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==Aufgaben zur Energie==
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====Energieträger und Energieformen====
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'''1)''' Eine Batterie ist ein Energieträger. Denn in der Batterie steckt Energie, mit der man einen Motor antreiben kann.
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*Nenne drei weitere Gegenstände, die auch Energieträger sind und sage, was man mit dieser Energie machen kann.
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'''2)''' Die Tabelle zeigt, welche verschiedenen Namen man der Energie verschiedener Träger gegeben hat.
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*Nenne für jede Energieform ein ''anderes'' Beispiel in folgender Art:
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:"Der Wind, also Luft, die sich schnell bewegt, enthält Bewegungsenergie."
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{|class="wikitable" "
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!
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Energieträger
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! colspan="2" "|
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Name der Energieform
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Holz
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|colspan="2"|chemische Energie
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heißes Wasser
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|colspan="2"|Wärmeenergie
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geriebener Luftballon
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|colspan="2"|elektrische Energie
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Licht
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|colspan="2"|Lichtenergie<ref>Das Licht selbst besteht nicht aus Energie, es enthält die Energie! Was das Licht selbst ist, kann man nicht so einfach beantworten.</ref>
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laufender Mensch
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|Bewegungsenergie
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|rowspan="3"|mechanische Energie
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[[Media:Luftballon Druecken.jpg|zusammengedrückter Luftballon]]
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|Spannenergie
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hochgelegenes Wasser in einem Stausee
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|Lageenergie
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<br style="clear: both" />
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==Praktikum: Messen der Leistung==
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====Material====
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'''3)''' Aus der Tabelle kann man ablesen:
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[[Datei:Praktikum Leistung.jpg|thumb|right|300px]]
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:"Mit der Energie von 38 Stunden Sonnenlicht auf einen Quadratmeter kann man den Akku eines E-Autos aufladen."
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* 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
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*Bilde drei weitere Sätze in dieser Art.
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* 1 Flachbatterie 4,5V
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* 2 Kabel mit 2 Klemmen
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{|class="wikitable" style="text-align: right; "
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* 2 Lämpchen mit Fassungen
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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* 2 Multimeter mit je 2 Kabeln
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Gegenstand
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!style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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Energiemenge in Joule
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Sonnenlicht auf einen m<sup>2</sup> für eine Sekunde
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1.300 J
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|style="border-style: solid; border-width: 5px "|
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ein Liter Benzin
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30.000.000 J
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Akku eines E-Autos<ref>Siehe Wikipedia: [https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_Model_3#Batterietechnik Tesla Model 3]</ref>
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180.000.000 J
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aufgepumpter Fahrradreifen
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600 J
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Schulranzen auf einem ein Meter hohen Tisch
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100 J
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Ein Liter kochendes Wasser<ref>Im Vergleich zu Zimmertemperatur bei 20°C.</ref>
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300.000 J
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Fahrradfahrerin mit 30 km/h
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3.000 J
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eine Tafel Schokolade
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2.000.000 J
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<br style="clear: both" />
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==Energiewandler / Energieumlader==
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[[Datei:Aufgaben_Energieumlader.png|399px|left]]
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'''4) Energie für Maschinen'''
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Ein Automotor bekommt mit dem Benzin seine Energie und setzt damit das Auto in Bewegung. Der Motor wird dabei auch sehr heiss. Der Motor lädt die Energie vom Benzin auf die Bewegung des Autos und auf den heissen Motor um.
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====Arbeitsauftrag====
−
:'''a)''' Trage in die Energieumladerdiagramme die passenden Energieträger oder den Namen des Umladers ein!
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*Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
−
:'''b)''' Wie kann man Energie von Licht auf Bewegung umladen? Zeichne dazu zwei geeignete Energieumlader hintereinander.
+
#Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
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<br style="clear: both" />
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#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
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#Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
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#Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.
  
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[[Datei:Aufgabe_Energie_für_Mensch_und_Tier.png|435px|left]]
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====Schaltungen====
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'''5) Energie für den Menschen'''
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:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
  
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Mit welchen Energieträgern bekommen der Mensch, eine Kuh, eine Graspflanze und eine Weizenpflanze ihre Energie? In welche Träger wird die Energie hineingesteckt?
+
:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
−
'''a)''' Trage die Begriffe in die Diagramme unter die Pfeile ein!
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Körner/Fleisch           Körner
+
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Muskelmasse&Fett&Milch    Muskelmasse&Fett&Milch 
+
−
Kot&Urin                  Kot&Urin
+
−
Wärme                   Wärme
+
−
Grashalme           Grashalme
+
−
Bewegung                  Bewegung
+
−
Licht                   Licht
+
  
−
'''b)''' Zeichne eine Energieumladerkette für einen Menschen, der nur Fleisch isst und einen Menschen, der nur Brot ist. Wo kommt schlußendlich die Energie für den Menschen her?
+
              | Batterie | Lämpchen |
−
<br style="clear: both" />
+
Spannung U    |          |          |
 +
              |          |          |
 +
Stromstärke I |          |          |
 +
              |          |          |
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Leistung P    |          |          |
 +
              |          |          |
  
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'''6) Viele verschiedene Energieumlader'''
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:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
  
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In [[Media: Energieumlader-Tabelle_teilausgefüllt_als_Aufgabe.pdf|dieser Tabelle]] sind viele Energieumlader aufgeführt. Auf der linken Seite sieht man, mit welchem Träger sie ihre Energie bekommen und oben kann man ablesen, mit welchem Träger sie die Energie wieder abgeben. Ein Baum bekommt seine Energie mit dem Licht und speichert sie in seinem Holz. Ein Ofen wiederum kann seine Energie mit Holz bekommen und sie mit der warmen Luft wieder abgeben.
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
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Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
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Stromstärke I |          |            |            |
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              |          |            |            |
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Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
  
−
*Ergänze die farbig markierten Lücken mit geeigneten Energieumladern.
+
:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
  
−
==Fußnoten==
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
−
<references>
+
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
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Leistung P    |          |            |            |
 +
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Aktuelle Version vom 22. Juli 2026, 10:39 Uhr

Praktikum: Messen der Leistung

Material

Praktikum Leistung.jpg
  • 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
  • 1 Flachbatterie 4,5V
  • 2 Kabel mit 2 Klemmen
  • 2 Lämpchen mit Fassungen
  • 2 Multimeter mit je 2 Kabeln

Arbeitsauftrag

  • Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
  1. Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
  2. Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
  3. Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
  4. Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.

Schaltungen

Praktikum Leistungsmessung Schaltpläne.png
a) Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen. 
              | Batterie | Lämpchen |
Spannung U    |          |          |
              |          |          |
Stromstärke I |          |          |
              |          |          |
Leistung P    |          |          |
              |          |          |
b) Zwei Lämpchen parallel geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
              |          |            |            |
c) Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
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