Der Ohm'sche Widerstand
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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
Lernziel:
Sie lernen, Messdaten mit CASSY-Lab auszuwerten, Ausgleichsgeraden zu zeichnen, Steigungen abzulesen, Mittelwerte berechnen zu lassen und weitere Größen zu definieren.
Ihre Physiklehrerin/Ihr Physiklehrer hat im Unterricht im Demonstrationsversuch mit CASSY eine Messung zur Gültigkeit des Ohm'schen Gesetzes bei einem Widerstand (Aufdruck: 200 Ω / 2 W) durchgeführt. Sie/Er hat Ihnen dabei vorgeführt, wie mit dem Pocket-CASSY eine Messung durchgeführt werden kann.
Die Messdatei wurde Ihnen per USB-Stick oder E-Mail ausgehändigt. Führen Sie daheim oder als Planarbeit im Unterricht folgende Auswertungen durch:
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Starten Sie
CASSY Lab
und laden Sie die Messdatei
Ohm'scher Widerstand
. -
Überprüfen Sie, ob für den verwendeten Widerstand das Ohm'sche Gesetz gilt!
Hinweise und Hilfen:
- Wie lautet das Ohm'sche Gesetz? Was zeichnet einen derartigen mathematischen Zusammenhang zwischen zwei Größen aus?
- Führen Sie eine Anpassung mit Hilfe einer Ausgleichsgeraden durch! Handelt es sich um eine Ursprungsgerade?
- Lesen Sie die Steigung der Ausgleichsgeraden ab! Wie groß ist der elektrische Widerstand des Gerätes? Vergleichen Sie mit den aufgedruckten Daten (Angabe durch den Lehrer). Nennen Sie Gründe für Abweichungen! (Achtung! Handelt es sich bei der Steigung der Ausgleichsgeraden um den elektrischen Widerstand? Welche physikalische Bedeutung hat die Steigung?)
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Bilden Sie den Quotienten der einzelnen Messwerte!
Hinweise und Hilfen:
- Definieren Sie dazu die neue Größe Widerstand . Lassen Sie den Widerstand durch eine Formel berechnen!
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Geben Sie das Formelzeichen, die Einheit (
&W
ergibt Ω) und einen sinnvollen Wertebereich für den Widerstand an! - Stellen Sie den Widerstand in Abhängigkeit von der Spannung graphisch dar. Lassen Sie eine Gerade für den Mittelwert einzeichnen und lesen Sie den Mittelwert ab. Vergleichen Sie mit dem Wert aus 2c).
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Definieren Sie die
elektrische Leistung P
. Lassen Sie ein P(I)-Diagramm zeichnen. Welchen mathematischen Zusammenhang zwischen P und I vermuten Sie? Überprüfen Sie Ihre Vermutung einerseits durch eine geeignete Anpassung und andererseits durch eine geschickte Achsenbelegung! Leiten Sie eine Gleichung her, die diesen Zusammenhang bestätigt!
- Auf dem verwendeten Widerstand ist die Angabe 2 W aufgedruckt. Welche Bedeutung hat diese Angabe? Welche maximale Spannung kann man an diesen Widerstand anlegen?
Download
Einführung in den Gebrauch des Pocket-CASSY im Physikunterricht mit CASSY-Lab 1: Herunterladen [doc] [1,3 MB]
Einführung in den Gebrauch des Pocket-CASSY im Physikunterricht mit CASSY-Lab 2: Herunterladen [doc] [1,3 MB]
Weiter mit Anwendungen: U-I-Kennlinie einer Glühlampe