1. Lernzielkontrolle - Mathe-Physik-Aufgaben
1. Lernzielkontrolle - Mathe-Physik-Aufgaben
1. Lernzielkontrolle - Mathe-Physik-Aufgaben
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Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Welches sind 1 Lichtquellen, welches sind 2 beleuchtete Körper ?<br />
Schreibe die richtige Ziffer in die Kreise.<br />
Sonne Autoscheinwerfer Fahrradrückstrahler LCD-Uhr<br />
Mond brennende Kerze Kometen Sterne Mars<br />
2. Warum sehen wir Gegenstände auch wenn sie selbst keine Lichtquellen sind ?<br />
3. Wie ist es möglich mit bloßem Auge auch am Tag Sterne zu sehen ?<br />
4. Erkläre warum es mittags bei bewölktem Himmel dunkler ist als bei wolkenlosem<br />
Himmel ?<br />
5. Nenne je drei Gegenstände aus Natur oder Technik die<br />
a) undurchsichtig b) durchscheinend c) durchsichtig sind<br />
6. Mit einem Versuchsaufbau sollen Kern- und Halbschatten erzeugt werden. Die Lichtquellen<br />
sind als punktförmig anzunehmen.<br />
a) Konstruiere das Schattenbild und kennzeichne genau die Schattenbereiche.<br />
b) Beschreibe den Unterschied zwischen Kern- und Halbschatten.<br />
7. Welche Geschwindigkeit hat das Licht in Luft bzw. im Vakuum ?<br />
8. Wie lange braucht Licht von der Erde zum Mond und wieder zurück zur Erde ?<br />
Gehe von einer Entfernung Erd – Mondoberfläche = 380 000 km aus.<br />
GP_A0300 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0300) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Gib folgende Zeiten an:<br />
a) Zeit, in der sich die Erde einmal um ihre Achse dreht.<br />
b) Zeit, in der die Erde einmal die Sonne umkreist.<br />
c) Zeit, in der der Mond einmal die Erde umkreist.<br />
2. Um wen dreht sich die Erde innerhalb von 24 Stunden ?<br />
3. Bei welcher Mondphase ist der Mond<br />
a) nicht zu sehen b) im Ganzen zu sehen<br />
4. Wie oft kommen Mondfinsternisse etwa vor ?<br />
5. Unter welchen Bedingungen kann eine totale Sonnenfinsternis beobachtet werden ?<br />
Fertige eine Skizze an aus der die Stellung von Sonne, Erde und Mond hervorgeht.<br />
Die Schattenzonen müssen erkennbar sein.<br />
6. Zeichne einen Halbmond bei abnehmender Mondphase.<br />
7. Zeichne eine schmale Mondsichel bei zunehmender Mondphase.<br />
8. Das Licht ist in der Lage viele Billionen Kilometer zurückzulegen (Sternenlicht).<br />
Warum reicht das Licht einer Taschenlampe nur wenige hundert Meter ?<br />
9. Ein 4 cm langer Stab wird von einer punktförmigen Lichtquelle beleuchtet, die 6 cm<br />
vom Stab entfernt ist.<br />
a) Welche Höhe hat der Schatten des Stabes auf dem Schirm ?<br />
b) Nun wird die Lichtquelle parallel zum Schirm verschoben.<br />
Wie verändert sich die Höhe h des Schattens ?<br />
Die Zeichnung ist nicht maßstäblich !<br />
GP_A0301 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0301) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Wie groß ist die durchschnittliche Entfernung zwischen<br />
a) Erde und Sonne ?<br />
b) Erde und Mond ?<br />
2. Wie viele Minuten benötigt das Licht der Sonne bis zur Erde ?<br />
3. Zeichne die Stellung von Sonne, Erde und Mond bei Neumond. Färbe die Stellen von<br />
Erde und Mond dunkel wo das Licht der Sonne nicht zu sehen ist.<br />
4. Unter welchen Bedingungen kann eine totale Mondfinsternis beobachtet werden ?<br />
Fertige eine Skizze an aus der die Stellung von Sonne, Mond und Erde hervorgeht.<br />
Die Schattenzonen müssen erkennbar sein.<br />
5. Erkläre das Zustandekommen einer<br />
a) partiellen Sonnenfinsternis<br />
a) partiellen Mondfinsternis<br />
