Ellära

Lektionsplan

Det här är en planering som gjordes för ett par år sedan. Jag kommer att fylla på med texter och bilder på denna sida medans vi jobbar med området. Ellära är ett klassiskt område inom fysiken. Vi kommer att läsa grunderna nu i sjuan och senare kommer vi att läsa en fördjupning. Det vi ska lära oss är sådant som varit känt länge, tusentals år i vissa fall. Men det vi ska lära oss är användbart i vardagen. Det kryllar av elektriska apparater runt oss. Tyvärr kommer vi inte att lära oss hur man bygger datorer och sånt. Det är alldeles för komplicerat. Men vi kommer att lära oss mer om hur deras batterier fungerar.

En positiv sak är att många av er har jobbat med detta i femman eller fyran.

Jag har valt en bok till området ellära. Den heter Fysik Lpo, Bok 1. jag har även ett förslag på läxdag, nämligen torsdagar.

Elektricitet en sammanfattning

Elektricitet sammanfattning from Malin Åhrby

Lektion 1 - laddningar

• Böcker
• Mina ordningsregler
• Tyst läsning
• Svara på Studieuppgifter på sidan 65. Skriv hela meningar och skriv i din blogg om du kan. Annars i ordbehandlaren eller på ett papper.

Den första läxan är till nu på torsdag.

• Läxa till V 35. Läs sidorna 51-52 i Fysik Lpo, Bok 1. Svara på frågorna 119-125 på sidan 65. Skriv i bloggen, datorn eller på papper.
  • Läxförhöret såg ut så här.

När ni fått era böcker kommer jag att prata litet om det som läxan handlar om. Viktiga begrepp är statisk elektricitet och laddning. Vi behöver titta litet på atommodellen.

Ljud (mp3): Inläst text från Spektrum Fysik om laddningar

Laboration v 35 - Gnida linjaler

elektrostatiskt uppladdad linjal

Jag tänker visa ett klassiskt experiment med plaststavar och ylledukar. Förr hade man ebonitstavar och kattskinn men det går bra med en vanlig plastlinjal.

• Gnid tröjan eller något tyg mt linjalen. Se om det går att fånga upp några små pappersbitar med linjalen. Om man gnidit linjalen så att den blivit uppladdad kommer pappersbitarna att fastna på linjalen och hänga under den. Ge inte upp om det inte funkar med en gång. Prova själva.
• Sedan tar ni papper och färgpennor (alternativt datorn) och ritar en bild över experimentet. Rita in att linjalen och papperstussen blir uppladdade. Sätt ut plus- och minus-tecken. Se även min bild till höger. Det är en nyttig övning att rita bilder och du kommer att lära dig detta bättre.
• Sedan kikar vi på Wikipedia om åska. åska och blixtar beror ju på att molnen blir uppladdade på samma sätt som linjalen fast i större skala. Egentligen är det frusna vattendroppar som gnids mt varandra men enligt Wikipedia är det inte helt klart hur det fungerar. det finns några rätt avancerade teorier. Titta på bilderna. Sök gärna information om och diskutera det stora åskvädret vi hade i Stockholms skärgård i august 2010.

---

• Det blir nog tid över. Då kan du bekanta dig med en multimeter. Testa att mäta spänningen på några batterier.
• testa att koppla en lampa till ett litet batteri. Mät spänningen över lampan.

Lektion 2 - Ström och spänning

Idag ska vi arbeta med ström och spänning. Ström och spänning är grundläggande begrepp inom elläran så de måste förklaras noga.

Tidigare ha vi lärt oss att laddningar handlar om elektroner. Det kan vara överskott av elektroner eller underskott. Ett batteri har överskott av elektroner i minuspolen och underskott av elektroner i pluspolen. Om man sätter en elsladd mellan plus och minus på batteriet kommer elektronerna att strömma från minus till plus. Strömmen av elektroner genom sladden är den elektriska strömmen.

Batteriet har en spänning. Det är spänningen som driver elektronerna genom ledningen. En högre spänning ger en större ström av elektroner.

Det här var en kot beskrivning av vad ström och spänning är . Nu ska du lära dig ännu mer. Det gör du så klart genom att läsa sidorna 53-54 i boken. Du ska också läsa litet på nätet. Läs på Wikipedia. Sök rätt på en sida på egen hand som förklarar ström och spänning.

Uppgift Läxan till torsdag handlar om ström och spänning men idag ska vi träna på ett annat sätt än genom att svara på instuderingsfrågor. Vi ska skriva en egen text som publiceras i bloggen och kanske på wikiskola. Skriv din egen förklarande text om ström och spänning. Om 30 minuter samlas vi och tittar på några av era texter. Sedan lägger vi upp en bra text på wikiskola så att ni har något att läsa inför provet.

