Elektrische Energie: Probe-Klassenarbeit – Physik Klasse 7

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AFB I

Wissen und Reproduzieren

12 Punkte

Einheiten umrechnen

AFB I 4 Punkte

Rechne um. Schreibe nur die Zahl in das Feld.

a) 20 mA in Ampere. 1 P

I = A

b) 2 h in Sekunden. 1 P

t = s

c) 1,5 kW in Watt. 1 P

P = W

d) 1 kWh in Joule. 1 P

E = J

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 1 mA = 0,001 A → 0,02 A (1 P). b) 2 · 3600 s = 7200 s (1 P). c) 1,5 · 1000 W = 1500 W (1 P). d) 1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3 600 000 J (1 P). Zusammen 4 Punkte.

Stromkreis als Energieüberträger

AFB I 3 Punkte

Ein Lämpchen hängt an einer Batterie und leuchtet.

Welche Aussagen sind richtig? (mehrere Antworten richtig) 3 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Richtig sind: geschlossener Kreis, Energie aus der Quelle, Weitergabe als Licht und Wärme (je 1 P). Die Leitungen sind nur der Weg, und Elektronen werden nicht verbraucht. Zusammen 3 Punkte.

Energie und Leistung berechnen

AFB I 5 Punkte

Nutze E = P · t beziehungsweise die umgestellten Formeln. Alle Zeiten sind bereits in Sekunden gedacht.

a) Ein Wasserkocher mit P = 2000 W läuft t = 180 s. Berechne E. 1 P

E = J

b) Ein Laptop mit P = 45 W läuft t = 3 h = 10 800 s. Berechne E. 1 P

E = J

c) Eine LED-Lampe mit P = 8 W leuchtet t = 3600 s. Berechne E. 1 P

E = J

d) Ein Gerät überträgt E = 6000 J in t = 60 s. Berechne P. 1 P

P = W

e) Ein Föhn mit P = 1500 W überträgt E = 90 000 J. Berechne t. 1 P

t = s

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 2000 W · 180 s = 360 000 J (1 P). b) 45 W · 10 800 s = 486 000 J (1 P). c) 8 W · 3600 s = 28 800 J (1 P). d) 6000 J : 60 s = 100 W (1 P). e) 90 000 J : 1500 W = 60 s (1 P). Zusammen 5 Punkte.

AFB II

Zusammenhänge herstellen

12 Punkte

Teilströme an der Verzweigung

AFB II 4 Punkte

An jedem Knoten gilt: Was hineinfließt, fließt auch heraus.

a) I_ges = 0,8 A und I₁ = 0,5 A. Berechne I₂. 1 P

I₂ = A

b) Zwei gleiche Lämpchen führen je 0,25 A. Berechne I_ges. 1 P

I_ges = A

c) Drei Zweige führen 0,20 A, 0,20 A und 0,15 A. Berechne I_ges. 1 P

I_ges = A

d) I_ges = 1,2 A, I₁ = 0,45 A, I₂ = 0,35 A. Berechne I₃. 1 P

I₃ = A

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 0,8 A − 0,5 A = 0,3 A (1 P). b) 0,25 A + 0,25 A = 0,5 A (1 P). c) 0,20 A + 0,20 A + 0,15 A = 0,55 A (1 P). d) 1,2 A − 0,45 A − 0,35 A = 0,4 A (1 P). Zusammen 4 Punkte.

Richtig messen

AFB II 3 Punkte

Du misst die Stromstärke in einem unverzweigten Stromkreis mit einem Lämpchen.

Welche Aussagen sind richtig? (mehrere Antworten richtig) 3 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Richtig sind: Reihenschaltung des Messgeräts, gleicher Wert vor und hinter dem Lämpchen, großer Messbereich zuerst (je 1 P). Es wird nichts aufgebraucht, und parallel misst das Gerät den Lämpchenstrom nicht. Zusammen 3 Punkte.

Messreihe auswerten

AFB II 5 Punkte

Eine Messreihe zur Stromstärke liegt vor. Runde nicht, die Werte gehen glatt auf.

a) Mittelwert von 0,30 A; 0,32 A; 0,28 A; 0,30 A. 1 P

I = A

b) In der Reihe 2,0 A; 2,1 A; 5,0 A; 1,9 A: Gib den Ausreißer an. 1 P

I = A

c) Mittelwert der drei übrigen Werte aus b). 1 P

I = A

d) Mit I = 0,3 A aus a): Berechne Q für t = 120 s. 1 P

Q = C

e) Mit I = 0,3 A: Wie lange dauert es, bis Q = 45 C geflossen sind? 1 P

t = s

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 1,20 A : 4 = 0,30 A (1 P). b) 5,0 A passt nicht zu den Nachbarwerten (1 P). c) 6,0 A : 3 = 2,0 A (1 P). d) Q = 0,3 A · 120 s = 36 C (1 P). e) t = 45 C : 0,3 A = 150 s (1 P). Zusammen 5 Punkte.

AFB III

Verallgemeinern und beurteilen

6 Punkte

LED oder Glühlampe

AFB III 2 Punkte

Eine Glühlampe mit 60 W und eine LED-Lampe mit 8 W leuchten gleich hell. Beide laufen 1000 h. Eine Kilowattstunde kostet 0,35 €.

a) Welche Energie überträgt die Glühlampe in 1000 h? 1 P

E = kWh

b) Wie viel Euro sparst du mit der LED-Lampe in dieser Zeit? 1 P

Ersparnis = €

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 60 W = 0,06 kW; 0,06 kW · 1000 h = 60 kWh (1 P). b) Ersparnis 60 W − 8 W = 52 W = 0,052 kW; 0,052 kW · 1000 h = 52 kWh; 52 · 0,35 € = 18,20 € (1 P). Zusammen 2 Punkte.

Wird Strom verbraucht?

AFB III 2 Punkte

Jemand sagt: „Die Lampe verbraucht den Strom." Prüfe die Aussage.

Welche Gegenargumente sind richtig? (mehrere Antworten richtig) 2 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Richtig sind die beiden ersten Aussagen (je 1 P): Elektronen kreisen und bleiben erhalten, übertragen wird Energie. Zusammen 2 Punkte.

Sicherung beurteilen

AFB III 2 Punkte

In einem Stromkreis mit einer Sicherung für 16 A laufen ein Wasserkocher mit 9 A und ein Föhn mit 6 A.

a) Berechne die Gesamtstromstärke. 1 P

I_ges = A

b) Wie viel Ampere bleiben bis zur Sicherungsgrenze frei? 1 P

Reserve = A

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

a) 9 A + 6 A = 15 A (1 P). b) 16 A − 15 A = 1 A; ein weiteres Gerät mit mehr als 1 A löst die Sicherung aus (1 P). Zusammen 2 Punkte.

Ergebnis

Erreicht

0 / 30

Prozent

0 %

Note

—

Aufgabe	Thema	Punkte

Notenschema

Punkte	Note	Beurteilung
27 – 30 P	1	sehr gut
22 – 26 P	2	gut
17 – 21 P	3	befriedigend
12 – 16 P	4	ausreichend
6 – 11 P	5	mangelhaft
0 – 5 P	6	ungenügend