6. Beschreibe mit Hilfe einer Zeichnung, welche Konstellation Sonne, Erde und Mond<br />
haben müssen, damit eine partielle Mondfinsternis beobachtet werden kann.<br />
Von welchem Standpunkt auf der Erde ist dieses Phänomen zu beobachten ?<br />
7. Warum und in welcher Farbe kann man den Mond bei einer totalen Mondfinsternis<br />
immer noch sehen ?<br />
8. a) Wie oft im Jahr kommt eine totale Sonnenfinsternis auf der Erde höchstens vor ?<br />
b) Warum sind totale Sonnenfinsternisse in Deutschland viel seltener als in a)<br />
9. Von der Erde aus sieht man stets dieselbe Seite des Mondes (Mondgesicht).<br />
Warum ist dies so, obwohl sich doch der Mond um die Erde dreht und sich die Erde<br />
auch noch um sich selbst dreht ?<br />
GP_A0302 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0302) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Wie breitet sich das Licht einer Kerze aus ?<br />
2. Ein Beamer wirft auf eine Leinwand ein Bild das von einem Computer erzeugt wird.<br />
Warum wird dieses Bild schwächer wenn man den Abstand des Beamers zur Leinwand<br />
hin vergrößert ?<br />
3. Erkläre mit Hilfe einer Skizze und kurzer Beschreibung, warum eine totale Sonnen-<br />
finsternis nur auf einem schmalen Streifen der Erde sichtbar ist.<br />
4. In welcher Mondphase kann es zu einer<br />
a) totalen Sonnenfinsternis b) totalen Mondfinsternis<br />
kommen ?<br />
5. Das unterschiedliche Aussehen des Mondes entsteht im Laufe eines Monats durch<br />
die verschiedenen Stellungen von Sonne, Mond und Erde zueinander.<br />
In der Zeichnung sind für einen Beobachter auf der Erde verschiedene Positionen<br />
dargestellt, die der Mond beim Umkreisen der Erde während eines Monats einnimmt.<br />
a) Ordne die Mondphasen A bis H den Stellungen 1 bis 8 des Mondes zu.<br />
b) Kennzeichne Neumond und Vollmond und gib an, wo zunehmende und wo<br />
abnehmende Mondphasen sind.<br />
GP_A0303 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0303) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Zeichne die beiden punktförmigen Lichtquellen ein, die den gezeichneten Schatten-<br />
raum erzeugen. Benenne die Schattenzonen.<br />
2. Eine Punktlichtquelle beleuchtet einen Körper. Sein Schatten fällt auf einen Schirm.<br />
Das Schattenbild wird größer, wenn man<br />
den Körper zum Schirm hin verschiebt,<br />
den Körper zur Lichtquelle hin verschiebt,<br />
den Schirm zum Körper hin verschiebt,<br />
den Schirm vom Körper weg bewegt,<br />
die Lichtquelle zum Körper hin verschiebt<br />
die Lichtquelle vom Körper weg bewegt<br />
GP_A0304 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0304) 1 (3) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
3. a) Wie viel Kilometer legt das Licht in einem Jahr zurück (Lichtjahr) ?<br />
b) Wie weit ist eine Galaxie von der Erde entfernt, wenn ihr Licht 1 Milliarde<br />
Jahre braucht um zu uns zu gelangen ?<br />
4. Wo und zu welchem Zweck werden Milchglasscheiben eingesetzt.<br />
Gib zwei Beispiele an.<br />
5. Zeichne mit Hilfe der Randstrahlen den entstehenden Lichtfleck auf dem Schirm.<br />
6. Licht trifft auf Körper verschiedener Farbe und Oberfläche.<br />
Von welchen Flächen wird das Licht überwiegend reflektiert, gestreut, absorbiert ?<br />
Oberfläche reflektiert gestreut absorbiert<br />
weiß<br />
schwarz<br />
rauh und dunkel<br />
glänzend und hell<br />
7. Nenne zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten, wie Licht von seinem geraden<br />
Weg abgelenkt werden kann.<br />
8. Das Licht einer Taschenlampe zeigt nebenstehenden Verlauf.<br />
