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Farbe und Spannung bei LED

Foto:Die Betriebsspannung bei LED hängt von der Farbe ab. Dies ist ein Hinweis auf diskrete Energieniveaus und den Photonencharakters des Lichts.Welche Farbe eine LED abstrahlt, hängt vom Energieniveau des Ladungsübergangs vom Nichtleitungsband ins Leitungsband ab. Je nach Grundmaterial (Si, GaAs, GaN usw.) und Dotierung, sowie innerem Widerstand besitzt jede LED eine typische Betriebsspannung (Spannung = Potential = Energiedifferenz). Die wird zwar von Bauform (innerem Widerstand usw.) modifiziert, ist aber letztlich vom diskreten Energieniveau des Ladungsübergangs zwischen Nichtleitungs- und Leitungsband bestimmt.Hinweise und Ideen:Das abstrakte Prinzip der Quantisierung von Energie in Form von Photonen wird in einem extrem einfachen Experiment mit vier LED und einem Netzgerät deutlich. Rote LED leuchten ab ca. 1,5 Volt, gelbe ab ca. 1,9 Volt, grüne ab ca. 2,3 Volt und blaue ab ca. 3,3 Volt.Eine Anleitung für den Bau eines geregelten LED-Farbmischers findet man in der Experimentieranleitung “Experimente - Energiequantisierung mit LEDs” auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.

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Sinnesschulung

Foto: Mädchen schüttelt eine Filmdose, um anhand des Geräuschs das in der Filmdose enthaltene Material zu identifizieren.Das Foto zeigt eine Situation aus einem Hörgedächtnisspiel. Dabei geht es um das Erinnerungs- und Wiedererkennungsvermögen. Hinweise und Ideen:So wird das Hörgedächtnisspiel gemacht:Verschiedene Materialien wie Sand, Reis, Erbsen, Steine, Mehl etc. werden in leere Filmdöschen gefüllt, jeweils zwei Döschen pro Material. Jetzt gilt es für die Spieler, die jeweils gleichen Geräusche durch Schütteln der Dosen zu erraten. Mithilfe der Dosen lässt sich das Ganze auch als Partnerspiel verwenden: Jeder kriegt eine Dose, durch Herumgehen und Vergleichen muss jeder seinen Geräuschpartner finden.(Tipp: Alle Behälter auf der Unterseite beschriften, z. B. durch farbige Punkte, so dass die Paare wieder zu erkennen sind.)Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansSinne erschließen die Umwelt

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Sinnesorgan Zunge

Foto: Sinnesorgan Zunge. Sie lässt uns schmecken - süß, sauer, salzig oder scharf?Mit der Zunge können wir Geschmack wahrnehmen. Dazu gibt es Rezeptoren, die sich auf unterschiedlichen Bereichen der Zunge befinden.Jede Region erkennt eine andere Geschmacksrichtung. Die ganz feinen Unterschiede kann man jedoch erst in Kombination mit dem Riechsinn erkennen!Hinweise und Ideen:Die Schüler können die verschiedenen Regionen erforschen und austesten:- bitter: hinterer Zungenbereich- sauer: hinten seitlich, rechts + links- salzig: Mitte seitlich, links + rechts- süß: ZungenspitzeUnterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsverarbeitungSinne erschließen die Umwelt

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Schnecke - Übersicht

Grafik, beschriftet: Die Hörschnecke mit Lage von Vorhof, ovalem Fenster und rundem Fenster. Zur Zuordnung der Ein- und Austrittsöffnungen für den Schall.Die Cochlea besteht aus einem gewundenen Gang, der im Querschnitt dreiteilig erscheint. Der aufwärts führende Teil heißt Vorhoftreppe und beginnt am ovalen Fenster. Zwischen den beiden Treppen befindet sich ein häutiger Schlauch, der mit Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem befindet sich das eigentliche Hörorgan, das cortische Organ.Hinweise und Ideen:Einsetzbar in einem Arbeitsblatt, zur gemeinsamen Erarbeitung über den Beamer oder als Overhead-Folie.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Bau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsübermittlungSinnesleistungen.

