Unterrichtsmaterial: Filme Physik

Es besteht ein Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität. Fließt Strom durch einen Draht, erzeugt er ein Magnetfeld, in dem ein Wirbelfeld entsteht: Die Feldlinien bilden ohne Pole geschlossene Kreise. Bei einem gebogenen Draht ist das Magnetfeld stärker als bei einem geraden, und um ein Vielfaches stärker ist es bei einem zur Spule aufgedrehten Draht. Das Magnetfeld ist anders als beim Stabmagneten auch im Inneren der Spule vorhanden. Hier verschmelzen die einzelnen Magnetfelder miteinander und bilden Pole. Legt man einen Eisenkern in die Spule und schaltet den Strom ein, kann die magnetische Kraft der Spule um das Zehntausendfache verstärkt werden. Der Eisenkern kann trotz sein...hier weiterlesen

Produktion: 2012

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Eine Spule mit einem Kern, der aus ferromagnetischem Stahl besteht, ist ein Elektromagnet. Der Kern wird Eisenkern genannt, auch wenn er nicht aus Eisen ist. Wenn Strom an den Elektromagneten angelegt wird, erzeugt er ein Magnetfeld. Es gibt viele verschiedene Bereiche, in denen Elektromagneten eingesetzt werden, etwa die Magnetresonanztherapie, Teilchenbeschleuniger oder auch Schrottplätze. Man kann Starkstromkreise mit einem Relais steuern, wenn man einen Elektromagneten hat, dessen Stromzufuhr unterbrochen werden kann. Ein Anker aus Metall, der mit dem Starkstromkreis verbunden ist, wird direkt neben dem Elektromagneten angebracht. Fließt Strom, wird der Anker durch das entstehende Mag...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Mechanische Energie kann durch die elektromagnetische Induktion in elektrische Energie umgewandelt werden. Anhand des Beispiels einer im elektrischen Feld aufgehängten Leiterschleife demonstriert der Film diesen Vorgang. Das entstehende Elektronenungleichgewicht ruft eine elektrische Spannung hervor. Plus- und Minuspol wechseln, wie man an der Sinuskurve bei der Messung der Spannung erkennen kann. Ein Kommutator oder Polumwandler macht eine pulsierende Gleichspannung aus dieser Wechselspannung. Generatoren erzeugen Energie aus mechanischer Drehbewegung – so funktionieren Windräder. Ein Energiesatz lautet, dass Generatoren nur so viel elektrische Energie erzeugen können, wie sie mechanisch...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Vorkenntnisse: Magnetismus, Gesetze im Stromkreis, LeistungInhalt: (Realaufnahmen, Laborversuche, Animationen, Grafik) Einführung: 1:17 Elektrische Energie, ihre Anwendungen, ihre Bedeutung (z.B. Licht, Laser, Elektrogeräte, Maschinen, Kommunikationstechnik) Sequenz 1: Elektromagnetismus 8:52 Entdeckung des Elektromagnetismus Felder von geraden Leitern und von Spulen Feldlinien-Darstellung, Linke-Hand-Regel Aufbau und Eigenschaften von Elektromagneten Verschiedene Anwendungen: Türöffner, Relais, Hubmagnet etc. Sequenz 2: Der Elektromotor 6:04 Physikalische Grundlage Aufbau und Funktion von Elektromotoren Allstrom-Motor, Haupt- und Nebenschlussmotor Anwendungen Sequenz ...hier weiterlesen