Kreuze die Ursache an:<br />
Die Batterien sind sehr schwach.<br />
Das Licht wird durch ein Magnetfeld abgelenkt.<br />
Das Licht hat sehr starken Gegenwind.<br />
Das Licht verläuft nur geradlinig, die Zeichnung ist unmöglich.<br />
GP_A0304 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0304) 2 (3) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
9. Auf dem Kirchberg in Helmbrechts steht inmitten von Bäumen ein Turm. Die Bäume<br />
sind in der Zeichnung als schwarze Kreise dargestellt. Die Ansicht ist senkrecht von<br />
oben auf den Turm. Sechs Scheinwerfer werden so angebracht, dass mindestens drei<br />
von ihnen den Turm direkt anstrahlen. Die Lichtstrahlen gehen jeweils von der Mitte<br />
der Kreuze aus.<br />
Ermittle aus der Zeichnung ob mindestens drei Scheinwerfer den Turm direkt<br />
beleuchten. Zeichne die entsprechenden Lichtwege ein.<br />
GP_A0304 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0304) 3 (3) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten<br />
<strong>1.</strong> Blickt man durch eine sehr saubere dünne Glasscheibe, so ist sie beinahe unsichtbar.<br />
Warum ist dies so ?<br />
2. Aus der abgebildeten Säule kommen zwei<br />
Lichtstrahlen die von einer einzigen<br />
Punktlichtquelle stammen.<br />
Bestimme den Ort der Punktlichtquelle.<br />
3. Lochkamera<br />
a) Beschreibe ihre Wirkungsweise. Skizze !<br />
b) Nenne ihre Bildeigenschaften.<br />
c) Erkläre Vor- und Nachteile der Blendenöffnung.<br />
(große bzw. kleine Öffnung)<br />
4. In einem dunklen Lagerhaus gehen zwei Arbeiter auf Mäusejagd. Mit ihren<br />
Taschenlampen (punktförmige Lichtquelle) leuchten sie in die Halle. Fünf Mäuse<br />
(durch Kreise dargestellt) wollen sich noch schnell hinter einer Kiste verstecken.<br />
Die Arbeiter können nur dann eine Maus erkennen, wenn sie ganz oder teilweise von<br />
mindestens einer Taschenlampe direkt angestrahlt wird.<br />
Konstruiere die Lichtstrahlen der Taschenlampen, markiere oder benenne Kern-<br />
und Halbschatten und gib an wie viele Mäuse gesehen werden.<br />
GP_A0305 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0305) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
5. Setze dein Kreuz in die richtigen Felder:<br />
Bei Vollmond<br />
Bei Neumond<br />
Bei Halbmond<br />
Eine Sonnenfinsternis<br />
Eine Mondfinsternis<br />
gleichzeitig Sonnen-<br />
und Mondfinsternis<br />
6. Kreuze richtige Aussagen an:<br />
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
wird die Mondoberfläche von der Sonne angestrahlt<br />
ganz halb garnicht<br />
kann sich ereignen bei<br />
Vollmond Halbmond Neumond garnicht<br />
Bei einer Sonnenfinsternis steht der Mond zwischen Sonne und Erde.<br />
Bei einer Mondfinsternis steht die Erde zwischen Sonne und Mond.<br />
Zunehmender Mond entsteht dadurch, daß ein Teil des Erdschattens auf den<br />
Mond fällt.<br />
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Spiegel, Reflexion<br />
<strong>1.</strong> Gib das Reflexionsgesetz an. Verdeutliche es anhand einer Zeichnung.<br />
2. Welcher Strahl ist das Lot ?<br />
3. Zeichne ein Periskop (Grabenspiegel) mit seinem Lichtweg.<br />
4. Ein Spiegel ist drehbar gelagert.<br />
Am Drehpunkt trifft ein Lichtstrahl unter 30°<br />
(zum Lot) auf den Spiegel. Nun wird der<br />
Spiegel um 20° gedreht, während die<br />
Richtung des einfallenden Strahls gleich bleibt.<br />
Um welchen Winkel hat sich der reflektierte Strahl<br />
nun gedreht ?<br />
5. Wir betrachten einen Bleistift im Spiegel.<br />
