Arbeitsblatt: Elektrizität

Elektrizitätelectricity Name: Klasse: 2 Inhaltsverzeichnis 1. Meine Definition4 2. Meine Stromnutzung.5 3. Was ist Elektrizität?6 4. Elektrische Geräte.8 5. Elektrische Leiter von Strom9 Schreibe in ganzen Sätzen, wieso das Lämpchen bei gewissen Gegenständen brannte und bei anderen nicht10 6. Leiter und Isolatoren.10 7. Die Erfindung der Glühbirne.11 8. Der Weg des Stroms zur Steckdose15 .16 .16 .16 .16 .16 9. Woher kommt unser Strom?17 10. Ein Leben ohne Strom.26 11. Gefahren von Strom31 3 1.Meine Definition Was kommt dir alles zum Thema: Strom in den Sinn? Schreibe oder zeichne. 4 2.Meine Stromnutzung Aufgabe: Führe ein Protokoll, wann du Strom nutzt und trage die Geräte. Viel Spass beim Ausfüllen des Protokolls! Montag – Freitag Samstag Sonntag Morgens Nachmittags 5 Abends 3.Was ist Elektrizität? Lies den Text aufmerksam zu und halte dich an die bekannten Leseschritte. Der Begriff Elektrizität stammt von dem griechischen Wort Elektron. Die Elektronen fliessen innerhalb eines Materials. Der fliessende Strom der Elektronen ist ähnlich wie der Wasserstrom in einem Fluss, nur ganz klein. Die Bewegung dieser Elektronen ist die Elektrizität. und bedeutet Bernstein. Mithilfe von Wolle, welche an einem Stück Bernstein gerieben wird, haben die Menschen schon seit Jahrtausenden Elektrizität selbst erzeugt. Durch die produzierte Elektrizität zieht der Bernstein kleine Fasern an und hält diese fest. Um täglich das Licht einzuschalten oder den Fernseher betreiben zu können benötigen wir Elektrizität. Diese wird uns von Energieversorgern geliefert und über spezielle Leitungen in unsere Steckdose geleitet, wo sie als Strom von uns für unterschiedliche Zwecke genutzt werden kann. Strom kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden. Es können zum Beispiel umweltschonende Massnahmen wie die Nutzung von Wind, 6 Wasser und Sonne zur Produktion von Strom genutzt werden. Meist wird die Elektrizität jedoch durch die Arbeit von Kernkraftwerken erhalten. Diese spalten Atome in zwei oder mehrere Teile und erhalten hierdurch Energie, welche wir in Form von Strom erhalten. Fragen Was bedeutet der Begriff Elektrizität? Wie kann Elektrizität selbst erzeugt werden? Wofür benötigen wir Elektrizität? 7 Wie wird Elektrizität produziert? Was genau macht das Kernkraftwerk? 4.Elektrische Geräte Kannst du verschiedene elektrische Geräte aus dem Haushalt nennen? 1) Küche 2) Wohnzimmer 3) Bad 8 4) Schlafzimmer 5) 5.Elektrische Leiter von Strom Material: Flachbatterie, zwei Kabel mit Krokodilklammern, Fassung, Glühlampe, Kiste mit verschiedenen Gegenständen. Experiment: Kann der Gegenstand den Strom weiterleiten? Befestige ein Ende des Kabels an einem Pol der Batterie, das andere an der Fassung der Glühlampe. Das zweite Kabel klemmst du an den anderen Pol. Lege nun den 1. Gegenstand so hin, dass er am Ende der freien Krokodilklammer und das Kontaktplättchen berührt. Material Plastiklineal Geldstück Büroklammer Radiergummi Glas Vermutung Beobachtung 9 Papier Löffel Wolle Schreibe in ganzen Sätzen, wieso das Lämpchen bei gewissen Gegenständen brannte und bei anderen nicht. 6.Leiter und Isolatoren Im Experiment hast du verschiedene Materialien getestet, ob sie einen Stromkreis schliessen können oder nicht. Die Gegenstände, durch welche der Strom fliessen kann, heissen Leiter. Sie leiten den Strom weiter zur Lampe, die dann brennt. Nicht leitende Materialien stoppen den Strom, damit die Elektrizität nicht weiterfliessen kann. Wir nennen sie Isolatoren. Ordne die im Experiment getesteten Materialien in die richtige Kolonne. 10 Isolatoren Leiter Auch für ein Kabel braucht es einen Leiter und einen Isolator. Schreibe auf, wieso das so ist. 7.Die Erfindung der Glühbirne Lies die Geschichte der Erfindung der Glühbirne aufmerksam durch und halte dich an die bekannten Leseschritte. 