Nordpol und Südpol verstehen - Magnetismus - Physik 1
Nordpol und Südpol verstehen - Magnetismus - Physik 1
Nordpol und Südpol verstehen - Magnetismus - Physik
Einleitung
Ein Magnet kann Dinge anziehen. Er hat immer zwei Enden: den Nordpol und den Südpol. In diesem aiMOOC lernst Du die wichtigsten Regeln des Magnetismus.
Deine Lernziele: Du kannst Pole benennen, Anziehung und Abstoßung erklären, ein Magnetfeld sichtbar machen und einen Kompass beschreiben.
Magnete und ihre Pole
Nordpol und Südpol
Jeder Magnet hat einen Nordpol und einen Südpol. Bei einem Stabmagneten liegen die Pole an den Enden. Dort ist die magnetische Kraft meist am stärksten.
Auch ein Hufeisenmagnet hat zwei Pole. Die Form ist anders, die Pol-Regel bleibt gleich.
Das Polgesetz
Ungleiche Pole ziehen sich an: Nordpol und Südpol bewegen sich aufeinander zu.
Gleiche Pole stoßen sich ab: Nordpol und Nordpol oder Südpol und Südpol bewegen sich voneinander weg.
Merksatz: Ungleich zieht an. Gleich stößt ab.
Kann es nur einen Pol geben?
Nein. Teilst Du einen Magneten, entstehen kleinere Magnete. Jedes Stück hat wieder einen Nordpol und einen Südpol.
Das Magnetfeld
Um jeden Magneten liegt ein unsichtbares Magnetfeld. Es wirkt auch ohne Berührung.
Eisenfeilspäne ordnen sich im Magnetfeld. So wird das unsichtbare Feld als Muster sichtbar.
Feldlinien als Modell
Feldlinien sind gezeichnete Hilfslinien. Sie zeigen die Form und Richtung des Magnetfeldes. Wo sie dicht liegen, ist das Feld stark.
Anziehung und Abstoßung im Feld
Bei ungleichen Polen verbinden sich die Muster zwischen den Magneten.
Bei gleichen Polen weichen die Muster in der Mitte auseinander.
Welche Stoffe werden angezogen?
Magnete ziehen besonders Eisen, Nickel und Cobalt an. Viele Dinge aus Stahl enthalten Eisen und können deshalb angezogen werden. Holz, Papier, Glas und Kunststoff werden nicht von einem normalen Magneten angezogen.
Wichtig: Nicht jeder Gegenstand aus Metall ist magnetisch.
Erde und Kompass
Die Erde besitzt ein Erdmagnetfeld. Eine Kompassnadel ist ein kleiner Magnet. Sie richtet sich ungefähr in Nord-Süd-Richtung aus.
Der geografische Nordpol und der magnetische Pol sind nicht genau dasselbe. Für den Anfang reicht: Das Erdmagnetfeld hilft dem Kompass bei der Orientierung.
Einfacher Versuch
Du brauchst: zwei Stabmagnete und eine glatte Unterlage.
- Lege einen Magneten hin.
- Schiebe den Nordpol des zweiten Magneten langsam zum Südpol des ersten.
- Beobachte die Anziehung.
- Drehe den zweiten Magneten um.
- Beobachte die Abstoßung.
Sicherheit: Halte starke Magnete von elektronischen Geräten und medizinischen Geräten fern. Nutze Schulmagnete nur nach Anweisung.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welche Pole hat jeder Magnet? (Einen Nordpol und einen Südpol) (!Zwei Nordpole) (!Nur einen Südpol) (!Gar keine Pole)
Was geschieht zwischen Nordpol und Südpol? (Sie ziehen sich an) (!Sie stoßen sich ab) (!Sie verschwinden) (!Sie werden elektrisch)
Was geschieht zwischen zwei Nordpolen? (Sie stoßen sich ab) (!Sie ziehen sich an) (!Sie schmelzen) (!Sie verlieren sofort ihre Pole)
Wo ist ein Stabmagnet meist am stärksten? (An seinen Polen) (!Genau in der Mitte) (!Nur unter Wasser) (!An seiner Verpackung)
Was ist eine Kompassnadel? (Ein kleiner Magnet) (!Ein Stück Holz) (!Eine Batterie) (!Ein Thermometer)
Womit kann man ein Magnetfeld sichtbar machen? (Mit Eisenfeilspänen) (!Mit Zucker) (!Mit Watte) (!Mit Sand allein)
Welcher Stoff wird von einem Magneten meist angezogen? (Eisen) (!Holz) (!Glas) (!Papier)
Was entsteht beim Teilen eines Magneten? (Kleinere Magnete mit je zwei Polen) (!Ein einzelner Nordpol) (!Ein Magnet ohne Pole) (!Nur Metallstaub ohne Magnetismus)
Warum richtet sich eine Kompassnadel aus? (Wegen des Erdmagnetfeldes) (!Wegen des Sonnenlichts) (!Wegen des Windes) (!Wegen der Schwerkraft allein)
Wie wird aus Anziehung meist Abstoßung? (Man dreht einen Magneten um) (!Man legt Papier darunter) (!Man spricht lauter) (!Man macht das Licht aus)
Memory
| Nordpol | Nordweisendes Ende |
| Südpol | Gegenüberliegendes Ende |
| Ungleiche Pole | Anziehung |
| Gleiche Pole | Abstoßung |
| Eisenfeilspäne | Feldmuster |
| Kompassnadel | Kleiner Magnet |
| Pole | Stärkste Wirkung |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Beobachtung |
|---|---|
| Nordpol gegenüber Südpol | anziehen |
| Nordpol gegenüber Nordpol | abstoßen |
| Südpol gegenüber Südpol | abstoßen |
| Kompassnadel im Erdmagnetfeld | richtet sich aus |
| Eisenfeilspäne am Magneten | bilden ein Muster |
...
