Gute Aufgaben - Landesbildungsserver Sachsen-Anhalt
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3 Magnetfeld eines Leiters Modul 1: Welche Kompetenzen sollen überprüft werden? a) Skizziere das Magnetfeld eines geraden stromdurchflossenen Leiters. b) In einem Experiment wurde untersucht, wie sich die Stärke des Magnetfeldes eines stromdurchflossenen geraden Leiters mit zunehmender Entfernung ändert. Dabei wurden folgende Messwerte ermittelt: Entfernung s in cm 2,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Flussdichte B in µT 790 320 160 110 81 64 53 Stelle die Messwerte in einem B(s)-Diagramm dar. Stelle eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen s und B auf und begründe deine Vermutung. c) In einigen Ländern werden Hochspannungsleitungen nur noch im Erdboden verlegt. Begründe den Sinn dieser Maßnahme. 4 Der Eisbär Vor Zehntausenden von Jahren haben die Braunbären die Arktis und das Eis des Nordpolarmeeres als neuen Lebensraum erobert und sich den dort herrschenden klimatischen Bedingungen angepasst. Meist liegen die Eisbären träge direkt auf dem Eis. Auf der Jagd nach km Robben, Fischen und Seevögeln können sie aber eine Geschwindigkeit von 40 errei- h chen und auch sehr gut schwimmen. Eisbären sind Warmblütler mit einer inneren Körpertemperatur von 38 °C. Die Temperatur auf der Hautoberfläche beträgt bei Windstille 36 °C, kann aber bei Wind auf 27 °C absinken. Die Bären haben einen sehr kurzen Schwanz und kleine Ohren. Ihre Fußsohlen sind dicht behaart. das gelblich-weiße Fell auf ihrer schwarzen Haut ist sehr dicht und das Wasser läuft sofort ab. Im Fell sind viele kleine Luftpolster eingeschlossen. Unterhalb der Haut befindet sich eine dicke Fettschicht. Das Fell ist insbesondere für Infrarotstrahlung durchsichtig, sodass ein beträchtlicher Teil dieser Wärmestrahlung auf die schwarze Haut des Bären gelangen kann und dort absorbiert wird. Messungen haben ergeben, dass der Wärmeverlust PVerlust eines Eisbären mit der Laufge- W N schwindigkeit v berechnet werden kann mit PVerlust = 62, 8 + 4 ⋅ v . Dieser Verlust wird 2 2 m m W durch die einfallende Sonnenstrahlung, die auch bei bewölktem Himmel bis zu 130 be- 2 m trägt, teilweise ausgeglichen. a) Stelle in einer Tabelle Merkmale im Körperbau des Eisbären, mit denen er sich an die Umgebung angepasst hat, und deren Wirkung/Nutzen gegenüber. b) Nach unserer Erfahrung absorbieren dunkle Körper viel besser das Sonnenlicht und erwärmen sich deshalb auch viel schneller als helle. Müsste der Eisbär dann nicht besser ein dunkles Fell haben? Beschreibe ein Experiment, mit dem diese Vermutung untersucht werden kann. c) Bei welcher Windgeschwindigkeit wird der Wärmeverlust durch die einfallende Son- W nenstrahlung von P Sonne = 130 gerade ausgeglichen? 2 m 8
Modul 1: Welche Kompetenzen sollen überprüft werden? Mögliche Zuordnung der Teilaufgaben zu Kompetenzbereichen und Teilkompetenzen Teilaufgabe Kompetenzbereich Teilkompetenz 1a Kommunikation K4 1b Fachwissen F3 1c Fachwissen F1 2a Fachwissen F3 2b Bewerten B3 3a Kommunikation K1 3b Kommunikation K1 Erkenntnisgewinnung E9 3c Bewertung B3 4a Erkenntnisgewinnung E2 Kommunikation K1 4b Erkenntnisgewinnung E8 4c Fachwissen F3 9
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Modul 1: Welche Kompetenzen sollen überprüft werden?<br />
Mögliche Zuordnung der Teilaufgaben zu Kompetenzbereichen und Teilkompetenzen<br />
Teilaufgabe Kompetenzbereich Teilkompetenz<br />
1a Kommunikation K4<br />
1b Fachwissen F3<br />
1c Fachwissen F1<br />
2a Fachwissen F3<br />
2b Bewerten B3<br />
3a Kommunikation K1<br />
3b<br />
Kommunikation K1<br />
Erkenntnisgewinnung E9<br />
3c Bewertung B3<br />
4a<br />
Erkenntnisgewinnung E2<br />
Kommunikation K1<br />
4b Erkenntnisgewinnung E8<br />
4c Fachwissen F3<br />
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