🧲
Magnete besitzen ein Kraftfeld (Magnetfeld). Es wirkt auch ohne Berührung.
⚙️
Alle Materialien mit Eisen werden von Magneten angezogen.
🧵
Das Magnetfeld durchdringt eisenfreie Materialien (Papier, Holz) ohne Wirkung.
🔍
Mit Eisenspänen können wir das Magnetfeld sichtbar machen.
🃏 Flip-Karten: Was weisst du über Magnetfelder? +1 Punkt pro Karte
Tippe auf jede Karte, um die Erklärung zu sehen!
☑️ Multiple Choice: Magnetfeld +3 Punkte pro Frage
🎯 Drag & Drop: Magnetisch oder nicht? +5 Punkte
Ordne die Materialien richtig zu!
🧲 Magnetisch
🚫 Nicht magnetisch
✏️ Reflexion: Magnetfeld im Alltag
Wo begegnest du Magneten und Magnetfeldern in deinem Alltag? Nenne mindestens 4 Beispiele und erkläre, wie das Magnetfeld dabei eine Rolle spielt.
Erdmagnetismus & Kompass
📌 Leitsätze
🌍
Das Erdinnere verhält sich wie ein gewaltiger Stabmagnet mit Nord- und Südpol.
🧭
Die rote Kompassnadel zeigt dank des Erdmagnetfeldes immer nach Norden.
⚡
Das Erdmagnetfeld entsteht durch elektrische Ströme im flüssigen Erdkern.
🔄
Ein Kompass kann durch starke Magnete oder Strom abgelenkt werden.
🌍 So funktioniert der Erdmagnet: Das Magnetfeld der Erde wird nicht von einem festen Eisenkern erzeugt, sondern durch schraubenartige Strömungen im flüssigen Kern der Erde – eine Art Dynamo. Entscheidend: Das Magnetfeld ist dynamisch – es verändert sich in Stärke und Ausrichtung.
🧭 Interaktiv: Kompass benutzen +5 Punkte
Die Nadel dreht sich nach Norden. Bestimme die Himmelsrichtung!
📝 Lückentext: Erdmagnetismus +5 Punkte
Klicke eine Lücke an, dann auf das richtige Wort!
DynamoNordpolSüdenErdkernStabmagnet
Die Erde verhält sich wie ein grosser
___.
Das Magnetfeld entsteht durch Ströme im
___,
ähnlich wie ein
___.
Das eine Magnetende liegt nahe beim
___
der Erde. Die schwarze Kompassnadel zeigt nach
___.
✏️ Reflexion: Kompass und Himmelsrichtungen
Erkläre in deinen eigenen Worten: Warum zeigt die Kompassnadel immer nach Norden? Und was würde passieren, wenn du den Kompass neben einen starken Magneten hältst?
Tiere & ihr innerer Kompass
📌 Leitsätze
🐦
Einige Tiere besitzen einen inneren Kompass – sie spüren das Erdmagnetfeld.
👁️
Bei Rotkehlchen sitzt der Magnetfeld-Rezeptor offenbar im rechten Auge.
🐟
Manche Süsswasserfische orientieren sich elektrisch mit eigenen Feldern.
🐦 Wie Vögel navigieren: Der innere Kompass besteht vermutlich aus Sinneszellen (Magnetfeld-Rezeptoren), mit denen Vögel den Neigungswinkel des Erdmagnetfeldes wahrnehmen. Bei Tauben vermutet man einen Magnetsensor am oberen Teil des Schnabels, der die Stärke des Magnetfeldes messen kann. Neben dem Magnetfeld orientieren sich Vögel auch nach der Sonne und den Sternen.
🃏 Flip-Karten: Tiernavigation +1 Punkt pro Karte
Tippe auf jede Karte!
☑️ Multiple Choice: Tiere & Magnetfeld +3 Punkte pro Frage
✏️ Reflexion: Tiernavigation
Welche anderen Tiere könnten einen inneren Kompass haben? Recherchiere einen weiteren Fall und erkläre, wie er funktionieren könnte.
Magnetisieren & Elektromagnet
📌 Leitsätze
🔩
Eisenhaltige Metalle (Eisen, Nickel, Kobalt) kann man magnetisieren – durch mehrmaliges Bestreichen in gleicher Richtung.