• Jobba två och två.
• Läs i boken sidan 53
• Läs på wikipedia.
• Hitta någon annan sida på nätet.
• Skriv helst i en blogg. Tryck ofta på publicera-knappen.
• Diskutera med varandra om hur ni ska skriva och förklara.

• Läxa till torsdag V 36. Läs sidorna 53-54 i Fysik Lpo, Bok 1.
  • Läxförhöret finner du här.

Ljud (mp3): Inläst text från Spektrum Fysik om Spänning och ström

Sammanfattning och översikt över elläran

Ellara och magnetism_ver2 from Håkan Elderstig

Titta på denna powerpoint som definierar begrepp mm inom elläran.

Lektion 3 - kopplingsscheman

Teori.

Idag ska du lära dig två begrepp. Seriekoppling och parallellkoppling. Du behöver också kunna rita kretssceman med symboler. Symbolerna används för att det ska gå fort att rita och visa hur man kopplar. Det skulle ta för lång tid att rita lampor, lamphållare, batterier, mm.

Titta igen på powerpoint som definierar begrepp mm inom elläran.

Uppgifter

1. Rita ett kopplingsschema över en krets med ett batteri och två parallellkopplade lampor. Om den ena lampan slocknar, vad händer då med den andra.
2. Rita ett kopplingsschema över en krets med ett batteri och två seriekopplade lampor. Om den ena lampan slocknar, vad händer då med den andra.
3. Rita ett kopplingsschema över en krets med ett batteri, en Amperemätare, en strömbrytare och en lampa i serie.
4. Rita ett batteri kopplat till tre parallellkopplade lampor i serie med en ytterligare lampa.
5. Tänk dig att du och din kompis samtidigt laddar era datorer i ett vägguttag. är de då parallellkopplade eller seriekopplade?
6. Hur många olika elektriska apparater kan du finna i klassrummet? Gör en lista.
7. Tänk dig att du kopplar en lampa till ett batteri. Nu ska du koppla in en Amperemätare. Spelar det någon roll på vilken sida om lampan du sätter den? Förklara hur du tänker.
8. Om du har en adventsstake med sju lampor kan du släcka den genom att skruva ur en lampa. varför är det så?
9. har du besvarat alla frågor på sidan 65 i boken? Om int så gör du klart det.

Ljud från Spektrum. Elektriska kretsar

Laboration v 36 - kopplingsövningar

Laborationen finns beskriven på sidan 59 i Tefy.

OBS! Skriv inte i boken utan använd datorn. (Du kan få en papperskopia om du vill).

Rita bilder och förklara allt du gör med text. Rita gärna i Tuxpaint. Eller pröva att rita i ett ritprogram på nätet. Det finns i Google Docs (Drawing). Ett program med fler ritfunktioner och där du inte behöver konto är Sumo Paint.

Tips! Du kan spara din bild genom att ta en skärmbild.

Publicera i din blogg.

Lektion 4 - ledare och isolatorer

Uppgift. Läs (igen) om ledare och isolatorer på sidan 54.

Uppgift. Vi ska göra laborationen ledare och isolatorer på sidan 61.

Extrauppgift. Här finns också en lab-instruktion där man gör på ett annat sätt: Undersök några elektriska ledare.

Eller här: Laboration med ledare och isolatorer som undersöks. Denna kommer att tas bort.

Läxa till torsdag vecka 37: Läs sidorna 55-57 i Tefy Lpo Fysik.

Laboration v 37 - Resistansen i en tråd

Börja med att läsa igenom instruktionen. Instruktionen finns på sidan 63. Resistansen i en tråd heter labben.

Sedan pratar vi om labben

Börja med den översta laborationen.

Blogga dina svar, ritningar och bilder.

Gör gärna båda labbarna, L32a och L32b.

Lektion 5 - resistans

Resistansen talar om hur bra en ledare är. Bra ledare har låg resistans.

Resistansen i en ledare beror på materialet. Här finns en bra tabell över någtra ledares resistans.

En lång ledare är sämre än en kort.

En tjock ledare är bättre än en tunn.

Uppgift.läs om resistans på sidan 57 i Tefy.

Uppgift Svara på några av frågorna på sidan 66. fråga 130-134

Extrauppgift.

1. Vilken spänning har mobilens batteri och vad är det för typ? Vad kan man mer läsa på batteriet? Vi gör en gemnsam tabell för olika telefonmärken.
2. Svara på frågorna 135-137 (sidan 66). Svara i din blogg eller på ett lösblad.

Ljud (mp3): Resistans

Lektion 6 - Ohms lag

Överkurs

Mycket av det vi gör denna lektion är överkurs. Gör ditt bästa och håll ut ändå. Ju mer du lär dig nu desto bättre.

