Mennesker har brukt vannkraft i tusenvis av år, men oppdagelsen av hvordan man kan utnytte elektrisk energi gjennom elektriske generatorer på slutten av 1800-tallet ga opphav til vanngenerert elektrisitet. Vannkraftverk demmer krafthus, skoler, fabrikker og virksomheter ved å rotere store turbiner som produserer strøm. En femteklasse som er interessert i grønne energiressurser, kan bygge en miniatyr hydro-generator for et vitenskapsprosjekt med vanngenerert elektrisitet.
Undersøkelser
Gode forskere begynner med å finne ut hva andre forskere før dem allerede oppdaget. Les bøker, artikler og studier om vannkraftens historie og vitenskapen bak vanngenerert elektrisitet. Formuler et spørsmål som "Hvor mange volt strøm må til for å kjøre en liten last, for eksempel en lyspære eller reiseklokke?" eller "Hvor sterk strøm produserer en enkelt rotor?"
Hypotese
Når du tar forskningen i betraktning, gjetter du en utdannet gjetning om svaret på spørsmålet ditt. Skriv en hypotese som: "En 3-volts DC-motor vil produsere tilstrekkelig elektrisk ladning for å lyse en miniatyrpære. "Angi hypotesen i målbare termer du kan bevise eller motbevise testing.
Testprosedyre
Bygg en vanngenerator og fest den til et multimeter eller en liten lyspære (eller annen lavspent belastning) for å måle resultatene dine mot hypotesen din. Ta bilder eller video av hvert trinn. En enkel generatorutforming er å skyve en korkesylinder på den roterende armen på en lavspent DC-hobbymotor (tilgjengelig på hobbybutikker). Bryt øseendene av flere plastskjeer og skyv de stumme endene inn i sidene av korken for å danne en turbin. Fest motoren til den ene enden av en trestang for et håndtak, og la det snurrende bladet henge under bunnkanten. Fest krokodollklemmer til motoren og et multimeter eller liten belastning. Slå på motoren og senk bladet til et vannbasseng, og hold motorens kropp over vannlinjen. Les spenningsutgangen på multimeteret, eller sjekk om belastningen fungerer. Du kan også prøve å koble flere motordrevne turbiner sammen for å finne ut hvor mange volt du kan produsere med en kjede av generatorer, eller hvor mange volt det tar å kjøre andre laster. For studenter som ønsker en større utfordring, gir Green Learning Canada detaljerte instruksjoner om hvordan du lager en mer involvert hydro-generator design.
Resultater
Sammenlign resultatene med hypotesen. Lag diagrammer og grafer over testdataene. Bestem om du har bevist eller motbevist hypotesen din. Skriv et sammendrag av bakgrunnsforskningen, spørsmål, hypotese, testing og den vitenskapelige forklaringen på resultatene. Ordne bildene, diagrammer, grafer og skriftlige sammendrag pent i kronologisk rekkefølge på et trifold vitenskapsmesse. Sett opp en demonstrasjon av eksperimentet ditt på visningsbordet ditt, eller vis en video av testprosessen på vitenskapsmessen.