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Anatomie (Mensch) Diagramm Ohr

Sprachen

Deutsch

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Schallreflexion

Grafik:Wenn Schallwellen auf ein Hindernis treffen, können sie ähnlich wie Licht reflektiert werden.Wenn eine Schallwelle auf eine große, harte Oberfläche trifft, tritt eine Schallreflexion auf:Der Schall wird von der Oberfläche reflektiert, wie Licht von einem Spiegel. Hinweise und Ideen:Bezug zur Alltagswelt der Schüler: Echo im Gebirge.Kann gemeinsam mit den Schülern im Versuch nachgeprüft werden.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

Experiment

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A2 Wir speichern Wärme (Lehreranleitung)

Experimentieranleitung zu Experimento | 10+:Inhaltliche Hintergrundinformationen und praktische Hinweise zur Durchführung des Experiments “Wir speichern Wärme - Vom Wasserspeicher zur Salzschmelze”. Es umfasst vier Teilexperimente.Das Experiment setzt sich aus vier Teilexperimenten zusammen:• Wasser als Wärmespeicher - Nicht nur der Tee wird kalt• Wasser als effektiver Wärmespeicher - Wasser kann länger warm bleiben, wenn …• Wärme für kalte Finger - Ist das Wärmekissen ein Wärmespeicher?• Wie das Wärmekissen Wärme speichert - Ein Salz, mal fest, mal flüssigDie Geräte und Materialien reichen für die parallele Durchführung in acht Schülergruppen. Werden alle Teilexperimente in der vorgeschlagenen Abfolge durchgeführt, bilden sie eine Grundlage für eine Lerneinheit zum Thema Wärme, Wärmespeicherung, Temperatur, Phasenumwandlung (Aggregatzustände), Schmelzwärme und Latentwärme. Hinweise: • Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien.• Alle in der Anleitung genannten Materialien müssen selbst im Handel beschafft werden. Einzelne Experimentiermaterialien können auch im Onlineshop des Lehrmittelherstellers Arnulf Betzold GmbH unter www.betzold.de/experimento kostenpflichtig bezogen werden.

Experiment

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A2 Wir speichern Wärme (Schüleranleitung)

Experimentieranleitung zu Experimento | 10+:Ausführliche Anweisungen und Fragen für Schülerinnen und Schüler zur Durchführung des Experiments “Wir speichern Wärme - Vom Wasserspeicher zur Salzschmelze”. Es umfasst vier Teilexperimente.Das Experiment setzt sich aus vier Teilexperimenten zusammen:• Wasser als Wärmespeicher - Nicht nur der Tee wird kalt• Wasser als effektiver Wärmespeicher - Wasser kann länger warm bleiben, wenn …• Wärme für kalte Finger - Ist das Wärmekissen ein Wärmespeicher?• Wie das Wärmekissen Wärme speichert - Ein Salz, mal fest, mal flüssig Zu jedem Teilexperiment erhalten die Schülerinnen und Schüler zunächst einen Überblick über die zu verwendenden Materialien sowie Sicherheitshinweise. Darauf folgt die ausführliche Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Versuchsdurchführung. Im Anschluss daran werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, ihre Beobachtungen zu notieren. Anhand von konkreten Fragen wird auf die Auswertung der Versuchsergebnisse hingeführt. Zum Abschluss werden vertiefende Fragen zum Experiment gestellt (Lösungsblatt für die Lehrkraft vorhanden).Hinweise und Ideen:• Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Anleitung sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien und besprechen Sie diese mit den Schülerinnen und Schülern.

Audio

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Wasserrauschen

Ton: Wasserrauschen bzw. -plätschern eines Flusses.Das Rauschen eines Gebirgsflusses kann bis zu 70 Dezibel erreichen.Hinweise und Ideen:• Thema Hören: Hörbeispiel zum Raten oder für die Hörspielerstellung.• Thema Wasser: Der Ton kann als Einstieg in das Thema Wasser verwendet werden. Die Schülerinnen und Schüler können z. B. Assoziationen zum Geräusch nennen oder ein Bild zum Thema Wasser malen.

Anderer Ressourcentyp

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Impulsschall und Schwerhörigkeit (Linkliste)

Linkliste:Ausgewählte Links zur Bearbeitung des gleichnamigen Rechercheauftrags.Hinweise und Ideen:Als Quelle zur Internetrecherche für die Lehrkraft und die Schülerinnen und Schüler gleichermaßen geeignet.

Experiment

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Kann ich das Wetter messen?

Experimentieranleitung:So führt man Wetterbeobachtungen mit einer selbst gebauten Wetterstation durch.Bastelanleitung für eine Wetterstation mit folgenden fünf Bestandteilen:• Thermometer zur Messung der Lufttemperatur• Barometer zur Messung des Luftdrucks • Windsack zur Beobachtung von Windstärke und Windrichtung• Regenmesser zur Messung des Niederschlags• Beobachtung von Bewölkung und Sichtweite.In einen “Wetterbeobachtungsbogen” können die Schülerinnen und Schüler ihre Messungen über eine Woche hinweg eintragen.Hinweise und Ideen:Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in der zugehörigen Handreichung “Kann ich das Wetter messen? (Lehrerinfo)”, die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist, sowie die für Ihre Schule geltenden Sicherheitsrichtlinien und besprechen Sie diese mit den Schülerinnen und Schülern.