Se powerpointen som vi såg tidigare igen!

Det finns ett samband mellan ström, spänning och resistans. Sambandet kallas Ohms lag.

Ohms lag

Spänningen är lika med strömmen multiplicerat med resistansen. Resistans gånger ström lika med spänning.

Då gäller även att spänning delat med ström är lika med resistans.

Ocha att spänning delat med resistans är lika med ström.

Man kan skriva Ohms lag som i figuren till vänster. U=R*I. U står för spänningen. R är resistansen och I är strömmen.

Uppgift: Googla vem Ohm var. Blogga en sammanfattning.

Uppgift. Lös dessa räkneuppgifter som handlar om Ohms lag.

1. Vad är spänningen om strömmen är 2 A och resistansen är 6 Ohm?
2. Spänningen är 240 V och resistansen är 30 Ohm. Hur stor ström går det?
3. Spänningen är 9V. Strömmen är 0,1 A. Hur stor är resistansen?
4. Svår. En 60 Watt glödlampa sitter i sin armatur och har kopplas till ett vägguttag med 240 Volt. Strömmen är 0.25 A. Vilken resistans har lampan?
5. Svår. En lampa till en moppe är på 10W. Den ska kopplas till ett 6V batteri. Då har den en resistans på 3.6ohm. Vilken ström går då i ledningen?
6. Svår. Ett bilbatteri är på 12 volt och levererar 72 Ampere till startmotorn. Vad har startmotorn för resistans i detta läge?

Läxa till torsdag v 37. Läs sidorna 55-57 i Tefy-boken.

• Läxförhöret finns här.

Extrauppgift. Svara på frågorna frågorna 138-143 (sidan 66). Svara i din blogg eller på ett lösblad.

Extrauppgift. Läs denna text på faktabanken.

Extrauppgift

1. tag reda på hur man räknar ut elektrisk effekt.
   1. Kan du koppla ett värmeelement på 2000 Watt och en Dammsugare på 1500 W till samma säkring om säkringen är på 10 A?
2. Tag reda på vad enheten Amperetimmar innebär.
3. vad är en kilowattimme.
4. Gå in på den här sidan, http://sv.wikipedia.org/wiki/Wattimme, och lägg till information som förbättrar sidan.

Lektion 7 Galvaniska element

Läs om galvaniska element på dessa korta sidor:

• http://www.ne.se/galvaniskt-element
• http://sv.wikipedia.org/wiki/Galvaniskt_element
• http://www.fritext.se/fysik/ellara.html

Överkurs. Kika på detta som du kommer att lära dig i nian. ;-)

Kuriosa. jag vet att många av er tycker att No kan vara svårt ibland. "Rena grekiskan" som det heter. Här finns ett exempel där det verkligen har blivit struligt. Google har översatt en sida om primary cells till svenska. helt obegripligt och ganska dråpligt.

Laboration - Galvaniska element

Material: Kyvett, zink, koppar, salmiak.

Demo. Citronbatteri

Laboration kopplingar

Gör laborationen kopplingar med lampor på sidan 64

Som vanligt ska alla blogga.

Vad är poängen med labben?

Ni ska först plocka fram två lampor och testa att de lyser lika starkt. Byt lampor så att de är lika. Läs på sidan av lampan vad den är märkt med för spänning.

Sedan ska ni jämföra två saker:

Seriekoppling

parallellkoppling

NRCF: Ellära med trolldeg

Repetition 1

Utdelning.

• Ni får tillbaka era läxförhör.
• Skriv upp tre saker som du behöver eller vill lära dig mer om. Skriv på din blogg eller på ett papper som du sparar.
• Läs i boken eller på nätet om de tre sakerna som du behöver lära dig.

Föreläsning.

Jag går igenom lektionerna för att repetera.

Fundera på om det är något du inte gjort klart eller som du inte kan.

Öva!

• Läxförhör ellära.
• Instuderingsfrågor med läsanvisningar.

Repetition 2

Övning. Ni får öva på detta gamla prov. Jobba tyst och på egen hand. Skriv dina svar på ett lösblad. Börja med att försöka skriva svaren utan att titta i boken. om du är tveksampå en fråga kan du söka efter svaret i boken.

Övning. Hitta på provfrågor som testar genuin förståelse.

Skriv klart dina labrapporter.

Repetition 3

Övning. Läs i boken Spektrum Fysik, sidorna 26-45 och gör alla "Testa dig själv"-frågorna. Skriv på ett lösblad.

Repetition 4

Jag har hittat några fysiksimuleriongar som du ska titta på och testa. Klicka på "Run now" så laddas den ner.

• Ballongen och statisk elektricitet
• Batteriets spänning
• Elektrisk krets med resistans
• Konstruera din elektrisk krets

• Alla finns här

Du ska försöka hitta någon film på youtube som lär ut något om ellära.