🔬
Beim Magnetisieren richten sich im Innern des Metalls kleine Mini-Magnete (Elementarmagnete) parallel aus.
💥
Durch Schläge oder Erhitzen verliert ein Magnet seine Kraft – die Teilchen kommen wieder durcheinander.
⚡
Mit Strom kann ein Eisenstück zum Magneten gemacht werden: Elektromagnet.
🔀 Reihenfolge: Kompass selbst herstellen +5 Punkte
Beim Magnetisieren richten sich im Metall die
______
aus. Durch mechanische
___
verliert der Magnet seine Kraft wieder. Mit
___
kann man einen
___
bauen.
☑️ Multiple Choice: Elektromagnet +3 Punkte pro Frage
✏️ Reflexion: Elektromagnet im Alltag
Wo werden Elektromagnete in der Technik eingesetzt? Erkläre einen Anwendungsfall genau und begründe den Vorteil gegenüber einem normalen Magneten.
Stromkreis & Elektronen
📌 Leitsätze
🔋
Für einen geschlossenen Stromkreis brauchen wir eine Quelle, einen Verbraucher und Kabel.
⚡Elektronen fliessen vom Minuspol durch den Verbraucher zum Pluspol (physikalische Richtung).
🌡️
Fliessen Elektronen, entsteht auch Wärme.
💧Strom (Ampère) ist wie Wasser: die Menge der fliessenden Elektronen pro Sekunde.
💡 Strom-Wasser-Vergleich: 🌊 Wasser fliesst durch Rohre | ⚡ Elektronen fliessen durch Kabel
🏔️ Gefälle = Antrieb | 🔋 Batterie = Antrieb (Elektronenpumpe)
💧 Wasserdruck | ⚡ Spannung in Volt [V]
💦 Wassermenge pro Sekunde = Durchfluss | ⚡ Elektronen pro Sekunde = Stromstärke [A]
🃏 Flip-Karten: Fachbegriffe Strom +1 Punkt pro Karte
Tippe auf die Karten, um die Begriffe zu lernen!
☑️ Multiple Choice: Stromkreis +3 Punkte pro Frage
📝 Lückentext: Elektronen & Strom +5 Punkte
Klicke eine Lücke an, dann auf das richtige Wort!
MinuspolIsolatorAmpèreVoltWärme
Elektronen fliessen vom
___
zum Pluspol. Die Spannung wird in
___
gemessen, die Stromstärke in
___.
Wenn Elektronen fliessen, entsteht auch
___.
Ein Material ohne freie Elektronen nennt man
___.
✏️ Reflexion: Strom-Wasser-Vergleich
Erkläre den Vergleich zwischen Wasser und Strom in deinen eigenen Worten. Wo ist der Vergleich nützlich – und wo stösst er an Grenzen?
Serien- & Parallelschaltung
📌 Leitsätze
🔗
Bei der Serienschaltung teilt sich die Spannung auf alle Verbraucher auf → Lämpchen leuchten schwächer.
⛓️
Bei Unterbruch in der Serienschaltung erlöschen alle Lämpchen.
🔀
Bei der Parallelschaltung hat jedes Lämpchen einen eigenen Stromkreis → alle leuchten gleich hell.
🔋
Parallelschaltung verbraucht mehr Strom → Batterie wird schneller leer.
🔧 Interaktiv: Schaltungs-Simulator +5 Punkte
Schalte Lämpchen ein/aus und beobachte, was passiert!
📊 Aufgabe: Wahrheitstabelle vervollständigen +5 Punkte
Klicke auf die leeren Felder, um sie auszufüllen! (💡 = leuchtet, ⚫ = dunkel)
☑️ Multiple Choice: Schaltungen +3 Punkte pro Frage
🧮 Spannungsrechner: Serienschaltung interaktiv
Wie viele Batterien (je 4.5 V) brauchst du für wie viele Lämpchen (je 2.5 V)?
✏️ Reflexion: Serie vs. Parallel
Weihnachtslichter früher (Serienschaltung) vs. heute (Parallelschaltung): Was ist der Vorteil der modernen Schaltung? Erkläre beide Varianten.
