• Dojenčki
• Ustvarjanje družine
• Otroci
• Splošno starševstvo
• Novorojenčki
• Najstniki
• Malčki
• Nosečnost

Znanstveni poskusi za otroke: Naredi limonino uro

Učenje o električnosti

Znanstveni poskusi za otroke: Naredi limonino uro

Kot del generacije otrok, ki rastejo v vse bolj zelenem in ekološko zavestnem svetu, so stvari kot so žarnice za nizko porabo in hibridni avtomobili norma za vašega otroka. Izdelava ure, ki teče na energiji citrusov, je ne samo močan način za krepitev ideje, da so alternativni viri energije vsakjer, ampak je tudi odličen način, da se nauči več o električnosti in vodljivih materialih. Upamrajte, da je uporaba klipov za krokodile idealna za ta poskus, a jih lahko uporabite le, če so terminali v baterijskem predelu ure dovolj veliki, da se nanje priklopijo. Če niso, boste morali uporabiti izolirno lepljivo trako za pritrditev koncev žice na terminale.

Veščine, ki se vadijo

• Znanstvena metoda
• Osnovno razumevanje delovanja električnosti
• Raziskovanje vodljivih materialov

Kaj potrebujete

• 2 veliki limoni ali drugi citrusovi sadovi
• 3 bakrene žice, vsaka približno 30 cm dolga
• 2 bakrene novčića ali bakerni gvozdji
• 2 veliki galvanizirani cinkovi gvozdji (vsaj 5 cm dolgi)
• Baterijska ura (ena, ki uporablja eno baterijo, in nima tudi priključka za omrežje)
• 2 klipa za krokodile (električna) ali izolirna lepljiva traka
• AA baterija
• Papir in svinčnik
• Trajni filc

Učimo se o električnosti, elektroneh in baterijah

• Skupaj z vašim otrokom pogledajte AA baterijo, da opazite, da ima en konec "+" znak, drugega pa "-" znak. To sta pozitivni in negativni terminal. Za nadaljnje raziskovanje odprite baterijski predel ure in opazite, da ima tudi on pozitivni in negativni terminal.
• Mali delci električnosti, ki se imenujejo elektroni, lahko potujejo med negativnim in pozitivnim terminalom, če je nešto, kar jih povezuje in omogoča, da elektroni tečejo med njima. Ta povezava se imenuje vodnik, in nekateri materiali, vključno z cinkom in bakrom, so veliko boljš vodniki kot drugi materiali. Ko sta uporabljena dva različna kovina kot terminala, elektroni potlačijo močneje v eno smer kot v drugo, kar ustvari tok.
• V baterijsko pogonjenih napravah sama baterija ustvarja elektrone s kemično reakcijo, ki se zgodi, ko se ustvari vodljiv krožni z vstavljanjem baterije med pozitivni in negativni terminal v baterijskem predelu. Kemična reakcija se zgodi le, ko je baterija na mestu.
• Ko so vodljivi materiali postavljeni v kisline in sokove (kot so tisti v citrusih), to tudi ustvari kemično reakcijo. Ta reakcija razgrajuje strukturo kovine, sproščajoč elektrone v raztopino.

Izvedite svoj poskus

Ustvari hipotezo

1. Preberite z vašim otrokom ozadjne informacije o električnosti in baterijah tukaj, da se prepričate, da ima osnovno razumevanje, kako delujejo baterije in vodljivost. Pokažite otroku materiale, ki jih imate, in ji povejte, da jih boste uporabili, da ura deluje brez baterije.
2. Identificirajte vsak material po imeni in sestavi (tj. bakeren gvozdji, cinkov gvozdji), in jo vprašajte, kaj se bo zgodilo, če jih vse povežete skupaj.
3. Naj naredi osnovni diagram tega, misli, da boste morali storiti in kaj se bo zgodilo. To bo njen načrt in hipoteza.