Ergänze die Zeichnung mit dem virtuellen Bild des Bleistifts. Zeichne auch den<br />
Strahlenverlauf ein.<br />
GP_A0306 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0306) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
6. Für Messungen im Gelände werden<br />
Winkelspiegel verwendet.<br />
Konstruiere den Strahlengang in<br />
nebenstehender Zeichnung<br />
(Geodreieck).<br />
Der Lichtstrahl fällt im Punkt A unter<br />
30° zum Lot auf den Spiegel.<br />
Unter welchem Winkel kreuzen sich<br />
Einfallsstrahl und Reflexionsstrahl ?<br />
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
7. Auf einem gelben Karton steht OTTO, im Spiegelbild jedoch MOTA.<br />
Wie ist dies zu erklären ?<br />
GP_A0306 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0306) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Spiegel, Reflexion<br />
<strong>1.</strong> Konstruiere das Spiegelbild nebenstehender<br />
Figur mit dem Geodreieck.<br />
2. Je nach Lage von (ebenem) Spiegel,<br />
Gegenstand und Beobachter kann<br />
das Spiegelbild von einem Gegenstand<br />
vertauscht sein:<br />
Ο links und rechts<br />
Ο vorn und hinten<br />
Ο oben und unten<br />
Kreuze richtige Aussagen an !<br />
3. Klaus steht vor einem ebenen Spiegel. Sein Spiegelbild das er ansieht zeigt ihn<br />
vom Scheitel bis zum Hosengürtel.<br />
Klaus entfernt sich nun so 3 m vom Spiegel dass er sich immer noch darin sieht.<br />
Wie ändert sich sein Spiegelbild ? Begründung !<br />
4. Was versteht man bei einem Spiegel unter einem virtuellen Bild ?<br />
5. Was sind<br />
a) divergente Lichtbündel / Lichtstrahlen ?<br />
b) konvergente Lichtbündel / Lichtstrahlen ?<br />
6. An welcher Stelle der Wand muss ein Spiegel hängen, damit Luzia von ihrem Auge aus<br />
den leuchtenden Kreis K sieht ?<br />
GP_A0307 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0307) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
7. Angela und Beate können sich nur über den Spiegel sehen.<br />
An welcher Stelle des Spiegels sieht Angela ihre Freundin Beate und wo sieht Beate<br />
Angela ?<br />
8. Von der Stelle P aus soll ein Bild von einer Person betrachtet werden können.<br />
Direkt kann die Person das Bild nicht sehen weil ein Schrank dazwischen steht.<br />
Konstruiere mit dem Geodreieck die Lage und die Größe eines Spiegels die er<br />
mindestens haben muss damit das Bild sichtbar wird.<br />
GP_A0307 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0307) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Spiegel, Reflexion<br />
<strong>1.</strong> Die beiden Gehäuse enthalten Spiegel an denen die gezeichneten Lichtstrahlen<br />
umgelenkt werden. Vervollständige die beiden Zeichnungen mit den Spiegeln und<br />
dem entsprechenden Strahlenverlauf. Die Größe der Spiegel darf beliebig sein,<br />
jedoch so groß, dass sie gut erkennbar sind.<br />
2. Schreibe für die Buchstaben in nebenstehender<br />
Abbildung die richtigen Begriffe auf.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
f<br />
3. Oskar möchte sich in einem Spiegel vollständig sehen. Zeichne den Strahlengang und<br />
die Mindestgröße des Spiegels ein.<br />
GP_A0308 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0308) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
4. Ein ebener Spiegel ist gerade so groß, dass du dein Gesicht noch vollständig darin<br />
sehen kannst. Was kannst du tun, damit du mehr von dir im Spiegel siehst ?<br />
О weiter vom Spiegel entfernen<br />
О näher an den Spiegel herangehen<br />
О einen größeren Spiegel nehmen<br />
