Fixpunkte Physik 2, Arbeitsheft

Fixpunkte Physik 2 Arbeitsheft Bernsteiner-Zunzer · Knaus · Reichel · Zunzer

Fixpunkte Physik 2, Arbeitsheft + E-Book Schulbuchnummer: 215578 Fixpunkte Physik 2, Arbeitsheft E-Book Solo Schulbuchnummer: 215579 Mit Bescheid des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung vom 18.07.2024, GZ 2022-0.744.236, gemäß § 14 Abs. 2 und 5 des Schulunterrichtsgesetzes, BGBl. Nr. 472/86, und gemäß den derzeit geltenden Lehrplänen als für den Unterrichtsgebrauch für die 2. Klasse an Mittelschulen im Unterrichtsgegenstand Physik (Lehrplan 2023) und für die 2. Klasse an allgemein bildenden höheren Schulen – Unterstufe im Unterrichtsgegenstand Physik (Lehrplan 2023) geeignet erklärt. Dieses Werk wurde auf der Grundlage eines zielorientierten Lehrplans verfasst. Konkretisierung, Gewichtung und Umsetzung der Inhalte erfolgen durch die Lehrerinnen und Lehrer. Liebe Schülerin, lieber Schüler, du bekommst dieses Schulbuch von der Republik Österreich für deine Ausbildung. Bücher helfen nicht nur beim Lernen, sondern sind auch Freunde fürs Leben. Kopierverbot Wir weisen darauf hin, dass das Kopieren zum Schulgebrauch aus diesem Buch verboten ist – § 42 Abs. 6 Urheberrechtsgesetz: „Die Befugnis zur Vervielfältigung zum eigenen Schulgebrauch gilt nicht für Werke, die ihrer Beschaffenheit und Bezeichnung nach zum Schul- oder Unterrichtsgebrauch bestimmt sind.“ Auf Grundlage des Lehrbuchs von Gollenz · Breyer · Reichel · Tentschert · Zunzer Umschlagbilder: Pilat666 / Getty Images - iStockphoto; Leandro Crespi/Stocksy - stock.adobe.com 1. Auflage (Druck 0001) © Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2024 www.oebv.at Alle Rechte vorbehalten. Jede Art der Vervielfältigung, auch auszugsweise, gesetzlich verboten. Redaktion: Natascha Hofka, Wien; Florentin Triebl, Wien Herstellung: Raphael Hamann, Wien; Oleksandra Toropenko, Wien Umschlaggestaltung: CMS – Cross Media Solutions, Würzburg Layout: CMS – Cross Media Solutions, Würzburg Satz: CMS – Cross Media Solutions, Würzburg Druck: Ferdinand Berger & Söhne GmbH, Horn ISBN 978-3-209-13035-8 (Fixpunkte Physik AH 2 + E-Book) ISBN 978-3-209-13038-9 (Fixpunkte Physik AH 2 E-Book Solo) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

Bernsteiner-Zunzer · Knaus · Reichel · Zunzer Mag. Sarah Bernsteiner-Zunzer Mag. Brigitte Knaus Mag. Dr. Erich Reichel Mag. Dr. Stefan Zunzer Fixpunkte Physik 2 Arbeitsheft www.oebv.at Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

2 17 Die Ausbreitung des Lichts 17 18 Schatten 18 19 Vom Leuchtfleck zum Bildfleck – die Lochkamera 19 20 Reflexion 20 21 Ebener Spiegel und das Reflexionsgesetz 21 22 Hohl- und Wölbspiegel (Konkav- und Konvexspiegel) 23 23 Sicherheit im Straßenverkehr 25 Sehen und Optik in der Physik 26 24 Brechung von Licht 26 25 Optische Linsen - die Sammellinse und die Zerstreuungslinse 27 26 Das Auge 29 27 Sehfehler 30 Die Erde und ihr Licht 31 28 Unser Sonnensystem 31 29 Entstehung von Tag und Nacht 32 30 Mondbeobachtung 33 31 Mondphasen 34 32 Spezielle Schattenphänomene 35 33 Jahreszeiten 36 Farben 37 34 Weißes Licht und seine Farbzusammensetzung 37 35 Farben in der Natur 38 36 Farben um dich herum 39 37 Farbmischung 40 Grundlagen 1+2+3+4+5 Die Physik ist eine 3 Naturwissenschaft, Naturwissenschaftliche Forschung, Forschungsbuch, Experimente und Messungen, Grundlegende physikalische Größen Schall Faszination Schall 6 6 Die Entstehung des Schalls 6 7 Schallleitung 7 8 Schallgeschwindigkeit und Echo 8 9 Tonhöhe und Frequenz 9 10 Schallmessung 10 Hören und Akustik in der Physik 11 11 Das Ohr 11 12 Die Wahrnehmung des Schalls 12 13 Gefährdungen durch Schall – Lärmschutz 13 Licht Faszination Licht 14 14 Lichtquellen im Alltag 14 15 Sichtbarkeit von Körpern 15 16 Sicherer Umgang mit Lichtquellen 16 Inhaltsverzeichnis Liebe Schülerin, lieber Schüler! Dieses Arbeitsheft soll dir dabei helfen, deine Kompetenzen in den folgenden drei Bereichen zu vertiefen. Welche Kompetenzen an den einzelnen Stellen gerade angesprochen werden, wird dir mit den dargestellten Symbolen angezeigt (nähere Informationen zu den Kompetenzen findest du im Schulbuch): Erwerbe physikalisches Fachwissen und wende dieses in verschiedenen Situationen an. Erkläre und kommuniziere dieses in geeigneter Form. Plane ein Experiment und/oder führe ein Experiment durch. Protokolliere die Ergebnisse und werte deine Daten und Beobachtungen aus. Denke über deine Erkenntnisse nach. Begründe und argumentiere diese naturwissenschaftlich. Überlege kritisch, ob diese überhaupt stimmen können. Die Lösungen werden online zur Verfügung gestellt und können über die Website mit dem zugehörigen Online-Code abgerufen werden. Die Online-Codes, wie z.B. Ó 8v3hm8, findest du am unteren Ende der Seite. Gib den Code einfach im Suchfenster auf www.oebv.at ein und du wirst direkt zu unserem digitalen Zusatzmaterial (z.B. den Lösungen) weitergeleitet. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

3 Grundlagen Welche Teilgebiete der Physik kennst du? Mit welchen Naturerscheinungen befassen sich diese Teilgebiete? Welche technischen Hilfsmittel, die auf physikalischen Erkenntnissen basieren, verwendest du? Wodurch unterscheidet sich eine wissenschaftliche Vermutung (Hypothese) von einer Theorie? Welche der folgenden Aussagen trifft auf „Naturwissenschaftliche Forschung“ zu? Kreuze die zutreffende(n) Aussage(n) an. Das Wissen wird immer wieder in Frage gestellt. Ergebnisse sind international vergleichbar. Naturwissenschafterinnen und Naturwissenschafter haben immer Recht. Die Ergebnisse mit Experimenten werden oft jahrelang mit großer Sorgfalt überprüft. Diskutiere mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin, warum man ein internationales Einheitensystem benötigt. Überlegt gemeinsam, für welche Berufsgruppen das besonders wichtig ist. Lange Zeit wird schon über eine Tempobegrenzung von 30 km/h in Ortsgebieten diskutiert und sie ist auch in vielen Ortschaften – zumindest auf Nebenstraßen – bereits eingeführt worden. Für diese Begrenzung gibt es Umweltargumente und Sicherheitsaspekte. Recherchiere dazu in unterschiedlichen Medien, welche Argumente dafür und welche dagegen sprechen. Fasse diese Argumente zusammen und diskutiere mit unterschiedlichen Personen darüber (z. B. von der Polizei, Eltern). Überlege auch, welcher Aspekt bei dieser Problematik wichtiger ist: Umwelt oder Sicherheit. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Die Physik ist eine Naturwissenschaft, Naturwissenschaftliche Forschung, Forschungsbuch, Experimente und Messungen, Grundlegende physikalische Größen 1–5 Ó 8v3hm8 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

