Die Erde als Magnet verstehen - Magnetismus - Physik
Die Erde als Magnet verstehen - Magnetismus - Physik
Die Erde als Magnet verstehen - Magnetismus - Physik
Einleitung
Die Erde ist wie ein riesiger Magnet. Um sie herum liegt ein unsichtbares Magnetfeld. Ein Kompass nutzt dieses Feld und zeigt ungefähr nach Norden.
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du:
- Magnete mit Nordpol und Südpol beschreiben.
- erklären, was ein Magnetfeld ist.
- beschreiben, warum ein Kompass nach Norden zeigt.
- erklären, wie das Erdmagnetfeld die Erde schützt.
Magnete und ihre Pole
Jeder Magnet hat zwei Pole: Nordpol und Südpol. Gleiche Pole stoßen sich ab. Verschiedene Pole ziehen sich an.
Die Linien im Bild heißen Feldlinien. Sie zeigen die Form des Magnetfeldes. In Wirklichkeit kann man sie nicht direkt sehen.
Die Erde hat ein Magnetfeld
Tief in der Erde bewegt sich heißes, flüssiges Metall. Zusammen mit der Drehung der Erde entsteht so das Erdmagnetfeld.
Das Erdmagnetfeld hat zwei magnetische Pole. Diese liegen nicht genau an den geografischen Polen. Ihre Lage verändert sich langsam.
Der Kompass
Eine Kompassnadel ist ein kleiner Magnet. Sie kann sich frei drehen. Das Erdmagnetfeld richtet sie ungefähr in Nord-Süd-Richtung aus.
Einfacher Versuch: Schwimmender Kompass
Du brauchst eine magnetisierte Nadel, ein kleines Stück Kork und eine Schale Wasser. Lege die Nadel auf den Kork. Der Kork schwimmt. Die Nadel dreht sich ungefähr in Nord-Süd-Richtung. Lass Dir beim Umgang mit der Nadel helfen.
Schutzschild der Erde
Von der Sonne kommen schnelle, elektrisch geladene Teilchen. Das Erdmagnetfeld lenkt viele von ihnen ab. Der geschützte Raum heißt Magnetosphäre.
Manche Teilchen gelangen nahe der Pole in die Atmosphäre. Dort können sie Polarlichter erzeugen.
Merksätze
- Die Erde besitzt ein Magnetfeld.
- Ein Kompass richtet sich am Erdmagnetfeld aus.
- Das Erdmagnetfeld wirkt wie ein Schutzschild.
- Polarlichter hängen mit Teilchen von der Sonne zusammen.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was besitzt die Erde? (Ein Magnetfeld) (!Nur ein elektrisches Kabel) (!Einen sichtbaren Eisenring) (!Keinen magnetischen Bereich)
Wie heißen die beiden Pole eines Magneten? (Nordpol und Südpol) (!Ostpol und Westpol) (!Obenpol und Untenpol) (!Warmpol und Kaltpol)
Was geschieht mit zwei gleichen Magnetpolen? (Sie stoßen sich ab) (!Sie schmelzen) (!Sie leuchten) (!Sie werden schwerer)
Was geschieht mit zwei verschiedenen Magnetpolen? (Sie ziehen sich an) (!Sie verschwinden) (!Sie werden durchsichtig) (!Sie kühlen das Wasser)
Was ist eine Kompassnadel? (Ein kleiner Magnet) (!Ein Thermometer) (!Ein Stück Holz) (!Eine Glühlampe)
In welche Richtung richtet sich eine Kompassnadel ungefähr aus? (In Nord-Süd-Richtung) (!Nur nach Osten) (!Nur nach Westen) (!Immer nach oben)
Was zeigen Feldlinien in einem Bild? (Die Form eines Magnetfeldes) (!Die Temperatur der Erde) (!Die Tiefe eines Sees) (!Die Lautstärke eines Tons)
Wo entsteht das Erdmagnetfeld hauptsächlich? (Im Inneren der Erde) (!In den Wolken) (!Auf dem Mond) (!In den Meeren)
Wovor schützt das Erdmagnetfeld die Erde? (Vor vielen geladenen Teilchen der Sonne) (!Vor jedem Regentropfen) (!Vor allen Erdbeben) (!Vor kalter Luft)
Welches Licht kann nahe den Polen entstehen? (Polarlicht) (!Ampellicht) (!Kerzenlicht) (!Taschenlampenlicht)
Memory
| Erdmagnetfeld | Unsichtbarer magnetischer Raum um die Erde |
| Kompass | Zeigt ungefähr nach Norden |
| Nordpol | Ein Ende eines Magneten |
| Südpol | Das andere Ende eines Magneten |
