Einsatz: Die Mediendarstellung kann im Browser mit der Tastenkombination [Strg] + Plustaste oder Minustaste oder mit [Strg] und dem Mausrad vergrößert oder verkleinert werden, um dann erklärend in die projizierte Folie oder das Arbeitsblatt hinein zu arbeiten. Mit der Software des Smartboards / Aktivboards können Medien-Bereiche (vorerst) abgedeckt werden oder weitere Erklärungen angebracht werden. So lässt sich z. B. Physik 8. auch ein Arbeitsblatt in der Projektion einfärben oder (gemeinsam) ausfüllen. Tipps zur OH-Projektion: Wenn Sie von der Kopiervorlage eine s/w-Kopierfolie erstellen, können Sie diese bei der gemeinsamen Erarbeitung vervollständigen. Die Farbfolie setzen Sie dann eventuell erst bei der Zusammenfassung oder Wiederholung ein. Wenn Sie die Farbfolie zur Projektion in eine "gute" Klarsichtfolie stecken, können Sie auch auf dieser Klarsichtfolie Eintragungen zur Projektion "in die Folie" machen, ohne sie zu zerstören.
3 siehst du einen Körper (violett), der sich oberhalb des Erdbodens (grün) befindet. Wenn du die Animation startest, fällt der Körper in Richtung Erdboden und trifft dort auf einen Nagel (blau), der in einem Schaumstoffblock (gelb) steckt. Durch den Aufprall des Körpers dringt der Nagel tiefer in den Schaumstoffblock ein, der dadurch (weiter) verformt wird. Nach unserer Verabredung liegt hier also Energie vor, und zwar allein weil sich der Körper oberhalb des Erdbodens befindet. Wir sprechen in diesem Fall von Lageenergie oder dem Fachbegriff potentieller Energie. Wenn sich ein Körper oberhalb des Erdbodens befindet, dann ist Energie vorhanden. Energie in dieser Form bezeichnen wir als potentielle Energie oder Lageenergie. Spannenergie Auslenkung s Federkonstante D Abb. 4 Eine Feder mit Spannenergie setzt eine Kugel in Bewegung und treibt so einen Nagel in einen Schaumstoffklotz In der Animation in Abb. 4 siehst du eine Feder (schwarz), die zusammengedrückt ("gespannt") ist. Wenn du die Animation startest, entspannt sich die Feder und beschleunigt einen Körper nach rechts.
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