Experimentiertag - Supraleitung
Wenn Züge schweben...
Bezug zur FZJ Forschung
in Überarbeitung!
Ablaufbeschreibung
Was passiert, wenn ein Material bei tiefen Temperaturen seinen elektrischen Widerstand verliert und supraleitend wird? Die Schüler*innen sehen eine Modelleisenbahn schweben und erkunden charakteristische Eigenschaften supraleitender Materialien.
Lernziele
in Überarbeitung!
Geplante Experimente
Sek I:
- Versuch: Der elektrische Widerstand
Was bewirkt ein elektrischer Widerstand? - Versuch: Induktion
Wieso leuchten die Fahrradlampen nur, wenn ich die Pedale meines
Fahrrades trete? - Versuch: Induktion eines Ringstroms in einen Supraleiter
Wie groß ist der elektrische Widerstand bei einem Supraleiter? - Versuch: Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand und Temperatur
Bei welcher Temperatur ist der Widerstand kleiner? - Ferromagnetismus
Was ist Ferromagnetismus? - Versuch: Diamagnetismus: Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt
Wie zeigt sich Diamagnetismus? - Versuch: Diamagnetismus: Schwebendes Graphit
Ist Graphit bei Raumtemperatur ein Supraleiter?
Sek II:
- Versuch: Induktion eines Ringstromes in einen Supraleiter
Wie groß ist der Widerstand eines Supraleiters? - Versuch: Kritische Temperatur
Wie hoch ist die Sprungtemperatur des Supraleiters? - Versuch: Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand und Temperatur
Bei welcher Temperatur ist der Widerstand kleiner? - Versuch: Ferromagnetismus
Was ist Ferromagnetismus? - Versuch: Diamagnetismus: Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt
Wie zeigt sich Diamagnetismus? - Versuch: Diamagnetismus: Schwebendes Graphit
Ist Graphit bei Raumtemperatur ein Supraleiter?
Lernvoraussetzungen
Sek I/II:
Die Schüler*innen sollen...
- ... Grundkenntnisse über Magnetismus besitzen:
Pole, Kräfte, magn. Feldlinien, Magnetfeld eines Stabmagneten und einer stromdurchflossenen Spule, Funktionsprinzip eines Kompasses - ...Grundkenntnisse der Elektrizitätslehre besitzen:
Aufbau eines einfachen Stromkreises - ... die Celsius- und Kelvin-Temperaturskalen kennen
- ... das wissenschaftspropädeutische Vorgehen kennen und wissen, warum man so vorgeht:
- Problemstellung/Aufstellen von Hypothesen
- Planen, Durchführen, Beobachten und Auswerten eines Versuches
- Verifizieren bzw. Falsifizieren der Hypothesen
Anbindung an den Lehrplan
in Überarbeitung!
Lernform
arbeitsgleiche Gruppenarbeit (meist 3er Gruppen)
Fachrichtung
Physik
Zielgruppe
Jahrgangsstufe: 8, 9, 10, 11, 12, 13, EF, Q1, Q2
Teilnehmeranzahl
Min. 10 Personen
Max. 30 Personen
Beginn - Ende
08:30 Uhr - ca. 15:30 Uhr
Kosten
7,00 € pro Person inklusive eines warmen Mittagessens
Termine und Anmeldung
Hier.
