• Babyer
• Opbygning af en familie
• børn
• General Parenting
• Nyfødte
• teenagere
• Småbørn
• Graviditet

Videnskabseksperimenter for børn:Lav et citronur

Lær om elektricitet

Videnskabelige eksperimenter for børn:Lav et citronur

Som en del af en generation af børn, der vokser op i en stadig mere grøn og miljøbevidst verden, er ting som lavenergipærer og hybridbiler normen for dit barn. At lave et ur, der kører på citruskraft, er ikke kun en effektiv måde at forstærke ideen om, at der er alternative energikilder at finde overalt, men det er også en fantastisk måde for hende at lære mere om elektricitet og ledende materialer. Bemærk, at selvom brugen af ​​krokodilleklemmer er ideel til dette eksperiment, kan du kun bruge dem, hvis terminalerne i batterirummet på uret er store nok til at blive klipset på. Hvis de ikke er det, skal du bruge elektrisk tape til at fastgøre enderne af ledningen til terminalerne.

Kompetencer bliver øvet

• Videnskabelig metode
• Grundlæggende forståelse af, hvordan elektricitet fungerer
• Udforskning af ledende materialer

Hvad du har brug for

• 2 store citroner eller andre citrusfrugter
• 3 kobbertråde, ca. 1' lange hver
• 2 kobberpenge eller kobbersøm
• 2 store galvaniserede zinksøm (mindst 2" lange)
• Batteridrevet ur (et, der bruger et enkelt batteri og ikke også har en stikkontakt)
• 2 krokodilleklemmer (elektriske) eller elektrisk tape
• AA-batteri
• Papir og blyant
• Permanent markør

Lær om elektricitet, elektroner og batterier

• Du og dit barn kan se på AA-batteriet sammen for at bemærke, at den ene ende har et "+"-tegn på sig, og den anden ende har et "-"-tegn på sig. Disse er kendt som positive og negative terminaler. For yderligere udforskning skal du åbne urets batterirum og bemærke, at det også har positive og negative terminaler.
• Små partikler af elektricitet kendt som elektroner kan bevæge sig mellem en negativ og positiv terminal, hvis der er noget, der forbinder dem, som tillader disse elektroner at flyde mellem dem. Den forbindelse er kendt som en leder, og nogle materialer, herunder zink og kobber, er meget bedre ledere end andre materialer. Når to forskellige metaller bruges som terminaler, skubber elektronerne hårdere i den ene retning end den anden, hvilket skaber en strøm.
• I batteridrevne enheder laver batteriet selv elektroner gennem en kemisk reaktion, der opstår, når et ledende kredsløb dannes ved at sætte batteriet ind mellem de positive og negative poler i et batterirum. Den kemiske reaktion finder kun sted, når batteriet er på plads.
• Når ledende materialer anbringes i sure opløsninger og juice (som dem, der findes i citrusfrugter), skaber det også en kemisk reaktion. Den reaktion nedbryder metallets struktur og frigiver elektroner i opløsningen.

Udfør dit eksperiment

Opret en hypotese

1. Gennemgå baggrundsoplysningerne om elektricitet og batterier her sammen med dit barn for at sikre, at hun har en grundlæggende forståelse af, hvordan batterier og ledning fungerer. Vis dit barn de materialer, du har, og fortæl hende, at du vil bruge dem til at få uret til at fungere uden batteri.
2. Identificer hvert af materialerne ved navn og sammensætning (dvs. et kobbersøm, en zink). søm), og bed hende om at forudsige, hvad der vil ske, hvis du forbinder alle disse materialer.
3. Få hende til at lave et grundlæggende diagram over, hvad hun mener, du skal gøre, og hvad der vil ske. Dette vil tjene som hendes plan og hypotese.

