Vedecké experimenty pre deti:Vyrobte si citrónové hodiny

Informácie o elektrine

Vedecké experimenty pre deti:Vyrobte si citrónové hodiny

Ako súčasť generácie detí vyrastajúcich v čoraz ekologickejšom a ekologickejšom svete sú veci ako nízkoenergetické žiarovky a hybridné autá pre vaše dieťa normou. Vytvorenie hodín, ktoré fungujú na citrusovú energiu, nie je len silným spôsobom, ako posilniť myšlienku, že všade sa dajú nájsť alternatívne zdroje energie, ale je to pre ňu aj skvelý spôsob, ako sa dozvedieť viac o elektrine a vodivých materiáloch. Všimnite si, že aj keď je použitie krokosvoriek pre tento experiment ideálne, môžete ich použiť iba vtedy, ak sú svorky v priehradke na batérie na hodinách dostatočne veľké, aby sa na ne dali pripnúť. Ak nie sú, budete musieť použiť elektrickú pásku na upevnenie koncov drôtu na svorky.

Precvičovanie zručností

  • Vedecká metóda
  • Základné pochopenie fungovania elektriny
  • Skúmanie vodivých materiálov

Čo potrebujete

  • 2 veľké citróny alebo iné citrusové plody
  • 3 medené drôty, každý približne 1' dlhý
  • 2 medené groše alebo medené klince
  • 2 veľké pozinkované zinkové klince (aspoň 2" dlhé)
  • Hodiny napájané batériou (hodiny, ktoré používajú jednu batériu a nemajú tiež zásuvkový kábel)
  • 2 aligátorové (elektrické) svorky alebo elektrická páska
  • AA batéria
  • Papier a ceruzka
  • Trvalá značka

Ďalšie informácie o elektrine, elektrónoch a batériách

  • Vy a vaše dieťa sa môžete spoločne pozrieť na AA batériu a všimnúť si, že na jednom konci je znamienko „+“ a na druhom konci je znamienko „-“. Tieto sú známe ako kladné a záporné svorky. Pre ďalší prieskum otvorte priehradku na batériu hodín a všimnite si, že aj ona má kladný a záporný pól.
  • Malé častice elektriny známe ako elektróny sa môžu pohybovať medzi záporným a kladným pólom, ak ich spája niečo, čo týmto elektrónom umožňuje prúdiť medzi nimi. Toto spojenie je známe ako vodič a niektoré materiály, vrátane zinku a medi, sú oveľa lepšími vodičmi ako iné materiály. Keď sa ako svorky použijú dva rôzne kovy, elektróny tlačia v jednom smere silnejšie ako v druhom a vytvárajú prúd.
  • V zariadeniach napájaných z batérie vytvára elektróny samotná batéria chemickou reakciou, ku ktorej dochádza, keď sa vytvorí vodivý obvod vložením batérie medzi kladný a záporný pól v priestore pre batériu. Chemická reakcia prebieha iba vtedy, keď je batéria na svojom mieste.
  • Keď sú vodivé materiály umiestnené do kyslých roztokov a štiav (ako sú tie, ktoré sa nachádzajú v citrusových plodoch), dochádza tiež k chemickej reakcii. Táto reakcia rozbije štruktúru kovu a uvoľní elektróny do roztoku.

Vykonajte experiment

Vytvorte hypotézu

1. Preštudujte si s dieťaťom základné informácie o elektrine a batériách tu, aby ste sa uistili, že má základné znalosti o tom, ako fungujú batérie a vodivosť. Ukážte svojmu dieťaťu materiály, ktoré máte, a povedzte jej, že ich použijete na to, aby hodiny fungovali bez batérie.
2. Identifikujte každý z materiálov podľa názvu a zloženia (tj medený klinec, zinok necht) a požiadajte ju, aby predpovedala, čo sa stane, ak spojíte všetky tieto materiály dohromady.
3. Nechajte ju urobiť základnú schému toho, čo si myslí, že musíte urobiť a čo sa stane. To bude slúžiť ako jej plán a hypotéza.

