Arbeitsaufträge Klasse 7d - Physik bis 20.04.2020

Arbeitsaufträge Klasse 7d – Physik bis 20.04.2020
Liebe Schülerin, lieber Schüler

Aus gegebenem Anlass erhaltet ihr die Arbeitsaufträge auf diesem Wege. Uns ist wichtig,
dass ihr regelmäßig zu Hause arbeitet, d.h. am besten vormittags laut Stundenplan. Wir
begleiten euch aus der Ferne. Wenn ihr Fragen habt, schickt mir eine E-Mail mit
Telefonnummer – michael.koch@igs-guxhagen.de –, ich rufe euch dann zurück.

Euer neues Thema nennt sich Optik. Hierzu gibt es mehrere Experimente, die ich euch zur
Verfügung stelle. Dabei gibt es verschiedene Schwierigkeitsgrade. Wählt also mit bedacht,
aber auch fair. Wenn du ein leistungsstarke/r Schüler/in bist, wähle auch das schwierigere
Experiment. (Nicht jedes Experiment muss belegt sein). Bevor ihr mit dem Experimentieren
beginnt, tragt ihr euch unter folgendem Link bei dem entsprechendem Experiment ein:
https://doodle.com/poll/rzi7qccb7dmtbiwk. Je Experiment sollten maximal 4 Schüler/innen
eingetragen sein. Ihr könnt die Aufgabe in Einzel- oder Partnerarbeit bearbeiten. Dafür ist
auch kein treffen nötig. Nutzt andere Kommunikationswege, wie WhatsApp, Email, andere
Chat- und Nachrichtendienste.

Im weiteren Verlauf sind die einzelnen Experimente mit ihren Aufgaben aufgeführt. Am
Ende stellt ihr wieder eine Präsentation zusammen. Dafür könnt ihr wie gewohnt folgende
Medien nutzen: Video, Plakat, Flyer, Buch, Protokoll, PowerPoint oder Mappe. (Fällt euch
noch etwas anderes ein, könnt ihr mich gerne kontaktieren.) Das Video und die PowerPoint
könnt ihr mir direkt per Email zukommen lassen, von den anderen Medien müsstet ihr Fotos
abgeben. Abgabedatum ist der 03.04.2020 (Bringt diese trotzdem zum ersten Schultag – an
dem ihr Physikunterricht habt – mit. Wir werden damit weiterarbeiten und einen
Museumsrundgang gestalten.)

                                      Experimente:

„Die Lochkamera“ (mittel), „Die Lichtquelle(n)“ (leicht), „Licht erwärmt Wasser“ (mittel),
„Schattenspiele“ (leicht), „Sonnenfinsternis“ (schwer), „Mondfinsternis“ (schwer), „Eine
brennende Kerze unter Wasser“ (mittel).

Die Lochkamera:

Für den Bau der Lochkamera nutze eine von beiden folgenden Anleitungen. Die Materialien
werden dort mit aufgeführt.

https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/versuche/lochkamera-heimversuch

oder

https://www.bauanleitung.org/elektro/lochkamera-bauanleitung/

oder im (Buch S. 30)

Wenn du mit dem Bau fertig bist, versuche ein Objekt auf dem Schirm (Transparentpapier)
festzuhalten. Halte das Ergebnis – wenn möglich – für deine spätere Präsentation auf einem
Foto fest.

Schiebe nun den inneren Zylinder in beide Richtungen langsam hin und her. Was kannst du
beobachten? Versuche deine Beobachtungen soweit möglich auf Fotos festzuhalten.

Nun verändere die Größe des Lochs am äußeren Zylinder. (Größer und kleiner als das Loch
zu Beginn). Was sind deine Beobachtungen? (Halte diese wieder auf Fotos fest.)

Deine Forscherfrage: „Wie wird das Bild an einer Lochkamera möglichst „scharf“?“

Versuch mit Hilfe des Physik-Schulbuches „Erlebnis Physik 1“ S. 26 die Bildentstehung an
der Lochkamera zu erklären.

*Gibt es denn noch weitere Möglichkeiten, das Bild auf dem Schirm schärfer abzubilden.

Die Lichtquelle(n):

Lies im Buch die Texte auf Seite 13/14 und notiere dir wichtige Merkmale.

