Material-Details Beschreibung Erstellen eines Hefteintrags zu zwei Versuchen. Statistik Autor/in Downloads Arbeitsblätter / Lösungen / Zusatzmaterial Die Download-Funktion steht nur registrierten, eingeloggten Benutzern/Benutzerinnen zur Verfügung. Textauszüge aus dem Inhalt: Inhalt Ausdehnung von Stoffen Du hast zwei Versuche gesehen, in denen gezeigt wird, dass sich Stoffe bei Erwärmung ausdehnen. 1. Beschreibe die Versuche (4. Klasse: Beschreibe einen der Versuche) und schreibe deine Beobachtungen möglichst genau auf. 2. Warum zeigen die Versuche, dass dieser Merksatz stimmt? Klebe den Merksatz in dein Heft und erkläre. Für alle Stoffe, ob fest, flüssig oder gasförmig gilt: Bei Erwärmung dehnen sie sich aus. 3. Findest du Beispiele aus deinem Alltag, bei denen du auch siehst, dass sich Stoffe beim Erwärmen ausdehnen? 4. Auch das Thermometer funktioniert mit der Ausdehnung von Flüssigkeiten. Erkläre, wie und warum ein Thermometer funktioniert?
Versuchsaufbau Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Versuchsaufbau zur Volumenausdehnung von Flüssigkeiten Zwei Erlenmeyerkolben mit bekanntem Volumen \(V_0\) werden vollständig mit verschiedenen Flüssigkeiten, z. B. Wasser und Ethanol gefüllt. Zur besseren Sichtbarkeit können die Flüssigkeiten z. mit Tinte eingefärbt werden. Die Kolben werden nun jeweils mit einem Gummistopfen fest verschlossen. In der Mitte jedes Stopfens befindet sich ein dünnes Glasrohr (Durchmesser 3-5 mm), in dem die Flüssigkeit beim Erwärmen nach oben steigen kann. Zu Beginn sollten die Flüssigkeiten in beiden Rohren etwa gleich hoch sein. Weiter benötigst du zur quantitativen Bestimmung der Volumenausdehnung ein Thermometer und ein kleines Aquarium oder ähnliches, dass du als Wasserbad für die Erlenmeyerkolben nutzen kannst. Versuchsdurchführung Zu Beginn misst du die Ausganstemperatur und markierst die Steighöhe der Flüssigkeiten in den Rohren. Anschließend stellst du die Kolben in ein heißes Wasserbad (etwa 50°C - 70°C, je nach Rohrdurchmesser, Länge und Ausgangsvolumen) und beobachtest, wie die Flüssigkeiten in den Rohren nach oben steigen.
Unterrichtsentwurf, 2011 16 Seiten, Note: 1, 5 Leseprobe Inhaltsverzeichnis 2. Sachanalyse 2. 1 Die thermische Ausdehnung von Stoffen 2. 2 Das Experiment im Unterricht 3. Didaktische Analyse 3. 1 Bezug zum Bildungsplan 3. 2 Vorwissen, Interessen und Motivation der Schüler 3. 3 Welche Bedeutung hat das Thema für die Kinder und welche Bedeutung wird es zukünftig bekommen? 3. 4 Didaktische Reduktion und Exemplarische Bedeutung 3. 5 Welche Schwierigkeiten werden voraussichtlich im Zusammenhang mit diesem Thema bei meinen Schülern bedacht, bearbeitet und gelöst werden müssen? 3. 6 Unterrichtsziele 3. 7 Einbettung der Stunden in die Unterrichtseinheit 4. Methodische Analyse 4. 1 Einstiegsphase und Problemstellung 4. 2 Erarbeitungsphase 4. 3 Präsentation, Reflektion und Ergebnissicherung 4. 4 Transferphase Das Volumen und die Länge eines Stoffes sind nicht konstant. Vielmehr dehnt sich ein Körper beim Erwärmen unter Zufuhr von Wärmeenergie aus und beim Abkühlen wieder zusammen. Dies lässt sich mit Hilfe des vereinfachten Teilchenmodells erklären.
