• vauvat
• RakennusPerhe
• lapset
• Yleinen Vanhemmuus
• Vastasyntyneet
• Teini-ikäiset
• Taaperot
• raskaus

Tieteelliset kokeet lapsille:Tee sitruunakello

Oppiminen sähköstä

Tieteelliset kokeet lapsille:Tee sitruunakello

Osana lastensukupolvea, joka kasvaa yhä vihreämmässä ja ympäristötietoisemmassa maailmassa, esimerkiksi vähäenergiaiset hehkulamput ja hybridiautot ovat normaaleja lapsellesi. Sitrusvoimalla toimivan kellon tekeminen ei ole vain tehokas tapa vahvistaa ajatusta siitä, että vaihtoehtoisia energialähteitä löytyy kaikkialta, vaan se on myös hänelle loistava tapa oppia lisää sähköstä ja johtavista materiaaleista. Huomaa, että vaikka alligaattoriklipsien käyttö on ihanteellinen tähän kokeeseen, voit käyttää niitä vain, jos kellon paristokotelon navat ovat riittävän suuria kiinnitettäväksi. Jos ne eivät ole, sinun on käytettävä sähköteippiä kiinnittääksesi johtimen päät liittimiin.

Harjoitettavat taidot

• Tieteellinen menetelmä
• Perustiedot sähkön toiminnasta
• Johtavien materiaalien tutkiminen

Mitä tarvitset

• 2 isoa sitruunaa tai muuta sitrushedelmää
• 3 kuparijohtoa, kukin noin 1' pitkä
• 2 kuparipenniä tai kuparinaulaa
• 2 isoa galvanoitua sinkkinaulaa (vähintään 2" pitkä)
• Paristokäyttöinen kello (joka käyttää yhtä akkua, mutta jossa ei ole myöskään pistorasiaa)
• 2 alligaattori (sähkö)pidikettä tai sähköteippi
• AA-paristo
• Paperi ja kynä
• Pysyvä merkki

Lisätietoja sähköstä, elektroneista ja akuista

• Sinä ja lapsesi voitte katsoa yhdessä AA-paristoa ja huomata, että toisessa päässä on "+"-merkki ja toisessa päässä --merkki. Nämä tunnetaan positiivisina ja negatiivisina terminaaleina. Lisätutkimusta varten avaa kellon paristolokero ja huomaa, että myös siinä on positiiviset ja negatiiviset navat.
• Pienet sähköhiukkaset, joita kutsutaan elektroneiksi, voivat kulkea negatiivisen ja positiivisen navan välillä, jos niitä yhdistää jokin, joka sallii elektronien virrata niiden välillä. Tämä liitäntä tunnetaan johtimina, ja jotkin materiaalit, mukaan lukien sinkki ja kupari, ovat paljon parempia johtimia kuin muut materiaalit. Kun liittiminä käytetään kahta eri metallia, elektronit painavat kovemmin yhteen suuntaan kuin toiseen, jolloin syntyy virta.
• Akkukäyttöisissä laitteissa akku itse tuottaa elektroneja kemiallisen reaktion kautta, joka syntyy, kun johtava piiri luodaan asettamalla akku akkutilan positiivisen ja negatiivisen navan väliin. Kemiallinen reaktio tapahtuu vain, kun akku on paikallaan.
• Kun johtavia materiaaleja laitetaan happamiin liuoksiin ja mehuihin (kuten sitrushedelmissä), se saa aikaan myös kemiallisen reaktion. Tämä reaktio hajottaa metallin rakenteen ja vapauttaa elektroneja liuokseen.

Suorita kokeilusi

Luo hypoteesi

1. Käy läpi taustatiedot sähköstä ja paristoista täällä lapsesi kanssa varmistaaksesi, että hänellä on perustiedot paristojen ja sähkönjohtavuuden toiminnasta. Näytä lapsellesi materiaalit, joita sinulla on, ja kerro hänelle, että aiot käyttää niitä kellon toimimiseen ilman paristoa.
2. Tunnista jokainen materiaali nimen ja koostumuksen mukaan (esim. kuparinaula, sinkki naula), ja pyydä häntä ennustamaan, mitä tapahtuu, jos yhdistät kaikki nämä materiaalit yhteen.
3. Pyydä häntä tekemään peruskaavio siitä, mitä hänen mielestään sinun tulee tehdä ja mitä tapahtuu. Tämä tulee olemaan hänen suunnitelmansa ja hypoteesinsa.