О einen kleineren Spiegel nehmen<br />
5. An einer Wand des Zimmers hängt ein Spiegel.<br />
Welchen Bereich des Raums kann ein Beobachter im Spiegel sehen der sich im<br />
Punkt A aufhält ? Markiere den Bereich farbig !<br />
Kann der Beobachter von A aus das Bild (zumindest teilweise) im Spiegel sehen ?<br />
Falls „nein“, wo könnte der Beobachter hingehen damit das Bild sichtbar ist ?<br />
Nach О oben О unten О links О rechts<br />
6. Mit einer Laser-Wasserwaage sollen die beiden Säulen S1 und S2 angestrahlt werden.<br />
Der Laserstrahl L soll am Spiegel reflektiert werden weil das direkte Anstrahlen nicht<br />
möglich ist.<br />
Konstruiere den Strahlenverlauf<br />
und markiere die Stellen am<br />
Spiegel die man mit dem<br />
Laser anvisieren muss.<br />
GP_A0308 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0308) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
<strong>1.</strong> Unter einer Abdeckung ist ein Spiegel<br />
angebracht.<br />
Zeichne den Strahlenverlauf bis zum<br />
Spiegel und konstruiere seine Lage.<br />
Die Länge des Spiegels ist frei wählbar.<br />
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Spiegel, Reflexion<br />
2. In einem dunklen abgewinkelten Gang<br />
sind zwei Spiegel angebracht.<br />
Kann man mit einer Taschenlampe<br />
die ein schmales Lichtbündel erzeugt<br />
von Punkt 1 aus den Punkt 2 anstrahlen ?<br />
Begründe deine Antwort mit dem Einzeichnen des Lichtwegs.<br />
3. Warum erscheinen die Spiegelbilder (eines ebenen Spiegels) von Gegenständen<br />
im Allgemeinen kleiner als das Original obwohl doch das Spiegelbild genau so groß<br />
ist wie der Gegenstand ?<br />
GP_A0309 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0309) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
4. Von den Positionen A, B und C aus soll mit Hilfe eines ebenen Spiegels ein<br />
Gegenstand betrachtet werden.<br />
Ist dies in der gegebenen Anordnung uneingeschränkt möglich ?<br />
Begründe deine Antwort mit Hilfe eingezeichneter Strahlengänge und nimm Stellung<br />
falls der Gegenstand nur mit Einschränkungen zu sehen ist.<br />
5. Welche Fahrzeuge haben an der Vorderseite einen Schriftzug in Spiegelschrift und<br />
warum ist dieses Wort in Spiegelschrift angebracht worden ?<br />
GP_A0309 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0309) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtbrechung<br />
<strong>1.</strong> Nenne die richtigen Bezeichnungen für a) bis g).<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
e‘)<br />
f)<br />
g)<br />
Wie lautet das physikalische Gesetz ?<br />
2. Kann ein Lichtstrahl folgenden Verlauf haben ?<br />
Falls ja, dann setze ein L für Luft und G für Glas an die richtige Seite;<br />
Falls nein, schreibe N in die Zeichnung.<br />
3. Ein Lichtstrahl trifft auf die Grenzfläche<br />
der beiden Medien Luft und Glas.<br />
a) Von welcher Seite kommt das Licht ?<br />
Zeichne die Richtungspfeile ein.<br />
b) Auf welcher Seite ist Luft, auf welcher<br />
Seite ist Glas ?<br />
c) Warum sind drei Linien zu sehen ?<br />
d) Kennzeichne alle Winkel; gib ihre<br />
Namen an.<br />
4. Ein Lichtstrahl fällt unter 60° zum Lot<br />
im Punkt A auf eine Glasplatte.<br />
Konstruiere den gesamten Lichtweg<br />
bis zum Austritt des Lichtstrahls aus<br />
der Glasplatte.<br />
(Brechungswinkel Luft - Glas: 35°)<br />
GP_A0311 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0311) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
5. Robinson möchte mit seinem Speer<br />
im 1m tiefen aber ruhigen Wasser<br />
