Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Uczniowie szkół podstawowych - projekt modelowania gliny elektrycznej
- Uczniowie klasy średniej - projekt generatora silnika elektrycznego
- Uczniowie szkół średnich - projekt dotyczący diod przegrzania
Projekty naukowe z udziałem elektroniki oferują ekscytujące i interesujące sposoby uczenia się o elektryczności. Tego rodzaju praktyczne projekty pozwalają uczniom poznać jedną z największych sił napędzających współczesny świat. Eksperymenty naukowe skoncentrowane na elektryczności są proste lub złożone, w zależności od skali modelu lub innych budowanych obiektów i rodzaju potrzebnych materiałów.
Uczniowie szkół podstawowych mogą dodawać komponenty elektryczne do modelowania rzeźb z gliny za pomocą prostych technik i gliny przewodzącej prąd dostępny w Internecie lub w sklepach hobbystycznych. Dla uczniów gimnazjów i szkół średnich bardziej odpowiednie mogą być bardziej złożone projekty, takie jak zbudowanie własnego prostego silnika lub rejestrowanie czasu, przez jaki diody przestają działać pod wpływem wysokiej temperatury.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Studenci w każdym wieku mogą dowiedzieć się o elektryczności w praktyczny sposób, realizując projekt naukowy dotyczący elektryczności. Uczniowie szkół podstawowych mogą dodawać ruch i światła do modelowania rzeźb z gliny, uczniowie szkół średnich mogą budować własne proste silniki, a uczniowie szkół średnich mogą mierzyć, ile czasu potrzeba, aby diody przestały działać, gdy są podniesione do wysokich temperatur.
Uczniowie szkół podstawowych - projekt modelowania gliny elektrycznej
Pomysł dodania ruchu lub świateł do modelowania glinianych rzeźb prawdopodobnie podnieci uczniów szkół podstawowych. Ten projekt oferuje studentom ciekawy sposób na uzyskanie podstawowej wiedzy na temat prostych, równoległych i szeregowych obwodów elektrycznych, a także stworzenie projektu, który lubią prezentować swoim rówieśnikom. W ramach tego projektu uczniowie mogą zakupić elektryczny zestaw do modelowania, dostępny online lub w sklepie hobbystycznym. Takie zestawy zwykle obejmują baterie, akumulator, światła LED, brzęczyk, jeden mały silnik i przepisy na wytwarzanie zarówno przewodzących, jak i izolacyjnych glinek modelarskich ze składników w kuchni. (Zobacz zasoby)
Rozpocznij projekt, postępując zgodnie z przepisem, aby stworzyć dwie różne wersje gliny. Włóż baterie do zestawu baterii, co pozwoli na utworzenie obwodu z użyciem obu rodzajów gliny. Zrób dwie grudki gliny przewodzącej i jedną grudkę gliny izolacyjnej. Przyklej trzy grudki gliny razem z gliną izolacyjną na środku. Przyklej każdy metalowy pręt przymocowany do poszczególnych przewodów z zestawu akumulatorów - jeden czerwony i jeden czarny - do każdej z przewodzących glinianych brył, a następnie wybierz z zestawu lampkę LED.
Światło powinno mieć dwa druty wystające z podstawy, zwane przewodami. Wsunąć dłuższy przewód, dodatni lub czerwony, w bryłę gliny przewodzącej, która ma już czerwony przewód z akumulatora. Włóż krótszy przewód ze światła do bryły modeliny za pomocą czarnego drutu z akumulatora. Dioda LED nie zaświeci się, jeśli połączysz przewody z niewłaściwymi przewodami. Włącz akumulator, aby włączyć światło LED.
Możesz teraz eksperymentować z silnikiem, brzęczykami i innym sprzętem z zestawu. Spróbuj uformować glinę w różne kształty lub dodaj ruch wraz ze światłami. Zwróć uwagę na wpływ różnych kształtów gliny na sukces obwodów. Zaprezentuj swoje odkrycia wraz z co najmniej jednym udanym modelem gliny elektrycznej jako projekt naukowy.