11 Der Amerikaner Thomas Alva Edison war einer der berühmtesten Erfinder Amerikas. Er lebte von 1847 bis 1931 im Staate New Jersey und erfand die Glühlampe. Als junger Forscher entdeckte Edison, dass ein Faden, der aus Kohle gefertigt war, zu glühen begann, wenn man elektrischen Strom durchleitete. Aber der Faden verbrannte rasch, weil er an der Luft war. So montierte Edison den Kohlefaden in eine Glasbirne, aus der er die Luft herauspumpte. Nun konnte der Faden nicht mehr verbrennen, weil kein Sauerstoff in der Birne war. Er leuchtete und verbrauchte sich nur sehr langsam. Die Glühbirne war erfunden. Die Kohlefaden-Glühbirne hatte aber auch Nachteile. Das Licht war nur sehr schwach. Dafür hatte sie den Vorteil, dass sie gegen Erschütterung sehr widerstandsfähig war. Aus diesem Grund werden Glühbirnen mit Kohlefäden für bestimmte Zwecke auch heute noch gebraucht. Die Wissenschaftler suchten nun nach Möglichkeiten, helleres Licht zu schaffen. Dabei fanden sie heraus, dass ein Glühfaden umso mehr Licht abgibt, je höher er erhitzt. Es musste also ein Metall gefunden werden, dass sehr stark erhitzt werden kann, ohne dass es dabei selber schmilzt. So wurden die Glühfäden künftig aus Wolfram hergestellt. Dank diesen Verbesserungen konnten schon bald Glühlampen serienmässig hergestellt werden. Von Amerika und England aus eroberte die Glühlampe die Welt. Vor etwa 110 Jahren verbreitete sich die elektrische Beleuchtung über ganz Europa: Viele Strassenbeleuchtungen wurden installiert und in den Eisenbahnzügen Beleuchtungen eingerichtet. 1891 wurde in Bern ein Elektrizitätswerk für die ersten elektrischen 12 Strassenlampen gebaut. In private Haushalte und Fabriken kam elektrisches Licht zwischen 1900 und 1920. Die Glühbirnen bestehen aus einer Fassung, mit der man sie in die Lampe schrauben kann, einem Glaskolben und einem Glühdraht, der von zwei bis drei dicken Drähten gehalten wird. Wenn man nun den Lichtschalter einschaltet, fliesst elektrischer Stromm durch den Glühdraht. Dieser Draht wird dann extrem heiss (fasst 2500 Grad Celsius). Glühbirnen dieser Art werden aber mehr und mehr durch andere Lampen abgelöst – zum Beispiel durch Halogenlampen oder LEDs. Die klassischen Glühbirnen verbrauchen nämlich unheimlich viel Energie, da sie so heiss werden. Und eigentlich man man ja das Licht nicht an, um warm zu haben, sondern um besser sehen zu können. Fragen Lies die Fragen aufmerksam durch und antworte in ganzen Sätzen. 1. Wie hiess der Erfinder mit ganzem Namen? 13 2. Was nahm Edison aus der Glühbirne heraus, damit sie länger leuchtete? Übermale die richtige Antwort. a) Kohlefaden b) Wolfram c) Luft 3. Zähle je einen Vor- und Nachteil des Kohlefadens auf. 4. Wie heisst das Metall, welches sie anstelle des Kohlefadens verwenden? 5. Schreibe „w für wahr und „f für falsch. Kohlefäden brennen heller als Wolfram. Je mehr man Wolfram erhitzt, desto heller leuchtet der Draht. Kohlefäden können stärker erhitzt werden als Wolfram. 6. Beschreibe, warum die Glühbirnen von anderen Lampen ersetzt werden. 14 8.Der Weg des Stroms zur Steckdose 15 Im Kraftwerk wird eine Turbine durch Wasser oder Dampf angetrieben, ein Generator macht daraus Strom. Kraftwerke stehen meist weit von den Verbrauchern entfernt. Auf dem langen Weg würde viel Strom verloren gehen, daher muss die Spannung des Stroms verändert werden, das geschieht im Umspannwerk. Bevor er von uns im Haus verwendet werden kann, muss der Strom durch einen Transformator auf 230 oder 400 Volt gebracht werden. Bringe die Begriffe in die richtige Reihenfolge indem du sie nummerierst und schreibe die Zahlen direkt oben zum richtigen Bild. Umspannwerk Generator Turbine Steckdose Kraftwerk Transformator Sicherungskasten Haus 16 9.Woher kommt unser Strom? Erzeugt wird Strom in verschiedenen Kraftwerken. Mit Hilfe der Verbrennung von Kohle, Erdöl oder Erdgas wird dort Strom erzeugt. Die Rohstoffe sind sehr teuer, weil es nicht so viel gibt und bei der Verbrennung wird die Umwelt verschmutzt. In Atomkraftwerken entsteht viel billiger Strom, aber sie sind sehr gefährlich, sollte ein Unfall passieren. Alternative Energiequellen Auch mit Hilfe von Sonne, Wasser und Wind kann Strom erzeugt werden. Diese „Rohstoffe stehen endlos zur Verfügung und die Umwelt wird nicht belastet. Wir sagen auch dazu „Alternative Energien oder „Saubere Energiequellen. 