Physik ... für die Hosentasche

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Vorwort / Faltanleitung ... 4 Mechanik ... 5 – 18 • Mechanik I

Kräfte und ihre Wirkungen, Darstellung von Kräften, Kraft und Gegenkraft, Kräfte messen,

Gewichtskraft, feste Rollen

• Mechanik II

lose Rollen, Flaschenzug, Hebel, Drehpunkt – Lastarm – Kraftarm, Hebelgesetz, schiefe Ebene und Arbeit

• Mechanik III

Gewichtskraft berechnen, feste und lose Rollen, Flaschenzug, Hebel und Arbeit

• Mechanik IV

Bewegungen beschreiben, Bewegungen darstellen, die Geschwindigkeit,

beschleunigte Bewegungen, freier Fall, Bremsvorgänge, Newton´sches Gesetz, Trägheit

• Mechanik V

Geschwindigkeiten, beschleunigte und verzögerte Bewegungen, freier Fall und Newton

• Akustik I

Schallquellen, Schall sichtbar machen, Schallarten, Schallausbreitung, Tonhöhe und Lautstärke, Schallgeschwindigkeit und Resonanz

• Akustik II

Das Ohr, „wie wir hören“, Ultra- und Infraschall, Echo, Gefahren durch Lärm, Schalldämmung und -dämpfung

Thermodynamik ... 19 – 22 • Wärmelehre I

Temperatur, Aufbau Thermometer, Temperaturen messen, verschiedene Skalen,

Aggregatszustände, Wärmetransport, Wärmedämmung

• Wärmelehre II

Ausdehnung von Festkörpern, Ausdehnung von Flüssigkeiten, Ausdehnung von Gasen, Anomalie des Wassers, Bimetall, Temperatur und Energie, Energieübertragung und -erhaltung

Elektrizitätslehre ... 23 – 38 • Elektrostatik

Ladungsvorgänge, die Glimmlampe, Anziehung – Abstoßung, das Elektroskop,

Atommodell, Ladungsvorgänge und Ladungsausgleich, Stromfluss

• Stromkreis I

Spannungsquellen, Leiter / Nichtleiter, Glühlampe, Schaltzeichen, Schaltungsarten, Kurzschluss – Überlastung – Sicherung

• Stromkreis II

Spannung, Stromstärke, Leistung, Energie, Widerstand, Formeln umstellen, Kurzschluss – Überlastung – Sicherung

• Stromkreis III

Spannungen und Stromstärken umrechnen, Spannung in der Reihenschaltung, Stromstärke in der Parallelschaltung, Formeln umstellen, elektrische Leistung, Energie, Widerstand

• Elektrodynamik

Stromdurchflossener Leiter, Rechte-Hand-Regel, Elektromagnet, Türgong, Lorentz-Kraft, Drei Finger-Regel, Elektromotor, Induktion, Gleich- und Wechselspannung,

Gleich- und Wechselstrom, der Transformator

• Magnetismus

Magnetpole und -formen, Anziehung und Abstoßung, Elementarmagneten, Magnetisierung – Entmagnetisierung, Magnetfelder, weitere Eigenschaften von Magneten, Kompass

• Halbleiter I

Leiter und Halbleiter, Dotierung, Leitungsvorgänge in Halbleitern, Silicium, Diode, das Innere einer Diode

• Halbleiter II

Leuchtdiode, den Schutzwiderstand berechnen, Solarzellen, Transistoren

Energie ... 39 – 40 • Energie

Bewegung und Energie, potentielle und kinetische Energie, Energieerhaltung,

Leitfähigkeit, spezifische Kapazität und Wirkungsgrad, Primär-, Sekundär-, Nutzenergie, Energieumwandlung, Energiekette im Wärmekraftwerk

Optik ... 41 – 42 • Optik

Lichtquellen und Lichtausbreitung, Schatten, Mondphasen, Sonnenfinsternisse und

andere Ereignisse, Reflexion und Spiegel, Linsen und Lichtbrechung

Kernphysik ... 43 – 48 • Kernphysik I

Atomaufbau, Ionen und Isotope, Nachweisverfahren für Radioaktivität, Schutzmaßnahmen,

Strahlungsarten, radioaktiver Zerfall, Halbwertszeit, Aktivität und spezifische Aktivität

