Nabil Gad

Grundwissen Energie 5. – 10. Klasse Bergedorfer® Kopiervorlagen

Zu diesem Material Die Arbeitsblätter der vorliegenden Kopiervorlagenmappe geben Ihren Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, eigenständig die Themengebiete zu erarbeiten. Das Werk kann Sie bei der Planung und Durchführung von selbstentdeckendem und experimentellem Unterricht unterstützen. Dabei erkennen Ihre Schülerinnen und Schüler anhand von Beispielen den Bezug zu ihrem Alltag. Die Kopiervorlagenmappe kann in ihrer gewählten Stufenfolge als Strukturierungshilfe für die Unterrichtsplanung verstanden werden.

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Inhaltsverzeichnis

Von der Arbeit zur Energie Arbeit und Energie (1) ................................... Arbeit und Energie (2) ...................................

Energie und Leistung 1 2

Energieformen Energieformen (1) ......................................... Energieformen (2) ......................................... Potenzielle Energie (Lageenergie) (1) ........... Potenzielle Energie (Lageenergie) (2) ........... Kinetische Energie (Bewegungsenergie) (1) .............................................. Kinetische Energie (Bewegungsenergie) (2) .............................................. Potenzielle und kinetische Energie ................

3 4 5 6

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10 11 12 13

Energieerhaltungssatz / Wirkungsgrad Der Energieerhaltungssatz (1) ...................... Der Energieerhaltungssatz (2) ...................... Der Energieerhaltungssatz (3) ...................... Der Wirkungsgrad ..........................................

27 28 29 30 31 32 33

Energieübertragung 7

Energieumwandlungen Energiewandler .............................................. Energieumwandlungen .................................. Keine Arbeit ohne Energie ............................ Der Ottomotor ................................................

Die elektrische Energie ................................. Die elektrische Leistung (1) ........................... Die elektrische Leistung (2) ........................... Die elektrische Leistung (3) ........................... Energiekosten (1) .......................................... Energiekosten (2) .......................................... Energiekosten (3) ..........................................

14 15 16 17

Übertragung elektrischer Energie.................. 34 Der Transformator .......................................... 35

Kernenergie Radioaktivität am Atommodell erklärt ............ Kernspaltung ................................................. Vor- und Nachteile von Kernkraftwerken ....... Reaktorunfälle ............................................... Anwendungsgebiete radioaktiver Stoffe (1) .................................................. Anwendungsgebiete radioaktiver Stoffe (2) .................................................. Problematik....................................................

36 37 38 39 40 41 42

Lösungen ..................................................... 43 Abbildungsverzeichnis ............................... 64

Spezifische Wärmekapazität Die spezifische Wärmekapazität (1) .............. 18 Die spezifische Wärmekapazität (2) .............. 19

Wir benötigen elektrische Energie Die Induktion.................................................. Energieerzeugung ......................................... Windenergie .................................................. Wasserenergie .............................................. Thermische Kraftwerke (1) ............................ Thermische Kraftwerke (2) ............................ Sonnenenergie ..............................................

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Arbeit und Energie (1)

Von der Arbeit zur Energie

Energie im Alltag Das Thema Energie ist nahezu täglich in den Medien zu finden. Schlagzeilen sind z. B. „Schüler lernen Energie sparen“, „Beim Heizen wird viel Energie verschwendet“, „Wir setzen auf saubere Energie“, „Beratung in Energiefragen“, „Aus Abfall Energie machen?“, „Energie und Nahrung belasten Verbraucher“, „Energie: Spritsorte E10 weiterhin unbeliebt“, „Bio-Energie soll im ganzen Dorf das alte Heizöl ablösen“, „Japan plant Energiewende“, „Wie viel kostet die Energiewende?“, „Öffentliche Dächer spenden Energie“, „Wir müssen stärker auf regenerative Energien setzen.“

Menschen lassen für sich arbeiten Menschen haben schon vor über 2000 Jahren Maschinen erfunden, die Arbeit für sie verrichteten. Die ersten Maschinen nutzten dabei die ______________________ des Flusses, um Wasserräder anzutreiben. Wassermühlen haben beispielsweise ______________________ gemahlen. Aber auch Sägemühlen und Schleifmühlen erleichterten dem Menschen seine ______________________.

Die ______________________ wurden fortlaufend weiterentwickelt, bis schließlich zur Jahrhundertwende des 19. Jahrhunderts die Turbine erfunden wurde, die mit einem Generator verbunden ist. Dieser wandelt dann die Bewegungsenergie des Wassers in _____________________________ um. Die meisten heutigen Haushaltsgeräte, die ______________________ für uns verrichten, wandeln elektrische Energie wieder in _____________________________ um und ersetzen damit eigene, schweißtreibende Arbeit.

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1

Arbeit und Energie (2)

Von der Arbeit zur Energie

Aufgabe 1 a) Nenne 5 Haushaltsgeräte, die elektrische Energie in Bewegungsenergie umsetzen.

b) Nenne 3 Maschinen, die den Menschen schon vor 2000 Jahren die Arbeit erleichterten.

c) Leider steht den Menschen nicht überall die Wasserkraft zur Verfügung. Welche Maschine kann als Weiterentwicklung der Wassermühle gesehen werden?

d) Die in c) genannte Maschine ist bis heute stark weiterentwickelt worden. Wie nennt man die heute entwickelte Form?

∆E

Aufgabe 2 Verrichtet man an einem Körper ______________________,

W

so nimmt seine ______________________ zu. _________________________________________ Arbeit, Körper

so nimmt seine Energie ab. W

∆E

Körper

 Merke: Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, ______________________ zu verrichten. Hinweis: Auch die Abgabe von Licht oder Wärme ist als verrichtete Arbeit zu verstehen.

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2

Energieformen (1)

Energieformen

Thermische Energie (Wärmeenergie) Erwärmt man einen Körper, so wird diesem thermische Energie zugeführt. Werden beispielsweise fossile Brennstoffe (Holz, Kohle, Öl, Gas, …) verbrannt, so wird fortlaufend die in den ___________________ „gespeicherte“ chemische Energie in _____________________________________ umgewandelt.

Chemische Energie Bei chemischen Reaktionen wird _______________________________ meistens in Bewegungsenergie und thermische Energie umgewandelt. Die menschliche Verdauung ist auch eine chemische Reaktion. Dabei wird die in den ___________________________ enthaltene chemische Energie in _______________________________ (Körpertemperatur) und ______________________ (Muskelbewegung) umgewandelt.

Elektrische Energie Wird eine Glühlampe zum Leuchten (Glühen) gebracht, so wird ihr _______________________________ zugeführt, die in _______________________________ umgewandelt wird. Je größer die ihr zugeführte elektrische Energie, umso _______________ leuchtet die Glühlampe.

Strahlungsenergie Fallen Lichtstrahlen auf eine Photovoltaikanlage, so wird ihr _______________________________ zugeführt, die in _______________________________ umgewandelt wird. Je größer die ihr zugeführte Strahlungsenergie, umso _______________ elektrische Energie wird „erzeugt“.

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