Indhold
At lære om elektricitet ved at bygge elektriske kredsløb er den bedste måde at vise børnene, hvordan elektricitet fungerer. Studerende skal forstå, at elektroner hopper gennem luften til et positivt ladet atom og er nødt til at vente, indtil der er bro mellem de negative og positive områder for at afslutte cyklussen. Denne bro kaldes et kredsløb. Når studerende lærer, hvordan man opretter en forbindelse eller bro gennem et eksperiment eller et videnskabsprojekt, lærer de, hvordan elektricitet bevæger sig gennem et kredsløb, så det kan bruges til dagligdags behov og aktiviteter.
Lysere pære
I dette eksperiment har du brug for et kredsløb, der har et batterirum, en afbryder og en lyspæreholder. De fleste naturfagslærere og klasselærere har disse typer enkle kredsløb tilgængelige i klasseværelset. Hjælp eleverne med at skrive deres hypotese for at afspejle, hvad de tror vil ske med lyspærens lysstyrke, når de bruger batterier med en stærkere spænding. Begynd med et 1,5-volt batteri ved at placere det i batterirummet på dit kredsløb. Lad eleverne registrere observationer om lyspærens lysstyrke i deres videnskabstidsskrift. Skift nu til et 3-volt batteri og sammenlign lyspæreens lysstyrke med 1,5-volt-batteriet. Træk konklusioner om brug af batterier med endnu højere spændinger baseret på resultaterne. Lad studerende registrere deres resultater i et videnskabeligt tidsskrift.
Kredsløbseksperiment
At opbygge et simpelt kredsløb er den måde, Thomas Edison ville have gjort sine opdagelser om elektricitet. I dette eksperiment kan du oprette et kredsløb svarende til det, Edison ville have brugt i hans laboratorier. Til dette projekt har du brug for en pærelampe, lommelygtebatteri, to, 6-tommers trådstykker, tape for at holde ledningen i enden af batteriet, et lille stykke fladt metal, to fingerstik og en lille blok træ . Til kontakten skal du bruge træklodsen og sæt den ene stikkestik i. Skub den anden pindestik gennem det tynde stykke metal, og skub derefter stemplen ind i træstykket. Sørg for, at metalstykket berører det første stikkestykke, du skubbede ind. Slut det første trådstykke til stikstiften på metalstykket. Placer pæren i midten af dette stykke tråd. Tap slutningen af det første stykke tråd til enden af batteriet. Tap det andet stykke tråd til den anden ende af batteriet. Fastgør enden af det andet stykke tråd til den modsatte ende af batteriet, og fastgør den anden ende af det andet stykke tråd til det andet stikkestykke. Dit kredsløb er afsluttet. Når du trykker det tynde stykke metal til fingerspidsen, afslutter du kredsløbet, og pæren lyser.
Serier og parallelle kredsløb
Serier og parallelle kredsløb leder elektricitet, men gør det på to forskellige måder. Til dette eksperiment har du brug for to pæreholdere og to lyspærer, et D-cellebatteri og batteriholder, seks stykker isoleret ledning, der er ca. 25 til 30 centimeter lang og et videnskabeligt tidsskrift. Undersøg, hvordan man opretter et kredsløb med basiske komponenter, og hvordan man fremstiller en lyspære med færrest mulig ledninger. Bed eleverne tegne et diagram over deres kredsløbsdesign i deres videnskabstidsskrift og markere det "kredsløb A." Opret nu et kredsløb, der tænder to pærer ved hjælp af det færrest mulige antal ledninger. Bed eleverne tegne et diagram over dette kredsløb i deres videnskabstidsskrift og markere det "kredsløb B." Forudsæt nu, hvad der vil ske, når en af pærerne skrues løs og får studerende til at skrive deres forudsigelse i deres videnskabstidsskrift. Test forudsigelsen, og registrer resultaterne. Eksperimenter nu med mulige måder at fremstille et kredsløb, der lader den ene pære forblive tændt, mens den anden fjernes. Når du ved, at dette kredsløb fungerer, skal du lade eleverne tegne et diagram i deres videnskabstidsskrift og markere det "diagram C." Til sidst kan du eksperimentere med lyspærernes lysstyrke ved at skrue en lampe ud og sammenligne lysstyrken med, når begge lamper er tilsluttet. Lad eleverne registrere deres observationer.
Dele af en kredsløb
Formålet med dette projekt er at opbygge et simpelt kredsløb og identificere dets dele. For at gøre dette har du brug for en halv meter kobbertråd skåret i tre lige store stykker, et batteri, en lille lommelygtepære med et stik, en afbryder, elektrisk bånd og en saks. Tag de tre stykker kobbertråd og fjern ca. 1/2 centimeter af trådisoleringen i begge ender. Sæt en af ledningerne i den positive ende af batteriet og tape den ned. Fastgør den anden ende af ledningen til højre side af pæren. Sæt endnu et stykke tråd på batteriets negative side, og tape det ned. Fastgør den anden ende til venstre side af kontakten og tape den ned. Tag det sidste stykke tråd, og vik det til højre side af kontakten. Tilslut til sidst den anden ende af ledningen til venstre side af pæren. Se hvad der sker, når du åbner og lukker kredsløbet ved at løsne eller stramme pæren. Bed eleverne om at tegne et diagram over deres kredsløb i deres videnskabsdagbog og mærke hver del passende: kilde, forbindelsesledninger, switch og enhed (batteri, ledninger, switch og pære). Bed dem om at beskrive, hvad hver del gør, og hvad der sker med kredsløbet, når selv en af delene mangler.