• Kernphysik II

Kernspaltung, Kettenreaktion, Uranarten, Atomkraftwerk, Kernwaffen, Entsorgungsprobleme

• Kernphysik III

α-/β-Zerfall, Halbwertzeit, Aktivität und spezifische Aktivität, Kettenreaktion

Inhalt

Physik für die Hosentasche – Bestell-Nr. P12 211

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Seite 4

Buddyhefte im Unterricht

„Physik für die Hosentasche“ nutzt die Methode der sogenannten Buddyhefte. Ein Buddyheft ist ein kleines, aus ei- nem DIN A4-Blatt gefaltetes Heft, das acht Seiten hat und das von den Schülern* ganz einfach selbst hergestellt und individuell gestaltet werden kann.

Es kann als Methode im Unterricht in vielfältiger Funktion eingesetzt werden: z.B. im Sprachunterricht als Voka- belheft, als Stichwort-Heft für eine Präsentation oder als Protokoll-Heft, im naturwissenschaftlichen Unterricht als Formelsammlung oder als Notizbuch bei Experimenten sowie ganz grundlegend als kleines Reflexionsheft oder außerhalb der Schule als Adressbuch.

Die Buddyhefte sollen dazu dienen, den alltäglichen Unterricht aufzulockern und zu bereichern bzw. sie können als zusätzliches gezieltes Übungs- und Vorbereitungsmaterial für Klassenarbeiten verwendet werden. Sie können begleitend zur aktuellen Einheit im Unterricht oder auch als abschließende Wiederholung vor Klassenarbeiten ein- gesetzt werden.

Bei geringem Zeitaufwand gelangt man mit seinen Schülern* auf einfache und angenehme Weise zu guten Übungs- erfolgen. Die Lernenden erhalten beim Ausfüllen des Heftchens eine direkte Rückmeldung bezüglich ihrer individuel- len Stärken bzw. über die Bereiche, in denen sie weiter üben müssen.

Außerdem besitzen die Heftchen einen hohen Motivationscharakter selbst in höheren Klassenstufen und fördern das selbstständige Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe I.

Die grundlegende Idee der Buddyhefte kann auch von Schülern* sowie Lehrern in eigenen Heften umgesetzt werden.

Buddyhefte im Physikunterricht

Bei den hier vorliegenden Buddyheften für den Physikunterricht handelt es sich um eine Sammlung unterschiedlicher Hefte zum Üben und Wiederholen im Physikunterricht der gesamten Sekundarstufe I. Sie sind thematisch sortiert und bauen zum Teil aufeinander auf. In ihnen sind Aufgaben und Arbeitsaufträge vorgegeben, die von den Lernenden bearbeitet werden sollen. Die Schüler ergänzen u.a. Texte, erstellen Grafiken und Skizzen, führen Rechnungen aus und finden Erklärungen für Phänomene oder Experimente.

Ergänzt wird diese Art der Buddyhefte durch reine „Rechenhefte“, die den Schwerpunkt auf den Umgang mit Textauf

-

gaben und dem Arbeiten mit z.B. Formeln legen.

Tipps und Anregungen zum Umgang mit den Buddyheften

Es hat sich bewährt, für die Klassenstufen 5 und 6 die Buddyhefte auf DIN A3-Größe zu kopieren. So sind sie für die Lernenden handlicher und die Lösungen lassen sich aufgrund der oftmals etwas größeren Handschrift der Schüler besser eintragen.

Außerdem kann es sinnvoll sein, das Buddyheft oder Teile daraus als Hausaufgabe oder Einzelarbeitsübung in einer Unterrichtsstunde selbstständig durch die Lernenden bearbeiten zu lassen und dann per Overheadprojektor („Poly- lux“) die Lösungen zu besprechen, damit sich keine Fehler bei den Schülern einschleichen.

Viel Erfolg beim Einsatz der Physik-Buddyhefte wünscht Ihnen das Team des Kohl-Verlages und

Vorwort

Sebastian Freudenberger

Buddy-Hefte – So wird´s gemacht!

*

gemeint sind hiermit auch die Schülerinnen bzw. Lehrerinnen.

Physik für die Hosentasche – Bestell-Nr. P12 211

Das Blatt quer in der Mitte falten, bedruckte Seite außen. Beide Ränder zurück zur Mitte falten.

