Inhalt. Aktion Fakten Ausblick Aktion Fakten Ausblick Wissen & Training

Transkript

1 Licht und Sehen 8 Licht und Schatten 10 Was ist zum Sehen nötig? 10 Licht und Sehen 12 Sehen und gesehen werden 14 Wie entstehen Schatten? 16 Schattenraum und Schattenbild 18 Tag und Nacht Z 20 Licht und Schatten auf einen Blick 22 Löcher Linsen Augen 24 Erzeugen Löcher Bilder? 24 Bilder aus Lichtflecken 26 Bilder erzeugen mit Sammellinsen 28 Bilder der Sammellinse 30 Das Auge erzeugt Bilder 32 Sehhilfen 34 Räumliches Sehen Bewegungssehen Z 36 Sinnestäuschungen Z 38 Löcher, Linsen, Augen auf einen Blick 40 Trugbilder 42 Spiegel und Spiegelbilder 42 Eigenschaften von Spiegelbildern 44 Wie Forscher arbeiten 46 Geknickte Lichtstrahlen 48 Licht und Farbe 50 Weißes Licht steckt voller Farben 50 Spektrum Regenbogen farbige Gegenstände 52 Farbmischungen 54 Licht und Sehen 56 Projekt Bewegung und Kraft 58 Die Geschwindigkeit 60 Wie schnell ist? 60 Wir bauen Modellautos Z 62 Geschwindigkeit was ist das? 64 Geschwindigkeiten in Natur und Technik 65 Bewegungen kann man aufzeichnen 66 Geschwindigkeitsmessungen im Verkehr Z 68 Kraft Masse Trägheit 70 Kräfte 70 Überall Kräfte doch unterschiedliche Wirkungen 72 Gewichtskraft und Masse auf Erde und Mond 74 Flüge ins Weltall 76 Große Kräfte kleine Kräfte Z 77 Die Trägheit 78 Z = Zusatzstoff

2 4 Die Trägheit und ihre Folgen 80 Trägheit im Straßenverkehr 82 Geschwindigkeit, Kraft, Masse, Trägheit auf einen Blick 84 Einfache Maschinen 86 Geringe Kräfte große Wirkungen? 86 Einfache Maschinen und wie sie wirken 88 Hier kann die Mathematik helfen: Sitzverteilung auf der Wippe 90 Die goldene Regel der Mechanik 92 Hebel und Rollen überall 94 Einfache Maschinen auf einen Blick 96 Bewegung und Kraft 98 Warm und kalt 100 Wärmequellen und Temperaturmessung 102 Temperaturen fühlen und messen 102 Wärme und Temperatur 104 Wir entwickeln eine Thermometerskala 106 Wärmequellen und Temperaturmessung auf einen Blick 108 Temperaturänderungen und ihre Folgen 110 Erwärmen und abkühlen 110 Fest flüssig gasförmig 112 Ausdehnung beim Erwärmen 114 Ausdehnung angewendet 116 Die Anomalie des Wassers 118 Temperaturänderungen und ihre Folgen auf einen Blick 120 Energie Treibstoff zum Leben 122 Energieumwandlungen 124 Nichts läuft von alleine 124 Aus Spannenergie wird Bewegung Z 126 Energieformen und Energieumwandlungen 128 Wie viel Energie braucht dein Körper? Z 130 Energieumwandlungen auf einen Blick 132 Energie und Leistung 134 Der Mensch als Energiewandler 134 Umwandeln und berechnen 136 Was kann ein Mensch leisten? Z 138 James Watt und die Leistung Z 139 Energie und Lestung auf einen Blick 140 Verbrennungsmotoren 142 Verbrennungsmotoren als Energiewandler 142 So funktionieren Verbrennungsmotoren 144 Der Wirkungsgrad 146 Autofahren hat seinen Preis 148 Die erste Automobil-Fernfahrt Z 149

3 5 Wärmeenergie richtig nutzen 150 Keine Wärme verschwenden! 150 Wie sich Wärme ausbreitet 152 Wärmedämmung in Natur und Technik 154 Sonnenstrahlung Nutzen und Gefahren 156 Energie sparen beim Heizen Z 158 Wärmepumpe und Röhrenkollektor Z 160 Tipps zum Energiesparen beim Heizen 162 Wärmeenergie richtig nutzen auf einen Blick 164 Energie Treibstoff zum Leben 166 Überall Druck 168 Unter Druck 170 Wir untersuchen den Druck 170 Der Druck m unter dem Meeresspiegel 174 Schnorcheln ein beliebter Sport 175 Der Luftdruck 176 Versuche zum Luftdruck 176 Vom Luftdruck und seiner Messung 178 Ohne Atemgerät in 8000 m Höhe 180 Luftdruckunterschiede machen das Wetter Z 181 Die erste Operation bei geöffnetem Brustkorb Z 182 Pumpen, die den Luftdruck brauchen Z 183 Druck und Luftdruck auf einen Blick 184 Überall Druck 186 Elektrische Energie vielseitig genutzt 188 Wirkungen der elektrischen Energie 190 Elektrische Energie für Wärme und Licht 190 Elektrische Energie kann noch mehr 192 Elektrische Energie zeigt Wirkungen 194 Elektrostatik 196 Es knistert und funkt 196 Elektrisch geladene Gegenstände 198 Ladung kommt in Bewegung 200 Was beim Ladungsausgleich geschieht 202 Gewitter 204 Stromstärke und Spannung 206 Wie wird elektrische Energie transportiert? Ein Modell hilft verstehen 206 Wir messen Elektronenströme 208 Die elektrische Stromstärke 210 Wie macht man Unsichtbares messbar? Z 212 Elektronen werden angetrieben die elektrische Spannung 214

4 6 Die elektrische Spannung 216 Stromstärke und Spannung auf einen Blick 218 Widerstand und Schutzmaßnahmen 220 Elektronenfluss mit Hindernissen 220 Der elektrische Widerstand 222 Der Widerstand als Bauteil Z 224 Ohm ein Lehrer als Forscher Z 225 Sicherungen wozu? 226 Schutzmaßnahmen sind nötig 228 Berufsinformation: Kraftfahrzeugelektriker/-in Z 230 Widerstand und Schutzmaßnahmen auf einen Blick 232 Elektrische Energie vielseitig genutzt 234 Elektrische Energie erzeugen, nutzen, berechnen, sparen 236 Magnete in Motoren 238 Überall Elektromotoren 238 So funktioniert ein Elektromotor 240 Elektroautos früher und heute 242 Berufsinformation Elektroniker/-in für Maschinen und Antriebstechnik Z 244 Elektromagnetische Induktion 246 Aus Spulen werden elektrische Energiequellen 246 Spannungserzeugung durch Induktion 248 Die Entdeckung der Induktion Z 250 Verschiedene Generatoren Z 251 Energierückgewinnung und Bremsen ohne Reibung Z 252 Der Transformator 254 Transformatoren ändern Spannungen 254 So funktioniert ein Transformator 256 Energieübertragung mit Hochspannung 258 Handelsware Strom Z 259 Energiekosten 260 Was kostet elektrische Energie? 261 Elektrische Leistung elektrische Energie 262 Tipps zum Energiesparen 264 Elektrische Energie für unterwegs 265 Elektromotor, Induktion, Trafo und Energiekosten auf einen Blick 266 Steuern und Regeln 268 Schaltungen mit Pfiff 268 Was man unter einer Steuerung versteht 270 Was man unter einer Regelung versteht 272 Elektrische Energie erzeugen, nutzen, berechnen, sparen 274

5 7 Energieversorgung heute und morgen 276 Energieumwandlungen in Kraftwerken 278 Kohlekraftwerke und wie sie arbeiten 278 Energieumwandlungen und Wirkungsgrad von Wärmekraftwerken 280 Energie besser nutzen 282 CO 2 -freie Kraftwerke für ein besseres Klima? 283 Kernkraftwerke Z 284 Besondere Probleme der Kernkraftwerke Z 286 Die Katastrophe von Tschernobyl Z 288 Radioaktive Strahlung 290 Radioaktivität nicht nur in Kernkraftwerken 290 Radioaktivität näher betrachtet 292 Radioaktive Strahlung in der Medizin 294 Der Radioaktivität auf der Spur Z 296 Die Zukunft der Energieversorgung 298 Woher kommt in Zukunft unsere Energie? 298 Energie von Sonne und Wind 300 Viele Kraftwerke, die erneuerbare Energien nutzen 302 Energieversorgung heute und morgen auf einen Blick 304 Projekt Wir hören 306 Schall und Schallschwingungen 308 Es schwingt und klingt 308 Ohne Schwingungen kein Schall 310 Mitschwingen und Resonanz Z 312 Schwingungen beim Sprechen und Singen 314 Schwingungen werden aufgezeichnet 316 Vom Phonographen zum CD-Player Z 318 Aus Tönen wird Musik 320 Schallwellen 322 Aus Schwingungen werden Wellen 322 Schallwellen unterwegs 324 Die Ausbreitung von Schallwellen 326 Wir hören Schall 328 Ultraschall in Natur und Technik Z 330 Schall und Gesundheit 332 Wenn aus Schall Lärm wird 332 Lärm macht krank 334 Schutz vor Lärm 336 Wir hören auf einen Blick 338 Wir hören 340 Anhang 342