einer Lagune auf Fischfang gehen.<br />
Ein Fisch, den er am Meeresboden<br />
sieht, soll in seiner Bratpfanne enden.<br />
Robinson wirft einen Speer in Blickrichtung<br />
zum Fisch ins Wasser.<br />
Zeichne den Fisch dort ein, wo er sich<br />
a) tatsächlich aufhält<br />
b) scheinbar befindet<br />
Brechungswinkel Luft-Wasser: 30°<br />
c) Welchen Vorteil hätte Robinson<br />
gehabt, wenn er mit einer Laserharpune<br />
auf Fischfang gehen<br />
könnte ?<br />
6. Auf einen halbzylindrischen Glaskörper<br />
fallen drei schmale und parallele<br />
Lichtbündel so, dass sie sich genau im<br />
Mittelpunkt der Kreislinie treffen.<br />
Skizziere jeweils den Verlauf der<br />
Lichtbündel im und außerhalb des<br />
Glaskörpers.<br />
Begründe dein Ergebnis.<br />
Brechungswinkel Glas – Luft: 52°<br />
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
GP_A0311 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0311) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtbrechung<br />
<strong>1.</strong> Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser kann auftreten,<br />
wenn der Lichtstrahl<br />
О flach auf die Grenzfläche trifft<br />
О steil auf die Grenzfläche trifft<br />
О aus dem Wasser kommt<br />
О ins Wasser eintritt<br />
О zwischen Luft und Wasser gibt es keine Totalreflexion<br />
О Totalreflexion tritt immer auf, ganz gleich woher das Licht auf die Grenzfläche trifft<br />
2. Beschreibe mit eigenen kurzen Sätzen die Bedingungen für eine Totalreflexion ?<br />
Wie groß ist in diesem Fall der Grenzwinkel beim Übergang Glas / Luft ?<br />
3. Nenne zwei Beispiele für das Auftreten einer Totalreflexion.<br />
4. Parallele Lichtstrahlen fallen jeweils bei A auf einen Glaskörper und treten bei B<br />
wieder aus. Zeichne die beiden (jetzt noch verdeckten) Glaskörper.<br />
5. Ein sehr schmales paralleles Lichtbündel trifft unter 20° auf ein Glasprisma.<br />
Konstruiere (Geodreieck) den genauen Lichtweg durch das Prisma.<br />
Der Brechungswinkel beträgt 12°.<br />
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
6. Konstruiere (Geodreieck) den genauen Verlauf des Lichtwegs durch das Glasprisma.<br />
Trage auch die Beträge der Einfalls- / Reflexionswinkel in die Zeichnung ein.<br />
Lichtanteile, die reflektiert werden, zeichne als Strichlinie.<br />
Nutze das gegebene Diagramm zur Bestimmung des Brechungswinkels.<br />
7. Ein Lichtbündel trifft schräg auf einen Glaskörper.<br />
Was kann mit diesem Lichtbündel passieren ?<br />
8. Zeichne den typischen Lichtverlauf an einem Umkehrprisma (Reflexionsprisma)<br />
und beschreibe diesen (Brechzahl Luft / Glas: 45° / 26°).<br />
GP_A0312 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0312) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtbrechung, Linsen<br />
<strong>1.</strong> Trage die durch Buchstaben markierten Begriffe für eine (dünne) Sammellinse ein.<br />
b f<br />
g k<br />
m n<br />
o p<br />
B G<br />
F M<br />
2. a) Was ist der Brennpunkt, was ist die Brennweite einer Sammellinse ?<br />
b) Erkläre den Begriff Brennebene einer Sammellinse.<br />
c) Ein paralleles Lichtbündel trifft auf eine achsensymmetrische Linse mit der<br />
Brennweite f 2,5 cm . Um welchen Linsentyp handelt es sich hierbei ?<br />
3. Erkläre mit knappen Sätzen den Unterschied zwischen einer Sammellinse und einer<br />
Zerstreuungslinse.<br />
4. Nenne Unterschiede zwischen reellen und virtuellen Bildern.<br />
Wann entsteht ein reelles und wann ein virtuelles Bild bei einer Sammellinse ?<br />