Bis zum Anschlag zusammen- schieben.

So falten, dass die Titelseite vorn zu sehen ist.

Das Blatt wie ein Dach aufstellen, von beiden Seiten zur Mitte zusammen- schieben.

Das Blatt entfalten, dann längs der Mitte falten, bedruckte Seite außen.

Das Blatt quer falten, dann lentlang der dicken Mittellinie schneiden

1. 2. 3.

4. 5.

6.

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Vorwort

Sebastian Freudenberger

Physik Mechanik I – Kräfte –

Feste Rolle

Zugkraft: F

^Zug

=

Zugweg: s

^Zug

= Ein Gewichtsstück von 150 g soll über eine feste Rolle 20 cm gehoben werden. Berechne die benötigte Kraft und den Zugweg. geg.: ges.: Formel: Rechnung:

Kräfte und ihre Wirkungen Kräfte sind _______________. Du kannst sie nur an ihren _______________ erkennen. • Kräfte verändern ______________. • Kräfte ändern _________________. • Kräf te können ________________. Arten von Kräften Schubkraft. Bsp: ________________ Hubkraft. Bsp: __________________ Zugkraft. Bsp: __________________ Reibungskraft. Bsp: ______________ Gewichtskraft. Bsp: ______________

Darstellung von Kräften

Benne alle Teile des Kraftpfeils. Zeichne jeweils die Kraftpfeile ein. Gib die Art der Kraft an.

Gewichtskraft bestimmen

Je dichter ein Körper am Erdmittel - punkt ist, desto _________________ _____________________________.

Daher ist die Gewichtskraft eines Körpers auf der Erde an __________ _____________________________ am größten.

Masse [kg]Gewichtskraft [N]0,5 kg10 N7,8 kg0,3 N

Kräfte messen

Benenne die Teile des Federkraftmessers (FKM):

1. FKM mit geeigneten Messbereich auswählen 2. vorsichtig klopfen – Haftreibung überwinden 3. unbelasteten FKM auf „Null“ stellen4. FKM immer senkrecht halten5. zum Ablesen: Skala in Augenhöhe und senkrecht auf Skala sehen

Kraft und Gegenkraft

Welche Kräfte wirken?

Kraft: ____________ Kraft: ____________Gegenkraft: Gegenkraft:_________________ _________________

Wirken zwei Kräfte in ___________________________________ und sind beide Kräfte _________________, so bleibt der Körper, auf den die Kräfte einwirken _____________. Es herrscht ein _______________________ .

Die Gewichtskraft

F

G

= m • g

Masse des Körpers in Kilogramm Einheit:Newton [N]

Gravitationskonstantez. Rechnen: ≈ 10 m/s²

Beispiel:Welche Gewichtskraft hat ein Körper mit 5 kg Masse? Rechnung: FG = weitere Beispiele:100 g: FG = 1 kg: FG = 1 t: FG = Je schwerer ein Körper ist, desto größer ist seine ________________.und desto stärker wird er von der Erde ________________.

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Physik Mechanik I – Kräfte – Lösung

Feste Rolle

Zugkraft: F

^Zug

= F

G

(F

G

= m • g)

Zugweg: s

^Zug

= s

Hub

Ein Gewichtsstück von 150 g soll über eine feste Rolle 20 cm gehoben werden. Berechne die benötigte Kraft und den Zugweg. geg.: F

G

= 1,5 N; s

Hub

= 20 cm ges.: F

Zug

; s

Zug

Formel: F

Zug

= F

G

; s

Zug

= s

Hub

Rechnung: F

Zug

= 1,5 N; s

Zug

= 20 cm

Kräfte und ihre Wirkungen Kräfte sind unsichtbar . Du kannst sie nur an ihren W irkungen erkennen. • Kräfte verändern Geschwindig- keiten . • Kräfte ändern die Bewegungs- richtung . • Kräfte können Körper verformen . Arten von Kräften Schubkraft. Bsp: Rakete startet Hubkraft. Bsp: Gewichtheber Zugkraft. Bsp:

Eisenbahn (Lok vorne)

Reibungskraft. Bsp: Fahrradbremse Gewichtskraft. Bsp: Apfel fällt vom Baum

Darstellung von Kräften Benne alle Teile des Kraftpfeils. Zeichne jeweils die Kraftpfeile ein. Gib die Art der Kraft an.

