Arbeitsblatt: Glühelektrischer Effekt

Kompetenzen:

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Zur Abspaltung von Elektronen aus Atomen muss Energie aufgebracht werden	2.1.1 Phänomene und Experimente beobachten 2.1.11. mithilfe von Modellen Phänomene erklären und Hypothesen formulieren	3.3.1 (3) die Funktion von Modellen in der Physik erläutern (anhand des Teilchenmodells und der Modellvorstellung von Atomen) 3.3.4 (1) die Struktur der Materie im Überblick beschreiben und den Aufbau des Atoms erläutern (Atomhülle, Atomkern, Elektron, Proton, Neutron, Quarks, Kernladungszahl, Massenzahl, Isotope)

Inhalt

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ibK

Zur Abspaltung von Elektronen aus Atomen muss Energie aufgebracht werden

2.1.1 Phänomene und Experimente beobachten

2.1.11. mithilfe von Modellen Phänomene erklären und Hypothesen formulieren

3.3.1 (3) die Funktion von Modellen in der Physik erläutern (anhand des Teilchenmodells und der Modellvorstellung von Atomen)

3.3.4 (1) die Struktur der Materie im Überblick beschreiben und den Aufbau des Atoms erläutern (Atomhülle, Atomkern, Elektron, Proton, Neutron, Quarks, Kernladungszahl, Massenzahl, Isotope)

Voraussetzungen:

Chemie 3.2.1.2 (5) mit Atommodellen den Aufbau von Atomen und Ionen erläutern 3.2.5 (4) den elektrischen Stromkreis und grundlegende Vorgänge darin mithilfe von Modellen erklären

Ziele:

Durch die zunehmende elektrische Stromstärke durch das Metall wird dieses immer stärker erhitzt
Ladungen treten messbar erst ab einer bestimmten Heizspannung aus dem Metall aus
Ladungen sind nur unter Energieaufwand aus dem Metall heraus zu lösen
Führt man den Metallatomen genügend Energie zu, geben diese Ladung ab

Problemstellung:

Wie kann man Ladungen von Metallatomen lösen?

Geräte und Stoffe für Experimente:

Vakuumdiode mit Heizwendel, regelbare Spannungsquelle UH, Amperemeter, Kabel

Abbildungen Arbeitsblatt gluehelektrischer Effekt

...

Versuch:

Der Stromfluss durch die Heizwendel aus Wolfram wird durch eine regelbare Spannungsquelle UH gemäß Abbildung 1 langsam erhöht, wodurch sich die Heizwendel immer mehr erwärmt. Die Stromstärke ist in Abbildung 2 dargestellt.

Aufgaben:

Erkläre, was eine elektrische Stromstärke ist.
Beschreibe den in Abbildung 2 dargestellten Stromverlauf.
Erläutere, warum erst ab einer bestimmten Heizspannung Ladungsträger aus dem Metall Wolfram herausgelöst werden.
Beantworte die Frage in der oben aufgeführten Problemstellung.

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