Versuchsreihen im Überblick
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"Sensor – Bauelemente"
Dies ist der Einstiegs-Versuch in die Thematik. Die Schüler lernen 6 Sensor-Bauelemente
(Heißleiter, Fotowiderstand, Drucksensor, Helligkeits-Sensor, Reed-Schalter,
Temperatur-Sensor) kennen und stellen in Freihand-Versuchen fest, für welche
Einflüsse sie "sensibel" sind. Das qualitative Erfassen und Beschreiben
des funktionalen Zusammenhangs zwischen Einfluss und Wirkung steht im Vordergrund.
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"Drucksensor"
In Freihand-Versuchen und auch mit ersten Messungen machen sich die Schüler
mit diesem speziellen Sensor vertraut. Sie erfahren, wie mit Hilfe des Sensors
das subjektive Gefühl für Druck durch quantitative Messwerte erfasst werden
kann. Sie wenden ihre Kenntnisse im Umgang mit Diagrammen an. Die Inhalte
Druck, Kraft und Fläche werden wiederholt und vertieft.
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"Der Fotowiderstand als Licht-Sensor"
Nach einem ersten qualitativen Vertrautmachen lernen die Schüler wie ein
Sensor geeicht werden kann, d.h. wie die Ausgangsgröße (der elektrische
Widerstand) mit der Eingangsgröße (der Lichtmenge, die auf den Sensor trifft)
in Zusammenhang gebracht werden kann. Die Eichkurve versetzt die Schüler
in die Lage, (halb-)quantitative Aussagen über Lichtmengen zu treffen. Da
der Begriff Intensität erst in den Standards der Kursstufe enthalten ist,
wird hier propädeutisch von der Lichtmenge gesprochen, die auf den Sensor
(in einer gewissen Zeit) fällt.
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"Erforschen physikalischer Zusammenhänge mit dem Fotowiderstand"
Zum Einen wird untersucht, wie die vom Sensor empfangene Lichtmenge vom
Abstand der Lampe abhängt, zum Anderen wird ermittelt, wie die empfangene
Lichtmenge sich ändert, wenn die Leistung der Lampe variiert wird. Die Schüler
erhalten die Gelegenheit, sich sowohl mit nicht zutreffenden Hypothesen
auseinanderzusetzen.
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"Technische Anwendungen von Heißleitern"
Heißleiter werden u.a. zur Begrenzung von Einschaltströmen und in (besseren)
Lichterketten eingesetzt. Beide Anwendungen werden im Modellaufbau simuliert
und untersucht. Die Schüler wiederholen und vertiefen ihre Kenntnisse in
den Themenbereichen Strom-, Spannungsmessung sowie Parallel- und Reihenschaltung.
Die auftretenden Phänomene bieten ausreichend Gelegenheit zum qualitativen
Argumentieren.
Versuchsreihen im Überblick:
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