Themen in Physik Klasse 8
- Elektrischer Stromkreis
- Ohmsches Gesetz
- Spannung, Stromstärke, Widerstand
- Reihen- und Parallelschaltung
- Elektrische Leistung
- Energieumwandlung
Lektionen für diese Klassenstufe
- Elektrizität
Der einfache Stromkreis
In dieser Lektion lernst du, welche Bauteile ein Stromkreis braucht und warum er geschlossen sein muss. Du erfährst, wie man Stromkreise mit Schaltzeichen zeichnet, was Leiter von Isolatoren unterscheidet und was bei einem Kurzschluss passiert. Dazu kommen typische Fehler aus Klassenarbeiten und Beispiele aus deinem Alltag.
- Elektrizität
Elektrische Ladung
Die elektrische Ladung ist die Grundgröße der gesamten Elektrizitätslehre und erklärt, warum sich Gegenstände anziehen oder abstoßen können. In dieser Lektion lernst du, was Ladung ist, rechnest mit der Formel Q ist gleich I mal t und erfährst, warum sich Ladung nie neu erzeugen oder vernichten lässt.
- Elektrizität
Elektrischer Strom & Ohmsches Gesetz
In dieser Lektion lernst du, was elektrischer Strom ist, wie Spannung, Widerstand und Stromstärke zusammenhängen und wie das Ohmsche Gesetz im Alltag angewendet wird.
- Elektrizität
Elektrischer Widerstand berechnen
Den elektrischen Widerstand berechnen heißt, aus Spannung und Stromstärke zu bestimmen, wie stark ein Bauteil den Stromfluss bremst. In dieser Lektion lernst du die Formel R = U / I, rechnest Beispiele zu Handy-Ladegerät und LED und erfährst, wovon der Widerstand eines Drahts abhängt.
- Elektrizität
Sicherung, Stromschlag und Schutz
Eine Sicherung schützt die Leitungen vor Überhitzung, ein FI-Schalter schützt dich vor einem gefährlichen Stromschlag, und der Schutzleiter leitet Fehlerströme am Körper vorbei zur Erde. In dieser Lektion lernst du, warum die Stromstärke durch den Körper entscheidet, wie du sie berechnest und wie die Schutzmaßnahmen im Haushalt zusammenspielen.
- Elektrizität
Spannung und Stromstärke
In dieser Lektion lernst du, was Spannung und Stromstärke wirklich bedeuten und wie sie sich unterscheiden. Du erfährst, wie man beide Größen richtig misst, wie sie über das Ohmsche Gesetz zusammenhängen und welche Spannungen dir im Alltag begegnen – von der Batterie bis zur Überlandleitung.
- Energie
Erneuerbare Energien
In dieser Lektion lernst du, welche Energiequellen erneuerbar sind und wie Windkraft, Photovoltaik und Wasserkraft Energie umwandeln. Du rechnest mit dem Wirkungsgrad η = W / E und verstehst, warum keine Anlage die zugeführte Energie zu hundert Prozent nutzen kann.
- Energie
Wärmeausdehnung berechnen
Wärmeausdehnung beschreibt, dass sich fast jeder Stoff beim Erwärmen vergrößert und beim Abkühlen wieder zusammenzieht. In dieser Lektion lernst du die Formel für die Längenausdehnung fester Körper, rechnest Beispiele zur Bahnschiene und zur Freileitung und erfährst, warum Brücken und Schienen extra Dehnungsfugen benötigen.
- Energie
Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung
In dieser Lektion lernst du die drei Wege kennen, auf denen Wärme von einem Ort zum anderen gelangt. Du erkennst sie im Alltag wieder und verstehst, wie eine Thermoskanne alle drei gleichzeitig ausbremst.
- Energie
Wirkungsgrad berechnen
Wirkungsgrad berechnen bedeutet, herauszufinden, welcher Anteil der eingesetzten Energie tatsächlich in nutzbare Energie umgewandelt wird. In dieser Lektion lernst du die Formel Eta = Nutzenergie / Aufwandsenergie, rechnest Beispiele zu LED-Lampe und Elektromotor und erfährst, warum kein Gerät einen Wirkungsgrad von 100 Prozent erreicht.
