Modul nr Produksjon av elektrisk energi kl

Transkript

1 Modul nr Produksjon av elektrisk energi kl Tilknyttet rom: Newton Steigen

2 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 2 Kort om denne modulen Modulen tar for seg grunnleggende begreper i elektrisitetslæren og lar elevene få utforske og løse oppgaver knyttet til produksjon av elektrisk energi. Gjennom målinger og eksperimenter skal elevene lære hvordan elektrisitet og magnetisme vekselvirker med hverandre, og hvordan dette kan utnyttes for å lage elektromagneter og hvordan vi kan produsere elektrisk energi gjennom induksjon. Modulen inneholder fem aktiviteter: 1. Magnetisme 2. Strømkretser 3. Elektromagnet 4. Elektrisk generator 5. Digital presentasjon Besøket på Newtonrommet tar en skoledag. Den kan deles i to, aktivitet 1-3 første dag og aktivitet 4-5 en annen dag. Praktisk informasjon Besøkslærer skal på forhånd ha delt inn elevene i grupper på 2-3. Besøkslærer bør på forhånd orientere Newton-læreren om hvilket forarbeid klassen har gjort. Elevene skal ha med matpakke, skrivesaker og notatblokk. Annet utstyr deles ut i Newtonrommet Modulplan Forarbeid i skolen I Newton-rommet Informasjon og introduksjon til tema Aktivitet 1: Magnetisme Aktivitet 2: Strømkretser Aktivitet 3: Elektromagnet Lunsjpause Oppsummering plenum aktivtet 1, 2 og : Aktivitet 4: Elektrisk generator Aktivitet 5: Digital presentasjon : Oppsummering, evaluering og avslutning Modulen kan deles i to; program før lunsj kjøres en dag og program etter lunsj kjøres en annen dag. Etterarbeid i skolen

3 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 3 Didaktisk plan for for- og etterarbeid Forarbeid Kort beskrivelse Før elevene kommer til Newtonrommet, bør de kjenne til begrepene strøm og spenning, og de skal vite hvordan et amperemeter og et voltmeter kobles inn i en enkelt strømkrets. Besøkslærer gjennomgår dette før Newtonbesøket. La gjerne elevene få prøve dette selv. I forbindelse med begrepene strøm og spenning kan det suppleres med følgende animasjoner før Newtonbesøket: Begrepene strøm og spenning: Sprut og Spenning Strøm i en enkel strømkrets: Strømkrets Litt om bruken av analogt amperemeter og voltmeter: I forbindelse med gjennomgangen av amperemeter og voltmeter kan det suppleres med følgende tekst og bilde. Bildet under viser det utstyret som elevene vil møte på Newtonrommet. Over er det et bilde av en enkel strømkrets, med batteri, lyspære, amperemeter og voltmeter. Amperemeteret er merket med en A, mens voltmeteret er merket med en V, slik bildet viser. Når man skal måle strømmen med amperemeteret, må amperemeteret kobles slik at strømmen i kretsen går gjennom amperemeteret. På den måten kan amperemeteret "telle" antall elektroner på det stedet i kretsen som amperemeteret er koblet inn. Voltmeteret skal derimot kobles inn på en helt annen måte. Man sier at voltmeteret skal kobles over den komponenten (for eksempel en lyspære) man skal måle spenningen. I praksis betyr dette at de to ledningene fra voltmeteret skal kobles på hver sin siden av for eksempel lyspæra, slik bildet over viser. Hvis pila på amperemeteret eller voltmeteret spretter feil vei, det vil si under null, er det bare å bytte om på ledningene, og pila vil vise de riktige verdiene. Litt om multimeter:

4 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 4 På Newtonrommet disponerer elevene også multimetre, og bildet under viser det multimeteret som elevene vil møte på besøksdagen. Et multimeter kan brukes både som amperemeter og voltmeter. Det som bestemmer dette, er det dreibare hjulet på multimeteret, som bildet over viser. Når man skal bruke multimeteret som amperemeter, må man koble det inn i kretsen slik det er beskrevet over, og som vist på bildet. Når man skal bruke multimeteret som voltmeter, må det kobles inn på samme måte som det analoge voltmeteret i det første bildet. Kompetansemål med læringsmål Forklare hvordan en magnet fungerer Forklare magnetiske krefter gjennom ulike forsøk Beskrive det magnetiske feltet rundt en stavmagnet Beskrive hvordan en lyspære er bygget opp Gjennomføre forsøk med enkle strømkretser Bruke et multimeter ved eksperimentelt arbeid Forklare hvordan man måler strøm og spenning i en krets Gjøre forsøk med seriekobling og parallellkobling Forklare egenskapene til en seriekobling Forklare egenskapene til en parallellkobling Forklare hvordan strømmen fordeler seg i greiner Beskrive det magnetiske feltet rundt en strømførende spole Forklare effekten av en jernkjerne inni en strømførende spole Forklare strømstyrkens virkning på magnetfeltet Beskrive hvordan en metallgjenstand påvirkes av en strømførende spole Beskrive hvordan man kan lage en egen magnet Beskrive det magnetiske feltet rundt en rett leder Bruke et analogt amperemeter Beskrive hvordan en magnet som beveger seg kan lage strøm i en spole Forklare hvordan magnetstyrken påvirker indusert strøm Forklare hvordan hastigheten til magneten påvirker indusert strøm Gjøre greie for hvordan mekanisk energi overføres til elektrisk energi Bruke Photo Story til digital presentasjon Bearbeide digitale bilder for bruk i digital presentasjon

