Elektronen in Metallen: Übungen – Physik Klasse 7

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen in gemischter Reihenfolge — du klickst, ziehst, schätzt, ordnest und rechnest. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps: Der erste zeigt die Richtung, der zweite den entscheidenden Schritt. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II selbst entscheiden und umformen, AFB III begründen, beurteilen oder einen Sonderfall durchschauen. Aufgaben mit dem Chip Mix verbinden Wissen aus früheren Unterkapiteln. Fährst du über ein unterstrichenes Arbeitswort, siehst du, was es genau von dir verlangt.

Kabel unter der Lupe

AFB I

In der Lupe siehst du ein Stück der Leitung stark vergrößert. Lies aus der Abbildung ab, wo sich die gesuchten Teile befinden.

Klicke das gesuchte Element an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.

Die großen Teilchen mit + sind die Atomrümpfe – sie sitzen im Gitter fest. Die kleinen Teilchen mit − sind die freien Elektronen. Im Kunststoffmantel sind alle Elektronen fest gebunden. Die Batterie sorgt für die Drift, die Lampe gibt die Energie ab – der Schalter schließt nur den Kreis.

Im Kupfer gibt es zwei Teilchensorten: große, die fest sitzen, und kleine, die sich bewegen.

Der Mantel eines Kabels ist aus Kunststoff, einem Nichtleiter. Die Drift entsteht erst durch die Quelle.

Metall im Modell

AFB I

Welche Aussagen über das Modell bewegter Elektronen in Metallen stimmen? Gib alle zutreffenden an.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.

Die Elektronen driften nur etwa 0,1 mm je Sekunde, die Atomrümpfe sitzen fest, und die Lampe leuchtet sofort, weil alle Elektronen gleichzeitig starten.

Denke an die zwei Teilchensorten im Metall: Welche sitzt fest, welche ist frei beweglich?

Die Elektronen driften nur rund 0,1 mm pro Sekunde – trotzdem leuchtet die Lampe sofort, weil alle gleichzeitig starten.

Elektronen oder Energie?

AFB IIMix

Im Stromkreis strömen Elektronen und Energie – aber nicht auf die gleiche Weise. Vergleiche beide, indem du jede Karte dem passenden Bereich zuordnest.

Ordne jede Karte einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.

1 nur Elektronen

2 beide

3 nur Energie

Die Elektronen kreisen langsam und kommen vollzählig zurück. Die Energie kommt von der Quelle, strömt in eine Richtung zum Gerät und wird dort umgewandelt. Gemeinsam ist beiden: Nichts davon wird verbraucht, und beides strömt nur im geschlossenen Kreis.

Frag bei jeder Karte: Kreist das, oder strömt das nur in eine Richtung?

Weder Elektronen noch Energie werden verbraucht – und beide strömen nur im geschlossenen Kreis.