Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form

Auszug aus:

Das komplette Material finden Sie hier:

Kopiervorlagen Mechanik (2)

School-Scout.de

Inhaltsverzeichnis

Hinweise zur Arbeit mit den Kopiervorlagen

Mechanische Arbeit, Energie und Leistung

Blatt 1: Mechanische Arbeit ( )

Blatt 2: Mechanische Arbeit (2)

Blatt 3: Mechanische Energie ( )

Blatt 4: Mechanische Energie (2)

Blatt 5: Mechanische Arbeit und Leistung ( )

Blatt 6: Mechanische Arbeit und Leistung (2)

Blatt 7: Der Wirkungsgrad

Newtonsche Gesetze und Gravitationsgesetz

Blatt 8: Das Trägheitsgesetz ( )

Blatt 9: Das Trägheitsgesetz (2)

Blatt 10: Newtonsches Grundgesetz ( )

Blatt 11: Newtonsches Grundgesetz (2)

Blatt 12: Sicherheitsgurt und Airbag

Blatt 13: Ermittlung der Beschleunigung eines Körpers

Blatt 14: Das Wechselwirkungsgesetz

Blatt 15: Die Kreisbewegung

Blatt 16: Kräfte bei der Kreisbewegung

Blatt 17: Das Gravitationsgesetz ( )

Blatt 18: Das Gravitationsgesetz (2)

Mechanische Schwingungen und Wellen

Blatt 19: Mechanische Schwingungen

Blatt 20: Kenngrößen einer mechanischen Schwingung

Blatt 21: Gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen

Blatt 22: Energieumwandlungen bei Schwingungen

Blatt 23: Der Federschwinger

Blatt 24: Ermittlung der Federkonstanten

Blatt 25: Das Fadenpendel

Blatt 26: Das Hemmungspendel

Blatt 27: Resonanz von gekoppelten Pendeln

Blatt 28: Schallschwingungen

Blatt 29: Schall wird erzeugt, übertragen und empfangen

Blatt 30: Schall und Lärm

Blatt 31: Mechanische Wellen

Blatt 32: Kenngrößen einer mechanischen Welle

Blatt 33: Eigenschaften mechanischer Wellen

Blatt 34: Wellenlänge von Schallwellen

Energie in Natur und Technik

Blatt 35: Energieformen und Energieträger ( )

Blatt 36: Energieformen und Energieträger (2)

Blatt 37: Energieumwandlungen

Blatt 38: Energie und Achterbahn

Blatt 39: Energie und Raumfähren

Blatt 40: Energie im Alltag

Blatt 41: Kraftwerke im Vergleich ( )

Blatt 42: Kraftwerke im Vergleich (2)

Blatt 43: Regenerative Energien ( )

Blatt 44: Regenerative Energien (2)

Blatt 45: Der Wirkungsgrad

Blatt 46: Der Wirkungsgrad eines Tauchsieders

Bildquellenverzeichnis

© adpic Bildagentur/M. Baumann: 63/ ; © AEG GmbH: 83/6; © AEG Hausgeräte GmbH: 83/7; © Katrin Bahro,

Berlin: 83/3; © Corel Photos Inc.: 5/ , 5/3, 79/ ; © Cornelsen Experimenta: 83/ 0; © Euro Speedway Lausitz:

73/ ; © Fotolia/M. Kosmal: 83/8; © Held, Alfred, Falkensee: 9/5; © IStockphotoI/Andrey Popov: 73/2; © Koppers,

Thomas, Witten: 73/3; © G. Liesenberg: 65/ , 83/ ; © Lufthansa-Bildarchiv: 9/2; © H. Mahler, Fotograf, Berlin:

2 / ; © Chris Sorensen/Messe Berlin GmbH und BDLI: 5/2; © Meyer, L., Potsdam: 9/3, 83/2; © Adam Opel AG:

3 / ; © panthermedia/B. Reitz-Hofmann: 83/5; © Photo Disc Inc.: 9/4, 9/6, 4 / , 4 /2, 65/2, 65/3; 8 / ; © Pitopia/

Ludger Vorfeld, 2006: 35/ ; © Raum, B., Neuenhagen: 9/ , © Siemens AG/München: 83/4, 83/9; © Volkswagen

AG: 27/4

Hinweise zur Arbeit mit den KopiervorlagenDie vorliegenden Kopiervorlagen enthalten Aufgabenblätter zu den Themen

- Mechanische Arbeit, Energie und Leistung,- Newtonsche Gesetze und Gravitationsgesetz,- Mechanische Schwingungen und Wellen sowie- Energie in Natur und Technik.