Wenn die Flüssigkeiten nicht weiter steigen, das Wasserbad und die Flüssigkeiten in den Kolben also die gleiche Temperatur haben, misst du wieder die Temperatur und bestimmst den Anstieg \(\Delta h\) der Flüssigkeiten in den Rohren. Versuchsdurchführung und Auswertung im Video Beobachtung Beide Flüssigkeiten steigen beim Erwärmen in den Glasröhren nach oben. Dabei steigt aber der Ethanolpegel deutlich stärker als der Wasserpegel. Kühlst du die Flüssigkeiten wieder ab, so sinken die Pegel in den Glasröhren sinken. Versuchsauswertung (qualitativ) Sowohl Wasser als auch Ethanol dehnen sich beim Erwärmen aus. Ethanol dehnt sich jedoch deutlich stärker aus als Wasser. Versuchsauswertung (quantitativ) Für den Volumenausdehnungskoeffizienten \(\gamma\) gilt allgemein \(\gamma=\frac{\Delta V}{ {V_0} \cdot \Delta \vartheta}\), wobei \(\Delta V\) die Volumenänderung, \(V_0\) das Ausgangsvolumen und \(\Delta \vartheta\) die Temperaturänderung ist. Die Volumenänderung \(\Delta V\) entspricht im Experiment gerade dem Flüssigkeitsvolumen, welches sich im Glasrohr oberhalb der Startmarkierung befindet, also \(\Delta V=\pi\cdot r^2 \cdot \Delta h\).
Beschreibung: Es sind verschiedene Formulierungshilfen zum Befüllen des Versuchsprotokolls zusammengestellt, die das selbstständige Arbeiten der Schülerinnen und Schüler unterstützt. Es beinhaltet Satzanfänge mit Verknüpfungen, Substantive und Verben, die dem genauen Versuchsabschnitt zugeordnet sind.
Schülerversuch: Wir messen die Ausdehnung eines Eisenrohrs und anderer Materialien. Die Längenänderung eines Gegenstandes ist abhängig von der Temperaturänderung, von seiner Länge und vom Material. Bemerkung: In der Technik muss man die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Materialien beachten, z. B. bei Stahl und Beton. Aluminium und Glas würden zerbrechen nicht, deshalb setzt man Gummidichtungen zum Ausgleich ein. Wie funktioniert Bimetall? Schülerversuch: Wir spannen einen Bimetallstreifen ein und erwärmen ihn mit einer Kerze. Anschließend machen wir das Gleiches mit einem umgedrehten Bimetallstreifen. Ein Bimetallstreifen besteht aus zwei Metallstreifen, die fest miteinander verbunden sind. Wenn man ihn erhitzt, dann biegt er sich. Wenn er sich abkühlt, streckt er sich wieder. Deshalb kann man einen Bimetallstreifen zur Temperaturmessung benutzen. Schülerversuch: Wir bauen einen Bimetallstreifen als Schaltelement in einem Stromkreis ein. Zuerst kann der Strom nicht fließen, da der Stromkreis unterbrochen ist.
Daher wird er in Tabellen häufig bezogen auf die Normtemperatur von \(\vartheta=20^{\circ}\, \rm{C}\) angegeben. Besonders stark ist die Temperaturabhängigkeit bei Wasser. Hier beträgt der Volumenausdehnungskoeffizient bei \(20^{\circ}\, \rm{C}\) \(\gamma_{20°}=0{, }207\cdot 10^{-3}\, \frac{1}{\rm K}\). Bei \(60^{\circ}\, \rm{C}\) ist der Koeffizient mit \(\gamma_{60°}=0{, }64\cdot 10^{-3}\, \frac{1}{\rm K}\) etwa 3-mal so groß.
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Zur Auswahl stehen diesmal zwei unterschiedliche Modelle die sich mitunter in ihrer Leistung und Helligkeit unterscheiden. Alle Infos erhaltet ihr nun bei uns auf dem Blog. Die Lightway LED-Orientierungsleuchte stammt aus dem Hause Müller Licht International und verkauft werden die beiden Modelle 43867 und 43868. Es liegen TÜV-Zertifizierungen und GS-Kennzeichnungen bei beiden Leuchten vor. Für die Beleuchtung sorgen energiesparende LED-Leuchtmittel die eine Energieeffizienzklasse von A bis A++ erfüllen. Die Leuchten arbeiten mit 1, 2 Watt (30/40 Lumen) und mit 1, 3 Watt (37/40 Lumen). Sie bieten jeweils eine Funktion zur Nutzung als Nachtlicht oder als Taschenlampe an. Die Lichtfarbe beträgt 2700 bzw. 6500 Kelvin. Über den eingebaute Bewegungssensor schalten sich die Leuchten per Bewegungserkennung automatisch in der Dunkelheit ein. Die Reichweite des Bewegungsmelders ist mit bis zu drei Metern angegeben. Angebot MÜLLER LICHT LED-Orientierungsleuchte. Die autonome Stromversorgung findet über den integrierten Akku statt. Er wird automatisch im Nachtlichtbetrieb aufgeladen.