Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Учащиеся начальной школы - глиняный проект по электрическому моделированию
- Учащиеся средних классов - проект по производству электродвигателей
- Учащиеся старших классов - проект по перегреву диодов
Научные проекты с использованием электроники предлагают интересные и интересные способы изучения электричества. Эти типы практических проектов позволяют студентам узнать об одной из величайших сил, действующих в современном мире. Научные эксперименты, ориентированные на электричество, являются простыми или сложными, в зависимости от масштаба модели или других строящихся объектов и типов необходимых материалов.
Учащиеся начальной школы могут добавлять электрические компоненты к лепке глиняных скульптур, используя простые методы и электропроводящую глину, доступные в Интернете или в магазинах для хобби. Для учеников средних и старших классов могут подойти более сложные проекты, такие как создание собственного простого двигателя или регистрация времени, в течение которого диоды перестают работать при воздействии высокой температуры.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Студенты всех возрастов могут узнать об электричестве практическим путем, выполнив научный проект, ориентированный на электричество. Учащиеся начальной школы могут добавлять движение и освещение к лепке глиняных скульптур, учащиеся средней школы могут создавать свои собственные простые двигатели, а учащиеся старших классов могут измерять, сколько времени потребуется, чтобы диоды перестали работать, когда они нагреты до высоких температур.
Учащиеся начальной школы - глиняный проект по электрическому моделированию
Идея добавления движения или света к лепке глиняных скульптур, вероятно, взволновает учащихся начальной школы. Этот проект предлагает студентам интересный способ получить общее представление о простых, параллельных и последовательных электрических цепях, а также создать проект, который им нравится представлять своим сверстникам. Для этого проекта студенты могут приобрести электрический набор для лепки из глины, который можно приобрести через Интернет или в хобби-магазине. Такие наборы обычно включают в себя батареи, батарейный блок, светодиодные фонари, зуммеры, один маленький мотор и рецепты для приготовления как проводящей, так и изолирующей лепки из ингредиентов на кухне. (См. Ресурсы)
Начните проект, следуя рецепту, чтобы сделать две разные версии глины. Вставьте батарейки в батарейный блок, что позволяет создать схему с использованием обоих видов глины. Сделайте два куска проводящей глины и один кусок изолирующей глины. Склейте три кусочка глины вместе с изоляционной глиной посередине. Вставьте каждый металлический стержень, прикрепленный к отдельным проводам из батарейного блока - один красный и один черный - в каждый из проводящих кусков глины, затем выберите светодиодный светильник из комплекта.
Свет должен иметь два торчащих из основания провода, которые называются проводами. Вставьте более длинный провод, положительный или красный, в кусок проводящей глины, в котором уже есть красный провод от батареи. Вставьте более короткий провод от источника света в кусок глины для моделирования с черным проводом от батареи. Светодиод не загорится, если вы соедините провода с неправильными проводами. Включите аккумулятор, чтобы включить светодиод.
Теперь вы можете экспериментировать с мотором, зуммерами и другим оборудованием из комплекта. Попробуйте лепить глину в разные формы или добавить движение вместе с огнями. Обратите внимание на эффекты, которые различные формы глины оказывают на успех кругов. Представьте свои результаты вместе с хотя бы одной успешной моделью электрической глины в качестве научного проекта.
Учащиеся средних классов - проект по производству электродвигателей
С помощью всего лишь нескольких простых материалов учащиеся средней школы, уже освоившие основные правила работы с электричеством, могут создать собственный функциональный мотор-генератор. Учащиеся могут наблюдать, как небольшие изменения влияют на вращение двигателей, и экспериментировать, чтобы увидеть, насколько быстро они могут заставить двигатель работать.
Для этого проекта студентам понадобится простой моторный комплект, например, доступный в Интернете или в магазине моделей или хобби. Эти комплекты обычно включают в себя магнитную проволоку, скрепки, неодимовые магниты, компас и наждачную бумагу, а также монтажное оборудование. В дополнение к этим расходным материалам студентам также понадобятся ножницы, небольшой дюбель (например, колпачок от маркера), линейка, кусок картона размером 2 на 3 дюйма, изолента и батарея С.
Используя вышеупомянутые материалы, учащиеся намотают проволоку вокруг небольшого штифта, чтобы создать электромагнит с осями (отрезки прямой, незатянутой проволоки) с каждой стороны. Провода электроизоляционного покрытия должны быть удалены с концов осей. Сделайте опоры для осей из скрепок и прикрепите их к батарее. Положите на аккумулятор три неодимовых магнита и уравновесите электромагнит на опорах, заставляя электромагнит вращаться.
После создания двигателя учащиеся могут экспериментировать, добавляя или удаляя магниты и наблюдая, как их компас реагирует на различные изменения, внесенные в двигатель. Студенты должны представить свои результаты, а также готовый мотор в качестве научного проекта. Видео различных конфигураций двигателя являются хорошим дополнением к готовому проекту.
Учащиеся старших классов - проект по перегреву диодов
Этот проект требует, чтобы участник имел опыт работы с электроникой. Это также требует специализированного оборудования от магазинов электроники и некоторых основных мер предосторожности, что означает, что этот проект работает лучше всего для студентов в средней школе.
Этот проект ориентирован на электронику и тепло. При создании электронной схемы с паяльником провода очень сильно нагреваются. Цель этого проекта - определить, сколько времени потребуется для перегрева полупроводникового устройства. Чтобы определить это, студентам нужно 10 диодов 1N4001, батарея на 9 В и зажимы для батарей, цифровой мультиметр, резисторы на 10 МОм, несколько коротких проводов, паяльник, припой без свинца, маленькие тиски, проволочные стяжки термометр, безопасный для духовки, секундомер и кухонная духовка.
Откалибруйте диоды, сначала подключив их к низковольтному батарейному источнику питания, а затем установив их в духовку при низкой температуре - до 170 градусов - до тех пор, пока все они не будут иметь одинаковую температуру. Подключите паяльник, чтобы нагреть его, и после того, как он достигнет температуры, прикоснитесь к одному из диодов в течение одной секунды, затем отметьте любые изменения в показаниях напряжения с помощью мультиметра.
Повторите этот процесс для каждого диода. На следующем шаге измените время, в течение которого паяльник касается диода, и измерьте результаты с помощью мультиметра. Обратите внимание, сколько времени требуется, чтобы каждый диод достиг температуры, при которой он больше не дает показания напряжения. Запишите свои результаты и представьте их как научный проект вместе с наглядными пособиями.