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Regelschulen & Gymnasien

Bildungsthemen für Regelschulen und Gymnasien


Welche Themen und Modelle in welchem Fach (Natur und Technik oder Physik) und in welcher Klassenstufe eingesetzt werden, entscheiden die jeweiligen Fachlehrer. Unsere Empfehlungen finden Sie zu den jeweiligen Modellen.

Die jeweiligen Arbeitsblätter enthalten alle Informationen zu den jeweilig vermittelten Themen im Unterricht!
Übersicht über die Themen und die Selbstbau- und Experimentiersysteme

 

Drehrichtung, Umdrehungen und Kraftaufwand

Modell: Getriebe

Getriebe

geeignet für Klassen 5 und 6 (2 Unterrichtsstunden)

  • Bedeutung und Anwendungen von Getrieben
  • Drehrichtung und Umdrehungszahlen bei unterschiedlichen Zahnrädern
  • Anwendungsbeispiel beim Fahrrad

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Kraftübertragung

Modell: Flaschenzug

Flaschenzug

geeignet für Klassen 5 und 6 (2 Unterrichtsstunden)

  • ​Vorteile von Kraftübertragung durch einen Flaschenzug
  • Kraftaufwand zum Heben von einem Gewicht unter Einbeziehen veränderter Rollenanzahl
  • Ermitteln der Wegstrecke zum Heben eines Gewichtes mit unterschiedlich vielen festen und losen Rollen

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Elektrischer Strom

Modell: Solar-Stromkreis

Solar Stromkreis

geeignet für Klassen 5 und 6 (2 Unterrichtsstunden)

Komponenten der Elektrischen Energie (elektrischer Strom)

Stromarten (Gleich-, Wechsel-, Stark- und Drehstrom

Komponenten eines Gleichstromkreises (Spannungsquellen, Leiter, Verbraucher)

Richtung des Stromflusses

Leitet Wasser den Strom?

 

2. Doppelstunde - Modell: Stromkreis

 

  • Reihen-, Parallel- und Wechselschaltung und deren Auswirkungen
  • Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltung
  • Wie verhalten sich Strom und Spannung?
  • Richtung des Stromflusses
  • Leitet Wasser den Strom?Komponenten eines Gleichstromkreises (Spannungsquellen, Leiter, Verbraucher)

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Elektrizitätslehre

Elektrizitätslehre

geeignet für Klassen 8 und 9 (4 - 6 Unterrichtsstunden)

  • ​​Komponenten der Elektrischen Energie (elektrischer Strom, elektrische Spannung, elektrischer Widerstand)
  • Elektrischer Strom (Definition, Formelzeichen, Maßeinheit, Formel)
  • Elektrische Spannung (Definition, Formelzeichen, Maßeinheit, Formel)
  • Elektrischer Widerstand (Definition, Formelzeichen, Maßeinheit, Formel)
  • Stromarten (Gleich-, Wechsel-, Stark- und Drehstrom)
  • Reihen-, Parallel- und Wechselschaltung
  • Messen der Abhängigkeiten und Auswirkungen von Strom und Spannung bei unterschiedlichen Schaltungen
  • Messen der Veränderungen von Strom und Spannung bei unterschiedlichen Widerständen (Ohm`sches Gesetz)
  • Anfertigen von Messprotokollen

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​Photovoltaik
Modell: Photovoltaikanlage

Photovoltaik

geeignet für Klassen 8 und 9 (2 Unterrichtsstunden)

  • ​​Funktionsweise einer Solarzelle
  • Reihen-und Parallelschaltung von Solarzellen und deren Auswirkungen
  • Auswirkungen unterschiedlicher Einstrahlungsintensität

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Solarthermie
Modell: Thermischer Kollektor

Thermischer Kollektor

geeignet für Klassen 8 und 9 (2 Unterrichtsstunden)

  • Solarthermie - Aufbau und Wirkungsweise eines solarthermischen Kollektors
  • Absorbtion und Reflektion
  • Wasserumlauf durch das Prinzip der Schwerkraft
  • Experiment: Ermittlung der Vor- und Rücklauftemperatur
  • Auswertung der erstellten Diagramme

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Effiziente Nutzung von Heizenergie
Modell: Wärmedämmung

Wärmedämmung

geeignet für Klassen 8 und 9 (2 Unterrichtsstunden)

  • ​​Heizkostenberechnung und des Einsparungspotentials
  • Dämmungsverhalten verschiedener Dämmstoffe

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Themenübergreifendes Modell
Modell: Solar-Hausviertel

Solar-Hausviertel

geeignet für Klassen 8 und 9 (4 Unterrichtsstunden

  • ​Montage und Verkabelung von Verbrauchern im Modell eines Hausviertels
  • Prüfung der richtigen Verkabelung und ggf. Fehlersuche

 

Schaltpläne
​Hauptschalter, Keller- und Erdgeschoss


SolarBiker Jonny
Modell: SolarBiker

geeignet für Klassen 8 und 9 (2 Unterrichtsstunden)

  • ​Montage und Verkabelung eines Raspberry mit einem Hall Sensor, einem Startrelais und dem Motor des Bikers
  • Prüfung der richtigen Verkabelung und ggf. Fehlersuche
  • Ermitteln der Umdrehungszahl des Hinterrades mit unterschiedlichen Übersetzungen
  • Berechnung der "zurückgelegten Wegstrecke" und der "Geschwindigkeit" in einer vorgegebenen Zeitspanne
  • Übertragung der ermittelten Ergebnisse auf ein reales Fahrrad

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Gewinnung umweltfreundlicher elektrischer Energie

Modell: Brennstoffzelle

Brennstoffzelle

geeignet für Klassen 8 und 9 (2-3 Unterrichtsstunden

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Versuchsaufbau 1

  • Prüfen der Leitfähigkeit von Wasser (Strom- und Spannungsmessung
  • Trennen von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff (Elektrolyse)
  • Knallgasprobe

Versuchsaufbau 2

  • ​Trennung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe einer Brennstoffzelle durch Zufuhr von elektrischer Energie (Elektrolyse)

Versuchsaufbau 3

  • ​Gewinnung von elektrischer Energie mit Hilfe einer Brennstoffzelle

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