Zawartość
Uczenie się o elektryczności przez budowanie obwodów elektrycznych to najlepszy sposób, aby pokazać dzieciom, jak działa elektryczność. Uczniowie muszą zrozumieć, że elektrony skaczą w powietrzu do dodatnio naładowanego atomu i muszą poczekać, aż pojawi się mostek między obszarami ujemnymi i dodatnimi, aby zakończyć cykl. Ten most nazywa się obwodem. Kiedy uczniowie uczą się, jak nawiązać połączenie lub mostek poprzez eksperyment lub projekt naukowy, dowiadują się, w jaki sposób energia elektryczna przepływa przez obwód, aby można ją było wykorzystać do codziennych potrzeb i działań.
Jaśniejsza żarówka
W tym eksperymencie potrzebujesz obwodu z komorą baterii, przełącznikiem i gniazdkiem żarówki. Większość nauczycieli przedmiotów ścisłych i nauczycieli ma takie proste obwody dostępne w klasie. Pomóż uczniom napisać ich hipotezę, aby odzwierciedlić to, co według nich stanie się z jasnością żarówki, gdy będą używać akumulatorów o większym napięciu. Rozpocznij od akumulatora o napięciu 1,5 V, umieszczając go w komorze akumulatora w obwodzie. Poproś uczniów, aby w dzienniku naukowym odnotowali obserwacje dotyczące jasności żarówki. Teraz przełącz się na 3-woltowy akumulator i porównaj jasność żarówki z jasnością 1,5-woltowego akumulatora. Na podstawie ustaleń wyciągnij wnioski dotyczące używania akumulatorów o jeszcze wyższych napięciach. Poproś uczniów, aby zapisali swoje wyniki w czasopiśmie naukowym.
Eksperyment w obwodzie
Zbudowanie prostego obwodu to sposób, w jaki Thomas Edison dokonałby swoich odkryć na temat elektryczności. W tym eksperymencie możesz zbudować obwód podobny do tego, którego Edison użyłby w swoich laboratoriach. Do tego projektu potrzebna będzie żarówka typu penlight, bateria latarki, dwa 6-calowe kawałki drutu, taśma przytrzymująca drut na końcu baterii, mały kawałek płaskiego metalu, dwa pinezki i mały klocek z drewna . Do przełącznika użyj drewnianego klocka i wbij jedną pinezkę. Wciśnij drugą pinezkę przez cienki kawałek metalu, a następnie wciśnij pinezkę w kawałek drewna. Upewnij się, że kawałek metalu dotyka pierwszego pinezki, którą wepchnąłeś. Podłącz pierwszy kawałek drutu do pinezki na kawałku metalu. Umieść żarówkę na środku tego kawałka drutu. Przyklej koniec pierwszego kawałka drutu do końca baterii. Przyklej drugi kawałek drutu do drugiego końca baterii. Przymocuj koniec drugiego kawałka drutu do przeciwnego końca baterii i przymocuj drugi koniec drugiego kawałka drutu do drugiego pinezki. Twój obwód jest kompletny. Po naciśnięciu cienkiego kawałka metalu na pinezkę wykonujesz obwód, a żarówka zaświeci się.
Obwody szeregowe i równoległe
Obwody szeregowe i równoległe przewodzą prąd, ale robią to na dwa różne sposoby. Do tego eksperymentu potrzebne będą dwa oprawki żarówek i dwie żarówki, jedna bateria D-komórkowa i oprawka baterii, sześć kawałków izolowanego drutu o długości około 25 do 30 centymetrów oraz czasopismo naukowe. Dowiedz się, jak wykonać obwód z podstawowymi elementami i jak zrobić żarówkę z możliwie najmniejszą liczbą przewodów. Poproś uczniów, aby narysowali schemat projektu obwodu w swoim czasopiśmie naukowym i oznaczyli go jako „obwód A.” Teraz utwórz obwód, który oświetla dwie żarówki, używając jak najmniejszej liczby przewodów. Poproś uczniów, aby narysowali schemat tego obwodu w swoim czasopiśmie naukowym i oznaczyli go jako „obwód B.” Teraz przewiduj, co się stanie, gdy jedna z żarówek zostanie odkręcona i poproś uczniów, aby napisali swoje prognozy w swoim czasopiśmie naukowym. Przetestuj prognozę i zapisz wyniki. Teraz eksperymentuj z możliwymi sposobami stworzenia obwodu, który pozwoli zapalić jedną żarówkę, podczas gdy druga zostanie usunięta. Gdy dowiesz się, że ten obwód działa, poproś uczniów o narysowanie diagramu w swoim czasopiśmie naukowym i oznaczenie go jako „diagram C.” Na koniec eksperymentuj z jasnością żarówek, odkręcając jedną lampę i porównując jasność z połączeniem obu lamp. Poproś uczniów, aby zarejestrowali swoje obserwacje.
Części obwodu
Celem tego projektu jest zbudowanie prostego obwodu i identyfikacja jego części. Aby to zrobić, będziesz potrzebował półmetrowego drutu miedzianego pociętego na trzy równe części, baterii, małej żarówki latarki z gniazdem, przełącznika, taśmy elektrycznej i nożyczek. Weź trzy kawałki drutu miedzianego i usuń około 1/2 centymetra izolacji drutu na obu końcach. Podłącz jeden z przewodów do dodatniego końca akumulatora i przyklej go taśmą. Przymocuj drugi koniec drutu do prawej strony żarówki. Podłącz kolejny kawałek drutu do ujemnej strony akumulatora i przyklej go taśmą. Przymocuj drugi koniec do lewej strony przełącznika i przyklej go taśmą. Weź ostatni kawałek drutu i nawiń go na prawą stronę przełącznika. Na koniec przymocuj drugi koniec drutu do lewej strony żarówki. Obserwuj, co się dzieje po otwarciu i zamknięciu obwodu przez poluzowanie lub dokręcenie żarówki. Poproś uczniów, aby narysowali schemat swojego obwodu w swoim dzienniku naukowym i odpowiednio oznakowali każdą część: źródło, przewody łączące, przełącznik i urządzenie (akumulator, przewody, przełącznik i żarówka). Poproś ich, aby opisali, co robi każda część i co dzieje się z obwodem, gdy brakuje choćby jednej z części.