Rainer Wonisch
03.08.2009

Der Effektivwert einer Wechselspannung

Wie kam die Band AC/DC eigentlich zu ihrem Namen? Und was hat das mit Physik zu tun? Antworten auf diese Fragen liefert ein fiktiver Dialog zwischen Mutter und Tochter, die dabei eine ganze Menge über den Wechselstrom lernt.
 

Der den Schülerinnen und Schülern als Ausdruck zur Verfügung gestellte Dialog provoziert eine Menge von Fragen, die mehrere Fächer betreffen. Im Vordergrund geht es dabei um Wechselströme. Die Begriffe Frequenz, Effektivwert, Amplitude, Leistung können mit und ohne die Hilfe der Lehrperson erarbeitet werden. Nebengründig werden dabei aber auch die Musikszene und die Internetplattform YouTube angesprochen, ebenso wie biologische (zeitliches Auflösungsvermögen menschlicher und tierischer Augen) und philosophische Fragen zur Erkenntnistheorie.

Kompetenzen

Fachkompetenz
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die wesentlichen Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrom erklären können.
  • für Wechselströme die Begriffe Effektivspannung, Effektivstrom, Scheitelwerte und Frequenz im Zusammenhang mit der Leistung erklären können.
  • aus dem Effektivwert einer Wechselspannung den Scheitelwert berechnen und damit die Vorgaben eines Diagramms kontrollieren können.
  • die Frequenz der Helligkeitsschwankungen einer an der Wechselspannung anliegenden Glühbirne angeben und begründen können.
  • die erstaunliche Reaktionsfähigkeit von Fliegen mithilfe des zeitlichen Auflösungsvermögens ihrer Wahrnehmung erklären können.
  • sich bewusst machen, dass die menschliche Sicht der Welt nicht die allein mögliche ist.

Medienkompetenz
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die Vor- und Nachteile von allgemein zugänglichen Internetplattformen benennen können und für urheberrechtliche Fragen und Probleme sensibilisiert werden.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaDer Effektivwert einer Wechselspannung
AutorRainer Wonisch
FächerPhysik; fächerverbindende Aspekte: Sozialwissenschaften, Biologie, Philosophie
ZielgruppeKlasse 9, Jahrgangsstufe 11
Zeitraumetwa 10-20 Minuten für den Einstieg mit dem Dialogtext; 4-8 Stunden für eine vollständige Unterrichtseinheit zum Thema, abhängig vom Einsatz der fächerverbindenden Ergänzungsmöglichkeiten
Technische VoraussetzungRechner mit Internet-Browser für je zwei Lernende (gegebenenfalls zur Nutzung eines Java-Applets zu Wechsel- und Gleichspannung in Partnerarbeit), Lehrerrechner mit Beamer und Lautsprecher (Präsentation eines YouTube-Videos), Java-Runtime-Enviroment (kostenfreier Download)

Didaktisch-methodischer Kommentar

Dieser Beitrag bietet keine vollständig ausgearbeitete Unterrichtseinheit. Der hier für den Einstieg in das Thema Wechselstrom zur Verfügung gestellte Dialogtext kann als Ausgangspunkt für ganz verschiedene Herangehensweisen (Inhalte und Unterrichtsform) dienen, die dieser Beitrag nur kurz skizziert.

  • Einsatz im Unterricht
    Möglichkeiten der fächerübergreifenden Arbeit mit dem Einstiegstext im Unterricht werden hier dargestellt. Er eignet sich auch als Ausgangspunkt für Referate und Projektarbeiten.

    Download

    ac_dc.zip
     

    Zusatzinformationen

    Informationen zum Autor

    Rainer Wonisch (seit August 2008 pensioniert) unterrichtete am Westfalen Kolleg Bielefeld die Fächer Mathematik, Physik und Informatik. Auf seiner Homepage finden Sie Informationen zum Einsatz der Programme Derive und DPGraph im Mathematik- und Physikunterricht.

    • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
      Hier können Sie Kontakt mit Herrn Wonisch aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.
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