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NT8 2.3: Energie und elektrische Leistung Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Mittelschule: Natur und Technik M8

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 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.
  • berechnen, 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) = 1 Newtonmeter (Nm) = 1 Wattsekunde (Ws), 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 Voltampere (VA) = 1 Watt (W), abgeleitet: 1 mW, 1 kW, 1 MW, 1 GW; James Watt
  • elektrische Energie E = U • I • t bzw. E = P • t; Bestimmung der elektrischen Energie (z. B. mit einem Energiemessgerät)
  • Energiebedarf elektrischer Geräte; Möglichkeiten des Energiesparens (z. B. Umgang mit Stand-by-Geräten, energieeffiziente Technik)