Spirometer
Infobox
Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.
Hinweis
Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.
Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de
In den Physikbildungsstandards stehen folgende Kompetenzen:
- Kompetenz Nr. 3: Formalisierung und Mathematisierung in der Physik
- Die Schülerinnen und Schüler können den funktionalen Zusammenhang zwischen physikalischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren und sie können funktionale Zusammenhänge selbstständig finden
- Kompetenz Nr. 4: Spezifisches Methodenrepertoire der Physik
- Die Schülerinnen und Schüler können Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen untersuchen, Experimente selbstständig planen, durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen. Sie können computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum selbstständig einsetzen.
- Kompetenz Nr. 9: Strukturen und Analogien
-
... Verständnis und Umgang mit
Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand
Gasströme messen Ärzte mit so genannten Spirometern. Im Rahmen der Kompetenz Nr. 9 sollen die Schülerinnen und Schüler lernen, mit dem Konzept Strom-Antrieb-Widerstand souverän umzugehen; hierbei kann diese Teamarbeit einen guten Beitrag liefern.
Versuchs-Material
- Notebook, Daten-Logger-Software, Datenlogger, Netzteil
- USB-Verbindungskabel, Spirometer-Sensor
- Modellversuch: Y-Rohr, Gummistopfen, Röhrchen mit Anschluss an Drucksensor.
Hypothese/Theorie → Vorhersage
Vor der Diskussion und Formulierung von Vorhersagen in diesem Themenkomplex steht die Auseinandersetzung mit den Analogien zwischen elektrischen Strömen und Gas- bzw. Wasserströmen. In einer Tabelle werden die analogen Größen einander gegenübergestellt.
- [V.01]
- Eine elektrische Energiequelle liefert eine Potenzialdifferenz Δφ. Welche Ladung fließt durch einen Widerstand R, der an diese elektrische Energiequelle angeschlossen wird.
- [V.02]
- Wie kann man aus einem Δφ-t-Diagramm auf die geflossene Ladung schließen?
- [V.03]
- Welche Analogie zwischen dem Spirometer und einer passenden elektrischen Analogie kann man ziehen?
- [V.04]
-
Untersuchen Sie das Spirometer auf seine Funktionsweise! Vorsicht: Unter keinen Umständen mit den
Fingern in das
Blasröhrchen
(Mundstück) fassen. Dort befindet sich etwa in der Mitte ein kaum sichtbares dünnes Drahtnetz! Wenn man es berührt, wird es aus der Halterung gedrückt und das Mündstück ist unbrauchbar. - [V.05]
- Bauen Sie aus dem bereit liegendem Material einen Modellversuch, der die Funktionsweise des Spirometers verdeutlicht.
Vorhersage → Experiment
- Installieren Sie das Notebook, den Datenlogger und die Daten- Logger-Software
- Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen im Experiment
Reflexion
- Welche Aussagen kann ein Arzt aus diesen Spirometerdaten ziehen?
- Welche Änderung der Spirometerdaten kann man bei sportlichen Aktivitäten erwarten?
Download des gesamten Workshops 2
Workshop 2: Experiment - Messerfassung: Herunterladen [pdf] [1,2 MB]
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