Produktion: 1999

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Schon viele große Fortbewegungsmittel wie Loks, Kräne und Straßenbahnen, aber auch kleine Geräte wie DVD-Player oder Spielzeug werden mit Elektromotoren angetrieben. Sie gelten auch als Zukunft im Individualverkehr, also bei Autos und Rädern. Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um. Der Film erklärt die Funktionsweise und gibt zu bedenken, dass die mobile Stromversorgung noch ein Problem ist. Im Elektromotor muss dafür gesorgt werden, dass der sogenannte Anker, eine Spule, durch die Gleichstrom fließt, in einem Magnetfeld rotiert. Wie dies mittels eines Kommutators möglich ist, wird Schritt für Schritt gez...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Ausgerichtet an den Rahmenrichtlinien und neugestalteten Lehrplänen der Bundesländer soll diese DVD den Schülerinnen und Schülern der Elementarstufe einen Zugang zu dem sehr komplexen Themenbereich ENERGIE erleichtern. Die DVD stellt dazu eine Reihe multimedialer Module zur Verfügung: Mit Hilfe von kurzen Filmen und 3-D-Animationen wird der Themenbereich ENERGIE historisch und aktuell aufbereitet und fordert die Schülerinnen und Schüler zu problemlösendem Denken heraus. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt: - Unterscheidung der Energieträger in fossile-, regenerative- und nachwachsende Energieträger. - Umwandlung von Energie in el...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Man unterscheidet die Energie in drei Arten, und zwar die elektrische, die mechanische und die thermische. Die Bezeichnung 'Enregieverbrauch' ist irreführend, denn tatsächlich wird Energie nicht verbraucht, und erzeugt wird sie auch nicht. Mit dem Energieerhaltungssatz wird erklärt, dass man sie nur umwandeln kann und dass sie innerhalb eines geschlossenen Systems konstant bleibt. Sie ist also eine Erhaltungsgröße. Um eine Energie in eine andere umwandeln zu können, benötigt man Hilfsmittel. Um mechanische Energie in elektrische zu verwandeln, braucht man einen Generator. Für die Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie ist ein Elektromotor nötig und für die Umwandlung von elekt...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Die Endlichkeit der fossilen Energieressourcen, die immer aufwändigeren Unternehmungen, mit denen die letzten Rohstoffreserven ausgebeutet werden, Umweltzerstörungen durch mangelnde Sicherheitsvorkehrungen wie im Sommer 2010 im Golf von Mexiko sowie der Effekt der Treibhausgase auf das Erdklima machen es nur zu deutlich: Die globale Energiewende muss so schnell wie möglich stattfinden. Die DVD zeigt, wie über den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien diese Visison für Europa Wirklichkeit werden kann. Das Szenario basiert auf einem Mix dreier Komponenten: Sonne, Wind, Biomasse. Ausgehend von einem Anteil von 10% erneuerbarer Energie im Jahr 2010, soll die...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Je nach ihrer Art kann Wärme auf unterschiedliche Weise übertragen werden. Im Film wird das Beispiel einer Warmwasserheizung gewählt, die mittels Konvektion die Luft im Raum aufwärmt: Die schnell schwingenden Teilchen des heißen Wassers erwärmen die Teilchen des Heizungsmetalls, und diese wiederum geben die Energie an die trägen Teilchen der kalten Luft ab, beschleunigen und erwärmen sie. Der Film erklärt weiterhin die Konduktion, bei der Wärme durch einen Stoff geleitet wird, ohne die Materie zu bewegen. Die Wärmeleitzahl Lambda (Λ) wird vorgestellt und gute Leiter beziehungsweise gute Dämmstoffe mit ihren Einsatzmö...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Teil1: Grundlagen und Anwendung der Farbenlehre Der weitaus größte Teil der von uns aufgenommenen Informationen ist visueller Natur.Diese sichtbare Welt ist ein Universum voller Farben. Allein daraus ergibt sich die Bedeutung der Farbenlehre, die mit den enormen Möglichkeiten des Informationszeitalters ständig zunimmt. Diese didaktische DVD ermöglicht eine Einführung und das tiefere Verständnis der Farbenlehre in historischer, naturwissenschaftlicher, ästhetischer und vor allem praktisch-bildnerischer Dimension. Aktuelles Filmmaterial, optische Experimente, Demonstrationen und dreidimensionale Computeranimationen zeigen leicht verständlich un...hier weiterlesen

