ve třídě
tato činnost by měla být prováděna pouze osobou, která má zkušenosti s prací s elektřinou.Vědecké disciplíny fyzikální Vědatémata
- fyzikální vlastnosti
- propustnost světla
- energetické přechody
Název Aktivitytužka olova světelná Žárovkamateriály
- mechanické tužkové olovo (0,5 mm a 0.7mm grafit)
- 8 d článkové baterie
- Elektrická páska
- izolovaný kovový drát (baterie k vedení tužky, délka podle potřeby)
- aligátorové svorky (4x)
- stojan aligátorové svorky (volitelné)
- tepelně/elektroizolační rukavice
- 1 čirá skleněná nádoba
postup
- připojte ke každé svorce 1 aligátorovou svorku konec délky drátu. (Opakujte 2x)
- Připojte 0.5 mm tužka vede k aligátorovým svorkám takovým způsobem, že je robustní a během experimentu se nebude pohybovat, s výhodou použijte stojan, mohou však být také nalepeny na okraj stolu tak,aby grafit při zahřátí nic nespálil.
- nasaďte ochranné rukavice a připojte jeden ze 2 vodičů k baterii/elektrickému zdroji.
- poté, co se ujistíte, že grafit je v bezpečné poloze a publikum si je vědomo, že se brzy velmi zahřeje a bude exponovaným holým drátem, připojte druhý vodič k baterii/elektrickému zdroji.
- kabel tužky by se měl rozsvítit. V závislosti na průměru olova může trvat krátkou dobu, takže začněte svítit, počkejte 5-10 sekund před resetováním experimentu.
- po dokončení odpojte baterii a poté pomocí tepelně ochranných rukavic odstraňte kabel tužky. Je horké a mělo by se s ním zacházet.
otázky
- proč olovo svítilo?
- jak byste mohli otestovat vliv napětí a proudu (např. počet baterií) na to, jak jasně svítil olovo?
- jaké druhy přenosu energie probíhá (je jich více než 1)?
- proč byl silnější olověný stmívač?
Vysvětlenízatímco grafit může vést elektřinu, je to špatný vodič. Vzhledem k tomu, že elektřina proudí z jednoho terminálu baterie do druhého, splňuje v grafitovém vlákně velký odpor. Tento odpor způsobí, že se drát zahřeje. Čím tenčí je průměr, tím větší odpor a čím rychleji se zahřeje a tím jasnější se rozsvítí. Více baterií by také zvýšilo jas, protože více elektřiny by protékalo olovem. Jakmile se grafit dostatečně zahřeje, začne svítit, protože elektrony jsou vzrušeny na vyšší energetické stavy.Next Generation Science StandardsThis experiment by byl nejlépe proveden v prostředí 4. ročníku, protože studenti se teprve začínají učit nejen o přenosu energie,ale také o elektrickém toku. Tento experiment nejen pomáhá demonstrovat, jak lze elektrickou energii přenést na teplo, a tepelná energie pak může být přenesena na světlo, ale také to, jak různá měření průměru stejných materiálů mají různé odpory.1-PS4-2. Proveďte pozorování a vytvořte účet založený na důkazech, že objekty ve tmě lze vidět pouze tehdy, když jsou osvětleny. PS4.B: elektromagnetické Záření4-PS3-2. Proveďte pozorování, abyste prokázali, že energii lze přenášet z místa na místo zvukem, světlem, teplem a elektrickými proudy. 4-PS3-4. Aplikujte vědecké nápady na návrh, testování a zdokonalení zařízení, které převádí energii z jedné formy do druhé.* 5-PS1-3. Proveďte pozorování a měření k identifikaci materiálů na základě jejich vlastností. MS-PS4-2. Vyvinout a použít model k popisu toho, že vlny se odrážejí, absorbují nebo přenášejí různými materiály. Referenceshttps://www.youtube.com/watch?v=wLBZdYDks10http://yale.edu/demos/files/Week3PencilLeadLightBulb.pdf