- Mechanik
Auftrieb und Schwimmen
In dieser Lektion lernst du, woher die Auftriebskraft in Flüssigkeiten kommt und wie du sie mit dem archimedischen Prinzip berechnest. Du erfährst, wann ein Körper schwimmt, schwebt oder sinkt, warum ein Schiff aus Stahl nicht untergeht und was das mit U-Booten, Eisbergen und Heißluftballons zu tun hat.
- Mechanik
Druck
In dieser Lektion lernst du, was Druck in der Physik bedeutet und wie du ihn aus Kraft und Fläche berechnest. Du erfährst, warum Schneeschuhe nicht einsinken, warum ein Messer schneidet und wie du mit den Einheiten Pascal, Hektopascal und Bar umgehst. Dazu kommen der Schweredruck als Ausblick, typische Fehler und viele Beispiele aus dem Alltag.
- Mechanik
Flaschenzug und Rollen
In dieser Lektion lernst du, wie feste Rollen, lose Rollen und Flaschenzüge dir helfen, schwere Lasten mit weniger Kraft zu heben. Du verstehst die goldene Regel der Mechanik und rechnest mit der Formel F(Zug) = F(Last) / n die nötige Zugkraft an einem Flaschenzug aus.
- Mechanik
Getriebe: Übersetzung berechnen
Getriebe Übersetzung berechnen heißt, die Zähnezahl des getriebenen Rads durch die Zähnezahl des treibenden Rads zu teilen. Ist das Ergebnis größer als 1, dreht das Getriebe langsamer und kräftiger, ist es kleiner als 1, dreht es schneller und schwächer. In dieser Lektion rechnest du Drehzahlen, Drehmomente und Fahrradgänge aus und lernst, welche Fehler dir dabei am häufigsten passieren.
- Mechanik
Hookesches Gesetz
Das Hookesche Gesetz beschreibt, wie stark sich eine Feder dehnt, wenn eine Kraft an ihr zieht: Die Verlängerung ist proportional zur wirkenden Kraft. In dieser Lektion lernst du die Formel F = D · s, bestimmst die Federkonstante D aus einem Experiment und rechnest Beispiele zu Trampolin, Personenwaage und Feder-Stoßdämpfer.
- Mechanik
Hydraulik: die hydraulische Presse
Hydraulik erklärt, wie eine Flüssigkeit eine kleine Kraft in eine viel größere Kraft verwandelt. In dieser Lektion lernst du das Prinzip der hydraulischen Presse mit der Formel F1 durch A1 ist gleich F2 durch A2, rechnest zwei Beispiele zu Wagenheber und Hebebühne und erfährst, warum dabei keine Energie geschenkt wird.
- Mechanik
Luftwiderstand
Der Luftwiderstand ist die Kraft, mit der die Luft jeden bewegten Körper abbremst, und sie wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. In dieser Lektion lernst du, wovon der Luftwiderstand abhängt, wie du ihn mit der Formel berechnest und warum Fallschirmspringer irgendwann nicht mehr schneller werden.
- Mechanik
Mechanische Arbeit
In dieser Lektion lernst du, was Physiker unter „Arbeit“ verstehen und warum das nicht dasselbe ist wie im Alltag gemeint. Du lernst die Formel W = F · s kennen, rechnest zwei vorgerechnete Beispiele nach und findest heraus, warum stundenlanges Halten einer schweren Kiste im physikalischen Sinn keine Arbeit ist.
- Mechanik
Schwerpunkt und Gleichgewicht
Der Schwerpunkt ist der Punkt eines Körpers, in dem man sich seine gesamte Gewichtskraft vereinigt denken kann, und er entscheidet darüber, ob ein Körper im Gleichgewicht bleibt oder umkippt. In dieser Lektion lernst du, wie man den Schwerpunkt einfacher Körper findet, was Standsicherheit bedeutet, und unterscheidest stabiles, labiles und indifferentes Gleichgewicht an Beispielen wie einem Kran und einem Turm aus Bauklötzen.
- Optik
Farben und Licht
In dieser Lektion lernst du, warum weißes Licht in Wirklichkeit aus vielen Farben besteht und warum Gegenstände die Farbe zeigen, die sie zeigen. Du rechnest mit der Formel c = λ · f zwischen Wellenlänge und Frequenz um und lernst den Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung kennen.
- Optik
Reflexion und Brechung
In dieser Lektion lernst du, was mit Licht passiert, wenn es auf eine Grenzfläche trifft. Du wendest das Reflexionsgesetz an und verstehst, warum ein Strohhalm im Wasserglas geknickt aussieht.