Experimentiertag - Supraleitung

Wenn Züge schweben...

• Bezug zur FZJ Forschung
• Ablaufbeschreibung
• Lernziele
• Geplante Experimente
• Lernvoraussetzungen
• Anbindung an den Lehrplan
• Lernform
• Fachrichtung
• Zielgruppe
• Anzahl der Teilnehmenden
• Beginn - Ende
• Kosten
• Termine und Anmeldung

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:

1. Versuch: Der elektrische Widerstand
   Was bewirkt ein elektrischer Widerstand?
2. Versuch: Induktion
   Wieso leuchten die Fahrradlampen nur, wenn ich die Pedale meines
   Fahrrades trete?
3. Versuch: Induktion eines Ringstroms in einen Supraleiter
   Wie groß ist der elektrische Widerstand bei einem Supraleiter?
4. Versuch: Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand und Temperatur
   Bei welcher Temperatur ist der Widerstand kleiner?
5. Ferromagnetismus
   Was ist Ferromagnetismus?
6. Versuch: Diamagnetismus: Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt
   Wie zeigt sich Diamagnetismus?
7. Versuch: Diamagnetismus: Schwebendes Graphit
   Ist Graphit bei Raumtemperatur ein Supraleiter?

Sek II:

1. Versuch: Induktion eines Ringstromes in einen Supraleiter
   Wie groß ist der Widerstand eines Supraleiters?
2. Versuch: Kritische Temperatur
   Wie hoch ist die Sprungtemperatur des Supraleiters?
3. Versuch: Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand und Temperatur
   Bei welcher Temperatur ist der Widerstand kleiner?
4. Versuch: Ferromagnetismus
   Was ist Ferromagnetismus?
5. Versuch: Diamagnetismus: Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt
   Wie zeigt sich Diamagnetismus?
6. Versuch: Diamagnetismus: Schwebendes Graphit
   Ist Graphit bei Raumtemperatur ein Supraleiter?

Lernvoraussetzungen

Sek I/II:

Die Schüler*innen sollen...

1. ... Grundkenntnisse über Magnetismus besitzen:
   Pole, Kräfte, magn. Feldlinien, Magnetfeld eines Stabmagneten und einer stromdurchflossenen Spule, Funktionsprinzip eines Kompasses
2. ...Grundkenntnisse der Elektrizitätslehre besitzen:
   Aufbau eines einfachen Stromkreises
3. ... die Celsius- und Kelvin-Temperaturskalen kennen
4. ... 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

Anzahl der Teilnehmenden

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.

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