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Temperatur messen — Thermometer und Fixpunkte

Ein Thermometer misst nie die Teilchenbewegung — es misst eine Länge, einen Widerstand oder eine Strahlung. Hier übst du, was das für deine Messwerte bedeutet.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Was ein Thermometer wirklich misst
AFB I

Welche Aussagen über das Messen von Temperaturen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Teilchenbewegung sieht niemand: Gemessen wird immer nur eine Länge, ein Widerstand oder eine Strahlung. Die Hand vergleicht nur und misst nicht, und der Wert eines Teilstrichs muss an jeder Skala neu abgelesen werden.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um Thermometer, Fixpunkte und Messfehler.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Alle fünf Aussagen führen auf dieselbe Frage zurück: Welche Eigenschaft wertet das Gerät aus — und was kann beim Ablesen schiefgehen?
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Ein Flüssigkeitsthermometer nutzt die der Messflüssigkeit. Sie steigt in einem sehr engen nach oben, während der größte Teil der Flüssigkeit unten im bleibt. Damit man überhaupt etwas ablesen kann, wurde die Skala über die beiden 0 °C und 100 °C festgelegt. Wer schräg statt auf Augenhöhe abliest, macht einen .

Übrig bleibt die Wärmestrahlung: Sie wird nur vom Infrarot-Thermometer ausgewertet und spielt beim Flüssigkeitsthermometer keine Rolle.
A4
Welche Eigenschaft wird genutzt?
AFB I

Jedes Gerät misst über eine Eigenschaft, die sich mit der Temperatur ändert. Sortiere nach dieser Eigenschaft.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Ausdehnung eines Stoffes
2Elektrischer Widerstand
3Wärmestrahlung
Entscheidend ist nie die Anzeige, sondern die Eigenschaft dahinter — auch das Bimetallthermometer arbeitet mit Ausdehnung, nur dehnen sich dort zwei Metalle verschieden stark aus.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Auf einer Thermometerskala liegen zwischen zwei beschrifteten Marken im Abstand von 10 °C genau fünf gleich große Abschnitte. Die Flüssigkeitssäule steht drei Teilstriche über der Marke 20 °C. Welche Temperatur zeigt das Thermometer an?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Rechenweg: 10 °C : 5 = 2 °C je Teilstrich, also 20 °C + 3 · 2 °C = 26 °C. Der typische Fehler ist, jeden Strich als 1 °C zu zählen — schau deshalb immer zuerst nach, wie viele Abschnitte zwischen zwei Zahlen liegen.
A6
Eine Wassertemperatur richtig messen
AFB II

Bringe die Schritte einer Temperaturmessung im Physikraum in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ein Thermometer aussuchen, dessen Messbereich die erwartete Temperatur einschließt.
2Das Thermometer so tief eintauchen, dass der Vorratsbehälter ganz im Wasser liegt.
3Warten, bis sich die Flüssigkeitssäule nicht mehr bewegt.
4Auf Augenhöhe ablesen und dabei auf den Wert eines Teilstrichs achten.
5Den Messwert mit Einheit ins Heft schreiben.
Am häufigsten verrutscht Schritt 3: Wer zu früh abliest, misst noch die Temperatur des Thermometers und nicht die des Wassers.
A7
Rechenkette
AFB II

Ein Thermometer mit einem Messbereich von −10 °C bis 110 °C liegt zunächst im Zimmer und zeigt 21 °C. Dann wird es in erwärmtes Wasser getaucht; nach zwei Minuten steht die Säule ruhig bei 68 °C.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Um wie viel ist die Anzeige beim Eintauchen gestiegen? K
  2. Wie groß ist der Messbereich, also der Abstand zwischen kleinstem und größtem Skalenwert? K
  3. Wie weit liegt der Messwert unter dem oberen Ende des Messbereichs? K
  4. Das Wasser wird weiter erhitzt, bis es bei normalem Luftdruck siedet. Was zeigt das Thermometer dann an? °C
Die Kette zeigt zweierlei: Temperaturdifferenzen gibt man in Kelvin an, die Temperatur selbst in Grad Celsius — und ein Thermometer darf nur innerhalb seines Messbereichs eingesetzt werden.
A8
Thermometerarten und ihr Messprinzip
AFB II

Verbinde jeden Begriff mit der Beschreibung, die zu ihm gehört.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Denktrick: Frage dich zuerst, was sich im Gerät verändert — danach bleibt der Fixpunkt als einziger Begriff übrig, der gar kein Gerät bezeichnet.
A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
In Klassenarbeiten kostet Zeile 6 am meisten Punkte: Die Teilstriche werden zwar gezählt, ihr Wert aber nicht abgelesen.
A10
Was zeigt das Thermometer an?
AFB III

In jeder Zeile wird anders gemessen. Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = deutlich zu niedrig, 2 = etwas zu niedrig, 3 = richtig, 4 = etwas zu hoch, 5 = deutlich zu hoch. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = deutlich zu niedrig5 = deutlich zu hoch
Das Thermometer steckt ganz im Wasser; nach zwei Minuten wird es auf Augenhöhe abgelesen.
Ein Außenthermometer hängt den ganzen Nachmittag in der prallen Sonne.
Ein zimmerwarmes Thermometer wird in 40 °C warmes Wasser gehalten und schon nach zehn Sekunden abgelesen.
Ein kaltes Thermometer wird in eine kleine Tasse heißen Tee gestellt; es erwärmt sich dabei selbst und kühlt den Tee ab.
Das Fieberthermometer wird abgelesen, während die Hand es noch fest umschließt.
Überlegen ist hier schneller als Rechnen: Frage dich nur, ob das Thermometer selbst wärmer oder kälter ist als der Körper, den es messen soll — genau in diese Richtung geht der Messfehler.