4 Früher hatten nicht alle Orte das Marktrecht. Orte mit Marktrecht werden auch heute noch Markt genannt, wenn sie keine Stadt sind. Diese Märkte hatten oft z.B. unterschiedliche Längenmaße: In Abb. 1.1 siehst du zwei (um 1450 angebrachte) Längenmaße am Wiener Stephansdom: die Wiener TuchElle misst 776 mm, die sogenannte „Leinen-Elle“ 896 mm. Beschreibe die Auswirkungen, wenn man überall auf der Welt unterschiedliche Maße verwenden würde. Experiment: Wie viel Wasser passt auf eine 1 Cent – Münze? Material: Wasser, Pipette, 10 Cent Münze So geht‘s: Nimm die Pipette und tropfe einzelne Wassertropfen auf die Münze (Abb. 1.2). Zähle dabei, wie viele Tropfen auf der Münze Platz haben, sodass kein Wasser von der Münze herunterläuft. Wenn das Wasser herunterläuft, ist das Experiment beendet. Beschreibe das Experiment in deinem Forschungsbuch und schreibe deine Ergebnisse genau auf. Du weißt ja, wie man gute Forschungsergebnisse bekommt, daher wirst du das Experiment öfter wiederholen. Wichtig dabei ist auch, dass andere Personen das Experiment ebenfalls durchführen. Vergleicht dann eure Ergebnisse. Stellt eine Vermutung auf, warum das Wasser nicht sofort von der Münze fließt. Was könntest du am Experiment in 1.8 verändern? Denke dabei an die Münze oder an die Flüssigkeit. Verändere immer nur einen Teil im Experiment. Was hat sich an der Anzahl der Tropfen geändert? Stelle zuerst eine Vermutung auf, wie diese Veränderung des Experiments das Ergebnis beeinflussen könnte. Vergiss dabei nicht, alles genau im Forschungsbuch zu notieren. 1.7 1.8 Abb. 1.2 Experiment mit Wassertropfen 1.9 Abb. 1.1 Längenmaße am Stephansdom Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

5 Ich habe gelesen, dass … Dazu habe ich mir folgendes Experiment ausgedacht: Beobachtung und Ergebnisse Änderung des Experiments Neue Ergebnisse Wie kann ich das erklären? Experiment # — „ “ Eine Beschreibung deines Experiments darf nie fehlen und auch deine Vermutung ist wichtig. Wenn möglich kannst du auch eine Forschungsfrage notieren, die du mit deinem Experiment beantworten möchtest. Das Experiment beschreibst du ganz genau und auch wie du es machen möchtest oder gemacht hast. Dazu gehören auch Bilder und Zeichnungen. Eine Liste der benötigten Materialien darf nicht fehlen. Abschließend ist es wichtig, dass du deine neuen Erkenntnisse zusammenfasst. Wenn du eine Erklärung für deine Ergebnisse hast, formuliere sie in ganzen Sätzen und schreibe sie auf. Experimente bekommen immer einen Namen. Dann findet man sich später leichter zurecht. Auch ein Datum ist hilfreich. Dazu brauche ich: µ µ 08. Sep. 2022 Protokollieren wir ein Experiment gemeinsam! In den Kästchen findest du Anregungen wie du dein Experiment richtig beschreibst. Du musst es nicht genau so machen, du kannst es für dich und für das jeweilige Experiment anpassen. Deine Aufzeichnungen müssen nur nachvollziehbar sein, wenn eine andere Person deine Dokumentation ansieht. 1.10 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

6 Faszination Schall Nenne jeweils zwei Geräusche aus deinem Alltag, die du als angenehm/beruhigend, störend/belastend und motivierend/aktivierend empfindest: Fülle die Lücken im Text mit den untenstehenden Wörtern! Als Schall bezeichnet man alles, was man mit den hören kann. Mit unseren Ohren nehmen wir verschiedene Geräusche, Musik, aber auch unangenehmen wahr. Schall geht immer von einer aus. Das kann die menschliche sein, ein Lautsprecher, ein Orchester oder auch ein vorbeifahrendes . Beim Schall spricht man auch von , ähnlich wie bei den Wellen im Wasser. In der kann man das nicht sehen. Die Luft wird und dehnt sich dann wieder aus. Diese Welle breitet sich in alle Richtungen aus. Es entsteht eine , die sich im Raum ausbreitet. Das ist der . Schallwellen, Ohren, Druckwelle, Lärm, Auto, Schallquelle, Luft, Stimme, Schall, zusammengedrückt Recherchiere, was mit dem Schall passiert, wenn sich die Lufttemperatur ändert. Gib bei einer Recherche immer deine Quelle an! Vergleiche die Ergebnisse deiner Recherche mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin. Baue selbst eine Gitarre und teste die verschiedenen Saiten: Experiment: Gitarre Material: einen leeren, ausgespülten Milchkarton 6 Musterklammern (Musterbeutelklammern) 3 gleich lange Gummiringe 2 Cakepop Stiele (oder Zahnstocher, eingewickelt in Papier) Stift und Schere So geht’s: Schneide in den Milchkarton ein Viereck mit abgerundeten Ecken. Drücke drei Musterklammern oberhalb des Lochs in den Milchkarton, diese sollen sich nebeneinander befinden, aber leicht versetzt sein (siehe Abb. 6.1). Die restlichen drei Musterklammern drückst du auf gleicher Höhe nebeneinander unter die Öffnung in den Milchkarton. Spanne die drei Gummiringe über die gegenüberliegenden Musterklammern (achte darauf, dass die Musterklammern fest sitzen, bevor du die Gummiringe spannst). Schiebe die Cakepop Stiele unter die Gummiringe. Fertig ist deine Gitarre – viel Spaß! 6.1 6.2 6.3 6.4 Abb. 6.1 66 Die Entstehung des Schalls Ó 8v4c4a Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

7 Sicher kennst du Filmszenen wie jene in Abb. 7.1. Wilde Weltraum- schlachten mit gewaltigen Explosionen finden statt. Beantworte, ob solch ein Explosionslärm in den Filmen der Realität entspricht: a) möglich. b) nicht möglich. Kreuze die richtige(n) Antwort(en) an. Physikalisch breitet sich der Schall in Luft durch: a) Luftströmungen aus. b) Lufttemperatur aus. c) Luftverdichtungen und Luftverdünnungen aus. Fülle die Lücken im Text mit den untenstehenden Wörtern! Bei unterscheidet man zwischen verschiedenen Arten: Eine angeschlagene Stimmgabel erzeugt einen klaren . Mit Musikinstrumenten kann man verschiedene erzeugen. entstehen beim Betreiben von Maschinen. Bei einer Explosion entsteht ein . Den Unterschied zwischen diesen Schallarten kann man mit bestimmten zeigen. Messgeräten, Schall, Klänge, Ton, Knall, Geräusche Entscheide, ob es sich um einen guten oder schlechten Schallleiter handelt – kreuze die richtigen Antworten an: Holz Stein Styropor Metall Glas Wasser Gummi Guter Schallleiter Schlechter Schallleiter Für dieses Experiment benötigst du einen Bindefaden und einen Löffel. Binde den Löffel in der Mitte des Bindefadens fest. Wickle nun die beiden Enden des Fadens um je einen deiner Zeigefinger. Halte die Zeigefinger in dein Ohr, beuge deinen Oberkörper nach vorne, sodass der Löffel frei schwingen kann. Stoße mit dem Löffel gegen eine Stuhl- oder Tischkannte (siehe Abb. 7.2). Beschreibe deine Beobachtung und überlege dir eine mögliche Erklärung dafür. Stelle eine begründete Vermutung auf, ob das in Abb. 7.3 dargestellte Dosentelefon funktioniert. Überprüfe deine Vermutung anschließend experimentell. Überlege dir einen anderen Versuchsaufbau, wenn du kein geeignetes Schlüsselloch zur Verfügung hast. 7.1 Abb. 7.1 7.2 7.3 7.4 Abb. 7.2 7.5 Abb. 7.3 Dosentelefon 7.6 77 Schallleitung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

