138 kostenlose druckbare Physik-Arbeitsblätter
Jedes OpenLab-Experiment hat ein druckbares Arbeitsblatt nach dem 5E-Modell: eine Leitfrage, geführte Aufbauschritte, eine Datentabelle für gemessene und berechnete Werte, Analysefragen und eine Bewertungsrubrik für Lehrkräfte.
Mechanik
- Wurfbewegung und kinetische Energie
- Ball auf einer Rampe: Energie auf einer reibungslosen Steigung
- Blockieren auf einer Reibungsrampe: Finden der statischen Reibungsschwelle
- Endgeschwindigkeit: Fallen durch Widerstand
- Force Lab: Newtons zweites Gesetz
- Gegenkräfte: Newtons zweites Gesetz und Dynamik
- Springender Ball: Energieverlust beim Aufprall
- Elastische Kollisionen und Impulserhaltung
- Inelastischer Stoß und Impulserhaltung
- Newtons Wiege: Impuls- und Energieübertragung
- Einfaches Pendel
- Masse auf einer Feder: Einfache harmonische Bewegung
- Gleichmäßige Kreisbewegung und Zentripetalkraft
- Hebel: Drehmomente ausgleichen
- Ungleicher Hebel: Mechanische Kraftübersetzung
- Ramp & Load: Beschleunigung auf einer Steigung
- Atwood Machine – Newtons zweites Gesetz für verbundene Körper
- Freier Fall: Verändert die Masse, wie schnell Dinge fallen?
- Mondtropfen: Verändert die Masse die Geschwindigkeit im freien Fall?
- Gravitationssturz: Wird eine heruntergefallene Sonde immer schneller?
- Kreisbahnen und Umlaufgeschwindigkeit
- Elliptische Umlaufbahnen: Energie, Fluchtgeschwindigkeit und Exzentrizität
- Gravitationsflucht – Befreiung von einer zentralen Masse
- Keplers drittes Gesetz: Umlaufperiode vs. Radius
- Keplers zweites Gesetz: Flächengleichheit und Drehimpuls
Fluide
- Auftrieb: Verändert die Masse eines schwimmenden Objekts, wie tief es sitzt?
- Sinkende Objekte: Gewicht vs. maximale Auftriebskraft
- U-Rohr-Manometer: Druckdifferenz aus der Höhe
- Pascals Prinzip: Hydraulische Kraftmultiplikation
- Venturi-Effekt: Geschwindigkeit erhöhen, Druck verringern
- Tragflächenauftrieb: Bernoullis Prinzip über einem Flügel
Wellen & Schall
- Wanderwellen auf einer Saite: Geschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge
- Beats: Zwei nahe beieinander liegende Frequenzen interferieren
- Stehende Wellen: Harmonische auf einer festen Saite
- Doppler-Effekt: Eine Quelle nähert sich einem Zuhörer
- Schallintensität und das Inverse-Quadrat-Gesetz
- Die Dezibel-Skala: Komprimierung eines riesigen Intensitätsbereichs
- Timbre: Harmonischer Inhalt eines komplexen Tons
- Open-Pipe-Resonanz: Länge bestimmt die Tonhöhe
Thermodynamik
- Das ideale Gasgesetz: Druck, Volumen und Temperatur
- Kinetische Theorie: Temperatur und molekulare Geschwindigkeit
- Isotherme Kompression: Bei konstanter Temperatur verrichtete Arbeit
- Isobare Erwärmung: Expansion bei konstantem Druck
- Isochore Erwärmung: Druckanstieg bei konstantem Volumen
- Adiabatische Expansion: Kühlung ohne Wärmeverlust
- Kalorimetrie: Heißes und kaltes Mischen
- Wärmeleitung: Wärmefluss durch einen Stab
- Der Carnot-Zyklus: Maximal mögliche Motoreffizienz
- Der Otto-Zyklus: Das idealisierte Modell eines Benzinmotors
- Der umgekehrte Carnot-Zyklus: Ein Kühlschrank
- Der Stirling-Zyklus: Isotherme Teilschritte mit Regeneration
- Entropieänderung bei einer reversiblen isothermen Expansion
- Entropiebilanz über einen Carnot-Zyklus
Schaltkreise
- Ohmsches Gesetz: Strom, Spannung und Widerstand
- Widerstände in Reihe: Widerstände add
- Widerstände parallel: Strom teilt sich
- Eine geschaltete Lampe: Verlustleistung in einer Glühbirne
- Batterien in Reihe: EMFs hinzufügen
- Ideale Messgeräte: Amperemeter und Voltmeter stören den Stromkreis nicht
- Glühbirnen in Reihe: Gemeinsamer Strom, dimmbare Glühbirnen
- Lampen parallel geschaltet: Gemeinsame Spannung, volle Helligkeit
- Kurzschluss einer Glühbirne: Was passiert, wenn Sie eine überbrücken?
