Energie in den Naturwissenschaften
Inhalt
Energie in vielen Gewändern
In der Physik hat Energie eine ganz spezielle und zudem eine äußerst wichtige Bedeutung. Es gibt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die sagen, dass der Begriff „Energie“ der wichtigste in allen Naturwissenschaften ist.
Schreibe Wörter auf, in denen „Energie“ vorkommt.
Wie viele Wörter habt ihr gefunden?
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Obwohl Energie so wichtig ist, ist es schwierig, Energie verständlich zu beschreiben. Eine einfache Formulierung lautet: Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, Arbeit zu verrichten.
Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Formen von Energie:
Durch das Anspannen des Bogens wird Spannenergie aufgebaut.
Ein Kachelofen enthält eine Menge an Wärmeenergie.
Die Sonne gibt sehr viel Strahlungsenergie ab.
Jedes Nahrungsmittel enthält viel chemische Energie.
Alle Stoffe sind aus Atomen aufgebaut, die einen Kern enthalten. In diesem ist eine immense Energie gespeichert, die man Kernenergie nennt.
Wenn etwas höher liegt, so hat es mehr Energie als etwas, das tiefer liegt. Diese Form der Energie nennt man Lageenergie.
Wenn ein Körper in Bewegung ist, so hat er mehr Energie, als wenn er in Ruhe ist. Er hat damit mehr Bewegungsenergie.
Eine sehr nützliche Energieform ist die elektrische Energie.
Beschreibe für jede dieser Energieformen, welche Arbeit damit verrichtet werden kann.
Vergleicht in der Klasse, ob ihr zu denselben Antworten gekommen seid.
Spannenergie:
Wärmeenergie:
Strahlungsenergie:
chemische Energie
Kernenergie:
Lageenergie:
Bewegungsenergie:
elektrische Energie:
Energieformen können sich umwandeln
Eine wichtige Eigenschaft der Energie ist, dass sie zwischen verschiedenen Formen wechseln kann:
Beim Abschießen des Pfeils geht Spannenergie des Bogens in Bewegungsenergie des Pfeils über.
In einer Batterie ist chemische Energie gespeichert. Diese formt sich in elektrische Energie um. In der Lampe wird diese in Wärmeenergie und Strahlungsenergie umgewandelt.
Beschreibe in den folgenden Darstellungen und Experimenten, welche Energieumformungen stattfinden.
Schreibe diese auf.
Reibe deine Hände aneinander.
Was geschieht in einem Fahrraddynamo?
Welche Umwandlungen finden beim Anzünden eines Streichholzes statt?
Auch so kann man ein Streichholz anzünden.
Suche die Namen der Donaukraftwerke in Österreich heraus und schreibe sie auf.
Ein Flusskraftwerk wandelt Lage- und Bewegungsenergie von Wasser in elektrische Energie um.
Im Internet findet ihr viele interessante Seiten dazu!
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Training
Mindmap gestalten
Auf welchen Internetseiten kannst du kostenlos eine Mindmap erstellen? Nenne drei Beispiele:
Erstelle auf einer der Seiten eine Mindmap.
Wenn du sie mit anderen teilen kannst, dann gib unten den Link ein.
Wenn nicht, dann lade ein Bild davon hoch.
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Schreibe zwei Dinge auf, für die Energie benötigt wird.
Tausche dich mit deiner Sitznachbarin, deinem Sitznachbarn aus und besprecht das Ergebnis in der Klasse.
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Energie-Fehlersuchbild
energie-fehlersuchbild.pdf · 353 kB
Das obere Bild unterscheidet sich vom unteren Bild durch acht Fehler.
Drucke das Arbeitsblatt aus und markiere die Fehler im unteren Bild.
Lade ein Foto vom fertigen Arbeitsblatt hier hoch.
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In diesem Raster sind waagrecht und senkrecht 13 Begriffe aus diesem Abschnitt versteckt.
Bildet anschließend zu zweit fünf Sätze mit den gefundenen Begriffen und schreibt diese auf:
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Zeichne im Anschluss eine Mind-Map mit den verschiedenen Energieformen und füge jeweils mindestens einen Ast mit einem Beispiel an.
Lade ein Bild davon hier hoch.
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Gewitter
Gewitterwolken: Strahlungsenergie der Sonne wird in Wärmeenergie des Wassers umgewandelt. In der warmen aufsteigenden Luft ist Bewegungsenergie, die dann in Lageenergie übergeht.
Blitz: Durch Reibung in den Wolken wird durch Ladungstrennung aus Bewegungsenergie elektrische Energie.
Donner: Durch den Blitz wird Luft erwärmt und ausgedehnt; dies erzeugt eine Schallwelle. Aus elektrischer Energie wird damit Bewegungsenergie der Teilchen und Schallenergie.
Nenne alle im Text über das Gewitter vorkommenden Energieformen.
Merke
Energie kann in vielen Formen auftreten.
Diese Energieformen können sich ineinander umwandeln. Insgesamt bleibt die Energie erhalten.
