Physik ... überall 6


Optik

Licht und Sehen 9
Lichtquellen und Sehvorgang 9
Licht ist unsichtbar! 10
Streifzug: Geschichte der Lampen 10
Streifzug: Lichtquellen am Himmel 11

Lichtausbreitung 12
Wie breitet sich Licht aus? 12
Streifzug: Blick in die Vergangenheit 13
Versuche und Aufträge: Lichtausbreitung 13
Gegenstände - vom Licht getroffen, vom Auge gesehen 14
Versuche und Aufträge 15

Licht und Schatten 16
Streifzug: Schattenfreie Beleuchtung 18
Versuche und Aufträge: Schatten 19
Streifzug: Schatten von Erde und Mond 20

Reflexion 22
Eigenschaften des Spiegelbildes 22
Spiegel täuschen uns 23
Versuche und Aufträge: Spiegelbild 23
Das Reflexionsgesetz 24
Streifzug: Unerwünschte Spiegelungen 25
Versuche und Aufträge: Reflexion 25
Wie entsteht das Spiegelbild? 26
Spiegel für große und kleine Leute 26
Pinnwand: Sehen und gesehen werden 27
Pinnwand: Spiegel 28

Brechung - Der Knick in der Optik 30
Licht an der Grenzfläche Luft-Wasser 30
Licht an anderen Grenzflächen 31
Die planparallele Platte 32
Das Prisma 32
Versuche und Aufträge: Brechung 33
Werkzeug: Protokollieren von Versuchen 34
Sammellinsen 36

Wie Bilder entstehen 38
Die Lochkamera 38
Linsen machen bessere Bilder 39
Bildkonstruktion mithilfe der Geometrie 40
Versuche und Aufträge: Bilder und Bildentstehung 41
Zerstreuungslinsen 42
Streifzug: Bildkonstruktion bei Zerstreuungslinsen 42
Übersicht über Art, Lage und Größe der Bilder bei der Abbildung durch Linsen 43

Das Auge 44
Der Bau des Auges 44
Entfernungsanpassung 45
Helligkeitsanpassung 45
Sehfehler und ihre Korrektur 46
Streifzug: Probleme mit dem Kleingedruckten 47

Optische Geräte 48
Fotoapparat und Digitalkamera 48
Projektoren 49
Der Sehwinkel 50
Die Lupe 50
Fernrohre 51

Farben 52
Das Spektrum von weißem Licht 52
Streifzug: Wie entsteht ein Regenbogen? 53
Farbaddition 54
Farbsubtraktion 55
Versuche und Aufträge: Farben 55
Streifzug: Grenzen unseres Sehens 56
Streifzug: Farbwahrnehmung 57
Pinnwand: Farben und Licht 58
Durchblick: Vom Fragen zum Wissen oder Wie Naturwissenschaftler arbeiten 59

Prüfe Dein Wissen: Optik 60


Der elektrische Stromkreis

Bestandteile eines Stromkreises 63
Der elektrische Stromkreis 64
Versuche und Aufträge: Elemente elektrischer Stromkreise 65
Schalter 66
Werkzeug: Zeichnerische Darstellung von Schaltungen 66
Streifzug: Schalter machen Logik 67
Lampen im Stromkreis 68
Versuche und Aufträge: Reihen- und Parallelschaltung 68
Pinnwand: Lampen 69
Versuche und Aufträge: Komplizierte Schaltungen 70
Streifzug: Schalter 70

Die Wege des elektrischen Stromes 71
Elektrische Leiter und Nichtleiter 71
Versuche und Aufträge: Leitfähigkeit verschiedener Stoffe 72
Streifzug: Kabel 72
"Halbe" Leitung - ganzer Stromkreis 73
Streifzug: Die Fahrradbeleuchtung 74

Elektrische Ladung 75
Laden durch Reiben 75
Atombau und Ladung 76
Strömen wirklich Elektronen im Kreis? 77

Stromwirkungen 78
Wärmewirkung 79
Sicherungen und Schalter 80
Lichtwirkung 81
Energiewandler 81
Chemische Stromwirkung 82
Streifzug: Rostschutz und Silberlöffel 83
Stromkreise im Haushalt 84
Elektrogeräte unter der Lupe 85
Gleich- und Wechselstrom 86
Streifzug: Energiesparmaßnahmen 86
Durchblick: Sich ein Bild machen 87

