Der Effektivwert einer Wechselspannung

Unterrichtseinheit

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.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II
  • etwa 10-20 Minuten für den Einstieg mit dem Dialogtext; 4-8 Stunden für eine vollständige Unterrichtseinheit zum Thema, abhängig vom Einsatz der fächerverbindenden Ergänzungsmöglichkeiten
  • Arbeitsblatt, Projekt
  • 1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

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.

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.
  • YouTube: AC/DC - High Voltage
    Für den Einstieg in das Thema Wechselstrom können Sie hier den Song "High Voltage" der Rockband AC/DC abspielen. Zu sehen ist leider nur das Cover des Albums.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

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

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

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

Autor

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Rainer Wonisch

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