Produktion: 2009

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Weißes Licht setzt sich aus den Spektralfarben zusammen. Im Film wird dies deutlich gemacht am Beispiel eines Kreisels, der in der schnellen Drehung weiß aussieht, im Ruhezustand aber die Farben Blau, Grün und Rot aufweist. Wird Rot aus den Spektralfarben entfernt, bleibt Grün als die Komplementärfarbe übrig. Ebenso ist es bei Gelb und Violett Sozialwissenschaftene bei Blau und Orange. Der Film erklärt den Farbkreis: Kombiniert man nebeneinander liegenden Farben, erhält man Mischfarben. Rot und Gelb etwa ergeben Orange. Komplementärfarben liegen sich gegenüber und addieren sich zu Weiß. Alle anderen Farben setzen sich aus den Grund...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Mit einem Prisma kann man weißes Licht in die einzelnen Farben aufspalten. Diese haben unterschiedliche Wellenlängen, werden daher nebeneinander aufgefächert. Wenn man nun einen Filter in einer bestimmten Farbe vor das Prisma setzt, werden nur noch die Farben dieses Spektrums angezeigt, also die Grundfarbe und alle ihre Mischfarben. Die anderen Farben werden vom Filter absorbiert. Auch undurchsichtige Körper, die von weißem Licht angestrahlt werden, verschlucken einen Teil der Spektralfarben. So kommt es, dass wir Gegenstände in einer bestimmten Farbe wahrnehmen. Wenn Gegenstände in der Farbe bestrahlt werden, die sie ganz absorbieren, erscheinen sie s...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Bibliothek der Sachgeschichten - Wie macht man eigentlich Cornflakes? Wie kommt die ganze Birne in Vaters Schnapsflasche? Wie funktioniert eine Feuerwehrwehrleiter? Und wie entsteht ein Korken für eine Flasche? Diese Fragen und viele, viele mehr, ist Armin Maiwald seit Beginn der 'Sendung mit der Maus' nachgegangen. In Kurzen, klar verständlichen Filmen ist er dabei so manchem interessanten Geheimnis des Alltags auf die Spur gekommen. Die 'Bibliothek der Sachgeschichten' versammelt noch einmal die besten dieser Geschichten alphabetisch sortiert. Globus 1: Es gibt Karten und es gibt Globen, beide mit dem Bild der Erde. Aber aus einem Globus kann man keine Karte machen und eine Ka...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Die Auswirkungen von Elektrosmog auf den Menschen sind regelmäßig ein Thema in den Medien. Diese Produktion erklärt zunächst, was man unter Elektrosmog versteht und geht dann auf die Grundprinzipien der naturwissenschaftlichen Forschung ein. Anhand des Beispiels Elektrosmog wird gezeigt, wie Wissenschaftler vorgehen, um eine Forschungsfrage beantworten zu können. Beim Forschungsgegenstand Mensch ergeben sich jedoch Probleme, da Experimente, die Menschen gefährden könnten, ethisch nicht vertretbar sind. Der Film gibt einen Einblick in die naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise, stellt verschiedene Studiendesigns vor und geht auf Probleme ein, die ...hier weiterlesen

