Elektroner, strøm og spænding

clock 60 min
user 4. - 6. klasse
Let
Denne vejledning vil forberede læreren til at introducere elektroner, strøm, spænding og modstande i en 4-6. klasse i forbindelse med hæfte 1.
Indhold
Det her er med i materialet:

Gennemgang af hæftet

Vejledningen gennemgår teorien, der hører til hæftetsamt forsøget. Der er også en vejledning til hvordan quizzen skal laves og forslag til undervisningsforløb. Formålet med hæfte 1 er at introducere eleverne til elektroner, Strøm , Spænding og modstande, som ligger til baggrund for elektronik. Det er ikke meningen at eleverne skal være i stand til at forstå præcis, hvad disse emner omhandler, men eleverne skal have kendskab til begreberne. Materialet er også tiltænkt at blive brugt som et værktøj til at skabe diskussioner og refleksioner over hvad elektronik er og hvor det kan bruges.

Læringsmål

  • Eleven ved at der er noget, der hedder elektroner, Strøm , Spænding og modstande.
  • Eleven forstår sammenhængen mellem Modstand , Strøm og Spænding .
  • Eleven kender til måleenhederne for Strøm , Spænding og Modstand .

Gennemgang af teori

Dette afsnit indeholder en forklaring af de emner, der bliver introduceret i hæfte 1 . Det skal bruges til at opdatere lærerens viden om emnet, så der ikke er behov for at gøre yderligere research af emnerne inden undervisningen.

Elektroner

Elektroner er en elementarpartikel, der er til stede i alle atomer. Elektroner er negativt ladet partikler og skrives som e-. I forhold til elektronik er det vigtigste at forstå om elektroner, at de kan bevæge sig rundt i et materiale. Vær opmærksom på at i hæftet bliver elektroner også henvist til som elektronen Elton . Elton er en fiktiv figur vi har opstillet, som skal hjælpe eleverne med at forstå emnet. En illustration af Elton der bevæger sig fra Minus til Plus , er i hæftet, for at vise, at elektroner altid søger mod det positive.

Illustration s.1

Strøm

Fordi elektroner gerne vil fordele sig ligeligt i et materiale, bevæger de sig når de er i et materiale, hvor de ikke er ligeligt fordelt. Denne bevægelse af elektroner er, hvad man kalder for Strøm . Strøm måles i Ampere og skrives som A. I et Batteri er der en ulig fordeling mellem den positive og den negative ende. I den negative ende er der opbygget en stor mængde af elektroner og i den positive er der opbygget en stor mangel på elektroner. Når de to ender forbindes med en Ledning , begynder elektronerne at løbe fra den negative til den positive ende og der bliver dannet Strøm . På illustrationen løber Elton (elektronerne) fra den negative ende af et Batteri mod den positive ende. Når elektroner løber gennem pæren, vil den lyse. Man siger at Strøm går den modsatte vej af elektronerne. Strømmens retning er vist ved de sorte pile.

Illustration s.2 nederst

Spænding

Spænding er, i modsætning til Strøm , sværere at forklare visuelt. Dette er fordi, at Spænding ikke er en fysisk ting, som en Elektron eller en beskrivelse af en bevægelse som Strøm er. Spænding er mere et fysisk koncept, der beskriver forholdet af elektroner mellem to punkter. Spænding måles i volt og skrives V. For eksempel ved et Batteri på 5 volt er der en forskel mellem den positive og negative ende i elektroner på 5 volt. Ved en høj forskel, er der et stort potentiale for, at elektronerne flytter sig. På illustrationen er der to batterier med forskellige spændinger. Spændingens betydning er illustreret som den kraft Elton bliver skudt afsted med. Ved et Batteri på 9 volt bliver Elton skubbet kraftigere afsted end ved et Batteri på 3 volt.

batteri with 3V and 9V

Modstand

Når elektronerne bevæger sig gennem en Ledning , er der en Modstand . Modstanden afhænger af tykkelsen og længden på ledningen.

Lang og tynd Ledning = stor Modstand
Kort og tyk Ledning = lille Modstand

Modstand måles i Ohm og skrives Ω.
På illustrationen er der to ledninger, der er fyldt op med Elton . Den tynde Ledning kan kun have en række af Elton , hvor den store Ledning kan have 2 rækker. Dette viser at den tynde Ledning har større Modstand end den store Ledning . I hæftet bliver der ikke lagt vægt på længden af ledningen.

Illustration modstand

Forsøg

På bagsiden af hæftet er der et forsøg, som eleverne kan lave efter de har læst hæftet. Forsøget forklarer hvad elektroner, Strøm og Spænding er ved hjælp af vand og mælkekartoner. Da der skal bruges vand i forsøget, er det en god idé at udføre forsøget ved en vask. Har I ikke en vask til rådighed kan forsøget også laves ved en balje. I forsøget kan eleverne med fordel blive opdelt i grupper af 3 - 4 personer. Inden forsøget påbegyndes kan i med fordel se videoen sammen, som der er linket til via en QR- Kode .

stort_hul_lille_hul

Forsøg 1

Eleverne prikker først et lille hul i siden af de 2 skolemælk med tegnestiften. Hullet skal være så tæt på bunden som muligt. Herefter laves det ene hul større ved at presse spidsen af en blyant eller kuglepen gennem det lille hul. Størrelsen på det store og lille hul er illustreret i hæftet.