Eigenschaften von Magneten 88
Magnete 88
Magnetpole 88
Es gibt nur zwei Pole 89
Anziehung und Abstoßung 89
Magnetisieren und Entmagnetisieren 90
Versuche und Aufträge: Magnete 91
Pinnwand: Einsatzmöglichkeiten von Magneten 91
Magnetfeld und Feldlinien 92
Streifzug: Das Magnetfeld der Erde 93
Der Elektromagnet 94
Anwendungen von Elektromagneten 95
Streifzug: Von OERSTEDs Entdeckung zum Morseapparat 97

Größen des Stromkreises 98
Antrieb und Hemmung im elektrischen Stromkreis 98
Die elektrische Stromstärke 99
Versuche und Aufträge: Messung der Stromstärke 102
Pinnwand: Stromstärke 103
Die elektrische Spannung 104
Streifzug: Energie aus Batterien 105
Pinnwand: Kontaktspannung 106
Streifzug: Elektrische Quellen in Natur und Medizin 107
Der elektrische Widerstand 108
Versuche und Aufträge: Elektrischer Widerstand 108
Der Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand 109

Gefahren durch elektrischen Strom 110
Gefahrensituationen und Gefahrenursachen 110
Gefahren für den Menschen 111

Prüfe Dein Wissen: Der elektrische Stromkreis 112


Kräfte

Wiederholung 115

Bewegungen 116
Beschreibung von Bewegungen 117
Versuche und Aufträge: Bewegungen 117
Die Geschwindigkeit 118
Pinnwand: Geschwindigkeiten und ihre Messung 119
Werkzeug: Erstellen und Interpretieren von Diagrammen 120
Ungleichförmige Bewegungen 121
Die Beschleunigung 122
Pinnwand: Beschleunigungen und Verzögerungen 123
Versuche und Aufträge: Beschleunigungen 123
Pinnwand: Abstand ist der beste Schutz 124

Kraftwirkungen 125
Bewegungsänderungen 125
Formänderungen 126
Streifzug. Federn überall 126
Streifzug: Physik auf der Straße 127

Kraftmessung 128
Wie groß ist eine Kraft? 128
Kraft hat eine Richtung 129
Kraftdarstellung durch Pfeile 129
Streifzug: Wie verformbar ist ein Mensch? 130
Versuche und Aufträge: Kraftwirkungen und Kraftmessung 130
Pinnwand: Kräfte bei Pflanzen 131
Das Hooke'sche Gesetz 132
Werkzeug: Von der Proportionalität zur Formel 132
und wenn keine Kräfte wirken? 134
Ein Körper - zwei Kräfte 134
Streifzug: Verkehrssicherheit 135

Die Newton'schen Gesetze 136
Kraft und Beschleunigung 136
Masse und Beschleunigung 136
Das Newton'sche Grundgesetz 137
Der Trägheitssatz 137
Das Wechselwirkungsgesetz 138
Streifzug: Der erste Mondflug 139

Die Gewichtskraft 140
Körper werden von der Erde angezogen 140
Die Richtung der Gewichtskraft 141
Streifzug: Schwerelosigkeit 141
Masse und Gewichtskraft 142
Pinnwand: Waagen 143
Alle Körper ziehen einander an 144
Versuche und Aufträge: Masse und Gewichtskraft 144
Fallbewegungen 145
Versuche und Aufträge: Fallbewegungen 145
Streifzug: Die Väter der Mechanik 146

Kraftarten und ihre Ursachen 148
Elektrische Kräfte 148
Magnetische Kräfte 149
Streifzug: lonenbindung 149
Reibung 150
Pinnwand: Reibung 151
Versuche und Aufträge: Reibung 151
Kräfte und ihre Ursachen im Überblick 152
Werkzeug: Hyperlink-Seiten selbst gemacht 153

Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften 154
Zwei Kräfte - eine Wirkung 154
Versuche und Aufträge 155
Eine Kraft - mehrere Komponenten 156
Wo sind die Wirkungslinien? 157
Streifzug: Segeln gegen den Wind 157

Prüfe dein Wissen: Kräfte 158

Stichworte 160