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Einheit 9: Schalter

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Vorbereitungen

Ein einfacher Stromkreis ohne Schalter sollte zur Verfügung stehen und ein weiterer sollte vorbereitet zur Verfügung stehen.

Material und Werkzeug für eine strukturierte Lernumgebung/Schülerversuche im Sinne von 'nacherfindenden Unterricht'
(zum Werkzeug siehe die allgemeinen Ausführungen am Anfang der Einheit Elektrizität)

  • Holzbrettchen (weiches Holz; nicht zu dünn, damit die Nägel nicht durch das Brett hindurch in den Schultisch geschlagen werden)
  • Holzreste
  • Diverse dünne Bleche aus Aluminium, Messing oder Kupfer
  • Batterien
  • Lämpchen oder kleine Motoren
  • Drähte
  • Büroklammern
  • Kurze Nägel mit breiten Köpfen; Reißzwecken (darauf achten, dass die Köpfe leitend sind)
  • Blechscheren
  • Hammer
  • Seitenschneider/Kombizange
  • Abisolierzange
  • Ggf. Unterlagen aus Pappe o.ä. zum Schutz der Tische

Arbeits- und Sozialform: wahlweise arbeitsteilige GA , PA, EA, Lerntheke, Stationenarbeit, Werkstattarbeit, Differenzierung

Aufgabe 1:

Baue einen Schalter. Wenn du deinen Schalter betätigst, soll das Lämpchen angehen und weiterleuchten, wenn du den Schalter loslässt.
Bevor du mit dem Bau beginnst, entwerfe eine Plan für den Schalter und besprich ihn in deiner Gruppe.
Wo findest du einen Schalter, der so funktioniert?

schalter1a Abb. 1a: 'Drehschalter' offen (z.B. alter Lichtschalter)

schalter1b Abb. 1b: 'Drehschalter' geschlossen

Alternative:

schalter1c Abb. 1c: 'Schiebeschalter' offen

schalter1d Abb. 1d: 'Schiebeschalter' geschlossen

Aufgabe 2:

Baue einen Schalter. Das Lämpchen soll nur solange leuchten, wie du auf deinen Schalter drückst. Wenn du ihn loslässt, soll das Lämpchen ausgehen. Bevor du mit dem Bau beginnst, entwerfe eine Plan für den Schalter und besprich ihn in deiner Gruppe.
Wo findest du einen Schalter, der so funktioniert?

schalter2a Abb. 2a: 'Druckschalter' offen (Anwendung: z.B. Türklingel)

schalter2b Abb. 2b: 'Druckschalter' geschlossen: Unter dem rechten Ende des Blechstreifens ist das Kabel mit einem Reißnagel verbunden. Der Kontakt wird auf Druck hergestellt.

3) Aufgabe 3:

Baue einen Schalter. Wenn du deinen Schalter betätigst, soll das Lämpchen angehen und weiterleuchten, wenn du den Schalter loslässt. Zusätzlich soll das Lämpchen soll heller und dunkler leuchten können. Bevor du mit dem Bau beginnst, entwerfe eine Plan für den Schalter und besprich ihn in deiner Gruppe. Wo findest du einen Schalter, der so funktioniert?

Zusätzliches Material: eine Bleistiftmine

schalter3a Abb. 3a: 'Dimmer'/wenig Licht (Anwendung: z.B. Beleuchtung)

schalter3b Abb. 3b: 'Dimmer'/viel Licht

4) Aufgabe 4:

Baue einen Schalter. Das Lämpchen soll ausgehen, wenn du auf deinen Schalter drückst. Wenn du ihn loslässt, soll das Lämpchen wieder angehen. Bevor du mit dem Bau beginnst, entwerfe eine Plan für den Schalter und besprich ihn in deiner Gruppe. Wo findest du einen Schalter, der so funktioniert?

schalter4 Abb. 4: Schalter offen: Lämpchen leuchtet

5) Aufgabe 5 (zur Differenzierung für leistungsstarke Kinder):

Um zu Verhindern, dass bei großen Metallpressen oder Blechscheren die Hände verletzt werden, muss der Arbeiter zwei Schalter gleichzeitig bedienen. Nur wenn er mit der rechten Hand einen Schalter drückt und gleichzeitig mit der linken Hand einen Schalter drückt, arbeitet die Maschine. Wenn einer der beiden Schalten nicht mehr gedrückt wird, stoppt die Maschine sofort.
Baue einen Stromkreis mit zwei Schaltern, der so funktioniert wie eben beschrieben. Bevor du mit dem Bau beginnst, entwerfe eine Plan für den Schalter und besprich ihn in deiner Gruppe.

schalter5 Abb. 5: beide Schalter offen

Hinweis:
Attraktiver und etwas realitätsnäher ist hier die Verwendung eines Motors statt eines Lämpchens.

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