Bewegung in Feldern


Kompetenz 11: Die SuS stellen magnetische Feldlinienbilder von homogenen und Dipolfeldern dar und entwickeln mithilfe des Superpositionsprinzip magnetische Feldlinienbilder

Unterrichts-einheit

Einstieg

Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



11a. 

Magnetismus Grundlagen



Kompetenz 12: Die SuS beschreiben Eigenschaften und Wirkungen homogener magnetischer Felder und erläutern die Definitionsgleichungen der magnetischen Flussdichte

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Einstieg

Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



12a. 

Lorentzkraft



12b. MHD-Antrieb



12c. 

Stromwaage



Kompetenz 13: Die SuS erläutern die Untersuchung magnetischer Flussdichten mithilfe des Hall-Effekts

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Aufgaben und Muster-lösungen



13a. Hall-Effekt



Kompetenz 14: Die SuS konzipieren Experimente zur Bestimmung der Abhängigkeit der magnetischen Flussdichte einer langgestreckten stromdurchflossenen Spule von ihren Einflussgrößen

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Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



14a. Oersted-Experiment



14b. Magnetfeld einer Spule



Kompetenz 15: Die SuS erläutern die Bestimmung der Elektronenmasse am Beispiel des Fadenstrahlrohrs mithilfe der Lorentzkraft sowie die Erzeugung und Beschleunigung freier Elektronen

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Einstieg

Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



15a. Elektronen-masse-Bestimmung




Kompetenz 16: Die SuS modellieren mathematisch Bahnformen geladener Teilchen in homogenen elektrischen und magnetischen Längs- und Querfeldern sowie in orthogonal gekreuzten Feldern

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Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



16a. Massen-spektroskopie



Kompetenz 17: Die SuS stellen Hypothesen zum Einfluss der relativistischen Massenzunahme auf die Bewegung geladener Teilchen im Zyklotron auf und bewerten Teilchenbeschleuniger in Großforschungseinrichtungen im Hinblick auf ihre Realisierbarkeit und ihren gesellschaftlichen Nutzen hin

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Einstieg

Experimente: Videos und Animationen

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Aufgaben und Muster-lösungen



17a. Bertozzi Versuch



17b. Linear-beschleuniger



17c. Synchroton



17d. Zyklotron