Kreuzworträtsel
| Magnet | Welcher Gegenstand besitzt einen Nordpol und einen Südpol? |
| Nordpol | Wie heißt das nordweisende Ende eines frei beweglichen Magneten? |
| Suedpol | Welcher Pol liegt dem Nordpol gegenüber? |
| Anziehung | Wie heißt die Wirkung zwischen ungleichen Polen? |
| Abstossung | Wie heißt die Wirkung zwischen gleichen Polen? |
| Kompass | Welches Gerät zeigt mit einer Magnetnadel die Richtung? |
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Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Magnet-Detektiv: Prüfe mit einem Schulmagneten zehn sichere Gegenstände. Notiere: angezogen oder nicht angezogen.
- Polzeichen: Zeichne einen Stabmagneten und beschrifte Nordpol und Südpol.
- Merksatz: Gestalte eine kleine Lernkarte zum Satz „Ungleich zieht an. Gleich stößt ab.“
- Bildergeschichte: Zeichne in vier Bildern, wie sich zwei gleiche und zwei ungleiche Pole verhalten.
Standard
- Versuchsprotokoll: Führe den Versuch mit zwei Magneten durch. Notiere Frage, Material, Durchführung, Beobachtung und Ergebnis.
- Kompassversuch: Bewege einen Magneten langsam um einen Kompass. Beschreibe, was mit der Nadel geschieht.
- Feldlinienbild: Lege Papier über einen Magneten und nutze Eisenfeilspäne nur unter Aufsicht. Zeichne danach das Muster.
- Erklärvideo: Drehe ein Video von höchstens zwei Minuten zum Polgesetz. Nutze eigene Modelle oder Zeichnungen.
Schwer
- Unbekannter Pol: Entwickle eine Methode, mit der Du den unbekannten Pol eines Magneten bestimmst.
- Vorhersage und Prüfung: Zeichne zuerst drei Polstellungen und sage die Wirkung voraus. Prüfe dann mit Magneten.
- Erdmagnetfeld-Modell: Baue aus einer Kugel, einem kleinen Magneten und Papierpfeilen ein einfaches Modell von Erde und Kompass.
- Magnetismus-Ausstellung: Plane eine kleine Ausstellung mit Versuch, Modell, Sicherheitshinweis und Erklärung für eine andere Klasse.
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Lernkontrolle
- Polgesetz anwenden: Zwei unbekannte Magnetenden stoßen sich ab. Erkläre, was Du über ihre Pole sicher sagen kannst und was noch offen bleibt.
- Versuch vorhersagen: Ein Nordpol zieht ein unbekanntes Magnetende an. Sage voraus, was nach dem Umdrehen des unbekannten Magneten geschieht, und begründe.
- Feldmuster deuten: Auf einem Bild liegen Eisenfeilspäne zwischen zwei Magneten dicht verbunden. Entscheide, ob gleiche oder ungleiche Pole einander zugewandt sind.
- Kompass erklären: Ein Kompass liegt neben einem starken Magneten und zeigt nicht mehr nach Norden. Erkläre den Zusammenhang.
- Materialien vergleichen: Eine Büroklammer wird angezogen, eine Aluminiumfolie nicht. Erkläre, warum „Metall“ allein keine ausreichende Vorhersage ist.
- Alltag übertragen: Wähle einen magnetischen Gegenstand aus dem Alltag. Erkläre, wo Anziehung, Abstoßung oder ein Magnetfeld genutzt wird.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:
- Du benennst Nordpol und Südpol richtig.
- Du erklärst Anziehung und Abstoßung mit dem Polgesetz.
- Du beschreibst ein Magnetfeld mit einem Versuch oder einer Zeichnung.
- Du erklärst die Kompassnadel als kleinen Magneten.
- Du planst einen sicheren Versuch und wertest Beobachtungen aus.
- Du überträgst das Wissen auf einen neuen Gegenstand oder eine neue Situation.
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