Schalter & Schaltübungen
📌 Was ist ein Schalter?
Ein Schalter unterbricht einen Stromkreis – wie ein Lichtschalter zu Hause. Er kann aus einfachen Materialien hergestellt werden: zwei Nägel auf einem Brett und eine Büroklammer als Brücke.
🔀 Schalterübung I: Ein Schalter +5 Punkte
Klicke auf S1 und beobachte die Lämpchen. Dann fülle die Tabelle aus!
🔀 Schalterübung II: Zwei Schalter +5 Punkte
Klicke auf S1 und S2. Wie leuchten L1 und L2?
☑️ Multiple Choice: Schalter +3 Punkte pro Frage
✏️ Reflexion: Schalter bauen
Erkläre, wie du aus zwei Nägeln und einer Büroklammer einen Schalter baust. Zeichne eine einfache Skizze und beschreibe, was passiert, wenn du den Schalter schliesst.
Strom, Spannung & Kurzschluss
⚠️ Kurzschluss – gefährlich!
⚡ Achtung! Kurzschlüsse können gefährlich sein – Batterie wird heiss, Kabel können brennen!
Was ist ein Kurzschluss? Werden Plus- und Minuspol direkt verbunden (ohne Verbraucher dazwischen), fliessen Elektronen ungebremst. Die Batterie wird selbst zum Verbraucher, wird heiss und zerstört sich. Durch Hitzeentwicklung kann sogar ein Brand entstehen.
🎯 Drag & Drop: Leiter oder Isolator? +5 Punkte
Elektrische Leiter lassen Strom durch – Isolatoren nicht!
⚡ Leiter
🛡️ Isolator
☑️ Multiple Choice: Strom & Spannung +3 Punkte pro Frage
📝 Lückentext: Kurzschluss & Leiter +5 Punkte
heissVerbraucherElektronenBrandKupfer
Metalle wie
___
leiten Strom, weil sie frei bewegliche
___
haben. Beim Kurzschluss fehlt ein
___
im Stromkreis. Die Batterie wird
___
und es kann sogar ein
___
entstehen.
✏️ Reflexion: Sicherheit im Umgang mit Strom
Beschreibe drei Situationen, in denen ein Kurzschluss entstehen kann, und erkläre, wie man ihn verhindern kann.
Moderne Leuchtmittel
♻️ Moderne Leuchtmittel dürfen nicht in den Hausmüll – sie enthalten umweltbelastende Gase oder Metalle. Zur Sammelstelle bringen!
🃏 Flip-Karten: Leuchtmittel im Vergleich +1 Punkt pro Karte
Vergleiche die verschiedenen Leuchtmittel!
🧮 Kostenrechner: Welches Leuchtmittel lohnt sich? interaktiv
Berechne, was günstiger ist – über mehrere Jahre!
☑️ Multiple Choice: Leuchtmittel +3 Punkte pro Frage
✏️ Reflexion: Energiesparen
Warum lohnt sich eine teure LED-Lampe langfristig mehr als eine billige Glühbirne? Rechne ein Beispiel durch und erkläre die Umweltvorteile.
Elektrizität am Himmel
📌 Wie entstehen Blitze?
💨
Durch heftige Winde werden in Wolken positive und negative Ladungen getrennt.
⚡
Beim Zusammentreffen grosser Ladungsmengen entsteht ein Blitz – die Luft wird zum Leiter.
🌡️
Die Luft kann beim Blitz auf 30'000 °C erhitzt werden und leuchtet.
🎯
Blitze suchen den kürzesten Weg zur Erde – Bäume und hohe Gebäude sind gefährdet.
⚡ Extremwerte: Beim Entladen eines Blitzes können Ströme bis zu 20'000 Ampère fliessen – zum Vergleich: eine Glühbirne zieht etwa 0.5 A. Ein Blitz dauert nur wenige Millisekunden.
🃏 Flip-Karten: Blitze & Elektrizität +1 Punkt pro Karte
Tippe auf die Karten!
☑️ Multiple Choice: Blitze +3 Punkte pro Frage
✏️ Reflexion: Blitzableiter
Erkläre, wie ein Blitzableiter funktioniert und warum man während eines Gewitters nicht unter einem Baum Schutz suchen sollte.
