Bērnu eksperimenti ar elektriskajām ķēdēm

Mācīšanās par elektrību, veidojot elektriskās ķēdes, ir labākais veids, kā bērniem parādīt, kā darbojas elektrība. Studentiem jāsaprot, ka elektroni pa gaisu lec pie pozitīvi uzlādēta atoma un, lai pabeigtu ciklu, jāgaida, kamēr starp negatīvo un pozitīvo zonu ir tilts. Šo tiltu sauc par ķēdi. Kad studenti uzzina, kā izveidot savienojumu vai pārvarēt eksperimentu vai zinātnes projektu, viņi uzzina, kā elektrība pārvietojas pa ķēdi, lai to varētu izmantot ikdienas vajadzībām un aktivitātes.

Šajā eksperimentā jums būs nepieciešama shēma, kurai ir akumulatora nodalījums, slēdzis un spuldzes ligzda. Lielākajai daļai dabaszinātņu skolotāju un klases skolotāju ir pieejamas šāda veida vienkāršas shēmas, kas pieejamas klasē. Palīdziet studentiem uzrakstīt hipotēzi, lai atspoguļotu to, kas, viņuprāt, notiks ar spuldzes spilgtumu, kad viņi izmantos akumulatorus ar lielāku spriegumu. Sāciet ar 1,5 voltu akumulatoru, ievietojot to ķēdes bateriju nodalījumā. Palūdziet studentiem savā zinātnes žurnālā ierakstīt novērojumus par spuldzes spilgtumu. Tagad pārejiet uz 3 voltu akumulatoru un salīdziniet spuldzes spilgtumu ar 1,5 voltu akumulatora spilgtumu. Pamatojoties uz secinājumiem, izdariet secinājumus par akumulatoru ar vēl lielāku spriegumu izmantošanu. Palūdziet studentiem reģistrēt savus rezultātus zinātnes žurnālā.

Vienkāršas shēmas izveidošana ir veids, kā Tomass Edisons būtu izdarījis savus atklājumus par elektrību. Šajā eksperimentā jūs varat izveidot ķēdi, kas ir līdzīga tai, kuru Edisons būtu izmantojis savās laboratorijās. Šim projektam jums būs nepieciešama pildspalvas spuldze, zibspuldzes akumulators, divi 6 collu stieples gabali, līmlente turiet vadu akumulatora galā, nelielu plakana metāla gabalu, divus sīktēlus un nelielu bloku koks. Slēdzim izmantojiet koka bloku un ielieciet vienu pirkstu. Pabīdiet otru sīklietu caur plāno metāla gabalu un pēc tam iespiediet īkšķi koka gabalā. Pārliecinieties, ka metāla gabals pieskaras pirmajam jūsu iespraustajam taustiņam. Savienojiet pirmo stieples gabalu ar metāla gabala sīktēlu. Ievietojiet spuldzi šī stieples gabala centrā. Līmējiet pirmā stieples gabala galu līdz akumulatora galam. Līmējiet otro stieples gabalu uz akumulatora otru galu. Pievienojiet otrā stieples gabala galu akumulatora pretējam galam un piestipriniet otrā stieples gabala otru galu pie otra pirksta. Jūsu ķēde ir pabeigta. Nospiežot plāno metāla gabalu pie pirksta, jūs pabeidzat ķēdi, un iedegsies spuldze.

Sērijveida un paralēlās ķēdes vada elektrību, bet to dara divos dažādos veidos. Lai veiktu šo eksperimentu, jums būs nepieciešami divi spuldžu turētāji un divas spuldzes, viena D-šūnu baterija un akumulatora turētājs, seši izolētas stieples gabali apmēram 25 līdz 30 centimetru garumā un zinātne žurnāls. Izpētiet, kā izveidot ķēdi ar pamatkomponentiem un kā padarīt spuldzes gaismu ar pēc iespējas mazāku vadu skaitu. Palūdziet studentiem savā zinātnes žurnālā uzzīmēt shēmas dizaina shēmu un apzīmēt to kā “A ķēdi”. Tagad izveidojiet ķēdi, kas iededz divas spuldzes, izmantojot pēc iespējas mazāk vadu. Palūdziet studentiem savā zinātnes žurnālā uzzīmēt šīs shēmas diagrammu un apzīmēt to ar nosaukumu “B ķēde”. Tagad prognozējiet ko notiks, kad viena no spuldzēm tiks atskrūvēta un studentiem būs jāieraksta sava prognoze savā zinātnes žurnālā. Pārbaudiet prognozi un reģistrējiet rezultātus. Tagad eksperimentējiet ar iespējamiem veidiem, kā izveidot ķēdi, kas ļaus vienai spuldzei palikt iedegtai, kamēr otra tiek noņemta. Kad zināt, ka šī ķēde darbojas, palūdziet studentiem savā zinātnes žurnālā uzzīmēt diagrammu un apzīmēt to kā “diagrammu C.” Visbeidzot, eksperimentējiet ar spuldžu spilgtumu, atskrūvējot vienu lampu un salīdzinot spilgtumu ar to, kad abas lampas ir savienots. Palūdziet studentiem pierakstīt savus novērojumus.

Šī projekta mērķis ir izveidot vienkāršu ķēdi un noteikt tās daļas. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešama pusmetru vara stieple, kas sagriezta trīs vienādos gabalos, akumulators, neliela lukturīša spuldze ar kontaktligzdu, slēdzis, elektriskā lente un šķēres. Paņemiet trīs vara stieples gabalus un abos galos noņemiet apmēram 1/2 centimetru stieples izolācijas. Pievienojiet vienu no vadiem akumulatora pozitīvajā galā un piestipriniet ar lenti. Pievienojiet vadu otru galu spuldzes labajā pusē. Pievienojiet vēl vienu stieples gabalu akumulatora negatīvajai pusei un piestipriniet to ar lenti. Pievienojiet otru galu slēdža kreisajai pusei un piestipriniet to ar lenti. Paņemiet pēdējo stieples gabalu un uztiniet to slēdža labajā pusē. Visbeidzot, stieples otru galu piestipriniet pie spuldzes kreisās puses. Novērojiet, kas notiek, atverot un aizverot ķēdi, atbrīvojot vai pievelkot spuldzi. Palūdziet studentiem savā zinātnes žurnālā uzzīmēt savas ķēdes shēmu un atbilstoši marķēt katru daļu: avotu, savienotājvadus, slēdzi un ierīci (akumulatoru, vadus, slēdzi un spuldzi). Palūdziet viņiem aprakstīt, ko katra daļa dara un kas notiek ar ķēdi, ja trūkst pat vienas no tām.