Richtung der Kraft Betrag / Länge des Kraftpfeils Angriffspunkt der KraftKraftpfeil/ Vektor

Gewichtskraft Hubkraft

Gewichtskraft bestimmen

Je dichter ein Körper am Erdmittel - punkt ist, desto größer ist seine Gewichtskraft.

Daher ist die Gewichtskraft eines Körpers auf der Erde an den Polen (Nordpol / Südpol) am größten.

Masse [kg]Gewichtskraft [N]0,5 kg5 N

1 kg10 N7,8 kg78 N

0,03 kg0,3 N

Kraft und Gegenkraft

Welche Kräfte wirken?

Kraft: Hubkraft Kraft: Zugkraft 1Gegenkraft: Gegenkraft: Gewichtskraft Zugkraft 2

Wirken zwei Kräfte in entgegengesetzte

Richtung und sind beide Kräfte

gleich groß, so bleibt der Körper, auf den die Kräfte einwirken in Ruhe. Es herrscht ein Kräftegleichgewicht.

Kräfte messen

Benenne die Teile des Federkraftmessers (FKM):

1. FKM mit geeigneten Messbereich auswählen 2. vorsichtig klopfen – Haftreibung überwinden3. unbelasteten FKM auf „Null“ stellen4. FKM immer senkrecht halten5. zum Ablesen: Skala in Augenhöhe und senkrecht auf Skala sehen Halterung/Aufhängung Nullpunktkorrektur Feder Skala

Die Gewichtskraft

F

G

= m • g

Masse des Körpers in Kilogramm Einheit:Newton [N]

Gravitationskonstantez. Rechnen: ≈ 10 m/s²

Beispiel: W elche Gewichtskraft hat ein Körper mit 5 kg Masse?

Rechnung:

F

G

= 5 kg • 10 m = 50 N

weitere Beispiele:

100 g: FG = 1 N, 1 kg: FG = 10 N, 1 t: FG = 10000 N

Je schwerer ein Körper ist, desto größer ist seine Gewichtskraft und desto stärker wird er von der Erde angezogen . s²

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Physik Wärmelehre I Lösung

Wärmedämmung Stof fe, die Wärme schlecht leiten

und deshalb einen Wärmetransport erschweren, nennt man

(Wärme-) Isolatoren . Zu den guten Wärmedämmstof fen gehört z.B. Styropor . Man verwendet sie zum Beispiel beim Hausbau .

Temperatur Die Temperatur gibt an, wie

warm oder kalt ein Körper ist.

Die Temperatur wird in Deutschland in

Grad Celsius (°C)

angegeben. Messgerät:

Thermometer

Formelzeichen: ϑ (Theta) Eine Temperatur über dem Gefrierpunkt (0°C) ist

positiv

; unter dem Gefrierpunkt hat sie ein

negatives Vorzeichen. Beispiele:

Raumtemperatur meines Klassenzimmers:

messen

Gefrierschranks:

– 18 °C

Aufbau Thermometer

Beschrifte die Abbildung: Gefäß, Steigrohr, Skala

Temperaturen messen

1. Das Flüssigkeitsgefäß des Thermo- meters muss vollständig in die Flüssig- keit getaucht werden. 2. Du musst beim Ablesen im 90°-Winkel auf die Skala schauen. 3. Das Thermometer darf den Boden des Reagenzglases nicht berühren.

Wärmetransport

Zwischen zwei Körpern mit unterschiedlicher Temperatur findet Wärmetransport statt.

Wärme wird immer vom wärmeren auf den kälteren Körper übertragen.

Wenn Wärme zusammen mit einem Stoff transportiert wird, spricht man von Umwälzung.

Beispiel: Wasser im HeizungskreislaufWenn Stoffe Wärme weitergeben, ohne dass sie sich selbst mit bewegen, spricht man von Leitung.

Beispiel: Ein Tauchsieder wird durch Strom von innen heraus erhitzt.

Verschiedene Skalen Beschrifte die Temperaturskalen mit der richtigen Einheit und gib an, was gemessen wird:

Wasser siedet

Körper- temperatur

Eis schmilzt

Kältemischung GefäßSteigrohr

Skala

Wenn sich Wärme durch die Luft ausbreitet, spricht man von Strahlung.