GP_A0313 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0313) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
5. Welchen Einfluss auf die Brennweite einer bikonvexen Sammellinse hat die<br />
Krümmung ihrer Oberflächen ?<br />
6. Bei zwei äußerlich identischen Sammellinsen ist jedoch die Brennweite unterschiedlich.<br />
Welchen Grund könnte es geben ?<br />
7. In nachfolgender Abbildung sind mehrere Linsenformen im Schnitt dargestellt.<br />
a) Welche Linsentypen wirken als Sammellinsen, welche als Zerstreuungslinsen ?<br />
b) Weise jeder Linsenform den richtigen Begriff zu:<br />
plankonvex, plankonkav, bikonvex, bikonkav, konkavkonvex, konvexkonkav<br />
GP_A0313 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0313) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
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<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtbrechung, Linsen<br />
<strong>1.</strong> Konstruiere das Bild des Punktes A und benenne die verwendeten Strahlen.<br />
2. Bei der Abbildung durch eine dünne Sammellinse sind gegeben:<br />
G 3cm, g 7cm, f 2 cm<br />
Bestimme durch exakte Konstruktion die Werte für die Bildgröße und Bildweite.<br />
3. Konstruiere das Bild mit Hilfe von Parallel- und Brennpunktstrahlen.<br />
Vervollständige die Beschriftung mit b, f, g und B.<br />
4. Ein leuchtender Körper K ist zunächst mehr als die doppelte Brennweite von einer<br />
Sammellinse entfernt. Der Körper nähert sich nun der Linse an, bis die Gegenstandsweite<br />
g gerade noch etwas größer ist als die einfache Brennweite f.<br />
Wie bewegt und verändert sich das von der Sammellinse erzeugte Bild bei diesem<br />
Vorgang ? Beschreibe folgende Zustände:<br />
a) g > 2 f b) 2 f > g > f<br />
GP_A0314 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0314) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
5. Ein Gegenstand G wird durch die symmetrische Sammellinse auf das Bild B<br />
abgebildet. Konstruiere die Brennpunkte der Linse. Trage b, f und g ein.<br />
6. Zwei Sammellinsen L1 und L2 mit den Durchmessern d1 50cm, d2 40cm,<br />
f1 20cm, f2 10cmstehen<br />
60 cm voneinander entfernt.<br />
Bestimme den Ort einer leuchtenden Kugel, damit 20 cm hinter L2 (Linse 2) und 15 cm<br />
unterhalb der optischen Achse ein reelles Bild der Leuchtquelle entsteht.<br />
Löse die Aufgabe durch eine Konstruktion im Maßstab 1:10.<br />
7. Auf eine Sammellinse fällt ein achsparalleles Lichtbündel mit kreisförmigem Querschnitt<br />
und Durchmesser d. Hinter der Linse wird ein Schirm so weit verschoben, bis sich auf<br />
ihm eine leuchtende Kreisscheibe des Durchmessers d abbildet. Der Abstand Linse –<br />
Schirm sei a.<br />
Wie groß ist die Brennweite der Linse ? Fertige eine entsprechende Skizze an.<br />
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Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - Lichtbrechung, Linsen<br />
<strong>1.</strong> Vervollständige die nachfolgenden Sätze, sodass sich eine sinnvolle physikalische<br />
Aussage ergibt.<br />
a) Sieht man mit einer Sammellinse nur ein virtuelles Bild, so befindet sich der<br />
Gegenstand …<br />
b) Ist der Gegenstand sehr weit von der Linse entfernt, so erhält man auf dem<br />
Schirm …<br />
c) Verkleinert man die Bildweite, so bedeutet dies für die Gegenstandsweite, …<br />
d) Das Bild ist ebenso groß wie der Gegenstand, wenn dieser …<br />
e) Erhält man ein vergrößertes, reelles Bild, so befindet sich der Gegenstand …<br />
f) Ist das Bild genauso weit von der Linse entfernt wie der Gegenstand, so erhält<br />
man …<br />