Pelaaminen

1. Kiinnitä kuparilangan toinen pää tiukasti yhden sinkkinaulan pään alapuolelle kiedomalla se naulan ympärille. Kiinnitä pieni alligaattoripidike langan toiseen päähän. Jos sinulla ei ole alligaattoriklipsiä, jätä langan pää ennalleen.
2. Kiinnitä toisen kuparilangan pää kuparinaulaan kiertämällä se naulan ympärille (tai jos olet käyttäen penniä, kiinnitä se sähköteipillä). Kiinnitä toinen alligaattoripidike tämän vaijerin toiseen päähän. Jälleen, jos sinulla ei ole alligaattoriliittimiä, jätä tämän langan pää sellaisena kuin se on.
3. Kiinnitä sinkkinaula kolmannen lankakappaleen toiseen päähän ja kuparinaula (tai penni) toiseen päähän. loppuun.
4. Siirrä johdot sivuun hetkeksi ja valmista sitruunat. Merkitse yksi sitruuna Sitruuna 1:ksi ja toinen sitruuna 2 pysyvällä tussilla. Seuraavaksi sinun on löysättävä sitruunoiden sisällä olevaa hedelmälihaa ja päästävä osa mehusta sitruunoihin rikkomatta kuoria puristamalla sitruunoita kevyesti ja/tai pyörittämällä niitä. pöydälle painamalla kevyesti.
5. Aseta Lemon 1 ja Lemon 2 vierekkäin pöydälle. Etsi ensimmäiseen sinkkinaulaan kiinnitetty lanka ja työnnä naula Lemon 1:een varmistaen, että kynsi lävistää kuoren ja on upotettu sitruunan mehevään osaan, mutta ei tule ulos sitruunan toiselta puolelta.
6. Paikanna kuparinaulaan tai penniin kiinnitetty lanka. Työnnä tuo naula Lemon 2:een (tai leikkaa syvä viilto sitruunaan ja aseta penniä rakoon).
7. Ota seuraavaksi lanka, jonka toisessa päässä on kuparinaula ja toisessa sinkkinaula. loppu. Työnnä sinkkinaula Sitruuna 2:een, noin tuuman päähän sitruunaan jo upotetusta kuparinaulasta tai pennistä.
8. Työnnä saman langan kuparinaula/penninpää Lemon 1:een, noin tuuman päässä jo upotettu sinkkinaula. 9. Liitä Lemon 1:n johdon vapaa pää kelloon kiinnittämällä alligaattorin pidike yhteen kellon akun napoista. Jos sinulla ei ole alligaattoripidikkeita, kiinnitä johdon pää liittimeen sähköteipillä. Viimeistele piiri kiinnittämällä Lemon 2:n johdon vapaa pää akun toiseen napaan samalla tavalla. Piirin loppuun saattamisen pitäisi antaa virta kellolle. Jos kello ei käy, voi olla, että liitännät ovat löysällä, kelloon kytkettyjen johtojen päät ovat kiinnittyneet samoihin metalleihin tai sitruunasta tuleva virta on vain liian heikko. Jos kaikki liitännät ovat oikein, yritä korvata perunat sitruunat.

Havainnot

Kysy itseltäsi:

• Miksi meidän piti käyttää sinkki- ja kuparinauloja?
• Miksi kello syttyy?
• Miksi meidän pitää yhdistää Lemon 1 ja Lemon 2 toisiinsa?
• Miten sitruunat ovat kuin akku, kun ne on kiinnitetty?
• Mikä sitruunassa mahdollistaa sen johtavan sähköä?
• Mitkä muut ruoat johtaisivat sähköä?

Mitä tapahtuu

Kun laitat sinkkiä ja kuparia sitruunamehuun, se saa aikaan kemiallisen reaktion, joka muuttaa kemiallisen energian sähköenergiaksi. Tämä energian muutos on voltainen reaktio, joka muuttaa sitruunat volta-akuiksi. Kemialliset reaktiot työntävät kustakin metallista vapautuvat elektronit kuparilangan läpi ja koska metallit ovat erilaisia, elektronit työntävät kovemmin yhteen suuntaan. Ne liikkuvat ympyräsuunnassa, kulkeen johtojen läpi kellon liittimiin ja takaisin sitruunaan, muodostaen sähkövirran, joka voi olla tarpeeksi voimakas kellon virran saamiseksi. Kun sitruunamehu alkaa kuivua, reaktio heikkenee, ja sinun on vaihdettava "akku".

Laajenna oppimista

Kokeile käyttää erilaisia ​​sitrushedelmiä, appelsiinimehua tai soodaa nähdäksesi kuinka ne toimivat voltaic-akkuina.