Znanstveni eksperimenti za djecu: Napravi limunov sat

Učenje o električnosti

Znanstveni eksperimenti za djecu: Napravi limunov sat

Kao dio generacije djece koje rastu u sve više zelenom i ekološki svijestnom svijetu, stvari poput niskonaponskih žarulja i hibridnih automobila su norma za vaše dijete. Napraviti sat koji radi na citrusnoj energiji nije samo moćan način da se potvrdi ideja da postoje alternativni izvori energije svugdje, već je i odličan način za nju da nauči više o električnosti i provodnim materijalima. Napomenite da je iako je upotreba aligatorskih klamara idealna za ovaj eksperiment, možete ih koristiti samo ako su terminali u baterijskom kompartimentu sata dovoljno veliki da se klame na njih. Ako nisu, bit ćete morati koristiti izolirnu traku da zapečatite krajeve žice na terminale.

Vještine koje se vježbaju

  • Znanstvena metoda
  • Osnovno razumijevanje kako elektricitet radi
  • Istraživanje provodnih materijala

Što vam treba

  • 2 velika limuna ili drugi citrusni plodovi
  • 3 bakrene žice, otprilike 1 stopa duljine svaka
  • 2 bakrene novčića ili bakreni čavli
  • 2 velika galvanizirana cinkova čavla (najmanje 2" duga)
  • Baterijski sat (onaj koji koristi jednu bateriju, i nema dodatno utičnico)
  • 2 aligatorska (električna) klamera ili izolirna traka
  • AA baterija
  • Papir i olovka
  • Trajni flomaster

Učite o električnosti, elektronima, i baterijama

  • Vi i vaše dijete možete pogledati AA bateriju zajedno da biste primijetili da jedan kraj ima "+" znak na sebi, a drugi kraj ima "-" znak na sebi. Ovo su poznati kao pozitivni i negativni terminali. Za daljnje istraživanje, otvorite baterijski kompartiment sata i primijetite da on, također, ima pozitivne i negativne terminale.
  • Mali čestice električnosti poznate kao elektroni mogu putovati između negativnog i pozitivnog terminala, ako postoji nešto što ih povezuje koje dopušta tim elektronima da teku između njih. Ta veza je poznata kao provodnik, a neki materijali, uključujući cink i bakar, su mnogo bolji provodnici od drugih materijala. Kada se dva različita metala koriste kao terminali, elektroni gurne jače u jednom smjeru nego u drugom, stvarajući struju.
  • U uređajima na baterije, baterija sama stvara elektrone kroz kemijsku reakciju koja se dešava kada provodni krug stvara se stavljanjem baterije između pozitivnih i negativnih terminala u baterijskom kompartimentu. Kemijska se reakcija dešava samo kada je baterija na mjestu.
  • Kada se provodni materijali stave u kisela otopina i sokovi (poput onih u citrusnim plodovima), to također stvara kemijsku reakciju. Ta reakcija raspada strukturu metala, puštajući elektrone u otopinu.

Provedite svoj eksperiment

Stvorite hipotezu

1. Pregledajte pozadinske informacije o električnosti i baterijama ovdje s vašim djetetom da biste bili sigurni da ima osnovno razumijevanje kako baterije i provodnost rade. Pokazite djetetu materijale koje imate, i recite joj da ćete ih koristiti da sat radi bez baterije.
2. Identificirajte svaki od materijala po imenu i sastavu (to jest, bakreni čavao, cinkov čavao), i pitajte je da predvidi što će se dogoditi ako spojite sve ove materijale zajedno.
3. Neka napravi osnovni dijagram onoga što misli da trebate učiniti i što će se dogoditi. To će služiti kao njena strategija i hipoteza.