8 Ist die Schallgeschwindigkeit in kalter Luft größer oder kleiner als in warmer Luft? a) größer. b) kleiner. Schall breitet sich in a) Gasen b) Flüssigkeiten c) Festkörpern am langsamsten aus. Um ein Echo wahrnehmen zu können, muss die reflektierende Wand mindestens a) 17 m b) 4 m c) 51 m entfernt sein. Nach welcher Zeit hört bei einem 100-m-Lauf der Zeitnehmer oder die Zeitnehmerin am Ziel den Startschuss? Der Schall benötigt für: 340 m … ; für 1 m … für 100 m … ≈ Begründe deine Antwort aus Aufgabe 8.2: Recherchiere und ergänze die passenden Schallgeschwindigkeiten für die angegebenen Stoffe. Gib die Quellen deiner Recherche an. Vergleiche die Geschwindigkeiten miteinander und versuche die Ergebnisse zu interpretieren. Kannst du einen Zusammenhang feststellen? Stoff Luft Süßwasser Meerwasser Helium Gold Quecksilber Diamant c [m/s] Du kennst vielleicht das Experiment, bei dem du Heliumgas (z.B. von einem gefüllten Ballon) einatmest und deine Stimme beim Sprechen viel heller erscheint (wie Micky Maus). Begründe mithilfe der Daten aus Aufgabe 8.7 diesen Effekt: Wenn ein Eurofighter (Kampfjet der österreichischen Armee) am Himmel fliegt, hörst du manchmal einen lauten Knall. Recherchiere im Internet, wie es zu so einem Geräusch kommt, und diskutiere mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin, ob du dafür bist, dass Österreich eigene Kampfjets besitzt. 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 Abb. 8.3 Abb. 8.2 Abb. 8.1 88 Schallgeschwindigkeit und Echo Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

9 Tonhöhe und Frequenz Je schneller die Verdichtungen und Verdünnungen der Luft aufeinander folgen, desto a) größer b) kleiner ist die Frequenz. Je größer die Frequenz, desto a) höher b) tiefer ist der Ton. Der Ton einer Saite ist umso höher, je a) kürzer b) dicker c) leichter d) länger e) dünner f) schwerer die Saite ist und je g) schwächer h) stärker sie gespannt ist. Kreuze an: Welches der beiden Bilder in Abb. 9.1 veranschaulicht einen höheren Ton? a) Bild A b) Bild B Begründe deine Antwort aus der Aufgabe 9.4. Eine Schallquelle führt in 3 Sekunden 1800 Schwingungen aus. Wie groß ist die Frequenz des erzeugten Tones? Untersuche, wie sich die Länge einer gespannten Schnur oder die Saite eines Saiteninstruments (z. B. im Musikunterricht) auf die Tonhöhe eines Tones auswirkt. Eine Metall- oder Glasplatte wird mit feinem Sand oder Grieß bestreut und mit einem Geigenbogen zum Schwingen gebracht (Abb. 9.2). Auf der Platte entstehen Figuren aus dem Streumaterial. Sie heißen Chladni’sche Klangfiguren. Versuche eine Erklärung dafür zu geben. 9.1 9.2 9.3 Bild A Bild B Abb. 9.1 9.4 9.5 9.6 9.7 Abb. 9.2 Chladni’sche Klangfiguren 9.8 99 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

10 Beschreibe den Begriff Hörschwelle. Ab wieviel dB spricht man davon? Hörschwelle: Gibt es bei dir in der Schule eine Lärmampel? Solche Messgeräte messen in der Maßeinheit Dezibel. Wie könnte so ein Messgerät funktionieren? Notiere deine Vermutungen! Kreuze an: Wodurch unterscheiden sich laute Töne von leisen Tönen? a) Laute Töne haben eine größere Frequenz. b) Laute Töne haben eine größere Wellenlänge. c) Laute Töne haben eine größere Ausbreitungsgeschwindigkeit. d) Laute Töne haben einen größeren Schallpegel. Kreuze an: Wie verändert sich der Ton, der in Abb. 10.1 dargestellt ist? a) Der Ton wird höher. b) Der Ton wird tiefer. c) Der Ton wird lauter. d) Der Ton wird leiser. Betrachte das in Abb. 10.2 dargestellte Diagramm und beschreibe in eigenen Worten, was du daraus ablesen kannst. Hast du eine Vermutung, warum der untere Bereich grün und der obere Bereich rot gefärbt ist? Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn, welche dieser Geräusche in deinem Alltag als unangenehm wahrgenommen werden und deinen Alltag negativ beeinflussen könnten. 10.1 10.2 10.3 10.4 0 5 10 15 20 25 t (in Millisekunden) Schwingungsweite 1,0 0,5 0 -0,5 -1,0 Abb. 10.1 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Düsentriebwerk Rockkonzert Motorsäge Gewitterdonner Bezinrasenmäher Regen Stille Blätterrauschen Flüstern Armbanduhr tickt ruhiges Wohngebiet Zimmerlautstärke PKW fährt vorbei dB Abb. 10.2 10.5 1010 Schallmessung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

11 Das Ohr (Abb. 11.1) lässt sich in drei große Bereiche einteilen: • • • Ordne die genannten Teile des Ohrs ihren Aufgaben zu und nummeriere sie abschließend von außen nach innen: Trommelfell Überträgt und verstärkt Schwingungen Schnecke Beinhaltet die Hörsinneszellen Ohrmuschel Überträgt Schwingungen Hörnerv Dort wird durch Schallwellen ein Reiz erzeugt Hammer, Amboss, Steigbügel Leitet den Hörreiz an das Gehirn weiter Gehörgang Weiterleiten der Schwingungen an das ovale Fenster Ovales Fenster Auffangen der Schallwellen Hörsinneszellen Weitertransport des Schalls ins Innenohr Experiment: Trichter Material: eine tickende Armbanduhr oder einen Wecker, einen Haushaltstrichter und festes Papier oder eine Alufolienrolle, um den Trichter zu verlängern. So geht’s: Lege die Uhr oder den Wecker auf den Tisch, setze dich mit ein bisschen Abstand daneben und versuche das Ticken wahrzunehmen. Nun nimmst du dein selbstgebasteltes Hörrohr (Abb. 11.2) und hältst es an die Uhr. Beschreibe was du hörst! Formuliere eine Vermutung für die Veränderung deiner Wahrnehmung! Selbst wenn du die Augen geschlossen hast, kannst du erkennen, aus welcher Richtung der Schall kommt. Das funktioniert, weil du zwei Ohren hast. Der Schall kommt bei dem einen Ohr etwas früher an, als beim anderen Ohr. Das Gehirn berechnet aus dem Zeitunterschied die Richtung des Schalls. Markus hat ein entzündetes Ohr und schützt es mit einem Verband. Beschreibe und begründe, in welchen Situationen er nun besonders aufpassen muss: 11.1 Abb. 11.1 Das menschliche Ohr 11.2 Abb. 11.2 Selbstgebasteltes Hörrohr 11.3 11.4 Hören und Akustik in der Physik Das Ohr 1111 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

12 Können Meerestiere wie z.B. Wale (Abb. 12.1) auch Schall wahrnehmen? Begründe deine Antwort: a) Ja b) Nein Fülle die Lücken im Text mit den untenstehenden Wörtern! Der Mensch hört Schall nur in einem Bereich. Manche Tiere können auch andere Bereiche hören. orientieren sich mit extrem hohen Tönen, die wir Menschen nicht mehr hören können. Diesen Bereich des Schalls nennen wir . Sehr tiefe Töne außerhalb unseres Hörbereichs heißen . Damit können sich über mehrere Kilometer verständigen, aber wir Menschen hören nichts. bestimmten, Infraschall, Fledermäuse, Ultraschall, Elefanten Beschreibe den Weg des Schalls von einer Schallquelle zu deinem Ohr (Abb. 12.2), sodass du ihn wahrnehmen kannst. Recherchiere im Internet wie Hörtests funktionieren. Vergleiche deine Rechercheergebnisse mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin. Diskutiere mit ihm/ihr, warum es sinnvoll ist, regelmäßig das Gehör zu kontrollieren. Wann hast du deinen letzten Hörtest gemacht? Recherchiere in Kleingruppen, die Anwendungsbereiche von Infra- und Ultraschall in Medizin und Technik. Reflektiert in der Kleingruppe, wie sich der Mensch, Frequenzen außerhalb seines Hörbereiches zunutze macht und analysiert gemeinsam die Chancen und Risiken von Infra- und Ultraschall in diesen Anwendungsbereichen. 12.1 Abb. 12.1 12.2 Abb. 12.2 12.3 12.4 12.5 1212 Die Wahrnehmung des Schalls Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

13 Nenne jeweils zwei Lärmbelastungen in der Schule, bei dir zu Hause und auf der Straße: Schule: Zuhause: Straße: Nenne Berufe, in denen das nebenstehende Symbol (Abb. 13.1) Bedeutung hat. Erkläre die Wirkung folgender Lärmschutzmaßnahmen an Straßen und Autobahnen im verbauten Gebiet: a) Tempobeschränkung b) Bepflanzung mit Sträuchern c) Erdwälle a) b) c) Beschreibe, wie du dich gegen unvermeidbaren Lärm schützen kannst und diskutiert in der Klasse, ob es in eurer Schule Lärmquellen gibt, die ihr vermeiden könntet. Recherchiere und beschreibe die Gründe für Schwerhörigkeit und inwiefern diese heilbar sind. Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn, ob ihr gefährdet seid, schwerhörig zu werden. Lärmtagebuch: Führe über einen längeren Zeitraum ein Lärmtagebuch und versuche daraus zu lernen bzw. dein Leben an einen gesunden Umgang mit verschiedenen Lautstärken anzupassen (Abb. 13.2)! Trage das Datum, das gehörte Geräusch und dein Empfinden ein, vor allem wenn das Geräusch unangenehm war. Notiere, warum es unangenehm gewesen ist und ob du es das nächste Mal vermeiden oder ändern könntest. Datum Geräusch angenehm unangenehm Warum? Änderungsmöglichkeit? 13.1 13.2 Abb. 13.1 13.3 13.4 13.5 Abb. 13.2 13.6 1313 Gefährdungen durch Schall – Lärmschutz Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

14 Nenne drei Lichtquellen und drei Lichtempfänger aus deinem Alltag. Handelt es sich bei den folgenden Gegenständen um eine Lichtquelle? Kreuze die richtige(n) Antwort(en) an: a) Auge c) Display von deinem Smartphone b) Taschenlampe d) Sonne In der Weihnachtszeit sind viele Häuser und ganze Städte hell erleuchtet (Abb. 14.1). Diskutiere die positiven und negativen Seiten der Weihnachtsbeleuchtung und nimm gemeinsam mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn Stellung, ob ihr so viel Weihnachtsbeleuchtung gut oder schlecht findet. Ist es für eine Stadt in der Weihnachtszeit wichtig, einen Weihnachtsmarkt zu haben? In Abb. 14.2 siehst du verschiedene Leuchtmittel, die unter- schiedlich hell leuchten und Potenzial haben, Energie zu sparen. Worauf könnte sich diese Skala beziehen? Überprüfe mit einer Recherche im Internet, ob diese Grafik stimmen kann und ob die Werte realistisch sind. Bewerte daraufhin die unterschiedlichen Leuchtmittel und begründe, welches Leuchtmittel du kaufen würdest. In einem Artikel in der Zeitung liest du über die Umweltproblematik von LEDs. In einem anderen Artikel liest du auch dass LEDs umweltfreundlicher als herkömmliche Glühbirnen sind. Recherchiere zu diesem Thema und vergleiche verschiedene Quellen miteinander. Bilde dir selbst eine Meinung und diskutiere die Vor- und Nachteile von LEDs mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn. 14.1 14.2 14.3 Abb. 14.1 14.4 Glühbirne Potenzial für reduzierten Energiebedarf Halogenlampe Energiesparlampe LED 0% 30% 80% 90% Abb. 14.2 14.5 14 L8ichStcqhuaelllglenscihmwAinldltiaggkeit und Echo Faszination Licht Ó 8v65bg Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

15 Nenne Materialien oder Stoffe, die bei Tageslicht für das menschliche Auge schwach oder nicht sichtbar sind: Kreuze in der Tabelle die richtige Antwort an: Selbstleuchtend Nicht selbstleuchtend a) Glühdraht b) Mond c) Fixsterne d) Wolken e) Rückstrahler am Fahrrad f) Leuchtkäfer g) Wand h) Leuchtreklame Analysiere Abb. 15.1. Nun entscheide und begründe, welche dieser vier Abbildungen den Sehvorgang physikalisch schlüssig darstellt: A B C D Im Winter sorgt der Schnee dafür, dass die Umgebung heller erscheint, als man das zu dieser Tageszeit erwarten würden (Abb. 15.2). Erkläre das mit Hilfe des Sender-Empfänger Modells. Begründe, warum du sehr schlecht durch eine staubige Glasscheibe wie in Abb. 15.3 siehst (vor allem bei Gegenlicht oder wenn die Sonne scheint): 15.1 15.2 15.3 Satzspiegel Format 3 < 185 mm > Sehvorgang Korrektur 1 Abb. 15.1 15.4 Abb. 15.2 15.5 Abb. 15.3 15 Sichtbarkeit von Körpern Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

16 Sonnenbrillen gibt es in verschiedenen Preisklassen und Designs. Vergleiche die Sicherheitshinweise auf den unterschiedlichen Sonnenbrillenmodellen: Kreuze zutreffendes an: Abb. 16.1 Das Symbol ist ein Warnschild vor Viren ein Gefahrenschild ein Laserwarnschild Abb. 16.2 Das Symbol ist ein Warnschild vor Videobrillen ein Gebotsschild für Schutzbrillen ein Gebotsschild für Schutzkleidung Argumentiere welcher Arbeiter oder welche Arbeiterin beim Vermessen und Anzeichnen am sichersten auf seiner/ ihrer Baustelle arbeitet. Gib an, welche Gefahren sich ergeben. Abb. 16.3 Abb. 16.4 Abb. 16.5 Abb. 16.6 16.1 16.2 16.3 16 Sicherer Umgang mit Lichtquellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

17 Nenne jene höchste Geschwindigkeit im Universum, die nicht überschritten werden kann: Bei einer Lasershow siehst du interessante Lichtphänomene (Abb. 17.1). Beschreibe, wie sich das Licht ausbreitet und warum du das Licht sehen kannst. Könntest du das Licht auch ohne Nebel sehen? Interpretiere und beschreibe Abb. 17.2. Beziehe dich dabei auf deine Erkenntnisse in Bezug auf die Ausbreitung des Lichts: In Abb. 17.3 ist eine Vermessungstechnikerin dargestellt. Recherchiere und beschreibe diesen Beruf. Stelle bei deiner Erklärung einen Zusammenhang zur geradlinigen Ausbreitung des Lichts her. 17.1 Abb. 17.1 17.2 Abb. 17.2 17.3 Abb. 17.3 17.4 17 Die Ausbreitung des Lichts Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

18 Begründe, auf welche Seite ein Rechtshänder seine Schreibtischlampe stellen sollte: Finde und beschreibe den Fehler in Abb. 18.1: Halte einen Stift zwischen einer Lampe und einer Wand. Bewege den Stift auf die Wand zu und von der Wand weg. Beschreibe, wie sich das Schattenbild verändert, wenn du diese Bewegung ausführst. Zeige dieses Experiment einer Person aus deiner Familie und erkläre ihr die Schattenerscheinungen: Betrachte Abb. 18.2 und erkläre, wieso die Fußballspieler vier Schattenbilder am Rasen haben. Diskutiere, wie viel Energie für die Beleuchtung bei Sportveranstaltungen eingesetzt wird und ob es Alternativen dazu gäben würde. Auf Social Media findest du einen Post mit folgendem Satz: „Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass man mit einem Skateboard über den eigenen Schatten springen kann“. Diskutiere, ob dieser Satz stimmen könnte und ob die in Abb. 18.3 dargestellte Skateboarderin vollständig über ihren eigenen Schatten springen kann: 18.1 18.2 Abb. 18.1 18.3 18.4 18.5 Abb. 18.2 Abb. 18.3 18 Schatten Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

19 Du hast dich im Buch schon über das Lochkameraprinzip informiert. Gegenstände, die du mit einer Lochkamera aufnimmst, sind bildlich seitenverkehrt aufrecht. nicht seitenverkehrt stehen auf dem Kopf. Vergleiche das menschliche Auge mit einer Lochkamera. Vervollständige die Sätze. Die Pupillenöffnung in meinem Auge entspricht dem der Lochkamera. Die Iris im Auge entspricht im optischen System der Lochkamera . Die Netzhaut hinter dem Glaskörper in deinem Auge entspricht im Lochkameramodell dem . Schau dir Abb. 19.2 genauer an und fasse in deinen eigenen Worten zusammen, wie du den Begriff Pixel erklären würdest. Schreibe den Text so, dass ihn ein Schüler oder eine Schülerin der ersten Klasse verstehen könnte. Überlege, welche Gegenstände du mit der selbstgebauten Lochkamera beobachten kannst, um die in Aufgabe 19.1. genannten Bildeigenschaften besonders gut zu zeigen. Heutzutage haben moderne Smartphones bereits mehrere Kameras auf der Rückseite. Wenn du oder jemand in deinem Freundeskreis so ein Smartphone besitzt, kannst du ausprobieren, verschiedene Bilder zu machen. Fotografiere einen Gegenstand aus einem bestimmten Abstand und verändere die Zoom-Einstellungen, die bereits in der Kamera-App vorgegeben sind. Verändere dabei den Abstand nicht, da du das Ergebnis sonst nicht mehr vergleichen kannst. Verdecke einzelne Linsen auf der Rückseite und finde heraus, welche Linse bei der jeweiligen Zoom-Einstellung aktiv ist. Erkläre anschließend einem Freund oder einer Freundin, warum Smartphones oft mehr als eine Kamera haben. Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn, ob es sinnvoll ist, mehrere Kameras in ein Smartphone einzubauen, wenn du dabei an die Umwelt denkst. Diskutiere auch, ob du so ein Smartphone kaufen würdest und vergleiche dafür verschiedene Produkte. 19.1 Abb. 19.1 Chipsdosen Lochkamera 2100 Pixel 1500 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel 300 Pixel Abb. 19.2 19.2 19.3 19.4 19.5 19 V8omSchLiaclhlgtfelsechkwzui nmdiBgkilediftleucnkd–EdciheoLochka mera Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

20 Welche Körper kannst du sehen? Kreuze die richtige Antwort an: a) Nur Spiegel. b) Spiegel, weiße Körper und Reflektoren. c) Spiegel und weiße Körper. d) Alle Körper, die sichtbares Licht reflektieren. Benenne, beschreibe und unterscheide zwischen den beiden im Buch erwähnten Arten der Reflexion: Betrachte Abb. 20.1 und erkläre, warum du die Hand doppelt siehst: Wenn es regnet, blendet das Scheinwerferlicht der entgegenkommenden Autos sehr stark. Zeichne eine Skizze einer solchen Situation und erläutere die Problematik für den Autofahrer oder die Autofahrerin. Diskutiere in deiner Klasse weitere Risiken und Probleme dieser Witterungs- und Sichtverhältnisse im Straßenverkehr. Erarbeitet in der Klasse gemeinsam Lösungsvorschläge zu den diskutierten Risiken und Problemen. 20.1 20.2 20.3 Abb. 20.1 20.4 Abb. 20.2 Skizze 20 Reflexion Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

21 In Abb. 21.1 siehst du ein Lichtbündel, das am Spiegel reflektiert wird. Füge unten die Beschriftungen für die Felder A–E ein. A: B: C: D: E: Formuliere das Reflexionsgesetz in deinen eigenen Worten: Lies die folgenden Aussagen (Abb. 21.2). Stimmst du den drei Personen zu? Begründe deine Meinung schriftlich. Ein 20 cm großer Gegenstand befindet sich 50 cm vor einem ebenen Spiegel. Das Spiegelbild ist a) reell b) virtuell und cm groß. Es befindet sich 50 cm c) vor d) hinter dem Spiegel. Kannst du deine Antworten mit einem Experiment überprüfen? Plane dazu ein Experiment und überprüfe die Aufgabenstellungen, wenn dies möglich ist. 21.1 Spiegel Einfallslot reflektiertes Licht einfallendes Licht EinfallsWinkel ReflexionsWinkel Einfallsebene α β A B C E D Abb. 21.1 21.2 21.3 Das Licht strahlt von meinen Augen auf den Spiegel und wieder zurück. Im Spiegelbild sind meine linke und meine rechte Seite vertauscht. Ein Spiegel zeigt das Bild, wie es aus seiner Sicht zu sehen ist. 21.2 Verschiedene Aussagen 21.4 21 Ebener Spiegel und das Reflexionsgesetz Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

22 Ein Spiegelbild, wie in Abb. 21.3, wird häufig als „seitenverkehrt“ beschrieben. Bewerte und begründe die Richtigkeit dieser Aussage: Diskutiere in Kleingruppen in deiner Klasse, ob es möglich ist, einen Spiegel bzw. den Körper so zu positionieren, sodass oben und unten vertauscht wird. Notiere dir untenstehend die wichtigsten Erkenntnisse: Eine Influencerin postet auf ihrem Social-Media- Account folgendes Bild (Abb. 21.4) und schreibt dazu: „Der Spiegel funktioniert noch immer, obwohl er zerbrochen ist“. Zeigt der Spiegel ein richtiges Spiegelbild oder wurde das Foto bearbeitet? Diskutiere mit einer Klassenkollegin oder einem Klassenkollegen, ob es auf Social Media viele falsche Fotos gibt und ob du schon einmal ein solches bemerkt hast. Jo zeigt dir drei Bilder (Abb 21.5, 21.6, 21.7), die er im Internet gefunden hat. Du bist bei diesen Bildern ein bisschen skeptisch und hast Bedenken, ob sie physikalisch korrekt sind. Bewerte, ob die Spiegelbilder korrekt sein können oder ob es sich hier um bearbeitete Bilder handelt. Notiere dir, was man in den Bildern ändern muss, damit diese physikalisch richtig sind. Wie kann man „falsche“ Bilder im Internet erkennen? 21.5 Abb. 21.3 21.6 Abb. 21.4 21.7 Abb. 21.5 Abb. 21.6 Abb. 21.7 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

23 Hohl- und Wölbspiegel (Konkav- und Konvexspiegel) Bei welcher Art von Spiegel entsteht ein „verzerrtes“ Bild? Kreuze die richtige Antwort an: a) Ebener Spiegel b) Wölbspiegel c) Hohlspiegel d) Keine Antwort ist richtig Recherchiere und nenne mindestens drei unterschiedliche Anwendungen von Hohl- und Wölbspiegeln aus dem Alltag: Schmuckgegenstände wie zum Beispiel Glasperlen (Abb. 22.1), Knöpfe, oder Kugeln für den Weihnachtsbaum sind häufig konvexe Spiegel, also Spiegel, die nach außen gewölbt sind. Begründe, warum gerade diese Spiegel dafür verwendet werden: Untersuche die optischen Eigenschaften von gewölbten Spiegeln und führe ein Experiment durch, um die Bildgebungseigenschaften zu erforschen. Gehe dabei wie folgt vor: 1. Baue einen gewölbten Spiegel oder verwende einen bereits vorhandenen. Erkläre, warum du dich für einen Wölb- oder einen Hohlspiegel entschieden hast. 2. Wähle verschiedene Objekte mit unterschiedlichen Formen und Größen aus. 3. Platziere die Objekte (Radiergummi, Spielfiguren, etc.) vor dem Spiegel in verschiedenen Abständen. 4. Beobachte und beschreibe die erzeugten Spiegelbilder. 5. Miss die Brennweite und die Vergrößerung deines Spiegels. 6. Stelle deine Ergebnisse in einer übersichtlichen Tabelle oder Grafik dar. 7. Formuliere eine zusammenfassende Aussage über die Erkenntnisse, die du aus deinem Experiment gewonnen hast. Ein außergewöhnliches Panoramafoto kannst du mit folgenden Materialien aufnehmen: • eine Weihnachtskugel, möglichst groß und hell – am besten silbern • eine digitale Fotokamera oder ein Smartphone • einen Computer mit Bildbearbeitungsprogramm (z.B. GIMP, kostenlos auf www.gimp.de) So funktionierts: 1. Hänge die Kugel möglichst frei in der Mitte eines Raumes auf (z.B. an eine Deckenbeleuchtung) oder lege sie auf den Boden. 2. Fotografiere die Kugel möglichst groß von unten bzw. oben. 3. Lade das Bild auf deinen Rechner und öffne es mit GIMP. 4. Wähle das Auswahlwerkzeug „Rechteckige Auswahl“ und stelle ein festes Seitenverhältnis (1 :1) ein, damit du eine quadratische Auswahl erhältst. 5. Platziere die Auswahl nah an der Kugel und beschneide das Bild („auf Auswahl zuschneiden“). 6. Öffne das Menü „Filter 1 Verzerren 1 Polarkoordinaten“ 7. Du erhältst ein quadratisches, verzerrtes Bild. Achte darauf, dass keine der Optionen angewählt ist und klicke auf „OK“. 8. Gehe nun in das Menü „Bild 1 Bild skalieren“. Damit aus dem Bild ein Panorama wird, musst du es um den Faktor 4 verbreitern. Wähle als Einheit „Prozent“. Klicke auf die kleine Kette rechts neben den Werten. Jetzt kannst du für die Breite 400 % eintragen. Achte darauf, dass die Höhe weiter bei 100 % steht. Klicke dann auf „OK“ 1 fertig Erkläre, um welchen Spiegel es sich bei der Kugel handelt und welches Bild auf ihrer Oberfläche zu sehen ist. 22.1 22.2 Abb. 22.1 22.3 22.4 22.5 22 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

24 Interpretiere, welche Situation auf Abb. 22.2 abgebildet sein könnte. Begründe, warum speziell in diesem Szenario ein Wölbspiegel eingesetzt wird und welchen besonderen Zweck dieser Spiegel hier erfüllt. In Abb. 22.3 siehst du vier Personen auf Fahrrädern, die alle gerade über die gleiche Kreuzung fahren möchten. Entscheide, welche Personen vom LKW-Lenker oder der LKW-Lenkerin gesehen werden und welche nicht – begründe deine Aussage. Bilde in deiner Klasse Vierergruppen. Jede Person in deiner Gruppe repräsentiert eine der Radfahrerinnen oder einen der Radfahrer aus Abb. 4. Diskutiere nun innerhalb deiner Gruppe, wie du dich in der jeweiligen Situation verhalten würdest. Argumentiere schlüssig und präsentiert eure Gruppenlösungen in der Klasse. In Abb. 22.4 siehst du zwei Spiegel von einem LKW. Beschreibe den jeweiligen Spiegeltyp und erkläre in deinen eigenen Worten wie das Bild entsteht. Recherchiere, welche weiteren technischen Hilfsmittel in modernen LKW oder Autobussen eingebaut werden können, um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen. Diskutiere mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin, ob die Spiegel allein deiner Meinung nach ausreichen, damit die Person im LKW oder Autobus alles „im Blick“ hat oder ob ein LKW oder Autobus verpflichtend mit weiteren technischen Hilfsmitteln ausgestattet werden sollte. Beschreibe, um welchen Spiegeltyp es sich in Abb. 22.5 handelt und was mit diesem erreicht werden soll. Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn, ob es in Supermärkten und Geschäften in Ordnung ist, Spiegel zu verwenden und zähle die Vor- und Nachteile auf, die sich durch dessen Einsatz für den Supermarkt oder das Geschäft ergeben. 22.6 Abb. 22.4 Toter Winkel Abb. 22.3 Toter Winkel Abb. 22.2 22.7 22.8 22.9 Abb. 22.5 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

25 Sicherheit im Straßenverkehr Entscheide und kreuze an, wo du an deinem Fahrrad Reflektoren benötigst: a) Nur vorne und hinten. c) Vorne, hinten und an den Pedalen. b) Gar keine. d) Vorne, hinten, an den Pedalen und seitlich. Ergänze folgenden Lückentext und verwende die vorgegebenen Wörter: rundum heller früher Warnweste sicherer Reflektoren Schultasche Je ich von der Autofahrerin oder vom Autofahrer gesehen werde, desto bin ich. Mit einer bin ich sichtbar. Mit Kleidung bin ich besser sichtbar. Mit auf der Kleidung und der werde ich viel früher gesehen. Bestimme, ob das parkende Auto zwischen den Häusern das fahrende Auto auf der Straße mit Hilfe des Verkehrsspiegels bereits erkennen kann. Stell dir dazu einen Laserstrahl vor, der vom Fahrer bzw. der Fahrerin des parkenden Autos ausgeht. Zeichne in Abb. 23.1 den Weg des Lichts, basierend auf dem Reflexionsgesetz, ein. Antwort: Du fährst mit deinem Fahrrad rechts an den haltenden Autos vorbei und näherst dich einer durch Ampeln geregelten Kreuzung (siehe Abb. 23.2). Du möchtest weiter geradeaus fahren. Beschreibe und begründe, warum dies gefährlich sein kann und wie du dich richtig verhältst: 23.1 23.2 23.3 Haus Spiegel Haus Abb. 23.1 Abb. 23.2 23.4 23 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

26 Brechung von Licht In Abb. 24.1 siehst du, wie ein Lichtbündel reflektiert und gebrochen wird. Füge unten die Beschriftungen für die Felder A–F ein. A: D: B: E: C: F: Was ist die Lichtbrechung und wovon hängt diese ab? Beschreibe dieses Phänomen kurz in eigenen Worten: Recherchiere und erkläre, ob Fische unter Wasser besser sehen können als Menschen ohne Taucherbrille. Mit Hilfe eines Versuches soll festgestellt werden, welcher von zwei verschiedenen durchsichtigen Stoffen der optisch dünnere ist. Skizziere einen möglichen Versuchsaufbau und beschreibe in Stichworten die Versuchsdurchführung: Überlege und begründe, welchen Weg das einfallende Licht in Abb. 24.2 nimmt: Wenn du unter Wasser ohne Taucherbrille deine Augen öffnest, nimmst du die Umgebung nur sehr verschwommen wahr, mit Taucherbrille kannst du aber alles scharf erkennen (Abb. 24.3). Stelle zunächst eine Vermutung auf, warum dies so ist, und überprüfe im Anschluss deine Vermutung durch eine Recherche. 24.1 Abb. 24.1 Einfallslot 24.2 24.3 Skizze 24.4 a b c Wasser Luft Abb. 24.2 24.5 Abb. 24.3 24.6 24 A B C D E F Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

27 Optische Linsen – die Sammellinse und die Zerstreuungslinse Betrachte Abb. 25.1 und kreuze die richtigen Antworten an: a) Es sind Konkavlinsen. b) Es sind Konvexlinsen. c) Es sind Zerstreuungs- d) Das Glas ist in der linsen. Mitte dicker als am Rand. e) Es sind Sammellinsen. f) Das Glas ist am Rand dicker als in der Mitte Betrachte Abb. 25.2 und kreuze die richtigen Antworten an: a) Es sind Konkavlinsen. b) Es sind Konvexlinsen. c) Es sind Zerstreuungs- d) Das Glas ist in der linsen. Mitte dicker als am Rand. e) Es sind Sammellinsen. f) Das Glas ist am Rand dicker als in der Mitte. Recherchiere im Internet oder in einem Biologie-Schulbuch, wie ein Mikroskop aufgebaut ist. Als Hilfestellung findest du im folgenden Kreuzworträtsel die 10 wesentlichen Bestandteile eines Lichtmikroskops: Objekttisch, Okular, Objektiv, Lichtquelle, Objektträger, Stativ, Grobtrieb, Objektivrevolver, Kondensor, Feintrieb OCSCNVVTRGGEWKGC I Z P J Z U Z F B O B J E K T T I S C H C D K L H J RWLOKYVDNXTUIWW NBSBLOLBWJ M W E N Q P W K L E T X T G M Y J KVBOKWSRWEO FCKLYDSEOKVOGI I T N J Y VSRZURUKGXOOKULAREF FNGLQWFTRI B C O K I M F U M C G D Q Z Y D I O X J L B C W M R K P E K I L L F A V B K E I J T I R X G J J V C I DEKRTGKCERFDGNG Z E G M X I OERCTHKDSONJ U K I V K U N N V I I I T T C P Y B F E KSQYNTDOETVQTSTAT I V KDCNCRELBHRURXZMDNP Y I S H E I N V F R I E Ä S J J P C D MMHBHESEKEI L G N Y J P R H EDYVNBORKTSLEKI E F H D N L R V O O R X I R L E R I C C V K X Beschreibe die Funktionen der einzelnen Teile: 25.1 Abb. 25.1 Abb. 25.2 25.2 25.3 25 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

28 Beschrifte zwei Zettel mit folgenden Worten in Blockschrift: „DAS ROTE AUTO“ (mit roter Farbe) und „DIE HOHE EICHE“ (mit grüner Farbe). Fülle nun eine Schraubflasche (PET) oder ein anderes Gefäß mit Wasser und halte sie jeweils über eines der beschrifteten Papierblätter (Abb. 25.3). Betrachte die beiden Schriften durch das Wassergefäß (Linse) und beschreibe deine Beobachtung: Ein Wasserglas kann wie eine optische Linse wirken. Beschreibe, was du in Abb. 25.4 siehst. Fülle Wasser in verschiedene Gläser und untersuche, ob du Unterschiede zwischen diesen feststellen kannst. Formuliere eine Forschungsfrage, was du mit dem Glas untersuchen möchtest und überprüfe diese experimentell. Male zwei Pfeile in unterschiedliche Richtungen auf ein Blatt Papier und halte es hinter ein rundes Wassergefäß oder Wasserglas (Abb. 25.5). Du kannst auch einen Text auf das Blatt Papier schreiben. Einmal ist das Gefäß bzw. Glas leer und einmal füllst du Wasser in das Gefäß bzw. Glas. Beschreibe deine Beobachtungen mit und ohne Wasser. Erkläre diese Beobachtungen mit den Wörtern „Leuchtfleck“ und „Bildfleck“. Verändere die Distanz zwischen Wassergefäß bzw. Wasserglas und Wand und überlege, ob du auch noch andere Bedingungen verändern kannst. Nimm an, du segelst auf einem Kolonialschiff. Plötzlich ruft ein Matrose aus dem Krähennest „Piraten!“ Der Kapitän des Schiffes ist alarmiert. Er steht aufgeregt neben dem Steuer, kneift die Augen zusammen und versucht die Flagge des Schiffes zu erkennen, das eben am Horizont auftaucht (Abb. 25.6). Du bist Handelsreisende/r und hast viele optische Geräte (Weitsichtbrille, Kurzsichtbrille, Mikroskop, Fernrohr) dabei. Recherchiere die Funktionen der einzelnen Geräte und beurteile, welche Geräte du deinem Kapitän verkaufen könntest. Erkläre dem Kapitän, warum er das gewählte Gerät dringend braucht und wie es ihm hilft, die richtige Entscheidung zu treffen (wenden oder weitersegeln). 25.4 Abb. 25.3 25.5 Abb. 25.4 Abb. 25.5 25.6 Abb. 25.6 Mini-Piratenschiff 25.7 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

29 Das Auge Die Anpassung auf verschiedene Gegenstandsweiten erfolgt im Auge durch die Beim Betrachten eines nahen Gegenstandes ist die Augenlinse a) stärker b) schwächer gekrümmt als beim Betrachten eines Gegenstandes in der Ferne. Die Netzhaut trägt die lichtempfindlichen , mit denen wir hell und dunkel unterscheiden, und die , mit denen wir Farbempfindungen aufnehmen. Vermute, welches Bild in 26.1 dir den Blick einer Katze zeigt und welches dir eine Fotografie zeigt. Ordne die Bilder zu, beschreibe die Unterschiede: Wovon hängt der Sehwinkel eines betrachteten Gegenstandes ab? Nenne zwei Größen, die ihn beeinflussen: Nimm in jede Hand einen Bleistift. Versuche bei ausgestreckten Armen und nur einem offenen Auge ihre Spitzen zueinander zu führen. Beschreibe und begründe deine Erkenntnis: Abb. 26.2 wurde mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops erstellt. Betrachte Abb. 26.2 mit einem träumerischen, leicht schielenden Blick, sodass du ein drittes Bild in der Mitte erkennst. Beschreibe deine Beobachtung: Interpretiere den Verlauf der Schienen entlang des Tunnels in Abb. 26.3. Recherchiere und beschreibe daraufhin, wie räumliches Sehen funktioniert und begründe, warum dies für unseren Alltag so wichtig ist. 26.1 26.2 26.3 Abb. 26.1 26.4 26.5 Abb. 26.2 26.6 26.7 Abb. 26.3 26 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

30 Sehfehler Beschreibe, was die Pupille in Abb. 27.1 reguliert: Beschreibe und erkläre, wie eine kurzsichtige Person ihre Umgebung sieht. Nenne Möglichkeiten zur Korrektur dieses Sehfehlers: Nenne ein Alltagsgerät, welches das Prinzip aus Aufgabe 27.1 verwendet: Können Tiere überhaupt Sehprobleme (wie z.B. Weit- und Kurzsichtigkeit, etc.) wie Menschen haben (Abb. 27.2)? Recherchiere und begründe deine Antwort: Entscheide, um welchen Linsentyp es sich in Abb. 27.3 handelt. Begründe untenstehend deine Antwort. Für welche Fehlsichtigkeit könnte die folgende Linse verwendet werden? a) Zerstreuungslinse c) Für Kurzsichtige b) Sammellinse d) Für Weitsichtige 27.1 Abb. 27.1 27.2 27.3 Abb. 27.2 27.4 Abb. 27.3 27.5 27 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

31 Unser Sonnensystem Die Erde und ihr Licht Skizziere das Sonnensytem. Ausgehend von der Sonne, die du links einzeichnest, reihst du die 8 Planeten zeichnerisch in der richtigen Reihenfolge auf. Die Abstände können vernachlässigt werden. Sonne, Jupiter, Saturn, Merkur, Erde, Venus, Mars, Neptun, Uranus Du weißt, wie das Sonnensystem aufgebaut ist. Nenne und beschreibe Möglichkeiten (Experimente, Untersuchungen, Messgeräte), wie die Menschheit zu dieser Annahme gekommen ist. Venus und Merkur sind Planeten des Sonnensystems und haben Mond. Die Erde hat Mond, der Mars hat nur Monde Phobos und Deimos. In Abb. 28.1 siehst du die größten Monde des Jupiters. Erkläre den Unterschied zwischen einem Stern, einem Planeten und einem Mond. Kennst du das Tierkreiszeichen, das deinem Geburtstag zugeordnet ist? Waage, Schütze oder Stier sind solche Sternzeichen. Haben solche Sternzeichen etwas mit Astronomie zu tun? Notiere hier Argumente für und wider! JA, weil NEIN, weil 28.1 28.2 Abb. 28.1 Die größten Monde des Jupiter (Galileische Monde) 28.3 28.4 28 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

32 Entstehung von Tag und Nacht Ein Mondtag hat 29 Erdtage, 12 Stunden, 44 Minuten und 2,8 Sekunden. Wieviele Stunden sind das? In New York beginnt die Schule um 8 Uhr. Hier in Österreich ist es 14:30, wir haben Sommer. Haben die Kinder in New York bereits Unterricht? Begründe deine Antwort! Infobox: London (UTC) - New York: Zeitverschiebung -4h London – Wien: Zeitverschiebung +1h, Sommerzeit: UTC +1h In manchen Ländern wird das „Mittsommerfest“ gefeiert (Abb. 29.1). Recherchiere in welchen Ländern dieses Fest gefeiert wird und was der Grund für dieses Fest ist. Erkläre einer Freundin oder einem Freund, wie dieses Fest gefeiert wird und welchen Stellenwert es in den einzelnen Ländern hat. Finde heraus, wie dieses Fest in Österreich noch genannt wird und stelle einen Bezug zur Physik her! Vielleicht hast du schon einmal vom „Reich, in dem die Sonne nie untergeht“ gehört. Recherchiere um welches Reich es sich dabei handelte und was die Hintergründe dieses Ausdrucks sind. Fasse die Hintergründe kurz zusammen und diskutiere mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin, ob es wirklich ein Reich geben kann, in dem die Sonne nicht untergeht. 29.1 29.2 Abb. 29.1 29.3 29.4 29 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

33 Mondbeobachtung Als Jungforscherin oder Jungforscher hast du dir sicher schon einmal Gedanken über die Form des Mondes gemacht. Um den Mond genau beobachten zu können, findest du im Schulbuch auf S. 93 viele Hinweise, was du brauchst, um ein Beobachtungsprotokoll anzufertigen. Hier findest du einen Vorschlag, wie du dein Mondtagebuch führen könntest. Das ist natürlich nur ein Vorschlag, deiner kreativen Fantasien sind keine Grenzen gesetzt. Fertige dein eigenes Beobachtungsprotokoll an oder verwende diese Vorlage. 30.1 Mein Mondtagebuch Name: Datum: Uhrzeit: Beobachtung: Standort: 30 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

34 Mondphasen Eine Phase in der Astronomie bedeutet, dass a) Nenne die Mondphasen, wie im Buch beschrieben: Ein Astronaut und eine Astronautin bewegen sich in einer Raumsonde (Abb. 31.1) um die Erde und machen folgende Beobachtung (Abb. 31.2). b) Beschreibe, wie die Erde aus der Sicht der Astronautinnen und Astronauten auf der Raumsonde beleuchtet ist – wo ist Nacht, wo ist Tag? c) Beschreibe in welche Richtung sich die Erde dreht (siehe Abb. 31.2). die Erde dreht sich nach Osten die Erde dreht sich nach Westen, die Erde dreht sich nach links aus der Buchebene heraus. die Erde dreht sich nach rechts in die Buchebene hinein. Annegrid und Balázs erarbeiten die Mondphasen und finden dazu drei Bilder auf einer Website (Abb. 31.3). Sie wollen wissen, um welche Phase des Mondes es sich in den folgenden Bildern handelt. Kannst du ihnen helfen? 1. 2. 3. In einem Forum wird diskutiert, wann man den Mond beobachten kann. Jemand postet ein Foto vom Vollmond bei Tag (Abb. 31.4). Fakt oder Fake? Argumentiere deine Antwort und gib an, wo du dazu recherchieren kannst. 31.1 Abb. 31.1 Raumsonde auf der Bahn um die Erde Abb. 31.2 Erde vom Weltall aus. 31.2 Abb. 31.3 Verschiedene Mondphasen Abb. 31.4 Vollmond bei Tag Dieser Ast eines Pfirsichbaumes trägt schwer!  31.3 31 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

35 Spezielle Schattenphänomene Beschreibe ein Experiment, welches zu dem nebenstehenden Schattenbild (Abb. 32.1) führt. Gib alle Materialien an, die du benötigst. Überlege dir eine andere Anordnung als in Abb. 32.2, wie du ein Schattentheater aufführen könntest, an dem viele Zuseherinnen und Zuseher zu Gast sein können. Skizziere deine Anordnung hier: In Werbung und in Diskotheken spielen bunte Lampen eine große Rolle. Positioniere die bunten Lampen so, dass die Halbschatten hinter dem Jungen (Abb. 32.3) richtig erscheinen. Male die Lampen mit der passenden Farbe an! Eine Sonnenfinsternis (Abb. 32.4) erscheint nicht immer total, meist ist sie nur partiell und von verschiedenen Orten aus anders zu beobachten. Diskutiere, ob eine Sonnen- oder Mondfinsternis in deinem Alltag eine Rolle spielt und begründe deine Argumente. Ordne Beobachtungsstandort und partielle Sonnenfinsternis einander zu: 32.1 Abb. 32.1 Schatten hinter einer Hundefigur Abb. 32.2 Schattentheater zu zweit 32.2 32.3 Lampe Lampe Abb. 32.3 Diskobeleuchtung 32.4 Abb. 32.4 Schema einer Sonnenfinsternis, nicht maßstabsgetreu 1 2 3 Sonne 32 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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