Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
В електротехніці електричні провідники - важливі складники. Непровідники теж мають свою користь: вони ізолюють і захищають нас від електричного струму.
Питома електропровідність насамперед залежить від матеріалу. Крім матеріалу, певну роль відіграє також температура матеріалу. У цьому досліді температурна залежність не досліджується.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
З повсякденного життя учні мають знати, що, наприклад, у домашньому господарстві дроти електричних проводів оточені ізоляційними шарами і так люди захищені від небезпечного дотику до струмопровідних частин.
Принцип
Електропровідність залежить від матеріалу, тому й говорять про питому електропровідність. Залежно від матеріалу електрони вільніші, а отже й рухливіші. У провідних матеріалах (переважно металах) залежно від електропровідності є кілька електронів у так званій зоні провідності, які можуть майже вільно рухатися в матеріалі.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Лампа розжарювання в колі слугує для обмеження струму на твердих речовинах, а також для простого визначення того, тече струм чи ні. Через відносно малу довжину і великий діаметр досліджуваних «дротів» сили струму під час дослідження групи металів не відрізняються одна від одної; ідеться лише про те, щоб якісно розпізнати, проводить речовина струм чи ні.
Завдання
Учні мають вмонтувати металеві та неметалеві речовини в просте електричне коло і дослідити їхню електропровідність.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Кабель з ізоляцією
Щоб ти міг, наприклад, зарядити свій смартфон, потрібен зарядний кабель, який з'єднує акумулятор смартфона з електромережею. Але чому ти, власне, не дістаєш удару струмом, коли торкаєшся кабелю, вставляючи його в розетку? Як ти, можливо, знаєш, це тому, що струмопровідні жили кабелю оточені ізоляцією.
У цьому досліді ти дізнаєшся, що таке електропровідність і які типові матеріали можуть проводити струм, а які ні.
Завдання
- Склади просте розімкнене електричне коло із затискачами типу «крокодил».
- Дослідь, які із заданих речовин проводять електричний струм, а які ні.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense Current - Датчик для вимірювання електричного струму ± 1 А (Bluetooth + USB) | 12902-02 | 1 |
| 2 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 2 |
| 3 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 4 |
| 4 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 5 | З'єднувальний прямий з роз'ємом модуль SB | 05601-10 | 2 |
| 6 | Патрон для лампи розжарювання Е 10, модуль SB | 05604-00 | 1 |
| 7 | Тримач для батарейок (тип С), модуль SB | 05605-00 | 1 |
| 8 | Провідники та непровідники, l = 150 мм | 06107-15 | 1 |
| 9 | Затискач типу "Крокодил", без ізоляції, 10 шт. | 07274-03 | 1 |
| 10 | З'єднувальний штепсель, 2 шт. | 07278-05 | 1 |
| 11 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 12 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 13 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 1 |
| 14 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 1 |
| 15 | Батарейка 1.5 В (тип C) R14 (IEC-тип) (2 шт.) | 07400-00 | 1 |
| 16 | Лампи розжарювання, 1,5 В/ 0,15 А, E10, 10 шт. | 06150-03 | 1 |
| 17 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
Складання (1/4)
- Склади дослід відповідно до рисунків ліворуч. Встав для цього батарейку і лампу розжарювання .
- Потім насади затискачі типу «крокодил» за допомогою з'єднувальних штепселів на гнізда. Ти побачиш, як це має виглядати, натиснувши синю кнопку.
Схема досліду
Складання (2/4)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (3/4)
- Увімкни Cobra SMARTsense Current, натиснувши на три секунди кнопку ввімкнення/вимкнення.
- Потім відкрий measureAPP і з'єднайся з Cobra SMARTsense Current. Перемкнись на показ виміряних значень, за якого значення відображаються числами. На фото ліворуч показано, як це тоді виглядає.
Схема досліду
Складання (4/4)
- Матеріали (провідники та непровідники) досліджують один за одним. Ідеться про такі матеріали (згідно з рисунком поруч, зверху вниз):
- Шнур із бавовни, дерево, алюміній (сріблястий), мідь (червонувата), сталь (як алюміній, але важча й темніша), вугілля (чорне), ПВХ (пластмаса) і скло.
Виконання (1/2)
Виконання (1/2)
- Затискай по черзі окремі стрижні з набору «Провідники та непровідники» обома кінцями у два затискачі типу «крокодил» (шнур поки що ні).
- Для кожного стрижня: спостерігай за яскравістю лампи і вимірюй силу струму .
- Записуй свої виміряні значення в протокол.
Встановлення (не)провідника
Виконання (2/2)
Виконання (2/2)
Встановлення бавовняного шнура
- Тепер зменш установку досліду згідно з рисунком поруч. Затисни насамкінець бавовняний шнур і дій так само, як раніше. Запиши свої виміряні значення в протокол
Протокол
Таблиця 1
Сталь: I [мА]:
Сталь: сила світла лампи:
Яскравість лампи
Речовина
Сталь
Алюміній
Мідь
ПВХ
Скло
Дерево
Вугілля
Бавовна
Алюміній: сила світла лампи:
Алюміній: I [мА]:
Мідь: сила світла лампи:
Мідь: I [мА]:
ПВХ: сила світла лампи:
ПВХ: I [мА]:
Скло: сила світла лампи:
Скло: I [мА]:
Дерево: сила світла лампи:
Дерево: I [мА]:
Вугілля: сила світла лампи:
Вугілля: I [мА]:
Вугілля: сила світла лампи:
Вугілля: сила світла лампи:
Внеси свої виміряні значення в таблицю.
Завдання 1
Питання
Питання
Завдання 2
Питання
Питання