Sådan spiller du

1. Fastgør sikkert den ene ende af et stykke kobbertråd lige under hovedet på et af zink-sømmene ved at vikle det rundt om sømmet. Fastgør en lille krokodilleklemme til den anden ende af ledningen. Hvis du ikke har krokodilleklemmer, skal du lade enden af ​​ledningen være som den er.
2. Fastgør enden af ​​et andet stykke kobbertråd til et kobbersøm ved at dreje det rundt om sømmet (eller, hvis du er ved hjælp af en krone, fastgør den med elektrisk tape). Fastgør den anden krokodilleklemme til den anden ende af denne ledning. Igen, hvis du ikke har krokodilleklemmer, skal du lade enden af ​​denne ledning være som den er.
3. Fastgør et zinksøm til den ene ende af det tredje stykke ledning og et kobbersøm (eller en krone) til den anden. slutningen af ​​det.
4. Læg ledningerne til side et øjeblik, og klargør citronerne. Brug en permanent markør til at mærke den ene citron som citron 1 og den anden som citron 2. Dernæst skal du løsne frugtkødet indeni og slippe noget af saften ud i citronerne uden at knække skallerne ved at presse citronerne forsigtigt og/eller rulle dem på et bord, mens du trykker forsigtigt.
5. Læg Lemon 1 og Lemon 2 ved siden af ​​hinanden på et bord. Find tråden, der er fastgjort til den første zinksøm, og stik sømmet ind i Lemon 1, og sørg for, at sømmet gennemborer skrællen og er indlejret i citronens pulpede del, men ikke kommer ud på den anden side af citronen.
6. Find ledningen, der er fastgjort til kobbersøm eller penny. Slå den søm ind i Lemon 2 (eller klip en dyb spalte i citronen, og læg penny i spalten).
7. Tag derefter tråden med et kobbersøm i den ene ende og zinksømmen i den anden ende. ende. Kør zinksømmen ind i Lemon 2, cirka en tomme væk fra kobbersøm eller penny, der allerede er indlejret i citronen.
8. Indsæt kobbersøm/penny-enden af ​​den samme ledning i Lemon 1, omkring en tomme væk fra den allerede indlejrede zinksøm. 9. Forbind den frie ende af ledningen i Lemon 1 til uret ved at klippe krokodilleklemmen fast på en af ​​batteriterminalerne i uret. Hvis du ikke har krokodilleklemmer, skal du fastgøre enden af ​​ledningen til terminalen med elektrisk tape. Fuldfør kredsløbet ved at fastgøre den frie ende af ledningen i Lemon 2 til den anden batteriterminal på samme måde. Fuldførelse af kredsløbet bør drive uret. Hvis uret ikke kører, kan det være, at forbindelserne er løse, enderne af de ledninger, der er forbundet til uret, er fastgjort til de samme metaller, eller at strømmen fra citronen bare er for svag. Hvis alle forbindelser er rigtige, så prøv at erstatte kartofler med citroner.

Observationer

Spørg dig selv:

• Hvorfor tror du, vi var nødt til at bruge zink- og kobbersøm?
• Hvorfor lyser uret?
• Hvorfor skal vi forbinde Lemon 1 og Lemon 2 til hinanden?
• Hvordan er citronerne som et batteri, når de er påsat?
• Hvad er det ved citronen, der tillader den at lede elektricitet?
• Hvilke andre fødevarer tror du ville lede elektricitet?

Hvad sker der

Når du putter zink og kobber i citronsaften, skaber det en kemisk reaktion, der ændrer kemisk energi til elektrisk energi. Denne energiændring er en voltaisk reaktion, som gør citronerne til et voltaisk batteri. De kemiske reaktioner skubber elektronerne, der frigives fra hvert metal, gennem kobbertråden, og fordi metallerne er forskellige, skubber elektronerne hårdere i én retning. De bevæger sig i en cirkulær retning, går gennem ledningerne til urterminalerne og tilbage til citronen, hvilket laver en elektrisk strøm, der kan være kraftig nok til at drive uret. Når citronsaften begynder at tørre op, vil reaktionen mindskes, og du bliver nødt til at skifte "batteri".

Udvid læringen

Prøv at bruge forskellige citrusfrugter, appelsinjuice eller sodavand for at se, hvordan de fungerer som voltaiske batterier.