5 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 5 Bruke tale i digital presentasjon Gjennomføring og metodikk Vedlegg til aktivitet Etterarbeid Kort beskrivelse Elevene lager i løpet av besøket i Newtonrommet en digital presentasjon som omhandler temaene vi har jobbet med. Læreren får rapportene med seg digitalt. Det anbefales at elevene får presentere resultatet sitt for de andre i klassen når de kommer tilbake til skolen. Besøkslærer styrer samtale og evaluering av presentasjonene som den del av etterarbeidet. Ved ønske om ytterligere praktisk arbeid, kan dataprogrammet OhmZone med fordel brukes som repetisjonsverktøy etter dagen på Newtonrommet. Elevene kan her koble enkle kretser i serie og parallell, og kontrollere strømmer og spenninger i disse kretsene. Link til OhmZone: OhmZone Kompetansemål med læringsmål Forklare hvordan en magnet fungerer Forklare magnetiske krefter gjennom ulike forsøk Beskrive det magnetiske feltet rundt en stavmagnet Beskrive hvordan en lyspære er bygget opp Gjennomføre forsøk med enkle strømkretser Bruke et multimeter ved eksperimentelt arbeid Forklare hvordan man måler strøm og spenning i en krets Gjøre forsøk med seriekobling og parallellkobling Forklare egenskapene til en seriekobling Forklare egenskapene til en parallellkobling Forklare hvordan strømmen fordeler seg i greiner Beskrive det magnetiske feltet rundt en strømførende spole Forklare effekten av en jernkjerne inni en strømførende spole Forklare strømstyrkens virkning på magnetfeltet Beskrive hvordan en metallgjenstand påvirkes av en strømførende spole Beskrive hvordan man kan lage en egen magnet Beskrive det magnetiske feltet rundt en rett leder

6 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 6 Bruke et analogt amperemeter Beskrive hvordan en magnet som beveger seg kan lage strøm i en spole Forklare hvordan magnetstyrken påvirker indusert strøm Forklare hvordan hastigheten til magneten påvirker indusert strøm Gjøre greie for hvordan mekanisk energi overføres til elektrisk energi Bruke Photo Story til digital presentasjon Bearbeide digitale bilder for bruk i digital presentasjon Bruke tale i digital presentasjon Gjennomføring og metodikk Lærer legger tilrette for visning av de digitale presentasjonene elevene lagde i Newton-rommet. Lærer styrer en samtale rundt hver enkelt presentasjon, gir tilbakemelding på arbeidet og ber elevene om evaluering av hverandres arbeid. Elevene skal se presentasjonene som fra alle gruppene. De skal delta i samtale og gi tilbakemelding på hverandres digitale PhotoStories. Vedlegg til aktivitet

7 1479 Newton håndbok - Produksjon av elektrisk energi kl Side 7 Forankring i læreplanene i Kunnskapsløftet (LK 06) Forklare hvordan en magnet fungerer Forklare magnetiske krefter gjennom ulike forsøk Beskrive det magnetiske feltet rundt en stavmagnet Beskrive hvordan en lyspære er bygget opp Gjennomføre forsøk med enkle strømkretser Bruke et multimeter ved eksperimentelt arbeid Forklare hvordan man måler strøm og spenning i en krets Gjøre forsøk med seriekobling og parallellkobling Forklare egenskapene til en seriekobling Forklare egenskapene til en parallellkobling Forklare hvordan strømmen fordeler seg i greiner Beskrive det magnetiske feltet rundt en strømførende spole Forklare effekten av en jernkjerne inni en strømførende spole Forklare strømstyrkens virkning på magnetfeltet Beskrive hvordan en metallgjenstand påvirkes av en strømførende spole Beskrive hvordan man kan lage en egen magnet Beskrive det magnetiske feltet rundt en rett leder Bruke et analogt amperemeter Beskrive hvordan en magnet som beveger seg kan lage strøm i en spole Forklare hvordan magnetstyrken påvirker indusert strøm Forklare hvordan hastigheten til magneten påvirker indusert strøm Gjøre greie for hvordan mekanisk energi overføres til elektrisk energi Bruke Photo Story til digital presentasjon Bearbeide digitale bilder for bruk i digital presentasjon Bruke tale i digital presentasjon