Produktion: 2019

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Die konvexe Wölbung eines Teelöffels verzerrt das Spiegelbild. Ist die Wölbung konkav, ist das Bild nicht nur verzerrt, sondern steht auch noch auf dem Kopf. Im Krümmungsmittelpunkt ist zwar auch bei Hohlspiegeln der Einfallswinkel der Strahlen auch gleich der Ausfallswinkel, gleichzeitig werden sie aber durch den Brennpunkt konzentriert und reflektiert. Die Strahlen laufen also parallel zur optischen Achse. Brennpunkt und Krümmungsmittelpunkt beim Wölbspiegel liegen hinter dem Spiegel. Der Brennpunkt scheint hier der Ausgangspunkt der achsenparallelen Strahlen. Der Film erläutert die Reflexionsgesetze und erklärt, wieso Verzerrungen auftreten. Der Brennpunkt wird definiert, die Berechnun...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Und das Rennen zum Mond Historisches Filmmaterial und einfache Bahngrafiken lassen die Geschichte der Raumfahrt von den bescheidenen Anfängen, den ersten großen Erfolgen der UdSSR, dem energischen Nachziehen der USA, bis zur detailliert geschilderten, ersten bemannten Mondlandung 1969, eindrucksvoll nacherleben. Inhaltsschwerpunkte:- Ziolkowskij- Goddart- Oberth, von Braun (A4/V2, Saturn 5)- Interkontinentalraketen- Trägerraketen- Sputnik- Gagarin (Wostok 1, erster Mensch im All)- Tereschkowa (Wostok 6, erste Frau im All)- Leonow (Woschod 2, erster Außenbordaufenthalt)- Komarow (Sojus 1)- J. F. Kennedy- Gemini-und Apollo- Programm- detailliert: erste bemannte Mondla...hier weiterlesen

Produktion: 2007

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Als Grenzgänger zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit plädiert der Physiker und Heisenberg-Nachfolger HANS PETER DÜRR nicht nur für eine neue Ethik in den Naturwissenschaften, sondern er greift Themen auf, die unsere globale Situation in einem veränderten Licht erscheinen lassen. Die zweckfreie Grundlagenforschung drängte er zurück zugunsten einer praktisch orientierten Erforschung der Überlebensfragen der Menschheit. Unser Umgang mit der Natur ist von krassen Widersprüchen gezeichnet: Hier wird an der Neuerfindung des Lebewesens genetisch gearbeitet, dort für den Schutz der gefährdeten Natur gekämpft. Zum ein...hier weiterlesen