Die Aufgabenblätter können im Physikunterricht der verschiedenen Klassenstufen und Schultypen sowiein Arbeitsgemeinschaften genutzt werden.

Das Aufgabenangebot orientiert sich am Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler. Es ermöglichtden Erwerb von fachbezogenen und prozessbezogenen Kompetenzen. Die Kopiervorlagen sindvariantenreich gestaltet und bieten Aufgaben mit unterschiedlichem Anforderungsniveau, aber auch mitunterschiedlicher Anforderungsstruktur. Dadurch ist ein differenzierter Einsatz der Aufgaben möglich, undSchülerinnen und Schüler können individuell gefördert werden.

Die Formulierung der Aufgaben zielt auch auf eine Entwicklung der Sprachkompetenz ab. So werden beiAufgabenstellungen bewusst solche Operatoren verwendet, die z. B. zum Beschreiben, Begründen,Erklären, Vergleichen oder Interpretieren auffordern.

Eine große Anzahl von Experimenten ermöglicht ein selbstständiges Experimentieren der Schüler imUnterricht. Kopiervorlagen dieser Art unterstützen einen handlungsorientierten und schülerbezogenenUnterricht. Einige der vorliegenden Experimente können auch als Hausexperimente durchgeführt werden.Je nach Aufgabenstellung sind die Anleitungen unterschiedlich ausführlich formuliert. Die ausführlichenAnleitungen orientieren sich an den Schritten Vorbereitung, Durchführung und Auswertung einesExperiments. Sie sind weitgehend einheitlich gestaltet. Beobachtungen und Messwerte können inAbhängigkeit vom Inhalt des Experiments im Schritt Durchführung in übersichtlicher Form erfasst werden(z. B. Messwertetabellen).

Die Kopiervorlagen geben Hilfe, Unterstützung und Anregungen für die Gestaltung des Unterrichts. Sieergänzen das Aufgabenangebot in Lehrbüchern und methodischen Handreichungen. Im laufendenUnterricht können die Kopiervorlagen zur Übung, Wiederholung, Systematisierung und Festigungeingesetzt werden, sind aber auch bei der Vorbereitung der Schüler auf Leistungskontrollen undPrüfungen nützlich. Viele Experimente eignen sich zur selbstständigen Erarbeitung neuen Wissens.

N a me : K l a s s e : K o p i e r v o r l a g e 1

© DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Internet: www.duden-paetec.de 5

Mechanische Arbeit (I)

Die Bilder zeigen Beispiele, bei denen Kräfte wirken. Gib für jeden Fall an, ob mechanische Arbeit ver-richtet wird! Begründe! a)

b)

c)

a) Nach welcher Gleichung kann man die mechanische Arbeit berechnen?

Nenne die Bedeutung der drei Größen und die Gültigkeitsbedingungen für die Gleichung!

b) Bei welchen der skizzierten Beispiele ist die Gleichung anwendbar, bei welchen nicht?

Begründe deine Aussagen! I)

II)

III)

1.

2.

1 L ö s u n g

6 © DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Internet: www.duden-paetec.de

Mechanische Arbeit (I)

Die Bilder zeigen Beispiele, bei denen Kräfte wirken. Gib für jeden Fall an, ob mechanische Arbeit ver-richtet wird! Begründe! a)

b)

c)

Eine Arbeit wird verrichtet, Es wird Arbeit verrichtet, Es wird keine Arbeit verrichtet,

weil die Boote unter dem weil durch Kräfte das Flugzeug weil zwar Kräfte wirken, aber

Einfluss von Kräften bewegt beschleunigt wird. kein Weg zurückgelegt

werden. wird.

a) Nach welcher Gleichung kann man die mechanische Arbeit berechnen?

Nenne die Bedeutung der drei Größen und die Gültigkeitsbedingungen für die Gleichung! W = F ⋅ s

Dabei bedeuten W die mechanische Arbeit, F die wirkende Kraft und s der zurückgelegte Weg.