- Ein Rheostat-Dimmer: Stufenlos variabler Widerstand
- Richtige Platzierung des Messgeräts: Amperemeter in Reihe, Voltmeter parallel
- Vertauschte Zähler: Ein häufiger Verkabelungsfehler
- RC-Aufladung: Der exponentielle Ansatz eines Kondensators
- RL-Schaltung: Ein Induktor widersteht plötzlichen Stromänderungen
- Serie RLC: Dämpfung und Resonanz
Elektromagnetismus
- Coulombsches Gesetz: Das Feld um eine Punktladung
- Elektrischer Dipol: Überlagerung zweier entgegengesetzter Ladungen
- Feld einer endlichen Ladungslinie
- Parallelplattenkondensator: Ladung und Energiespeicherung
- Eine isolierte geladene Kugel
- Ein echter Kondensator, der zu einer Schaltungskomponente passt
- Die Lorentzkraft: Eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld
- Magnetfeld eines stromdurchflossenen Drahtes
- Magnetfeld in einer Magnetspule
- Faradaysches Gesetz: EMF aus einem sich verändernden Bereich
- Faradaysches Gesetz: EMF aus einem sich verändernden Bereich
- Faradaysches Gesetz: Feld- und Flächenänderung gleichzeitig
- RLC-Impedanz vs. Antriebsfrequenz: Resonanz finden
- RLC-Stromwellenform außerhalb der Resonanz
- RLC-Stromamplitude über Frequenzen (verbunden mit Schaltkreisen)
Optik
- Sammellinse: Echte Bilder über 2f hinaus
- Der Brennpunkt: Wo Bilder in die Unendlichkeit entkommen
- Eine Linse als Lupe
- Eine Zerstreuungslinse: Immer virtuell, immer reduziert
- Ein Hohlspiegel: Echte Bilder wie eine Sammellinse
- Ein konvexer Spiegel: Immer ein reduziertes virtuelles Bild
- Der Planspiegel: Ein spezieller, invarianter Fall
- Scheinbare Tiefe: Warum ein Pool flacher aussieht, als er ist
- Totale interne Reflexion: Der kritische Blickwinkel
- Ein Zwei-Linsen-Relais: Bilder miteinander verketten
- Das Verbundmikroskop: Zwei Linsen für hohe Vergrößerung
- Ein fotografisches Vergrößerungsgerät: Zwei Objektive für ein echtes, größeres Bild
- Ein Prisma beugt Licht: Abweichungswinkel
- Minimale Abweichung: Symmetrischer Durchgang durch ein Prisma
- Flintglas: Ein Prisma mit höherem Index
- Ein dünnes Prisma: Die Kleinwinkelnäherung
- Ein Wasserprisma: sanftere Dispersion als Glas
- Die Gleichung des Linsenmachers: Brennweite aus Krümmung
- Das gesunde Auge: Kontinuierliche Akkommodation
- Kurzsichtigkeit: Wenn der ferne Punkt nicht die Unendlichkeit ist
- Myopie korrigiert: Wie die Zerstreuungslinse tatsächlich funktioniert
- Hyperopie: Wenn der Nahpunkt verdrängt wird
- Korrigierte Hyperopie: Die Sammellinse bei der Arbeit
- Youngs Doppelspalt: Messung der Wellenlänge des Lichts
- Einzelspaltbeugung: Eine andere Art von Muster
- Beugungsgitter: Viele Schlitze, schärfere Spitzen
- Dünnschichtinterferenz: Seifenblasen und Ölteppiche
- Die einfache Lupe: Winkelvergrößerung
- Das afokale Teleskop: Zwei Linsen, keine Nettofokussierung
- Zusammengesetzte Mikroskopvergrößerung: Die vollständige Formel
- Malus-Gesetz: Zwei Polarisatoren im Winkel
- Das Drei-Polarisator-Paradoxon
- Brewster-Winkel: Reflektiertes Licht perfekt polarisiert
Moderne Physik
- Der photoelektrische Effekt: Eine scharfe Energieschwelle
- Der photoelektrische Effekt: Stopppotential
- Eine echte Fotozelle: Die Arbeitsfunktion von Natrium
- Compton-Streuung: Wellenlängenverschiebung bei 90°
- Compton-Streuung: Maximale Verschiebung bei Rückstreuung
- Compton-Streuung: Ein Flachwinkelvergleich
- Die Balmer-Serie: Sichtbare Wasserstoff-Spektrallinien
- Die Lyman-Serie: Ultraviolette Wasserstofflinien
- Die Paschen-Serie: Infrarot-Wasserstofflinien
- Radioaktiver Zerfall: Carbon-14 Dating
- Medizinische Radioisotope: Die kurze Halbwertszeit von Technetium-99m
- Kernbindungsenergie: Das Flüssigkeitstropfenmodell
- De Broglie Materiewellen: Die Wellenlänge eines Elektrons
- Elektronen-Doppelspaltinterferenz
- Niederenergetische Elektronen: Eine ausgeprägtere Wellennatur
- Das Heisenberg-Unsicherheitsprinzip: Position vs. Impuls
- Beschränkung eines Gammastrahlenphotons auf die nukleare Skala
- Der Unsicherheitskompromiss auf alltäglicher atomarer Ebene
- Zeitdilatation: Das Lichtuhr-Gedankenexperiment
- Kosmische Myonen: Zeitdilatation sichtbar gemacht
- Längenkontraktion: Eine relativistische Rakete
- Relativistische Elektronen: Wenn der klassische Impuls versagt
Lösungsschlüssel sind ebenfalls kostenlos — geben Sie auf jeder Arbeitsblattseite Ihre E-Mail-Adresse ein, und wir senden einen signierten Link, der alle Lösungsschlüssel für Ihr Konto freischaltet. Kein Kauf, keine Schülerkonten, keine Wartezeit.
Kostenlos für beliebig viele Klassen an jeder Schule. Keine Anmeldung nötig, um eine Simulation auszuführen. Website-Oberfläche und druckbare Arbeitsblätter gibt es in 23 Sprachen.