Beispiel: Sonnenstrahlen erwärmen die Haut.Dunkle Flächen erwärmen sich stärker als helle.

Beispiel:

In Sonnenkollektoren wird durch die auftref-fende Sonnenstrahlung Wasser erwärmt. Mit diesem warmen Wasser kann man heizen bzw. duschen.

Temperatur und Energie

Wenn ein Körper ________________ wird, vergrößert sich seine Energie. Dabei erhöht sich seine __________________. Je höher die Temperatur eines Körpersist, desto __________________________________________________________ _________________________________ und desto __________________________________________________________. Die Temperatur, bei der die Teilchen eines Körpers in Ruhe sind, bezeichnet man als ____________________________ (0 K).Gib Beispiele, bei denen Energie (Wärme) in Form von Reibung „erzeugt“ wird:__________________________________________________________________

Aggregatszustände

flüssig ver-dampfen

schmel-zen konden- sieren

gefrieren/ erstarren

0100

flüssiggasförmig fest

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Seite 20

Physik Wärmelehre II

Energieübertragung und -erhalt

Man kann die innere Energie eines Körpers erhöhen, indem man ihm _________ (thermische Energie) zuführt oder ihn „bearbeitet“. Gib Beispiele für eine Energie- zunahme durch Bearbeitung: _____________________________ Energie kann in ________________ ____________ umgewandelt oder auf andere Körper _____________ werden. Dabei geht aber keine Energie _____________ (Energieerhaltungs

- satz).

Ausdehnung von Festkörpern

Feste Körper dehnen sich beim ________________ aus und ziehen sich beim _______________ wieder zusam

-

men.

Beschreibe kurz die Bilderfolge oben: 1)

_________ ____________ _________

2)

_________ ____________ _________

3)

_________ ____________ _________ _________ ____________ _________

Ausdehnung von Flüsigkeiten Verschiedene Flüssigkeiten dehnen sich bei _____________________________ stark aus.

Temperatur und Energie

Wenn ein Körper ________________ wird, vergrößert sich seine Energie. Dabei erhöht sich seine __________________. Je höher die Temperatur eines Körpersist, desto __________________________________________________________ _________________________________ und desto __________________________________________________________. Die Temperatur, bei der die Teilchen eines Körpers in Ruhe sind, bezeichnet man als ____________________________ (0 K).Gib Beispiele, bei denen Energie (Wärme) in Form von Reibung „erzeugt“ wird:__________________________________________________________________

Das Bimetall

Erkläre die Beobachtung:

______________________

______________________

__________________________

______________________

______________________

___________________________

_________________________________________

Beschreibe, was das Bimetall im Bügeleisen bewirkt:

_________________________

_________________________

__________________________

________________________________________

________________________________________

Anomalie des W assers

Bei + 4 °C hat Wasser sich am stärksten ___________________. Es hat sein __________ Volumen. Wenn Wasser stärker abgekühlt wird, _______________________.Da Wasser mit __ °C sich am stärkstenzusammengezogen hat, ist es am __________. Es sinkt auf den ________ des Sees. Wenn Wasser ________ als + 4 °C wird, _______ es sich wieder aus. Das bedeutet, es wird ________ und ______ an die Oberfläche des Sees. Deswegen haben Fische immer noch genug Raum zum Über-leben im __________________. SommerWinter

Ausdehnung von Gasen

Gase dehnen sich beim Erwärmen ___________ aus als feste Körper .

Alle Gase dehnen sich bei _________ ______________ gleich stark aus.

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Physik Elektrodynamik

Transformator (T rafo)

Skizze des Aufbaus: Beschreibung der Funktionsweise: ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ Formel:

Stromdurchflossener Leiter

Erklärung: _____________ _____________ _____________ _____________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Rechte Hand-Regel

Elektromagnet

Skizze des Aufbaus: Nenne 3 Möglichkeiten, um einen Elektromagneten zu verstärken: 1. ______________________________ 2. ______________________________ 3. ______________________________ Nord- und Südpol lassen sich beim Elektromagneten vertauschen, indem man __________________________ ____________________.

Gleich- / W echselspannung

Bei Gleichspannung bleiben _________ _______________________________.