Kako igrati

1. Sigurno pričvrstite jedan kraj komada bakrene žice malo ispod glave jednog od cinkovih čavala zavijajući ga oko čavla. Pridodajte mali aligatorski klamer na drugi kraj žice. Ako nemate aligatorske klamere, ostavite kraj žice kakav jest.
2. Pridodajte kraj druge komade bakrene žice na bakreni čavao uvijajući ga oko čavla (ili, ako koristite novčić, pridodajte ga s izolirnom trakom). Pridodajte drugi aligatorski klamer na drugi kraj ove žice. Opet, ako nemate aligatorske klamere, ostavite kraj ove žice kakav jest.
3. Zapečatite cinkov čavao na jedan kraj treće žice i bakreni čavao (ili novčić) na drugi kraj nje.
4. Odložite žičanje na trenutak, i pripremite limune. Koristite trajni flomaster da označite jedan limun kao Limun 1, a drugi kao Limun 2. Sljedeće trebate razlučiti meso unutra i puštati neki sok u limune ne probijajući ljuske pritisnite limune lagano, i/ili valjajte ih po stolu primjenjujući lagani pritisak.
5. Stavite Limun 1 i Limun 2 jedan pored drugog na stol. Locirajte žicu pričvršćenu na prvi cinkov čavao, i ugnječite čavao u Limun 1, osiguravajući da čavao probuši ljuskу i ugnijezden je u mesnatom dijelu limuna ali ne izlazi s druge strane limuna.
6. Locirajte žicu pričvršćenu na bakreni čavao ili novčić. Ugnječite taj čavao u Limun 2 (ili nacrtajte duboki urez u limunu, i stavite novčić u urez).
7. Sljedeće, uzmite žicu s bakrenim čavom na jednom kraju i cinkovim čavom na drugom kraju. Ugnječite cinkov čavao u Limun 2, otprilike inč daleko od bakrenog čavla ili novčića već ugnijezdenog u limunu.
8. Umetnite bakreni čavao/novčić kraj iste žice u Limun 1, oko inč daleko od već ugnijezdenog cinkovog čavla. 9. Spojite slobodni kraj žice u Limun 1 na sat klipanjem aligatorskog klamera na jedan od baterijskih terminala u satu. Ako nemate aligatorske klamere, pridodajte kraj žice na terminal s izolirnom trakom. Završite krug spajanjem slobodnog kraja žice u Limun 2 na drugi baterijski terminal na isti način. Završavanje kruga bi trebalo pokrenuti sat. Ako sat ne radi, može biti da su veze labave, krajevi žica spojeni na sat su pričvršćeni na ista metala, ili da je struja iz limuna samo previše slaba. Ako su sve veze ispravne, probajte zamijeniti krompire za limune.

Promatranja

Pitajte se:

  • Zašto mislite da smo trebali koristiti cinkove i bakrene čavle?
  • Zašto se sat upalja?
  • Zašto moramo povezati Limun 1 i Limun 2 jedan s drugim?
  • Kako su limuni poput baterije kad su spojeni?
  • Što je u limunu onome što mu dopušta da provodi elektricitet?
  • Kakve druge hrane mislite da bi provodile elektricitet?

Što se dešava

Kad stavite cink i bakar u limunov sok, to stvara kemijsku reakciju koja mijenja kemijsku energiju u električnu. Ova promjena energije je voltaička reakcija, koja pretvara limune u voltaičku bateriju. Kemijske reakcije guraju elektrone koji se puštaju iz svakog metala kroz bakrenu žicu i, budući da su metali različiti, elektroni guraju jače u jednom smjeru. Oni se kreću u kružnom smjeru, idući kroz žice do satovih terminala i natrag u limun, stvarajući električnu struju koja može biti dovoljno jak da pokrene sat. Kad limunov sok počne usahnuti, reakcija će opadati, i bit ćete morati promijeniti "bateriju."

Proširite učenje

Pokušajte koristiti različite citrusne plodove, narandžin sok, ili gaziranu vodu da vidite kako rade kao voltaične baterije.

Previous:

Next: