NT8 2.3: Energie und elektrische Leistung
Mittelschule: Natur und Technik R8
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- stellen Energieumwandlungsketten zu Vorgängen aus Alltag und Technik dar, um das Prinzip der Energieerhaltung unter Beachtung des Aspektes der Energieentwertung abzuleiten.
- beschreiben mithilfe eines Modells die Funktionsweise eines modernen Viertaktmotors im Überblick und führen diese auf das Prinzip der Energieumwandlung zurück.
- unterscheiden zwischen alltagssprachlicher und physikalischer Bedeutung des Begriffs Leistung und wenden einfache Formen der Mathematisierung an.
- bestimmen und vergleichen die jeweils benötigte elektrische Energie von Elektrogeräten, stellen einfache Kostenrechnungen an und entwickeln Möglichkeiten, um aktiv zum Energiesparen beizutragen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Energiebegriff; Energieformen (z. B. chemische Energie, Wärmeenergie, Bewegungsenergie, Spannenergie, Lageenergie, elektrische Energie, Strahlungsenergie, Kernenergie); wichtige Einheiten: 1 Joule (J), abgeleitet: 1 kJ, 1 kWh; Prescott Joule
- Energieumwandlung in Alltag (z. B. Hüpfball, Radfahren) und Technik (z. B. Kraftwerke, Viertaktmotor); Energieerhaltungssatz und Energieentwertung
- Funktionsweise eines Viertaktmotors
- elektrische Leistung P = U • I; Einheit: 1 Watt (W), abgeleitet: 1 kW, 1 MW; James Watt
- Bestimmung der elektrischen Energie (z. B. mit einem Energiemessgerät)
- Energiebedarf elektrischer Geräte; Möglichkeiten des Energiesparens (z. B. Umgang mit Stand-by-Geräten, energieeffiziente Technik)