Produktion: 1997

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Wo bleibt der Sound, wo das Abenteuer? Und dann die Batterie, immer die Batterie: zu schwer das Ding, zu teuer, zu schwach und zu kurzlebig. Es hatte alles so gut begonnen, und selbst Edison gab dem Elektroantrieb die bessere Chance als dem Verbrennungsmotor. Über 100 Jahre später stürzt sich die ganze Autoindustrie mit Inbrunst auf das Elektromobil. Warum erst jetzt? Oder geht es weiter, das grosse Warten auf die Wunderbatterie? NZZ Format auf den Spuren der elektrobetriebenen und leisen Strassenkutschen und Ärztewagen, der ersten Porsche-Konstruktionen, des Oma Duck Mobils, der wuchtigen und wendigen Nutzfahrzeuge und der englischen Milk Floats für die tägl...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Bei der elektronischen Leitfähigkeit wird wie bei der Wärmeleitfähigkeit zwischen Leitern und Nichtleitern unterschieden. Der Film erklärt, wie elektrische Spannung in einem Stoff weitergegeben wird: Stoffe, deren Atome elektrisch geladene und relativ frei bewegliche Valenzelektronen aufweisen, sind gute Leiter. Stoffe, bei denen die Elektronen fest an die Atomkerne gebunden sind, leiten keine elektrische Energie. Sie sind Isolatoren.Es gibt aber auch sogenannte Halbleiter, die in verschiedenen Zuständen die Eigenschaften von Leitern und Nichtleitern aufweisen können. Der Film führt Silicium als Beispiel an, dessen Elektronen ab einer Temperatur von etwa...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Der Film erzählt die Geschichte von der Röhrendiode bis zur modernen Halbleiterdiode. Es wird gezeigt, dass Strom fließt, wenn man an eine Elektrode gegenüber dem Glühfaden in einer Glühlampe eine positive Spannung anlegt. Das rührt daher, dass der Glühfaden negativ geladene Elektronen aussendet, die von der Anode, also der positiv geladenen Elektrode, angezogen werden. Da der Strom nur in eine Richtung fließt, handelt es sich um einen Halbleiter.Durch die Dotierung, also die geplante Verschmutzung eines hochreinen Stoffes wie Silicium, kann man auf den unpraktischen Glühfaden verzichten. Der Film zeigt, wie die Dotierung funktioniert, u...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Verschiedene Formen von Halbleitern sind überall um uns herum, ohne dass wir sie wahrnehmen. Der Film stellt den Thyristor und den Triac, den Fotohalbleiter und die LED (Leuchtdiode) vor. Es werden ihr Aufbau und ihre Hauptaufgaben beschrieben. Der Thyristor hat zwei Arbeitszustände. Wird Strom weitergeleitet, spricht man davon, dass er gezündet hat. Wird der Thyristor gelöscht, stoppt die Weiterleitung.Die Triac, also die Triode für Wechselstrom, wird benutzt, um Leuchten zu dimmen. Im Film wird erklärt, wie das funktioniert. Wird der Stromfluss statt durch Spannung durch einfallendes Licht reguliert, ist von Fotodioden die Rede. Sie setzen Licht in elektris...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Das Bauteil, das am häufigsten in elektronischen Geräten eingesetzt wird, ist der Transistor. Die Pläne dafür gab es schon 1925, doch es sollte bis in die 40er Jahre dauern, bis der erste Transistor gebaut wurde: Statt einer Halbleiterdiode mit P-N-Grenzschicht wurde nun eine N-P-N-Grenzschicht verwendet. Diese Doppeldioden ließen einen Stromfluss in eine der beiden Sperrrichtungen zu und wurden zur Basis aller heutigen elektronischen Schaltungen.Der Film erläutert, dass Transistoren ohne mechanischen Einfluss zum Schalten und Verstärken von elektronischen Signalen dienen. Es wird gezeigt, wie das funktioniert, und die rasante Entwicklung wird betrachte...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Der Film stellt komplexe Elektronenröhren anhand des Beispiels der Triode vor. Er zeigt, dass sie aus der Diode entwickelt wurde, indem eine weitere Elektrode in Gitterform hinzugefügt wurde. Sie sorgte für neue Verwendungsmöglichkeiten: Die ersten Trioden wurden entwickelt, um die schwachen Spannungsschwankungen früher Telefone zu verstärken. Sie funktionieren also als Verstärker.Um die Leistung der Triode zu steigern, wurden zwei weitere Gitter hinzugefügt, sodass daraus eine Pentode wurde. Heute werden in den meisten Bereichen Transistoren statt Trioden verwendet, da sie minimiert werden können und sowohl günstiger als auch haltbarer si...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Ein Hebel ist ein starrer Stab, der sich um einen festen Punkt drehen kann und als mechanischer Kraftwandler fungiert. Der Teil zwischen dem Drehpunkt und dem Krafteinwirkungspunkt heißt Kraftarm. Wirken auf beide Kraftarme dieselben Kräfte, ist der Hebel ausgeglichen. Greifen unterschiedliche Kräfte an, müssen die Kraftarme für einen Ausgleich verschieden lang sein.Der Film zeigt, wie Hebel als einfache Maschinen funktionieren. Er erklärt das Hebelgesetz und verdeutlicht, dass bei einem doppelt so langen Kraftarm nur die Hälfte der Energie gebraucht wird. Es werden Beispiele für Hebel im Alltag gegeben: Einarmige Hebel etwa sind Schubkarren, einar...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik ist ein nützliches Hilfsmittel, allerdings fehlt hier den Teilchen die Masse. Der Film erklärt, dass masselose Teilchen sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen würden. Sie wären zu schnell, um sich zu verbinden und Atomkerne zu bilden. Stimmte das Modell also, gäbe es keine Körper, weder lebendig noch unbelebt. Um dieses Problem zu lösen, stellte der Physiker Higgs die These auf, dass der Raum nicht leer sei: Ihn fülle eine Art zähes Feld aus, das auf die umherfliegenden Teilchen eine verschieden stark bremsende Wirkung ausübt. Die entstehende Trägheit entspricht der Masse der Teilchen. Durch diese Verlangsamung haben die Kräfte ...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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