Die Gleichung ist nur anwendbar, wenn die Kraft konstant ist und in Richtung des Wegs wirkt.

b) Bei welchen der skizzierten Beispiele ist die Gleichung anwendbar, bei welchen nicht?

Begründe deine Aussagen! I)

II)

III)

Die Gleichung ist nicht Die Gleichung ist anwendbar, Die Gleichung ist nicht

anwendbar, weil die Kraft nicht weil die Kraft in Richtung des anwendbar, weil die Kraft

in Richtung des Wegs wirkt. Wegs wirkt. nicht konstant ist.

1.

2.

N a me : K l a s s e : K o p i e r v o r l a g e 2

© DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Internet: www.duden-paetec.de 7

Mechanische Arbeit (II)

Ein Kran hebt verschiedene Lasten vom Boden aus in unterschiedliche Höhen. Vergleiche die verrichtete Arbeit jewiels in den Fällen A und B miteinander! Begründe! a)

b)

c)

Beim Heben verschiedener Körper sind einige Angaben bekannt. Ergänze in der Tabelle die fehlenden Werte! Masse m erforderliche

Hubkraft F Höhe h verrichtete

Arbeit W

a) 250 N 1,5 m

b) 2 kg 25 m

c) 400 g 50 cm

d) 60 kN 30 cm

e) 8 m 1 200 Nm

f) 1,2 t 8 400 Nm

Ein Gewichtheber hebt eine schwere Hantel vom Fußboden in eine bestimmte Höhe. a) Welche Art von Arbeit verrichtet der Gewichtheber?

b) Wie groß ist die von ihm verrichtete Arbeit, wenn die Hantel eine

Masse von 120 kg hat und um 1,20 m gehoben wird?

1.

2.

3.

2 L ö s u n g

8 © DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Internet: www.duden-paetec.de

Mechanische Arbeit (II)

Ein Kran hebt verschiedene Lasten vom Boden aus in unterschiedliche Höhen. Vergleiche die verrichtete Arbeit jewiels in den Fällen A und B miteinander! Begründe! a)

b)

c)

WA = WB WA > WB WA < WB

Bei B ist die Höhe doppelt so Bei gleicher Last ist die Höhe Bei gleicher Höhe ist die Last

groß, die Last nur halb so im Fall A größer. im Fall B größer.

groß.

Beim Heben verschiedener Körper sind einige Angaben bekannt. Ergänze in der Tabelle die fehlenden Werte! Masse m erforderliche

Hubkraft F Höhe h verrichtete

Arbeit W

a) 25 kg 250 N 1,5 m 375 Nm

b) 2 kg 20 N 25 m 500 Nm

c) 400 g 4 N 50 cm 2 Nm

d) 6 000 kg 60 kN 30 cm 18 000 Nm

e) 15 kg 150 N 8 m 1 200 Nm

f) 1,2 t 12 000 N 0,7 m 8 400 Nm

Ein Gewichtheber hebt eine schwere Hantel vom Fußboden in eine bestimmte Höhe. a) Welche Art von Arbeit verrichtet der Gewichtheber?

Er verrichtet Hubarbeit.

b) Wie groß ist die von ihm verrichtete Arbeit, wenn die Hantel eine

Masse von 120 kg hat und um 1,20 m gehoben wird?

1.

2.

3.

Gesucht: W Gegeben: m = 120 kg s = 1,80 m

W = F ⋅ s W = 1 200 N ⋅ 1,80 m W = 2 160 Nm

N a me : K l a s s e : K o p i e r v o r l a g e 3

© DUDEN PAETEC GmbH, Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Internet: www.duden-paetec.de 9

Mechanische Energie (I)

Auf den Bildern sind Körper dargestellt. Welche Energieformen besitzen die jeweiligen Körper? a)

b)

c)

Welche Energieumwandlungen vollziehen sich bei den dargestellten Vorgängen? a)

b)

c)

Gleich schwere Kisten sind vom Boden in einzelne Felder eines Regals gehoben worden. In welchen Fällen ist die Lageenergie gleich? Antworte so: E1A = E2C.

E1A = E2C

1.

2.

3.

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form

Auszug aus:

Das komplette Material finden Sie hier:

Kopiervorlagen Mechanik (2)

School-Scout.de