Bei W echselspannung wechseln _____ ________________________________ ________________________________.

Gleich- / W echselstrom Bei Gleichstrom fließen die Elektronen ________________________________ ________________________________.

Bei W echselstrom bewegen sich die Elektronen _______________________ ________________________________. Elektromotor

3 Bestandteile: _______________________________________________________Aufgabe des Kommutators: _________________________________________________________________________________________________________________.

Induktion

Skizze:

Erklärung: ___________________________________________________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________

Lorentz-Kraft Eine Drahtschaukel ist in einem Magnet

-

feld aufgehängt. Fließt Gleichstrom durch die Schaukel, ________________ ____________________________.

Drei-Finger-Regel

________________ ________________ ________________ ________________ ________________ Türgong

Funktionsweise:1. __________________________________2. __________________________________3. __________________________________4. __________________________________5. __________________________________6. __________________________________7. __________________________________ U1n1n2U2 3 V ~300300 3 V ~3001200 3 V ~600300

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Seite 45

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Seite 44

Physik Kernphysik II

Problem der Entsorgung

Umreiße das Problem in Stickpunkten: _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ Gib kurze Definitionen der Begriffe: • Wiederaufbereitung: _______________________ ________________________________________ • Zwischenlagerung: ________________________ ________________________________________ • Endlagerung: _____________________________ ________________________________________ • Abklingbecken: ___________________________ ________________________________________ • Castor-Transporter: ________________________ ________________________________________

Kernspaltung

Beschreibe die Kernspaltung von U-235 in 3 Schritten: 1. ______________________________________ ______________________________________ 2. ______________________________________ ______________________________________ 3. ______________________________________ ______________________________________ Nenne 3 Paare, die als Spaltprodukte von U-235 entstehen können: 1. ______________________________________ 2. ______________________________________ 3. ______________________________________

Kettenreaktion

Beschreibe kurz den Ablauf einer Kettenreaktion: ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Neutronen-Anzahl Neutronen-Anzahl 1. Generation: ____ 2. Generation: ____ Neutronen-Anzahl 3. Generation: ______________ Anzahl in der n-ten Generation = _____

Natururan besteht aus:U-235 ____ % und U-238 ____ %

Bei der Anreicherung von Uran wird der Anteil an U-______ erhöht.

Angereichertes Uran (wie es im AKW verwendet wird) besteht aus: U-235 ____ % und U-238 ____ %

Hochangereichertes Uran (für den Bau einer Atombombe) besteht aus: U-235 ____ % und U-238 ____ %

Die kritische Masse ist ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Nenne die 5 Hauptbestandteile eines Kernreaktors eines Atomkraftwerkes:

1. _________________ 2. _________________

_________________ _________________3. _________________ 4. _________________

_________________ _________________5. ______________________________________

Sicherheitsvorkehrungen im AKW

1. _________________ 2. _________________

_________________ _________________3. _________________ 4. _________________ _________________ _________________5. _________________ 6. _________________ _________________ _________________

Atombombe

Beschreibe kurz die Funktionsweise einer Atom-bombe:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aufbau eines AKWs

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Physik für die Hosentasche – Bestell-Nr. P12 211

Physik Energie

Energieumwandlung im Wärmekraftwerk

Energieumwandlung

von ... in ... Beispiele:

Bewegung und Energie

Potentielle Energie (_______________) und kinetische Energie (___________________) sind ___________________________. Sie lassen sich ineinander _____________. Trage die richtigen Zahlen in die Lücken ein: 1) Die potentielle Energie ist am größten: ___ 2) Die kinetische Energie ist am größten: ___ 3) Die kinetische Energie nimmt zu: ___ 4) Die potentielle Energie nimmt ab: ___ 5) Die kinetische Energie ist gleich Null: ___ 6) Die potentielle Energie ist am kleinsten: ___

Energieerhaltung

Energieerhaltungssatz: ________________________________ ________________________________ ________________________________

Bei jeder Energieumwandlung bleibt die ____________ aller am Umwand

-

lungsprozess beteiligten Energien ______________.