Kako igrati

1. Varno priklopite en konec koska bakrene žice tik pod glavo enega od cinkovih gvozdjev z navijanjem okoli gvozdja. Priklopite majhen klip za krokodile na drugega konca žice. Če nimate klipov za krokodile, pustite konec žice takšnega, kakor je.
2. Priklopite konec drugega koska bakrene žice k bakrenemu gvozdju z navijanjem okoli gvozdja (ali, če uporabite novčić, ga priklopite z izolirno lepljivo trako). Priklopite drugega klipa za krokodile na drugega konca te žice. Ponovno, če nimate klipov za krokodile, pustite konec te žice takšnega, kakor je.
3. Priklopite cinkov gvozdji na en konec tretjega koska žice in bakren gvozdji (ali novčić) na drugega konec.
4. Odložite žiceno za trenutek in pripravite limone. Uporabite trajni filc, da označite en limon kot Limon 1 in drugega kot Limon 2. Nato morate rahlo razgneti notranjost in sprostiti nekater sok v limonah, ne da bi lomili lupine, s stiskanjem limon rahlo in/ali valjanjem po mizi z rahlim pritiskom.
5. Postavite Limon 1 in Limon 2 ena poleg drugega na mizo. Poiščite žico, priklopljeno na prvi cinkov gvozdji, in jo vtihajte v Limon 1, preprčajte se, da gvozdji prebi lupino in je vtisnjen v mehko del limona, a ne pride iz druge strani limone.
6. Poiščite žico, priklopljeno na bakren gvozdji ali novčić. Vtihajte tisti gvozdji v Limon 2 (ali naredite globoko razrez v limonu in postavite novčić v razrez).
7. Nato vzamite žico z bakrenim gvozdjem na enem koncu in cinkovim gvozdjem na drugem. Vtihajte cinkov gvozdji v Limon 2, približno en palec stran od že vtikanega bakrenega gvozdja ali novčića v limonu.
8. Vstavite bakren gvozdji/novčić konca iste žice v Limon 1, približno en palec stran od že vtikanega cinkovega gvozdja. 9. Povežite prosti konec žice v Limon 1 z uro s priklopom klipa za krokodile na enega od baterijskih terminalov v uri. Če nimate klipov za krokodile, priklopite konec žice na terminal z izolirno lepljivo trako. Zaključite krožni z priklopom prostega konca žice v Limon 2 na enak način na drugega baterijski terminal. Zaključek krožnega bi moral pokroviti uro. Če ura ne teče, morda so povezave proste, konci žic, priklopljenih na uro, priklopljeni na enake kovine, ali je tok iz limona preprosto prešibek. Če so vse povezave pravilne, poskusite zamenjati krompirje za limone.

Opazovanja

Vprašajte se:

• Zakaj menite, da smo morali uporabiti cinkove in bakrene gvozdje?
• Zakaj se ura prižge?
• Zakaj moramo povezati Limon 1 in Limon 2 drug z drugim?
• Kako so limoni kot baterija, ko so povezani?
• Kaj je pri limonu, kar omogoča, da vodi električnost?
• Kakšna druga hrana menite, da bi vodila električnost?

Kaj se dogaja

Ko postavite cink in bakro v limonini sok, to ustvari kemično reakcijo, ki spremeni kemično energijo v električno. Ta spreminjanje energije je voltaična reakcija, ki spremeni limone v voltaično baterijo. Kemične reakcije potlačijo elektrone, ki se sproščajo iz vsake kovine skozi bakreno žico in, ker sta kovini različni, elektroni potlačijo močneje v eno smer. Premikajo se v krožni smeri, skozi žice do terminalov ure in nazaj v limon, ustvarjajoč električni tok, ki je morda dovolj močan za pogon ure. Ko limonini sok začne posušiti, reakcija upada, in boste morali zamenjati "baterijo."

Razširite učenje

Poskusite uporabiti različne citrusove sadove, narancinov sok ali sladkorno pijačo, da vidite, kako delujejo kot voltaične baterije.