17 Stromquelle 1: Zeichnung Erklärung 18 19 Stromquelle 2: Zeichnung Erklärung 20 21 Stromquelle 3: Zeichnung Erklärung 22 23 Stromquelle 4: Zeichnung Erklärung 24 25 10.Ein Leben ohne Strom Aufgabe: Lies dir den Text sorgsam durch und markiere die wichtigsten Aspekte farbig. Bearbeite die beiden Aufgaben. Strom ist inzwischen so normal in unserem Leben, dass wir uns ein Leben ohne den Strom gar nicht mehr vorstellen können. Dennoch sollten wir uns immer wieder bewusst machen, dass wir wirklich glücklich sein können, dass wir immer Strom haben. Aber auch bei uns kann es passieren, dass mal der Strom ausfällt und wir deshalb ohne Leben müssen. Ein Experiment Ein kleines Gedankenexperiment: Hier siehst du das Bild von einem Wohnzimmer. Kannst du alle Dinge rot markieren, die ohne Strom nicht mehr funktionieren würden? 26 Du wirst festgestellt haben, dass viele Dinge ohne Strom nicht mehr Funktionieren würden. Hier sind ein paar Dinge aufgeführt, auf die du dann verzichten müsstest. Das Licht Alle unsere Lampen werden heute durch Strom betrieben. Das hat den Vorteil, dass das wesentlich sicherer ist als zum Beispiel Lampenöl oder offenes Feuer. Aber wenn es passiert, dass der Strom ausfällt, dann funktioniert auch kein Licht mehr. Das Telefon Auch bei euch wird das Telefon vermutlich über eine Station aufgeladen. Diese Station lädt die Batterien des Telefons auf und wird deshalb mit Strom versorgt. Wenn dieser ausfällt, dann kann man auch das Telefon nicht mehr aufladen. Auch wenn ihr mit dem Handy telefoniert braucht ihr Strom. Denn auch der Akku des Handys muss mit Strom aufgeladen werden. Die Medien Ohne Strom funktioniert weder ein Radio, ein Laptop noch ein Fernseher oder eine Spielkonsole. Denn all diese Medien brauchen Strom, um zu funktionieren. Es gibt zwar noch Radios, die mit einem Akku funktionieren aber diese sind sehr selten. Zwar hat ein Laptop auch ein Akku aber dieses hält meistens nur 1-2 Stunden. Danach muss auch der Laptop aufgeladen werden. 27 Der Kühlschrank Auch ein Kühlschrank braucht Strom, damit das Essen gekühlt wird. Noch mehr Strom braucht ein Gefrierschrank. Denn darin muss es noch wesentlich kälter sein. Selbst die kleine Lampe im Kühlschrank braucht Licht. Damit die Lebensmittel nicht schlecht werden, wenn mal der Strom ausfällt, haben die neueren Kühlschränke ein Akku. Damit bleiben die Lebensmittel bis zu 48 Stunden frisch. Die Heizung Selbst wenn ihr bei euch zu Hause mit Holz oder mit Öl heizt – ohne Strom geht es trotzdem nicht. Denn die Heizungsanlage, an der du einstellen kannst wie warm es sein soll, braucht Strom, um die Befehle an die Steuerung zu übermitteln. Deshalb kann es bei einem Stromausfall schon mal sehr kalt werden. Die Waschmaschine Wäsche waschen muss nun wirklich sein. Denn die Kleidung kann im Alltag ganz schon schnell schmutzig werden. Deshalb wäscht man öfter mal eine Maschine mit Wäsche. Aber damit das Waschen funktioniert, muss Strom vorhanden sein. Denn die Waschmaschine braucht Strom, damit die Wäschetrommel sich dreht und damit Wasser in und aus der Maschine kommt. Diese und auch weitere Dinge, die unseren Alltag erleichtern, könnten wir nicht mehr nutzen, wenn wir keinen Strom mehr hätten. Deshalb sollten wir sehr froh sein, dass wir ein sehr zuverlässiges Stromnetz in 28 Deutschland haben. Denn somit wird unser Leben wesentlich komfortabler und auch erst in diesen Ausmaßen möglich. Jetzt kannst du dir ungefähr vorstellen, wie ein Leben ohne Strom aussehen könnte. Nun schreibe einen Tag aus deiner Perspektive ohne Strom. Dabei musst du folgende Aufgaben, natürlich ohne, dass du dafür Strom benutzen kannst, bewältigen: Du musst an diesem Tag kochen, waschen, deiner Oma, die weit weg wohnt, zum Geburtstag gratulieren und darfst dich nicht langweilen. Nutze deine ganze Kreativität, um einen Tag ohne Strom zu bewältigen, 29 30 11.Gefahren von Strom 31 32 33 Wörter zuordnen 34 Ausmalaufgabe 35 Bildergeschichte Strom Aufgabe: Schreibe zu den 5 Bildern eine Geschichte. Strom ABC Kannst Du zu jedem Buchstaben im Alphabet ein Wort finden, das im Zusammenhang mit dem Strom steht? 36 Buchstabenrätsel zum Strom Aufgabe: Erkenne die Wörter und verbinde diese mit den Abbildungen. 37 P H P E R M V T T L R S Ü A T O E K U 38 M E 1 2 3 K 4 5 6 E 7 8 39