Nun betrachte in deinem Zimmer einmal tagsüber mehrere Gegenstände und notiere dir,
welche natürlich sind und welche künstlich. Unterscheide dabei auch, welche selbstleuchtend
und fremdleuchtend sind. Führe gleiches im abgedunkelten Raum durch. Was stellst du fest?
Nimm nun eine Lichtquelle (Handy, Taschenlampe, Kerze…) und betrachte nochmals dein
Zimmer. Was stellst du nun fest?

Deine Forscherfrage: „Welche Lichtquellen begleiten uns durch den Alltag?“

Unterscheide hierbei zwischen tagsüber und nach „Sonnenuntergang“ und überlege dir,
welche Energieform in deinem Alltag häufiger für die Umwandlung in Licht genutzt wird.

Weitere Links:

https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/ausblick/lichtquellen

*Vertiefend: „Warum sehen wir?“ 
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/grundwissen/sehvorgang

Und der Text auf der nächsten Seite:

Schattenspiele:

Sicherlich kennst du noch das Spiel bei dem man seine Hände vor eine Taschenlampe oder
ähnliches gehalten hat und versucht hat, dass deren Schatten an der Wand wie Tiere aussehen.
Doch warum funktioniert das und funktioniert das eigentlich immer?

Dazu folgende Forscherfrage: „Wie entstehen Schatten und welche Schattenarten gibt
es?“

Nimm dir mehrere gleiche Lichtquellen (Taschenlampen, Kerzen, …) und einen beliebigen
Gegenstände (z.B. Holzklötze). Nun begib dich in einen abgedunkelten Raum mit einer freien
Wand (am besten eine weiße Wand).

Nimm zunächst nur eine Lichtquelle und einen Gegenstand und baue diese so auf, dass ein
Schatten an der Wand entsteht. Nun verschiebe die Lichtquelle und danach den Gegenstand
auf verschiedene Positionen. Was kannst du beobachten?

Nimm nun eine Lichtquelle hinzu, die den gleichen Abstand wie die andere zum Gegenstand
hat, aber nicht am gleichen Ort ist. Was kannst du beim Schatten beobachten? Ändere den
Abstand zwischen den Lichtquellen. Was beobachtest du?

Nun probiere dich ein bisschen aus.

Um deine Beobachtungen nun erklären zu können, lies im Buch die Texte auf S. 22/23. (Du
kannst natürlich zusätzliche Quellen zur Recherche benutzen 
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/versuche/schattenarten)

Wenn du deine Beobachtungen erklären konntest, versuche nun eine Erklärung zu den
„Tierschattenbildern“ zu finden.

Licht erwärmt Wasser:

Du brauchst: Mehrere (mindestens 3) Behälter mit gleicher Größe in verschiedenen Farben
(gelb, grün, rot, …) und in schwarz. Eventuell kannst du die Behälter auch einfärben oder mit
entsprechendem Tonpapier ummanteln. Weiterhin benötigst du am besten mehrere
Thermometer.

Fülle die Behälter nun mit Wasser. Miss die Temperatur des Wassers jeweils. Stelle die
Behälter nun am gleichen Ort (am besten ein sonniger) ab. Miss die Temperaturen des
Wassers in 10 Minuten abständen (am besten 1 Stunde lang) und notiere dir diese.

Forscherfrage: „Welcher Behälter eignet sich am besten zur Erwärmung des Wassers?“

Um eine Erklärung hierfür zu formulieren, könnt ihr nach dem Experimentieren das Buch
nutzen. Dazu gehören folgende Seiten: 14,15 & 18. Verwendet bei der Erklärung die im Buch
genannten Fachbegriffe.

Recherchiert auch, ob es Häuser gibt, die auf ähnliche Art ihr Wasser erwärmen lassen.

