Er ist einfach überall: wir finden ihn im Föhn, im Computer, im Rasenmäher oder auch in der Industrie und im Verkehr - der Elektromotor. Er wandelt elektrische Energie in Bewegung um, die dann zur Verrichtung von mechanischer Arbeit genutzt wird. Die Produktion erklärt mithilfe anschaulicher Animationen, wie ein Elektromotor funktioniert und stellt einige alltagsbezogene Anwendungsbeispiele vor. Im Arbeitsmaterial stehen Arbeitsblätter, eine 3D-Interaktion, Grafiken und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung.
Lernziele:
Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards
Die Schülerinnen und Schüler
- lernen die historischen Versuche von Oersted und Faraday kennen;
- erlernen die Grundlagen, die die Wandlung von elektrischer in kinetische Energie ermöglichen;
- lernen die Bestandteile eines einfachen Gleichstrommotors kennen;
- lernen die Funktionsweise eines Gleichstrommotors kennen;
- lernen den Aufbau des Einphasen-Reihenschlussmotors als Beispiel eines einfachen Wechselstrommotors kennen;
- lernen Drehstrommotoren als Synchron- und Asynchronmotoren kennen;
- lernen den prinzipiellen Aufbau eines Linearmotors kennen;
- erfahren die Wirkungsgrade und die Einsatzbereiche der verschiedenen Motorarten;
- lernen die Fortschritte und auch die Problembereiche der Elektromobilität kennen;
- erkennen die Lorentzkraft als Ursache der Bewegung einer Schaukel im Hufeisenmagneten und können mit der Drei-Finger-Regel die Kraftrichtung bestimmen;
- können die Bewegung einer Leiterschaukel im Magnetfeld mittels der Drei-Finger-Regel der rechten Hand erklären;
- können die Komponenten von Elektromotoren benennen und ihre Funktion beschreiben;
- können verschiedene Anwendungen von Elektromotoren nennen und auf die jeweilige Stromversorgung eingehen;
- erkennen die Notwendigkeit eines Kommutators, um eine Drehbewegung aufrecht zu erhalten;
- erkennen, wie eine Anordnung mit mehreren Spulen einen besser rund laufenden Motor ergibt;
- erkennen, dass mit Drehstrom ein rotierendes Magnetfeld erzeugt werden kann, das die Synchron- und die Asynchronmotoren antreiben kann;
- erkennen Vor- und Nachteile von Elektroautos und Hybridantrieben.
Produktionsmerkmale:
DVD-Teil: 1 Film, 10 Sequenzen, 4 Menüs, 12 Grafiken; DVD-ROM-Teil: 5 Arbeitsblätter Word, 1 Interaktion, 1 Verwendung im Unterricht, 12 Grafiken, 1 Filmkommentar/Filmtext, 1 Programmstruktur, 1 Begleitheft, 5 PDF-Arbeitsblätter zum Ausfüllen