Når hullerne er blevet lavet, skal eleverne fylde skolemælkene op med vand og skrue låget på igen. Det er her vigtigt at de holder en finger for hullet imens, så vandet ikke løber ud. De to skolemælk stilles på kanten af en vask eller på et bord med en balje nedenfor. Eleverne skruer låget af de to skolemælk på samme tid og fjernerfingrene fra hullerne. Her skulle vandet begynde at løbe ud af hullerne. hvis der ikke løber vand ud af det lille hul, skal vandoverfladen brydes ved at stikke tegnestiften ind i hullet igen.

Vandet vil løbe hurtigere ud af skolemælken med det store hul end den med det lille hul. Det er fordi modstanden er mindre i skolemælken med det store hul.

Forsøg 2

Eleverne genbruger skolemælken med det lille hul fra forsøg 1 . Derudover prikker de et lille hul i siden af den store skolemælk med tegnestiften. Hullet skal være så tæt på bunden som muligt. Når hullerne er blevet lavet, skal eleverne igen fylde skolemælkene op med vand og skrue låget på igen. Det er også her vigtigt at de holder en finger for hullet imens, så vandet ikke løber ud. De to skolemælk stilles på kanten vasken eller bordet. Eleverne skruer låget af de to skolemælk på samme tid og fjerner fingrene fra hullerne. Her skulle vandet begynde at løbe ud af hullerne. hvis der ikke løber vand ud af hullerne, skal vandoverfladen brydes ved at stikke tegnestiften ind i hullerne igen. Vandet vil løbe hurtigere ud af den store skolemælk, fordi vandtrykket er større i den store skolemælk end i den lille.

Kobles forsøgene sammen med teorien fra hæftet er der nogle ting der svarer til hinanden:

  • Vandet i skolemælkene svarer til elektronerne
  • Bevægelsen af vandet svarer til Strøm
  • Størrelsen på hullet i skolemælken svarer til Modstand
    • Jo større hullet er i skolemælken, desto mindre er modstanden.
  • Vandtrykket i skolemælken svarer til spændingen
    • Jo mere vand der ligger over hullet i skolemælken, desto større vil vandtrykket være.

Quiz

Der er lavet en quiz til hæftet, som kan give dig et indblik i, hvor meget eleverne har forstået af materialet, og om der er nogle særlige ting der skal arbejdes mere med. Det er meningen, at eleverne skal bruge hæftet som et hjælpemiddel under quizzen, da de lærer af at lede efter svarene i hæftet fremfor at gætte.

Når du skal lave quizzen med dine elever, skal du først oprette en link til din klasse, så du kan se resultaterne efterfølgende. Du skal gå ind på følgende hjemmeside:

http://www.teknologiskolen.dk/haefter/haefte-1/

Her skal du klikke på knappen ”Opret klassekode”. Du bliver dernæst præsenteret for en hjemmeside, hvor du får det link, som eleverne skal bruge for at få adgang til quizzen. Du kan også se den Kode , som du skal bruge for at hente svarene igen samt en klassekode. Det er vigtigt, at du gemmer de to koder. De er markeret med fed Tekst .

hvis du trykker på ”Klik her for at generere et kortlink” bliver du viderestillet til www.kortlink.dk, hvor det lange link dine elever skal bruge for at få adgang til quizzen, bliver lavet om til et kort link. Formålet med et kort link er at du kan skrive det på tavlen i klassen, så eleverne kan komme ind på quizzen. Når man klikker på linket, kommer man ind på en ny side, som ser således ud:

kortlink

Dette kortlink ( i eksemplet her: kortlink.dk/24she ) kan du skrive op på tavlen. Det gør det lettere for eleverne at skrive det ind på en computer, tablet eller telefon.
Når eleverne åbner quizzen, vil klassekoden stå øverst som her:

klassekode

Det er vigtigt, at eleverne ikke ændrer klassekoden. hvis klassekoden ikke er udfyldt, har du fået klassekoden fra den hjemmeside, du var inde på for at oprette quizzen.

For at hente svarene fra quizzen går du ind på http://www.teknologiskolen.dk/haefter/haefte-1/ Her udfyldes din klassekode og pinkode som du gemte før, og så downloades et Excel ark med anonyme besvarelser.

hent-resultater

Om teknologiundervisning

En frivillig forening der tilbyder teknologiske fritidsaktiviteter

Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed di am nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et ju sto duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea

om-teknologiskolen

Kontakt

Har du brug for at vide mere om vores projekter?

Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit

text-image-kontakt