Uczniowie klasy średniej - projekt generatora silnika elektrycznego
Za pomocą zaledwie kilku prostych materiałów uczniowie gimnazjum, którzy już znają podstawowe zasady elektryczności, mogą zbudować własny funkcjonalny generator silnika. Uczniowie mogą obserwować, jak niewielkie zmiany wpływają na obroty silników, i eksperymentować, aby zobaczyć, jak szybko mogą sprawić, że silnik będzie pracował.
Do tego projektu uczniowie będą potrzebować prostego zestawu silnika, takiego jak te dostępne online lub w sklepie modelarskim lub hobbystycznym. Zestawy te zwykle obejmują drut magnetyczny, spinacze, magnesy neodymowe, kompas i papier ścierny, a także elementy montażowe. Oprócz tych materiałów studenci będą również potrzebować nożyczek, małego kołka (takiego jak czapka z markera), linijki, kawałka tektury o wymiarach 2 na 3 cale, taśmy elektrycznej i baterii C.
Korzystając z powyższych materiałów, uczniowie owijają drut wokół małego kołka, aby utworzyć elektromagnes z osiami (długości prostego, nieskręconego drutu) z każdej strony. Powłoki izolujące elektryczność przewodów należy usunąć z końców osi. Wykonaj wsporniki osi z spinaczy biurowych i przyklej je do akumulatora. Ustaw trzy magnesy neodymowe na akumulatorze i zrównoważ elektromagnes na podstawie, powodując jego wirowanie.
Po zbudowaniu silnika uczniowie mogą eksperymentować, dodając lub usuwając magnesy i obserwując, jak ich kompas reaguje na różne zmiany wprowadzone w silniku. Studenci powinni przedstawić swoje odkrycia, a także sam gotowy silnik, jako projekt naukowy. Filmy z różnych konfiguracji silnika stanowią dobry dodatek do ukończonego projektu.
Uczniowie szkół średnich - projekt dotyczący diod przegrzania
Ten projekt wymaga od uczestnika doświadczenia w dziedzinie elektroniki. Wymaga również specjalistycznego sprzętu ze sklepów elektronicznych i podstawowych zasad bezpieczeństwa, co oznacza, że ten projekt działa najlepiej dla uczniów szkół średnich.
Projekt koncentruje się na elektronice i ogrzewaniu. Podczas budowy obwodu elektronicznego z lutownicą przewody bardzo się nagrzewają. Celem tego projektu jest określenie, ile czasu zajmuje przegrzanie urządzenia półprzewodnikowego. Aby to ustalić, uczniowie potrzebują 10 diod 1N4001, baterii 9 V i zacisków baterii, multimetru cyfrowego, rezystorów 10 1 MΩ, kilku krótkich odcinków drutu, lutownicy, lutu bezołowiowego, małego imadła, opasek kablowych , termometr bezpieczny dla piekarnika, stoper i piekarnik kuchenny.
Skalibruj diody, najpierw podłączając je do niskoprądowego źródła zasilania akumulatorowego, a następnie ustawiając je w piekarniku w niskiej temperaturze - do 170 stopni - aż wszystkie będą miały tę samą temperaturę. Podłącz lutownicę, aby ją podgrzać, a gdy osiągnie temperaturę, dotknij ją na jednej z diod przez jedną sekundę, a następnie zanotuj wszelkie zmiany odczytu napięcia za pomocą multimetru.
Powtórz ten proces dla każdej diody. W następnym kroku zmień czas, w którym lutownica dotyka diody, i zmierz wyniki za pomocą multimetru. Zwróć uwagę, ile czasu zajmuje, zanim każda dioda osiągnie temperaturę, w której nie daje już odczytu napięcia. Zanotuj swoje odkrycia i zaprezentuj je jako projekt naukowy wraz z pomocami wizualnymi.