• Spädbarn
• Bygga en familj
• barn
• Allmänt Paren
• nyfödda
• tonår
• småbarn
• Graviditet

Vetenskapsexperiment för barn:Gör en citronklocka

Lär dig om elektricitet

Vetenskapsexperiment för barn:Gör en citronklocka

Som en del av en generation barn som växer upp i en alltmer grön och miljömedveten värld är saker som lågenergilampor och hybridbilar normen för ditt barn. Att göra en klocka som går på citruskraft är inte bara ett kraftfullt sätt att förstärka tanken att det finns alternativa energikällor överallt, utan det är också ett bra sätt för henne att lära sig mer om elektricitet och ledande material. Observera att även om det är idealiskt att använda krokodilklämmor för det här experimentet, kan du bara använda dem om polerna i batterifacket på klockan är tillräckligt stora för att klämmas fast. Om de inte är det, måste du använda elektrisk tejp för att fästa ändarna av ledningen till terminalerna.

Färdigheter som övas

• Vetenskaplig metod
• Grundläggande förståelse för hur elektricitet fungerar
• Utforskning av ledande material

Vad du behöver

• 2 stora citroner eller andra citrusfrukter
• 3 koppartrådar, ungefär 1' långa vardera
• 2 kopparpengar eller kopparspik
• 2 stora galvaniserade zinkspikar (minst 2 tum långa)
• Batteridriven klocka (en som använder ett enda batteri och som inte också har en uttagssladd)
• 2 alligatorklämmor (elektriska) eller eltejp
• AA-batteri
• Papper och penna
• Permanent markör

Läs mer om elektricitet, elektroner och batterier

• Du och ditt barn kan titta på AA-batteriet tillsammans för att notera att ena änden har ett "+"-tecken på sig och den andra änden har ett "-"-tecken på sig. Dessa är kända som positiva och negativa terminaler. För ytterligare utforskning, öppna upp klockans batterifack och notera att den också har positiva och negativa poler.
• Små partiklar av elektricitet som kallas elektroner kan färdas mellan en negativ och positiv terminal, om det finns något som förbinder dem som gör att elektronerna kan flöda mellan dem. Den anslutningen är känd som en ledare, och vissa material, inklusive zink och koppar, är mycket bättre ledare än andra material. När två olika metaller används som terminaler trycker elektronerna hårdare i en riktning än den andra, vilket skapar en ström.
• I batteridrivna enheter tillverkar batteriet självt elektroner genom en kemisk reaktion som uppstår när en ledande krets skapas genom att batteriet placeras mellan de positiva och negativa polerna i ett batterifack. Den kemiska reaktionen sker bara när batteriet är på plats.
• När ledande material placeras i sura lösningar och juicer (som de som finns i citrusfrukter), skapar det också en kemisk reaktion. Den reaktionen bryter ner metallens struktur och frigör elektroner i lösningen.

Genomför ditt experiment

Skapa en hypotes

1. Gå igenom bakgrundsinformationen om el och batterier här tillsammans med ditt barn för att se till att hon har en grundläggande förståelse för hur batterier och ledning fungerar. Visa ditt barn materialet du har och berätta för henne att du ska använda dem för att få klockan att fungera utan batteri.
2. Identifiera vart och ett av materialen med namn och sammansättning (t.ex. en kopparspik, en zink). spik), och be henne förutsäga vad som kommer att hända om du kopplar ihop alla dessa material.
3. Låt henne göra ett grundläggande diagram över vad hon tycker att du behöver göra och vad som kommer att hända. Detta kommer att fungera som hennes plan och hypotes.

Hur man spelar

1. Fäst säkert ena änden av en bit koppartråd precis under huvudet på en av zinkspikarna genom att linda den runt spiken. Fäst en liten krokodilklämma i den andra änden av tråden. Om du inte har krokodilklämmor, lämna änden av tråden som den är.
2. Fäst änden av en andra bit koppartråd till en kopparspik genom att vrida den runt spiken (eller, om du är använd en slant, fäst den med eltejp). Fäst det andra krokodilklämman i den andra änden av denna tråd. Återigen, om du inte har krokodilklämmor, lämna änden av den här tråden som den är.
3. Fäst en zinkspik i ena änden av den tredje trådbiten och en kopparspik (eller penny) i den andra slut på det.
4. Lägg ledningarna åt sidan en stund och förbered citronerna. Använd en permanent markör för att märka en citron som citron 1 och den andra som citron 2. Därefter måste du lossa fruktköttet inuti och släppa ut lite av saften i citronerna utan att bryta skalen genom att pressa citronerna försiktigt och/eller rulla dem på ett bord samtidigt som du trycker försiktigt.
5. Lägg Lemon 1 och Lemon 2 bredvid varandra på ett bord. Leta reda på tråden som är fäst vid den första zinknageln och stick in spiken i citron 1, se till att nageln tränger igenom skalet och är inbäddad i citronens fruktkött men inte kommer ut på andra sidan av citronen.
6. Leta reda på tråden som är fäst vid kopparspiken eller penny. Slå in den spiken i Lemon 2 (eller skär en djup skåra i citronen och placera pennan i skåran).
7. Ta sedan tråden med en kopparspik i ena änden och zinkspiken i den andra. slutet. Slå in zinkspiken i Lemon 2, ungefär en tum bort från kopparnageln eller penny som redan är inbäddad i citronen.
8. Sätt in kopparspiken/penny-änden av samma tråd i Lemon 1, ungefär en tum bort från den redan inbäddade zinknageln. 9. Anslut den fria änden av tråden i Lemon 1 till klockan genom att klippa fast krokodilklämman på en av batteripolerna i klockan. Om du inte har krokodilklämmor, fäst änden av ledningen till terminalen med eltejp. Slutför kretsen genom att fästa den fria änden av tråden i Lemon 2 till den andra batteripolen på samma sätt. Att slutföra kretsen bör driva klockan. Om klockan inte går kan det vara så att anslutningarna är lösa, ändarna på ledningarna som är anslutna till klockan är fästa i samma metaller eller att strömmen från citronen helt enkelt är för svag. Om alla kopplingar är rätt, försök att ersätta potatis med citroner.

Observationer

Fråga dig själv:

• Varför tror du att vi behövde använda zink- och kopparspik?
• Varför lyser klockan?
• Varför behöver vi koppla Lemon 1 och Lemon 2 till varandra?
• Hur är citronerna som ett batteri när de sitter fast?
• Vad är det med citronen som gör att den kan leda elektricitet?
• Vilka andra livsmedel tror du skulle leda elektricitet?

Vad är på gång

När du lägger zink och koppar i citronsaften skapar det en kemisk reaktion som ändrar kemisk energi till elektrisk energi. Denna energiförändring är en voltaisk reaktion, som förvandlar citronerna till ett voltaiskt batteri. De kemiska reaktionerna pressar elektronerna som frigörs från varje metall genom koppartråden och eftersom metallerna är olika trycker elektronerna hårdare i en riktning. De rör sig i en cirkulär riktning, går genom ledningarna till klockterminalerna och tillbaka till citronen, vilket skapar en elektrisk ström som kan vara tillräckligt kraftfull för att driva klockan. När citronsaften börjar torka upp kommer reaktionen att minska och du måste byta "batteri".

Utöka inlärningen

Prova att använda olika citrusfrukter, apelsinjuice eller läsk för att se hur de fungerar som voltaiska batterier.