Učení o elektřině budováním elektrických obvodů je nejlepší způsob, jak dětem ukázat, jak funguje elektřina. Studenti musí pochopit, že elektrony skákají vzduchem na kladně nabitý atom a musí na dokončení cyklu počkat, až bude most mezi negativní a pozitivní oblastí. Tento most se nazývá obvod. Když se studenti naučí, jak navázat spojení nebo přemostit experiment nebo vědecký projekt, učí se, jak elektřina prochází obvodem, takže ji lze použít pro každodenní potřeby a činnosti.
Jasnější žárovka
V tomto experimentu budete potřebovat obvod, který má bateriový prostor, vypínač a zásuvku na žárovku. Většina učitelů přírodovědných předmětů a třídních učitelů má tyto typy jednoduchých obvodů k dispozici ve třídě. Pomozte studentům napsat jejich hypotézu, aby odrážely to, co si myslí, že se stane s jasem žárovky, když použijí baterie se silnějším napětím. Začněte s 1,5 voltovou baterií vložením do prostoru pro baterie ve vašem obvodu. Požádejte studenty, aby zaznamenali pozorování o jasu žárovky do svého vědeckého časopisu. Nyní přepněte na 3voltovou baterii a porovnejte jas žárovky s jasem 1,5voltové baterie. Na základě zjištění vyvodit závěry o používání baterií s ještě vyšším napětím. Vyzvěte studenty, aby zaznamenali své výsledky do vědeckého časopisu.
Okruhový experiment
Vytvoření jednoduchého obvodu je způsob, jakým by Thomas Edison učinil své objevy o elektřině. V tomto experimentu můžete vytvořit obvod podobný tomu, který by použil Edison ve svých laboratořích. Pro tento projekt budete potřebovat žárovku, baterku, dva 6palcové kousky drátu, pásku na držte vodič na konci baterie, malý kousek plochého kovu, dva připínáčky a malý blok dřevo. Pro spínač použijte dřevěný blok a zasuňte jeden připínáček. Protáhněte druhý připínáček tenkým kovovým dílem a poté připevněte připínáček do kusu dřeva. Ujistěte se, že se kovový kus dotýká prvního připínáčku, který jste zasunuli. Připojte první kus drátu k připínáčku na kovovém kusu. Umístěte žárovku do středu tohoto kusu drátu. Nalepte konec prvního kusu drátu na konec baterie. Druhý konec drátu přilepte na druhý konec baterie. Připojte konec druhého kusu drátu k opačnému konci baterie a druhý konec druhého kusu drátu připojte k druhému připínáčku. Váš obvod je dokončen. Když přitlačíte tenký kousek kovu na připínáček, dokončíte obvod a žárovka se rozsvítí.
Sériové a paralelní obvody
Sériové a paralelní obvody vedou elektřinu, ale dělají to dvěma různými způsoby. Pro tento experiment budete potřebovat dva držáky žárovek a dvě žárovky, jednu baterii typu D. a držák baterie, šest kusů izolovaného drátu o délce přibližně 25 až 30 centimetrů a věda časopis. Prostudujte si, jak vytvořit obvod se základními součástmi a jak vyrobit žárovku s co nejmenším počtem vodičů. Vyzvěte studenty, aby do svého vědeckého časopisu nakreslili schéma svého návrhu obvodu a označili jej jako „obvod A.“ Nyní vytvořte obvod, který osvětluje dvě žárovky pomocí co nejmenšího počtu vodičů. Vyzvěte studenty, aby ve svém vědeckém časopise nakreslili schéma tohoto obvodu a označili jej jako „obvod B.“ Nyní předpovídejte co dojde, když je některá z cibulí odšroubována a studenti si zapíší svoji předpověď do svého vědeckého časopisu. Vyzkoušejte předpověď a zaznamenejte výsledky. Nyní experimentujte s možnými způsoby, jak vytvořit obvod, který nechá jednu žárovku zůstat rozsvícenou, zatímco druhá bude odstraněna. Jakmile víte, že tento obvod funguje, nechte studenty nakreslit diagram do vědeckého deníku a označit jej jako „diagram C.“ Konečně, experimentujte s jasem žárovek odšroubováním jedné žárovky a porovnáním jasu s dobou, kdy jsou obě žárovky připojeno. Vyzvěte studenty, aby zaznamenali svá pozorování.
Části obvodu
Účelem tohoto projektu je sestavit jednoduchý obvod a identifikovat jeho části. K tomu budete potřebovat půlmetrový měděný drát rozřezaný na tři stejné kusy, baterii, malou žárovku se zásuvkou, vypínač, elektrickou pásku a nůžky. Vezměte tři kusy měděného drátu a odstraňte asi 1/2 centimetru izolace drátu na obou koncích. Připojte jeden z vodičů ke kladnému konci baterie a přilepte jej. Druhý konec drátu připojte k pravé straně žárovky. Připojte další kus drátu na zápornou stranu baterie a přilepte ji. Druhý konec připevněte k levé straně spínače a přelepte jej. Vezměte poslední kus drátu a naviňte jej na pravou stranu spínače. Nakonec připojte druhý konec drátu k levé straně žárovky. Sledujte, co se stane, když otevřete a zavřete obvod povolením nebo utažením žárovky. Vyzvěte studenty, aby do svého vědeckého časopisu nakreslili schéma svého obvodu a označili každou část odpovídajícím způsobem: zdroj, připojovací vodiče, spínač a zařízení (baterie, vodiče, spínač a žárovka). Požádejte je, aby popsali, co jednotlivé části dělají a co se stane s obvodem, když chybí alespoň jedna z částí.