Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012"

Bertold Ackermann
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März Kurzaufgaben (6 Punkte) a) Wie heissen die drei chemischen Elemente, die sich bei Raumtemperatur ferromagnetisch verhalten? b) Welche der folgenden Aussagen ist korrekt? Kreuzen Sie diese an (es ist genau eine Aussage richtig). A: Ein jeder hat entweder zwei Nordpole oder zwei Südpole. B: Metalle sind magnetisch. C: Zwei e müssen sich berühren, damit sie eine Kraft aufeinander ausüben können. D: Wenn man den Abstand zwischen zwei en verdoppelt, dann verdoppelt sich auch die Kraft, die sie aufeinander ausüben. c) Welche der folgenden Aussagen ist korrekt? Kreuzen Sie diese an (es ist genau eine Aussage richtig). A: ismus gibt es nur bei elementaren Metallen. B: Der Südpol eines en ist dort, wo besonders viele negative elektrische Ladungen sind. C: Bei einem Stabmagneten ist die magnetische Kraft an den Enden am stärksten und nimmt zur Mitte hin ab. D: Ein Südpol zieht einen Nordpol an, aber nicht umgekehrt. d) Einige (nickelhaltige) Büroklammern werden von der magnetischen Kraftwirkung des Nordpols eines Stabmagneten zusammengehalten und bilden eine Kette. Welche der folgenden Aussagen zu dieser Situation trifft zu? (Es ist genau eine Aussage korrekt.) A: Der unterste Punkt der Kette von Büroklammern ist ein magnetischer Südpol. B: Der unterste Punkt der Kette von Büroklammern ist ein magnetischer Nordpol. C: Der unterste Punkt der Kette von Büroklammern ist kein magnetischer Pol. D: Man kann keine Aussage darüber treffen, ob der unterste Punkt der Kette von Büroklammern ein Pol ist. Seite 1 / 7

2 e) Eine stromdurchflossene Spule erzeugt ein feld, dessen Feldlinienbild ähnlich aussieht wie dasjenige eines Stabmagneten. N S + Welche Wirkung würde man auf einen wie oben dargestellt neben der Spule positionierten Stabmagneten feststellen? (Es ist genau eine Antwort richtig.) A: Der Stabmagnet würde von der Spule angezogen. B: Der Stabmagnet würde von der Spule abgestossen. C: Man würde keine Wirkung feststellen. D: Man kann mit den gegebenen Informationen keine Aussage darüber machen, ob der Stabmagnet angezogen oder abgestossen würde. f) Hochspannungsfreileitungen (wie auf dem nebenstehenden Bild) sind Leiter aus Aluminium, die elektrischen Strom leiten und ein feld erzeugen. Man stellt fest, dass die Stärke dieses feldes nicht immer gleich gross ist, sondern je nach Tages- und Jahreszeit schwankt. Erklären Sie, weshalb dies so ist. 2. Erdmagnetfeld (3 Punkte) a) Welchen Wert hat die magnetische Inklination am geographischen Nordpol? (Es ist genau eine Aussage richtig.) A: etwas mehr als 0 B: ungefähr 0 C: ungefähr 45 D: etwas weniger als 90 E: genau 90 b) Wo liegen alle Punkte, die eine magnetische Deklination von 0 aufweisen? A: am geographischen Nordpol B: am geographischen Südpol C: am magnetischen Südpol D: am magnetischen Nordpol E: am magnetischen Nordpol und am magnetischen Südpol F: Keine der obigen Aussagen ist richtig. Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 2 / 7

3 c) Nicht nur wir Menschen machen uns das feld zunutze (etwa bei der Navigation mit Hilfe von Kompassen), sondern auch die Tiere. Zum Beispiel können sich Vögel anhand des Erdmagnetfeldes orientieren. Man hat zwar noch nicht in allen Details verstanden, wie sie das machen, aber man weiss, dass die Vögel die Inklination der feldlinien wahrnehmen können. Erklären Sie, wie ein Vogel anhand der Inklination der feldlinien weiss, in welche Richtung er fliegen muss, um für die Überwinterung in den wärmeren Süden zu gelangen. 3. Zwei Stäbe (2 Punkte) Gegeben sind zwei Stäbe mit gleichen Abmessungen; einer ist hell lackiert, der andere dunkel. In den beiden untenstehenden Skizzen sind die Stäbe in zwei verschiedenen Situationen gezeigt: In Situation 1 ziehen sich die beiden Stäbe an, in der Situation 2 ziehen sie sich nicht an. hell hell dunkel dunkel Situation 1: Der helle und der dunkle Stab ziehen einander an. Situation 2: Der helle und der dunkle Stab ziehen einander nicht an. Kreuzen Sie an, welche der folgenden Aussagen zu den beschriebenen Situationen richtig ist. (Es ist genau eine Aussage richtig.) A: Der dunkle Stab ist aus Eisen und der helle Stab ist ein. B: Der helle Stab ist aus Eisen und der dunkle Stab ist ein. C: Der helle und der dunkle Stab sind en. D: Es lässt sich mit den gegebenen Informationen keine Aussage treffen, ob einer der Stäbe ein ist und / oder auf welchen von beiden dies zutrifft. Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 3 / 7

4 4. Anziehung und Abstossung (2 Punkte) Gegeben seien vier äusserlich identische Stäbe mit den Nummern 1 bis 4. Jeder der Stäbe ist entweder ein, ein unmagnetisierter Eisenstab oder ein nicht ferromagnetischer Stab. Die nachfolgende Aufstellung zeigt, wie die Stäbe jeweils miteinander reagieren, ob sie sich anziehen, abstossen oder gar keine Reaktion zeigen. Geben Sie aufgrund des dargestellten Verhaltens für jeden einzelnen Stab an, aus welchem Material er beschaffen ist. Stab 1 Stab 2 Stab 1 Stab 3 Stab 1 Stab 4 Stab 2 Stab 3 Stab 2 Stab 4 Stab 3 Stab 4 Die Stäbe ziehen sich an, Die Stäbe zeigen keine Anziehung, Die Stäbe stossen sich ab oder ziehen sich an, je nach Ausrichtung der Enden zueinander. Die Stäbe zeigen keine Anziehung, Die Stäbe ziehen sich an, Die Stäbe zeigen keine Anziehung, Stab 1: Stab 2: Stab 3: Stab 4: Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 4 / 7

5 5. Feldlinien (5 Punkte) Die untenstehenden Grafiken zeigen Feldlinienbilder des feldes von jeweils zwei Permanentmagneten (graue Rechtecke). a) Zeichnen Sie ein, wo die Nord- und Südpole der beiden e liegen und beschreiben Sie anschaulich, welche Situation hier vorliegt. A b) Zeichnen Sie in obiger Grafik ein, wie sich eine im Punkt A aufgestellte nadel nach dem Einpendeln ausrichten würde. Markieren Sie den Nordund Südpol der nadel. c) Zeichnen Sie die pole ein und ergänzen Sie die Richtungspfeile der Feldlinien. d) Beschreiben Sie, wie Sie vorgehen würden, wenn Ihnen jemand eine Anordnung von Permanentmagneten geben würde und Sie beauftragen würde, das Feldlinienbild des zugehörigen feldes zu zeichnen. Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 5 / 7

6 6. basteln (3 Punkte) a) Beschreiben Sie, wie sie mit Hilfe einer Batterie, eines Kupferdrahtes und eines Nagels einen improvisierten en zusammenbasteln könnten. b) Worauf müssen Sie achten, wenn Sie den Nagel auswählen? c) Was können Sie tun, wenn die magnetische Wirkung des so gebastelten en unbefriedigend schwach ist? 7. Platten im feld (2 Punkte) Zwei äusserlich nicht unterscheidbare Platten A und B werden in dem von einem Stabmagneten erzeugten feld aufgestellt. Eine der Platten ist aus reinem Kupfer, die andere aus reinem Eisen. Die folgende Grafik zeigt, den Stabmagnet, die Platten sowie die Feldlinien des feldes. Welche der Platten ist die Kupferplatte und welche die Eisenplatte? Begründen Sie Ihre Wahl und diskutieren Sie kurz, welche Informationen man dem Feldlinienbild über die Wirkung der magnetischen Kraft entnehmen kann. Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 6 / 7

7 8. Kurzaufgaben Linsen (2 Punkte) a) Erklären Sie in maximal drei Sätzen die Begriffe Mittelebene und dünne Linse. b) Die nachfolgend durch ihre Umrisse dargestellte Linse sei aus einem Material hergestellt, das optisch dichter ist als die Umgebung (zum Beispiel Glas in Luft). Handelt es sich um eine Sammellinse oder um eine Zerstreuungslinse? Begründen Sie Ihre Antwort kurz. Antwort: A: Es handelt sich um eine Sammellinse. B: Es handelt sich um eine Zerstreuungslinse. C: Es handelt sich um eine afokale / neutrale Linse. D: Es ist nicht möglich, anhand der Skizze zu entscheiden, ob es sich um eine Sammel- oder eine Zerstreuungslinse handelt. Kurze Begründung: 9. Brennweite und Brechkraft (2 Punkte) a) In einer Schublade haben Sie eine Lupe gefunden, auf der die Brechkraft der dünnen Linse als +10 dpt angegeben ist. Sie wollen mit Hilfe dieser Lupe ein Stück Papier entflammen. Ist das mit diesem Typ Linse möglich? Falls nein: warum nicht? Falls ja: Wie weit von der Mittelebene entfernt müssen Sie das Papier zu diesem Zweck positionieren? b) Wie gross ist die Brechkraft einer dünnen Zerstreuungslinse, deren Brennpunkt 250 mm von ihrer Mittelebene entfernt liegt? Geben Sie das Resultat in Dioptrien an. Übungsprüfung A zur Physik-Prüfung vom 15. März 2012 Seite 7 / 7

Ähnliche Dokumente

Übungsblatt 1. Seite 1 / 6

Übungsblatt 1. Seite 1 / 6 Übungsblatt 1 1. Nennen Sie mindestens zwei verschiedene Möglichkeiten wie Sie feststellen können, welches der Nord- und welches der Südpol eines gegebenen Stabmagneten ist. 2. Kreuzen Sie bei den folgenden