Dator. Spelet Electric Box 2.

Snabb repetition av det viktigaste

Hälften av frågorna på provet kommer att vara från läxförhötren.

Här är alla läxförhörsfrågorna:

1. Skriv två namn på den elektricitet som uppstår då du kammar dig.

Svar: Statiskelekricitet och gnidningselektricitet

2. Vilka byggstenar består en atomkärna av och hur är de laddade?

Svar: Protoner = Positivt, Neutroner = Ingen laddning

3. Var finns elektronerna i en atom och hur är de laddade?

Svar: Elektronerna kretsar runt atomkärnan och är negativt laddade

4. Hur är ett föremål laddat som har ett underskott av elektroner?

Svar: Föremålet är positivt laddat om det saknas elektroner

5. Vad händer med två föremål som har lika laddning när de närmar sig varandra?

De stöter ifrån varandra om de har samma laddning.

6. Hur fungerar en åskledare?

Svar: Det sitter en kopparledning högst uppe på te.x ett torn och den tar emot blixten och leder ner det genom en kopparledning på sidan av tornet och den leder blixten ner i marken till en kopparplåt.

7. Vad är skillnaden mellan en ackumulator och ett vanligt ficklampsbatteri?

En ackumulator kan laddas upp igen, det kan inte ett vanligt batteri.

8. Varför bör man undvika NiCd-batterier? Och vad står NiCd för?

NiCD står för nickel och kadmium. Kadmium är farligt för miljön.

9. Vad är elektrisk ström? Vilken enhet mäts den i?

Elektrisk ström är elektroner som rör sig i en ledare. Ström mäts i Ampere, A.

10. Vad är elektrisk spänning och vilken enhet mäts den i?

Svar. Elektrisk spännining är det som driver strömmen. Spänning mäts i Volt, V.

11. Vad kallas de material som leder elektrisk ström bra? Ge exempel på sådana material?

Material som leder ström kallas ledare. Metaller leder ström och är bra ledare. Aluminium, järn, koppar och silver är bra ledare.

12. Vad kallas de material som leder elektrisk ström dåligt? Ge exempel på sådana material?

Isolatorer leder inte ström. Plast, gummi, glas och porslin är bra isolatorer.

13. I vilken enhet mäter man resistans och viken grekisk bokstav använder man för denna enhet?

Resistansen mäts i Ohm, .

14. Rita ett kopplingsschema med ett batteri, en glödlampa och en strömbrytare?

15. Rita ett kopplingsschema som visar tre parallellkopplade lampor anslutna till ett batteri?

16. Rita ett kopplingsschema som visar tre seriekopplade lampor anslutna till ett batteri?

17. Vad händer med ett batteri som kortsluts?

Ett batteri som kortsluts laddas ur mycket snabbt.

18. Resistansen i en elektrisk ledare beror av tre saker, vilka?

Svar. Resistansen beror på längde,n diametern (tjocklek) & materialet den är gjord av.

---

Andra frågor vi övat på:

1.Vilken laddning har en atomkärna respektive en elektron?

2.Ett föremål har underskott på elektroner. Vilken laddning har föremålet?

3.Två kulor har olika elektrisk laddning. Vad händer när kulorna närmar sig varandra?

4.Rita en krets med två seriekopplade batterier och två lampor kopplade parallellt.

5.Rita en krets som innehåller ett batteri, en strömmätare, en glödlampa och en strömbrytare. Markera med pilar hur strömmen rör sig i kretsen.

6.Rita och berätta med ord hur du kopplar in en glödlampa till ett batteri med hjälp av två långa böjda spikar. Försök få med alla detaljer. Förklara varför du gör som du gör.

7.En adventsljusstake innehåller fem ljus. Om en lampa går sönder slocknar alla andra. Hur är lamporna kopplade?

8.Vilka av följande ämnen är elektriska ledare och vilka är isolatorer? Koppar, glas, järn, gummi, silver, guld.

9.Förklara vad ström, spänning och motstånd är och hur de hänger ihop.

Lektion Prov

Provet är inlagt torsdagen den 30 september.

Kommande laborationer

• Koppla in en glödlampa utan sladdar.
• Lamplaboration, facit.
• Vikarieuppgift.

Eller till en lektion

• Resistansen i en tråd: instruktion, excelfil, excelfil med matvarden och kurva.xls kurva.
• Laboration: resistans i en tråd och smälta frigolit.

Induktion

Sammanfattning av Induktionen.

• Två solar och en spik
• Elmotorn

Prov

Prov 1, Prov 2, Prov 3, Omprov1, ,

Prov ellära ht 2010 ver1

Bonus

För den som är djupt intresserad av att lära mer:

Ellära 7.5 p på KTH