Reihenschaltung von Widerständen

Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten mithilfe eines interaktiven Lerntools die für die Hintereinanderschaltung zweier Widerstände geltenden Gesetzmäßigkeiten.

Physik / Astronomie
Sekundarstufe I
mindestens 2 Stunden
Video, Ablaufplan, Kurs, Experiment
1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Zur Konsolidierung ihres Wissens lösen die Lernenden im Anschluss an die Arbeit mit dem virtuellen Experiment verschiedene Anwendungsaufgaben. Neben dem selbstgesteuerten Arbeiten wird durch gestaffelte Hilfen auch eine innere Differenzierung ermöglicht. Das interaktive Experiment, die Anwendungsaufgaben wie auch die Hilfen werden den Lernenden dabei in Form eines Selbstlerntools zur Verfügung gestellt, das mit der Software ?Mediator? realisiert wurde. Das virtuelle Experiment ? eine interaktive Flash-Animation - wurde an der Physik-Didaktik der Universität Bayreuth entwickelt.

Unterrichtsablauf

Inhalt

Sozial- / Aktionsform

1. Unterrichtsstunde - Problemfindung

In Beamern werden Halogenlampen verwendet, die für eine Spannung von 24 V ausgelegt sind. Wie ist es möglich, den Beamer dennoch an 230 V anzuschließen?

Unterrichtsgespräch
1. Unterrichtsstunde - Hypothesenbildung

Mithilfe eines geeigneten Vorwiderstandes kann man eine 24 V-Lampe auch an die Netzspannung anschließen.

Unterrichtsgespräch
1. Unterrichtsstunde - Vorbereitung

Erläuterung des weiteren Unterrichtsverlaufs:

(1) kurze Vorstellung des Lernprogramms

(2) Hinweise zum Umgang mit den Hilfen und Lösungen

(3) Zielvorgabe (Arbeitsblatt, Aufgabe 1)

(4) Zeitvorgabe

(5) Dateipfad

Lehrervortrag
1. Unterrichtsstunde - Erarbeitung

Bearbeitung des Arbeitsblatts unter Nutzung des Selbstlerntools

Einzel- oder Partnerarbeit
1. Unterrichtsstunde - Sicherung

Besprechung und Verbesserung der Schülerergebnisse (Arbeitsblatt, Aufgabe 1)

Unterrichtsgespräch
1. Unterrichtsstunde - Festigung

Analogieexperiment zum „Beamer-Problem“

Schüler-Demo-Experiment
1. Unterrichtsstunde - Reflexion

Bewertung des Einsatzes von Vorwiderständen aus ökonomischer und ökologischer Sicht
2. Unterrichtsstunde - Wiederholung

Gesetzmäßigkeiten der Reihenschaltung

Unterrichtsgespräch
2. Unterrichtsstunde - Festigung

Bearbeitung der restlichen Aufgaben unter Verwendung gestaffelter Hilfen

Einzel- oder Partnerarbeit
2. Unterrichtsstunde - Sicherung

Beseitigung offener Fragen

Unterrichtsgespräch

Didaktisch-methodischer Kommentar

Unterrichtsverlauf und Materialien
Hinweise zum Ablauf der Unterrichtseinheit. Ein Screenshot vermittelt einen Eindruck vom virtuellen Messplatz. Alle Materialien können Sie hier auch einzeln herunterladen.
Besonderheiten der Unterrichtseinheit
Ein virtuelles Experiment wird dem Realexperiment vorgezogen

Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

wissen, dass bei zwei hintereinander geschalteten Widerständen die Summe der Teilspannungen der Gesamtspannung entspricht.
die Berechnungsgleichung des Gesamtwiderstandes bei zwei in Reihe geschalteten Teilwiderständen kennen.
wissen, dass sich bei einer Reihenschaltung von zwei Widerständen die anliegenden Teilspannungen wie die entsprechenden elektrischen Widerstände verhalten.
wissen, dass ein elektrisches Gerät, das eigentlich für eine kleinere Spannung ausgelegt ist, mithilfe eines geeigneten Vorwiderstandes dennoch betrieben werden kann.
die Größe des zum Betrieb eines Bauteils notwendigen Vorwiderstandes bestimmen können.
den Einsatz von Vorwiderständen unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Faktoren bewerten können.

Zusatzinformationen

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

Thema	Reihenschaltung von Widerständen
Autor	Patrik Vogt
Fach	Physik
Zielgruppe	Klasse 8-10
Zeitraum	mindestens 2 Stunden
Technische Voraussetzungen	Beamer, Präsentationsrechner, Computer in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit), 9-Volt-Batterie, 3,8-Volt-Lampe mit Fassung, Auswahl an Widerständen, Experimentierkabel
Planung	Reihenschaltung von Widerständen