Physik

Magnetismus Grundschule: Magnete erforschen

Magnetismus Grundschule: Magnete erforschen
Magnetismus Grundschule: Magnete erforschen
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Magnete wirken mit einer unsichtbaren Kraft. Sie ziehen einige Stoffe deutlich an, zum Beispiel Eisen und Stahl. Zwei Magnete können sich außerdem anziehen oder abstoßen. Hier lernst du, diese Wirkungen zu prüfen und richtig zu erklären.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Was bedeutet magnetisch?

Ein Magnet zieht nicht jeden Gegenstand an. Besonders deutlich wirkt er auf ferromagnetische Stoffe. Dazu gehören Eisen, Stahl, Nickel und Kobalt. Im Alltag genügt oft die kürzere Aussage: Diese Stoffe sind magnetisch beeinflussbar.

Definition

Magnetisch beeinflusst

Ein Material ist in diesem Wiki magnetisch beeinflusst, wenn ein Magnet es merkbar anzieht. Eisen und Stahl sind Beispiele. Aluminium ist ein Gegenbeispiel: Es wird von einem Magneten nicht merkbar angezogen.

Beispiel

Du hältst denselben Magneten nacheinander gleich nah an einen Eisennagel und an ein Stück Aluminiumfolie. Der Nagel wird angezogen, die Aluminiumfolie nicht. Damit hast du zwei unterschiedliche Materialreaktionen beobachtet.

Merke

Nicht das Aussehen eines Gegenstands entscheidet, sondern sein Material. Auch ein Gegenstand, der metallisch aussieht, muss nicht magnetisch beeinflusst sein.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelche Aussage passt zum Magnettest?
Lösung: Eisen wird merkbar angezogen, Aluminium nicht. — Ein Magnet wirkt merkbar auf bestimmte Stoffe. Eisen gehört dazu, Aluminium nicht.
Wie prüfst du Materialien fair?

Stell dir vor, ein Gegenstand wird angezogen, ein anderer aber nicht. Liegt das am Material oder daran, dass du den Magneten unterschiedlich nah gehalten hast? Ein fairer Versuch ändert nur das Material. Die übrigen Bedingungen bleiben gleich.

Du brauchst einen Magneten und eindeutig bekannte Proben, zum Beispiel einen Eisennagel, einen Gegenstand aus Stahl und Aluminiumfolie.

  1. Lege immer nur eine Probe auf dieselbe Stelle.
  2. Verwende für jede Probe denselben Magneten.
  3. Beginne jedes Mal im gleichen Abstand.
  4. Bewege den Magneten auf dieselbe Weise zur Probe.
  5. Notiere nur deine Beobachtung: „merkbar angezogen“ oder „nicht merkbar angezogen“.
  6. Wiederhole den Test, um die Beobachtung zu prüfen.
Beispiel

Unter gleichen Bedingungen werden der Eisennagel und der Stahlgegenstand merkbar angezogen. Die Aluminiumfolie wird nicht merkbar angezogen. Deshalb ordnest du Eisen und Stahl der Gruppe „magnetisch beeinflusst“ zu und Aluminium der Vergleichsgruppe.

Gut zu wissen

Eine Beobachtung beschreibt zuerst nur, was du wahrnimmst. Die Erklärung folgt danach: Die Proben reagieren verschieden, weil sie aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelZwei Gruppen erhalten verschiedene Ergebnisse für denselben Eisennagel. Was ist der beste nächste Schritt?
Lösung: Den Versuch mit demselben Magneten, demselben Abstand und derselben Bewegung wiederholen. — Eine faire Wiederholung hält die Bedingungen gleich. So prüfst du, ob die Beobachtung zuverlässig ist.
Wie wirken die Pole aufeinander?

Jeder Dauermagnet besitzt einen Nordpol und einen Südpol. An diesen beiden Stellen ist seine Kraft besonders stark. Die Buchstaben N und S kennzeichnen die Pole eindeutig; Farben können unterschiedlich verwendet werden.

Definition

Magnetpol

Ein Magnetpol ist eine Stelle besonders starker Magnetkraft. Jeder Dauermagnet hat einen Nordpol und einen Südpol.

Für zwei Magnetpole gilt:

  • Gleichnamige Pole stoßen sich ab: Nordpol und Nordpol oder Südpol und Südpol.
  • Ungleichnamige Pole ziehen sich an: Nordpol und Südpol.
Beispiel

Du näherst den Nordpol eines Magneten dem Nordpol eines zweiten Magneten. Die Magnete bewegen sich voneinander weg: Sie stoßen sich ab. Drehst du den zweiten Magneten um, stehen sich Nordpol und Südpol gegenüber. Nun ziehen sie sich an.

Merke

Gleich stößt gleich ab. Verschieden zieht sich an.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Jeder Dauermagnet hat einen und einen . Zwei gleichnamige Pole .

Lösungen: Lücke 1: Nordpol; Lücke 2: Südpol; Lücke 3: stoßen sich ab. Nord- und Südpol gehören zu jedem Dauermagneten. Gleichnamige Pole stoßen sich ab; ungleichnamige ziehen sich an.
Was zeigt ein Magnettest nicht?

Ein Magnettest beantwortet eine bestimmte Frage: Wird das Material merkbar von einem Magneten angezogen? Er prüft nicht, ob Strom durch das Material fließen kann.

Definition

Elektrische Leitung

Elektrische Leitung beschreibt, ob elektrischer Strom durch ein Material fließen kann. Das ist eine andere Materialeigenschaft als die magnetische Wirkung.

Aus „nicht merkbar magnetisch beeinflusst“ darfst du deshalb nicht „leitet keinen Strom“ folgern. Für die elektrische Leitung wäre ein anderer, dafür geeigneter Versuch nötig.

Beispiel

Die Aluminiumfolie wird im Magnettest nicht merkbar angezogen. Daraus folgt nur eine Aussage über ihre Reaktion auf den Magneten. Der Versuch liefert noch kein Ergebnis zur elektrischen Leitung.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelEin Gegenstand wird nicht merkbar vom Magneten angezogen. Was weißt du sicher?
Lösung: Unter den gewählten Bedingungen war keine merkbare magnetische Anziehung zu beobachten. — Eine Untersuchung beantwortet nur die Frage, für die sie aufgebaut wurde. Hier wurde magnetische Anziehung geprüft.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Magnetismus
    • Materialien prüfen
      • Eisen und Stahl: merkbar angezogen
      • Aluminium: nicht merkbar angezogen
      • Bedingungen gleich halten
    • Pole vergleichen
      • gleichnamig: abstoßen
      • ungleichnamig: anziehen
    • Aussage begrenzen
      • Magnettest prüft magnetische Anziehung
      • elektrische Leitung braucht einen anderen Test
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWelche Polpaarung stößt sich ab?
Lösung: Nordpol und Nordpol — Gleichnamige Pole stoßen sich ab. Nord–Nord und Süd–Süd sind die beiden Möglichkeiten.
Frage 2 von 3MittelDu willst Eisen, Stahl und Aluminium vergleichen. Welche Planung ist fair?
Lösung: Du hältst denselben Magneten aus demselben Abstand an jede Probe. — Für einen fairen Vergleich änderst du nur das Material. Magnet, Abstand und Bewegung bleiben gleich.
Frage 3 von 3SchwerEine Probe wird nicht merkbar angezogen. Jemand sagt: „Dann leitet sie auch keinen Strom.“ Wie antwortest du?
Lösung: Die Folgerung ist nicht erlaubt, weil der Magnettest nur magnetische Anziehung prüft. — Magnetische Wirkung und elektrische Leitung sind verschiedene Eigenschaften. Das Ergebnis eines Magnettests entscheidet nur über die beobachtete magnetische Anziehung.

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