g) Ist der Gegenstand von der Linse genau die doppelte Brennweite entfernt,<br />
so ist das Bild …<br />
2. Anna bildet mit Hilfe einer Sammellinse der Brennweite f 40cm einen leuchtenden<br />
Gegenstand scharf auf einem Schirm ab. Dabei ist die Bildweite kleiner als die<br />
Gegenstandsweite. Gib mit Hilfe von Ungleichungen an, für welche Werte von g<br />
und b dieser Fall möglich ist.<br />
3. a) Gegeben ist eine Lampe und ein Schirm im Abstand von 60 cm.<br />
Wo muss man eine Sammellinse platzieren und welche Brennweite muss die<br />
Linse haben, damit auf dem Schirm ein Bild der Lampe ebenso groß ist wie die<br />
Lampe selbst ?<br />
b) Die Linse wird nun 5 cm zur Lampe hin verschoben. Um auf dem Schirm weiterhin<br />
ein scharfes Bild erhalten muss auch der Schirm verschoben werden.<br />
Beschreibe in kurzen Sätzen alles über Art und Lage des nun entstandenen Bildes.<br />
4. Weshalb nennt man konkave Linsen auch Zerstreuungslinsen ?<br />
Wie sind diese zu erkennen ?<br />
5. Zeichne in die Skizze jeweils<br />
einen Brennpunktstrahl und<br />
einen Mittelpunktstrahl ein.<br />
Beschreibe deren Verlauf.<br />
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6. Ein achsenparalleles Lichtbündel<br />
fällt auf eine Zerstreuungslinse und<br />
wird an ihr gebrochen.<br />
Zeichne in die nebenstehende Skizze<br />
den Verlauf von mindestens fünf<br />
Lichtstrahlen und beschrifte die<br />
Skizze.<br />
7. Gegeben ist eine Zerstreuungslinse.<br />
a) Konstruiere den weiteren Verlauf<br />
der Lichtstrahlen und .<br />
b) Konstruiere den Strahlengang<br />
eines Lichtstrahls, der nach der<br />
Linse durch den Punkt T verläuft.<br />
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
GP_A0315 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0315) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
<strong>1.</strong> Benenne mindestens 6 Teile des Auges.<br />
1 ……………………………………………<br />
2 ……………………………………………<br />
3 ……………………………………………<br />
4 ……………………………………………<br />
5 ……………………………………………<br />
6 ……………………………………………<br />
7 ……………………………………………<br />
8 ……………………………………………<br />
9 ……………………………………………<br />
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
Optik - das Auge des Menschen<br />
10 ……………………………………………<br />
11 ……………………………………………<br />
12 ……………………………………………<br />
13 ……………………………………………<br />
2. Erkläre die Funktion folgender Teile des Auges:<br />
a) Linse<br />
b) Netzhaut<br />
c) Iris mit Pupille<br />
3. Die nebenstehende Skizze zeigt einen Augapfel,<br />
bei dem sich die parallel eintreffenden Lichtstrahlen<br />
nicht auf der Netzhaut treffen weil der Augapfel<br />
zu lang ist.<br />
a) Um welche Art der Fehlsichtigkeit handelt<br />
es sich hierbei ?<br />
b) Mit welchem Linsentyp könnte man den Fehler<br />
korrigieren ?<br />
4. Was versteht man beim menschlichen Auge unter Akkomodation ?<br />
Was geschieht dabei im Auge ?<br />
GP_A0316 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0316) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de
Gymnasium<br />
<strong>1.</strong> <strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Klasse 7 / G8<br />
5. Beschreibe die beiden Ursachen der Weitsichtigkeit beim menschlichen Auge.<br />
Wie kann man die Auswirkung der Weitsichtigkeit beheben ?<br />
Wie groß ist die Brennweite einer Linse mit der Angabe 4,0 dpt ?<br />
6. Ist das Bild auf der Netzhaut eines menschlichen Auges<br />
- seitenverkehrt ?<br />
- kopfstehend ?<br />
- Beides, also seitenverkehrt und kopfstehend ?<br />
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