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Reihen- und Parallelschaltung mit Crocodile Physics.


Die Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen und Geräten macht Schülerinnen und Schülern immer wieder Probleme.

Daran sind teilweise auch mathematische Defizite bei vielen Schülerinnen und Schülern (1/R - Gesetz) schuld.
Ein wichtiger Grund dafür ist aber sicher auch, dass die Schaltungen verzweigter und damit unübersichtlicher werden. Meist werden darüber hinaus auch noch mehrere (Teil-)spannungen und (Teil-)ströme gemessen.

Die Umsetzung des Schaltbildes von der Tafel oder dem Arbeitsblatt in einen realen Versuchsaufbau wird deutlich schwieriger als bei ganz einfachen Stromkreisen.

Das Schaltbild an der Tafel läßt es nicht zu, Werte zu verändern, um zu sehen, welchen Einfluß dies auf die Gesamtschaltung hat.

Hier wurden die Grenzen überschritten!

Umgekehrt sind im Realexperiment solche Werte (z.B. Widerstände) zwar schnell geändert, die Auswirkungen dieses Eingriffes für die Gesamtschaltung ist für Schülerinnen und Schüler jedoch kaum zu überblicken.

Simulationen mit Crocodile Physics können helfen diese Lücke zu schließen.
Werden Grenzwerte überschritten wird dies von Programm durch "virtuelle Rauchwolken" deutlich signalisiert. (vgl. Bild)

Die Fähigkeiten im Umgang mit Berechnungen zur Reihen- und Parallelschaltung werden so gefestigt. Dabei sind beide Wege denkbar:

  • die Schüler führen Berechnungen oder Messungen aus und kontollieren ihre Ergebnisse mit Crocodile Physics.
  • sie simulieren eine Schaltung zunächst, bevor sie die Rechnung von Hand nachvollziehen oder im Realexperiment überprüfen.

Die hier angebotenen Aufgabenblätter und Crocodile Physics Dateien (dafür benötigt man natürlich das Programm selbst !) stammen von StD. Wolfgang Zeh vom Schelztor Gymnasium, Esslingen / Neckar.

Thema Aufgabenblatt Crocodile Clips
Glühlampe :
Stom und Spannung
an einem Widerstand
Strom_Spannungsmessung_an_Wid.cyp Cyp-Datei
Stromstärke und Spannung
an einer Glühlampe
Strom_Spannungsmessung_an_Gluehlampe.cyp Cyp-Datei
Reihen- und Parallelschaltung :
Reihenschaltung zweier Widerstände Reihenschaltung und Parallelschaltung verschiedener Glühlampen (Praktikum Realexperiment)

reihe_parallel.pdf
Reihenschaltung1.cyp Cyp-Datei
Parallelschaltung zweier Widerstände Parallelschaltung1.cyp Cyp-Datei
Anspruchsvollere Schaltungen :
Zwei Widerstände in Reihe
- ein Widerstand dazu parallel
Reihe_Parallel_1.cyp Cyp-Datei
Zwei Widerstände parallel
- ein Widerstand dazu in Reihe
Reihe_Parallel_1.cyp Cyp-Datei
Schwierigere Schaltungen :
Parallelschaltung zweier Reihenschaltungen
(Brückenschaltung)
4_Wid_1.cyp Cyp-Datei
Reihenschaltung zweier Parallelschaltungen 4_Wid_2.cyp Cyp-Datei

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