Bei der Umwandlung von Energie einer Form in eine andere wird ein Teil der Energie in ____________ umgewandelt. Formel:

Eges =

Primär-, Sekundär-, Nutzenergie

Beispiele für Primärenergie (________________________________________________):– __________________________________ __________________________________– __________________________________ __________________________________– __________________________________ __________________________________Beispiele für Sekundärenergie (_____________________________________________): – __________________________________– __________________________________– __________________________________Beispiele für Nutzenergie (_________________________________________________):– _____________ – _______________– ______________________

Leitfähigkeit, spezielle Kapazität und Wirkungsgrad

Verschiedene Stoffe besitzen eine unter-schiedliche ______________________.Gute Wärmeleiter: __________________Schlechte Wärmeleiter: _________________________________________________ Die spezifische Wärmekapaziät (c) gibt an, wie viel Energie nötig ist, um _____ eines Stoffes um _____ zu ____________.

Einheit: Formel:

Den Quotient aus eingesetzter und nutzbarer Energie nennt man __________________. Formel: Ein Wirkungsgrad von 33% bedeutet, ________________________________________________________________________ DampfTurbine    Generator Chemische Energie

Kinetische Energie

Chemische EnergieElektrische Energie Elektrische EnergieWärmeenergie Elektrische EnergieBewegungs- energie

Energieumwandlungen

Sekundär- energie:

- Brennholz, Koks, Briketts - Wasserstoff - Diesel, Heizöl, Benzin - Elektrizität, Fernwärme Primär-

energie:

- Sonne, Wind, Wasserkraft, Erdwärme, Biomasse - Kohle, Erdöl, Erdgas - Uran

Nutz- ergie:

– _____________

– _____________

– _____________

_____________

Umwand- lung:

____________

____________

____________

Umwand- lung:

____________

____________

____________

Potentielle und kinetische Energie

Potentielle Energie (_________________) Formel: Epot = ___________ Einheit: _____ Ein Container (30 t) wird 15 Meter angehoben. Berechne seine Energie Epot. Kinetische Energie (___________________) Formel: Ekin = ___________ Einheit: _____ Bei einem Unfall fährt ein Auto (1,2 t) mit 10 m gegen ein Hindernis. Berechne die Aufprallenergie Ekin. s

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Seite 45

Physik für die Hosentasche – Bestell-Nr. P12 211

Seite 44

Physik Kernphysik II

Problem der Entsorgung

Umreiße das Problem in Stickpunkten: _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ Gib kurze Definitionen der Begriffe: • Wiederaufbereitung: _______________________ ________________________________________ • Zwischenlagerung: ________________________ ________________________________________ • Endlagerung: _____________________________ ________________________________________ • Abklingbecken: ___________________________ ________________________________________ • Castor-Transporter: ________________________ ________________________________________

Kernspaltung

Beschreibe die Kernspaltung von U-235 in 3 Schritten: 1. ______________________________________ ______________________________________ 2. ______________________________________ ______________________________________ 3. ______________________________________ ______________________________________ Nenne 3 Paare, die als Spaltprodukte von U-235 entstehen können: 1. ______________________________________ 2. ______________________________________ 3. ______________________________________

Kettenreaktion

Beschreibe kurz den Ablauf einer Kettenreaktion: ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Neutronen-Anzahl Neutronen-Anzahl 1. Generation: ____ 2. Generation: ____ Neutronen-Anzahl 3. Generation: ______________ Anzahl in der n-ten Generation = _____

Natururan besteht aus:U-235 ____ % und U-238 ____ %

Bei der Anreicherung von Uran wird der Anteil an U-______ erhöht.

Angereichertes Uran (wie es im AKW verwendet wird) besteht aus: U-235 ____ % und U-238 ____ %

Hochangereichertes Uran (für den Bau einer Atombombe) besteht aus: U-235 ____ % und U-238 ____ %

Die kritische Masse ist ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Nenne die 5 Hauptbestandteile eines Kernreaktors eines Atomkraftwerkes:

1. _________________ 2. _________________

_________________ _________________3. _________________ 4. _________________

_________________ _________________5. ______________________________________

Sicherheitsvorkehrungen im AKW

1. _________________ 2. _________________

_________________ _________________3. _________________ 4. _________________ _________________ _________________5. _________________ 6. _________________ _________________ _________________

Atombombe

Beschreibe kurz die Funktionsweise einer Atom-bombe:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aufbau eines AKWs

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