| Feldlinien | Bildliche Darstellung eines Magnetfeldes |
| Magnetosphäre | Schutzraum um die Erde |
| Polarlicht | Leuchten am Himmel nahe den Polen |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Erklärung |
|---|---|
| Magnet | besitzt einen Nordpol und einen Südpol |
| Kompassnadel | richtet sich am Erdmagnetfeld aus |
| Feldlinie | macht die Form eines Magnetfeldes sichtbar |
| Magnetosphäre | schützt die Erde vor vielen Sonnenteilchen |
| Polarlicht | leuchtet oft nahe den Polen |
| Erdkern | enthält bewegtes, heißes Metall |
Kreuzworträtsel
| Magnetfeld | Wie heißt der unsichtbare Bereich um einen Magneten? |
| Kompass | Welches Gerät zeigt die Himmelsrichtung an? |
| Nordpol | Wie heißt ein Ende eines Magneten? |
| Südpol | Wie heißt das andere Ende eines Magneten? |
| Eisen | Welches Metall wird von vielen Magneten angezogen? |
| Polarlicht | Wie heißt das farbige Leuchten nahe den Erdpolen? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Magnet-Suche: Suche zu Hause oder im Klassenraum drei Dinge, die von einem Magneten angezogen werden. Notiere auch zwei Dinge, die nicht angezogen werden.
- Kompass-Beobachtung: Lege einen Kompass an drei verschiedene Orte. Zeichne jedes Mal die Richtung der Nadel.
- Feldlinienbild: Zeichne einen Stabmagneten und einfache Feldlinien um ihn herum.
- Merksatz: Schreibe einen kurzen Merksatz zum Erdmagnetfeld und gestalte dazu ein Symbol.
Standard
- Schwimmender Kompass: Baue mit Hilfe einer erwachsenen Person einen einfachen Wasserkompass. Beschreibe Deine Beobachtung.
- Magnetpole untersuchen: Prüfe mit zwei Magneten, wann sie sich anziehen und wann sie sich abstoßen. Erstelle eine Tabelle.
- Erklärplakat: Gestalte ein Plakat mit Erde, Magnetfeld, Sonne und Polarlicht.
- Video-Erklärung: Nimm ein einminütiges Lernvideo auf, in dem Du erklärst, warum ein Kompass ungefähr nach Norden zeigt.
Schwer
- Modellkritik: Erkläre, was am Bild „Die Erde ist ein Stabmagnet“ hilfreich ist und was nur ein vereinfachtes Modell ist.
- Schutzschild-Vergleich: Vergleiche einen Regenschirm mit der Magnetosphäre. Nenne zwei Gemeinsamkeiten und zwei Unterschiede.
- Forschungsfrage: Untersuche, welche Gegenstände eine Kompassnadel stören können. Plane einen fairen Versuch.
- Polarlicht-Reportage: Erstelle eine kurze Bildreportage über Polarlichter und erkläre den Weg der Teilchen von der Sonne bis zur Atmosphäre.
|
|
Lernkontrolle
- Kompass im Klassenraum: Ein Kompass zeigt neben einem Lautsprecher plötzlich anders. Erkläre eine mögliche Ursache und schlage eine Prüfung vor.
- Reise ohne Wegweiser: Du bist im Wald und kennst Norden. Erkläre, wie Dir ein Kompass bei der Orientierung hilft.
- Modell Erde: Begründe, warum ein Stabmagnet ein nützliches, aber nicht vollkommenes Modell für die Erde ist.
- Sonnensturm: Erkläre mit einer Skizze, wie das Erdmagnetfeld viele geladene Teilchen ablenkt.
- Versuchsplanung: Plane einen Versuch, mit dem Du die Form eines Magnetfeldes untersuchen kannst. Achte auf Sicherheit.
- Fehler finden: Beurteile den Satz „Die Kompassnadel zeigt immer genau zum geografischen Nordpol“ und verbessere ihn.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:
- Du erklärst Nordpol, Südpol und Magnetfeld mit eigenen Worten.
- Du beschreibst die Aufgabe eines Kompasses.
- Du stellst das Erdmagnetfeld in einer passenden Skizze dar.
- Du erklärst die Schutzwirkung der Magnetosphäre.
- Du wertest eine Beobachtung oder einen Versuch verständlich aus.
OERs zum Thema
Links
aiMOOC-Projekte
Schulfach+
|
|
aiMOOCs
aiMOOC Projekte
|
|
THE MONKEY DANCE
|
|
|