Eine brennende Kerze unter Wasser:

Material:

2 Bechergläser oder gleiche Gläser ohne Aufdruck, 2 Teelichte, eine Glasscheibe (z.B. aus
einem Fotorahmen), ein mit Wasser gefüllter Behälter und ein Feuerzeug

Stelle die beiden Gläser in einem beliebigen Abstand auf und platziere die Teelichte in die
Gläser (eventuell musst du diese auf dem Glasboden mit z.B. Kleber fixieren). Zünde ein
Teelicht an. Nun baue die Glasscheibe genau in der Mitte von beiden Gläsern auf und
betrachte die Glasscheibe von der Seite mit dem brennenden Teelicht. Was kannst du
beobachten? Bleib auf der gleichen Position und schütte Wasser in das Glas mit dem nicht
brennenden Teelicht. Was beobachtest du nun?

Zeige das Experiment nun deinen Eltern oder Geschwistern (oder …). Nutze dazu am besten
einen abgedunkelten Raum und führe das Experiment ohne Kommentar durch. Achte auf die
Reaktion der anderen.

Forscherfrage: „Warum brennt die Kerze unter Wasser?“

Um diese Frage zu erklären, lies den Text im Buch auf S. 37 und
https://www.leifiphysik.de/optik/lichtreflexion/grundwissen/spiegelbild-einfuehrung.

Die Erklärung soll auch eine Zeichnung (ähnlich der im Buch) enthalten!

Sonnenfinsternis:

Lies dir zunächst den Text auf folgender Seite durch und betrachte die Bilder:
https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/grundwissen/mondphasen

Erstelle eine eigene Skizze mit den Mondphasen!

Nun möchten wir betrachten, wie die Sonnenfinsternis zustande kommt. Bei der
Sonnenfinsternis wird aus Sicht der Erde die Sonne vom Mond bedeckt. Für das Experiment
benötigst du einen abgedunkelten Raum, eine Taschenlampe (Sonne), einen größeren (Erde)
und kleineren (Mond) Gegenstand, wobei beide Gegenstände kleiner als die Lichtquelle sein
sollten. Bevor du mit dem Experiment beginnst, überlege dir, wie die Sonne, die Erde und der
Mond zueinander stehen müssen und in welcher Mondphase sich der Mond dann befindet.
Notiere dies! Nun baue das Experimentiermaterial genauso auf. Bau das Experiment so auf,
dass es keine Sonnenfinsternis, eine teilweise und eine totale Sonnenfinsternis (in gleicher
Mondphase!!) gibt. Halte deine Beobachtungen fest und versuche zunächst eine eigene
Erklärung zu finden (Tipp: Argumentiere mit den Schatten). Wenn du damit fertig bist, kannst
du   das   Buch     auf   S.   25    und   https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-
einfuehrung/grundwissen/sonnenfinsternis nutzen, um eine genaue Begründung für die
Entstehung der Sonnenfinsternis zu formulieren.

Forscherfrage: „Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?“

Mondfinsternis:

Lies dir zunächst den Text auf folgender Seite durch und betrachte die Bilder:
https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/grundwissen/mondphasen

Erstelle eine eigene Skizze mit den Mondphasen!

Nun möchten wir betrachten, wie die Mondfinsternis zustande kommt. Bei der Mondfinsternis
wird aus Sicht der Erde der Mond von der Erde bedeckt. Für das Experiment benötigst du
einen abgedunkelten Raum, eine Taschenlampe (Sonne), einen größeren (Erde) und kleineren
(Mond) Gegenstand, wobei beide Gegenstände kleiner als die Lichtquelle sein sollten. Bevor
du mit dem Experiment beginnst, überlege dir, wie die Sonne, die Erde und der Mond
zueinander stehen müssen und in welcher Mondphase sich der Mond dann befindet. Notiere
dies! Nun baue das Experimentiermaterial genauso auf. Bau das Experiment so auf, dass es
keine Mondfinsternis, eine teilweise und eine totale Mondfinsternis (in gleicher Mondphase!!)
gibt. Halte deine Beobachtungen fest und versuche zunächst eine eigene Erklärung zu finden
(Tipp: Argumentiere mit den Schatten). Wenn du damit fertig bist, kannst du das Buch auf S.
25   und folgenden Link nutzen, um eine genaue Begründung für die Entstehung der
Sonnenfinsternis zu formulieren.

https://www.leifiphysik.de/astronomie/astronomie-einfuehrung/grundwissen/mondfinsternis

Forscherfrage: „Wie entsteht eine Mondfinsternis?“