Ako hrať

1. Bezpečne pripevnite jeden koniec kúska medeného drôtu tesne pod hlavičku jedného zo zinkových klincov tak, že ho omotáte okolo nechtu. Na druhý koniec drôtu pripevnite malú krokosvorku. Ak nemáte krokosvorky, nechajte koniec drôtu tak, ako je.
2. Pripojte koniec druhého kusu medeného drôtu k medenému klincu tak, že ho otočíte okolo klinca (alebo, ak pomocou centu ho pripevnite elektrickou páskou). Pripojte druhú krokosvorku na druhý koniec tohto drôtu. Opäť, ak nemáte krokosvorky, nechajte koniec tohto drôtu tak, ako je.
3. Na jeden koniec tretieho drôtu pripevnite zinkový klinec a na druhý medený klinec (alebo cent). koniec.
4. Na chvíľu odložte drôty a pripravte citróny. Pomocou permanentnej fixky označte jeden citrón ako Lemon 1 a druhý ako Lemon 2. Ďalej musíte uvoľniť dužinu vo vnútri a uvoľniť časť šťavy do citrónov bez toho, aby ste porušili šupky jemným stlačením citrónov a/alebo ich rolovaním. na stôl a jemným tlakom.
5. Položte citrón 1 a citrón 2 vedľa seba na stôl. Nájdite drôt pripojený k prvému zinkovému klincu a zapichnite klinec do citróna 1, pričom sa uistite, že necht prepichne kôru a je zapustený v dužinatej časti citróna, ale nevychádza z druhej strany citróna.
6. Nájdite drôt pripojený k medenému klincu alebo penny. Zapichnite klinec do citróna 2 (alebo vyrežte hlbokú štrbinu v citróne a do štrbiny vložte cent).
7. Potom vezmite drôt s medeným klincom na jednom konci a zinkovým klincom na druhom konci. koniec. Zapichnite zinkový klinec do citróna 2, približne palec od medeného klinca alebo centu, ktorý je už zapustený v citróne.
8. Vložte medený klinček/centierový koniec toho istého drôtu do citróna 1, asi palec od už zapustený zinkový klinec. 9. Pripojte voľný koniec drôtu v citróne 1 k hodinám pripnutím krokosvorky na jeden zo svoriek batérie na hodinách. Ak nemáte krokosvorky, pripevnite koniec drôtu ku koncovke elektrickou páskou. Dokončite obvod pripojením voľného konca drôtu v Lemon 2 k druhej svorke batérie rovnakým spôsobom. Dokončenie obvodu by malo napájať hodiny. Ak hodiny nefungujú, je možné, že sú uvoľnené pripojenia, konce drôtov pripojených k hodinám sú pripevnené k rovnakým kovom alebo že prúd z citróna je príliš slabý. Ak sú všetky súvislosti správne, skúste citróny nahradiť zemiakmi.

Pozorovania

Opýtajte sa sami seba:

  • Prečo si myslíte, že sme potrebovali použiť zinkové a medené nechty?
  • Prečo sa hodiny rozsvietia?
  • Prečo potrebujeme navzájom spojiť citrón 1 a citrón 2?
  • Aké sú citróny ako batéria, keď sú pripojené?
  • Čo je na citróne, čo mu umožňuje viesť elektrický prúd?
  • Aké ďalšie potraviny by podľa vás viedli elektrický prúd?

Čo sa deje

Keď do citrónovej šťavy vložíte zinok a meď, vytvorí sa chemická reakcia, ktorá zmení chemickú energiu na elektrickú energiu. Táto zmena energie je voltaická reakcia, ktorá premení citróny na galvanickú batériu. Chemické reakcie tlačia elektróny, ktoré sa uvoľňujú z každého kovu cez medený drôt, a keďže kovy sú odlišné, elektróny tlačia silnejšie v jednom smere. Pohybujú sa v kruhovom smere, prechádzajú cez drôty k terminálom hodín a späť k citrónu, čím vytvárajú elektrický prúd, ktorý môže byť dostatočne silný na napájanie hodín. Keď citrónová šťava začne vysychať, reakcia sa zníži a budete musieť vymeniť „batériu“.

Rozšírte učenie

Skúste použiť rôzne citrusové plody, pomarančový džús alebo sódu, aby ste videli, ako fungujú ako galvanické batérie.


Previous:

Next: