3. ELEK TRICITET !!4/5! 31/!!Fmflusjtlb!lpqqmjohbs!) J * 31/!Fmflusjtlb!lpqqmjohbs!)J* Eleverna ska få träning i att lösa problem som handlar om elektriska kopplingar. MÅL På det här bladet ser du fem olika kopplingsscheman. Till var och en av bilderna finns frågor som du ska besvara. 1,5 V 1,5 V De problem som ingår i den här uppgiften kan ses som en sammanfattning av merparten av den ellära som ingår i det här kapitlet. Inled gärna med en repetition, till exempel med hjälp av OH9. Nedan finns förslag på frågor du kan ställa till eleverna om de olika kretsarna på OH9. KOMMENTAR Bild 4 Bild 1 1. Hur är batterierna i bild 1 kopplade? 2. Vad visar voltmetern? 10. Hur är batterierna kopplade i bild 4? 11. Hur är lamporna kopplade? 12. Vilken lampa lyser starkast, om det är samma slags lampor? 13. Vad händer med lampa B, om man skruvar ur lampa A? Lyser den starkare, svagare eller lika starkt som förut? Eller slocknar den? 14. I vilken koppling, på bild 3 eller 4, lyser lamporna starkast? Bild 2 3. Vad kallas kopplingen mellan batterierna i bild 2? 4. Vad visar voltmetern? Bild 5 Bild 3 5. Hur är batterierna kopplade i bild 3? 6. Hur är lamporna kopplade? 7. Genom vilken lampa är strömmen störst? 8. Vilken lampa lyser starkast, om det är samma slags lampor? 9. Vad händer med lampa B om man skruvar ur lampa A? Lyser den starkare, svagare eller lika starkt som förut? Eller slocknar den? 15. Vilken eller vilka lampor lyser innan man trycker på strömbrytaren i bild 5? 16. Vilken lampa lyser starkast när man trycker på strömbrytaren? 17. Vilka två lampor är kopplade parallellt med varandra? 18. Hur många sladdar behövs för kopplingen? OM D U HI N NER 19. Rita av kopplingsschemat i bild 5. Men flytta på strömbrytaren så att den kan tända och släcka alla lamporna. Bild 1–2 • Hur är lamporna kopplade? • Genom vilken lampa är strömmen störst? • Vilken lampa lyser starkast? • Vilken riktning har strömmen? Bild 3 och 4 • Hur är batterierna kopplade? • Vad visar voltmetern om varje batteri har spänningen 1,5 V? Bild 5 • Hur är batterierna kopplade? Bild 6–8 • Vilka lampor lyser innan och efter man trycker på de olika strömbrytarna? Avsluta gärna uppgiften med att visa demonstrationsförsök D13. SVA R PÅ FR ÅG OR NA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Seriekopplade 9,0 V Parallellkoppling 4,5 V Seriekopplade Seriekopplade Den är lika stor genom båda lamporna. De lyser lika starkt. Den slocknar. Seriekopplade Parallellkopplade De lyser lika starkt. Den lyser lika starkt som förut. I kopplingen på bild 4. B och C C A och B 6 st Kopplingen kan till exempel se ut så här: A C B Strömbrytaren kan även placeras mellan batteriet och lampa C. 31 3. ELEK TRICITET 32/!!Fmflusjtlb!lpqqmjohbs!) JJ * Eleverna ska få träning i att lösa problem som handlar om elektriska kopplingar. 32/!Fmflusjtlb!lpqqmjohbs!)JJ* !!4/5! MÅL Även den här uppgiften innehåller sammanfattande uppgifter till kapitlet och kan därför lämpligen användas som repetition. KOMMEN TA R På det här bladet ser du fem olika kopplingar. Till var och en av bilderna finns frågor som du ska besvara. 6. Vilken av trådarna i tabellen har: a) störst resistans b) minst resistans 1. Två 1,5 V-batterier kan vara sammankopplade på olika sätt. Antag att en voltmeter kopplas mellan punkterna A och B. Vad visar voltmetern i de tre fallen nedan? A B A B a) SVA R PÅ FR ÅG OR N A b) 1. a) 0 V b) 0 V c) 1,5 V 2. A och C 3. Alla tre lyser. 4. C 5. När resistansen är 10 Ω. 6. a) Tråd nr 5 b) Tråd nr 4 7. a) Tråd nr 4 b) Tråd nr 5 8. a) A c) B 2. Vilken eller vilka lampor lyser innan man trycker på strömbrytaren i kopplingsschemat nedan? b) Voltmetern visar 1,5 V. 3. Vilka lampor lyser när man trycker på strömbrytaren? 4. Vilken lampa lyser starkast när man trycker på strömbrytaren? 33/!Lpqqmb!vubo!lpqqmjohttdifnb OM D U HI NNE R 8. a) Rita ett kopplingsschema över kretsen här nedanför. b) Vad tror du att voltmetern visar när du trycker på strömbrytaren? Eleverna ska få träning i att göra elektriska kopplingar utan hjälp av kopplingsschema. MÅL Laborationen är av problemlösningskaraktär. Det innebär att instruktion saknas och att eleverna själva ska lista ut hur de ska koppla. Den bästa metoden är att först försöka lista ut hur kretsen ska se ut och rita kopplingsschema. Därefter kopplar man upp kretsen. Men man kan naturligtvis också prova sig fram. Facit till hur kopplingarna kan se ut finns på OH10. KOMMEN TA R 4/6 7. Trådarna i tabellen kopplas in i tur och ordning i kopplingen här nedanför. För vilken tråd lyser lampan a) starkast b) svagast 34/!!Gso!fmflusjtl!fofshj!ujmm!wsnf Eleverna ska lära sig hur strömmen går när två trådar är seriekopplade respektive parallellkopplade. MÅL I den här laborationen är det väldigt tydligt att elektrisk energi kan omvandlas till värme. Diskutera gärna med eleverna i vilka sammanhang vi använder oss av denna kunskap. Ett alternativ till laboration är att göra försöken som en demonstration. Börja med att seriekoppla de båda trådarna, ta fram två elever och låt dem välja tråd. Vrid på spänningen sakta. Vem släpper först? Upprepa sen med parallellkoppling av trådarna. KOMMEN TA R S VA R PÅ FR ÅG OR NA C 1. Kromnickeltråden. 2. 5. Vi tänker oss att vi först kopplar in en resistor med resistansen 10 7 och sedan en med resistansen 20 7 i kopplingen nedan. När är strömmen störst? Kopiering tillåten. Spektrum Fysik © Liber AB !!4/5! 33/!Lpqqmb!vubo!lpqqmjohttdifnb I den här laborationen får du träna på att koppla kretsar med vissa egenskaper utan att ha ett kopplingsschema till hjälp. Du måste därför själv försöka lista ut hur du ska koppla. C Lamporna ska vara parallellkopplade och en lampa ska lysa hela tiden. Med strömbrytaren ska du kunna tända och släcka den andra lampan. Till varje koppling ska du även rita ett kopplingsschema. Ofta är det lättare att börja med att rita kopplingsschema och att sedan göra kopplingen. D När du inte trycker på strömbrytaren ska båda lamporna lysa ganska svagt och när du trycker på strömbrytaren ska den ena lampan slockna, medan den andra lyser starkt. Du behöver: Batteri (4,5 V), 2 glödlampor (3,5 V), strömbrytare och sladdar. A Lamporna ska vara seriekopplade och med strömbrytaren ska du kunna tända och släcka de båda lamporna. B Lamporna ska vara parallellkopplade och med strömbrytaren ska du kunna tända och släcka båda lamporna. !!4/6! OM D U HI NNE R Du behöver: Ytterligare en glödlampa. E När du inte trycker på strömbrytaren ska två lampor lysa svagt, medan den tredje inte lyser alls. När du trycker på strömbrytaren ska de två första lamporna lysa lika svagt som förut, medan den tredje lyser starkt. 34/!Gso!fmflusjtl!fofshj!ujmm!wsnf När det går elektrisk ström genom en tråd blir tråden så småningom varm. Hur varm tråden blir beror på två saker, hur stark strömmen är och hur stor trådens resistans är. Du behöver: 2 bottenplattor, 4 fotklämmor med vingskruv, 4 ståndare med skruv, trådar av koppar och kromnickel (0,2 mm), likriktarkub och sladdar. A I den här laborationen ska du koppla upp två kretsar. I båda kretsarna ska det finnas en tråd av koppar och en tråd av kromnickel. Trådarna ska ha samma längd och tjocklek. I den första kretsen ska trådarna kopplas i serie och i den andra parallellt. Bilderna visar hur du ska koppla. Vilken av trådarna tror du kommer att bli varm fortast i de båda fallen? Skriv en hypotes. B Koppla upp de två kretsarna enligt bilderna. Håll i var sin tråd. Börja med spänningsratten på lägsta spänning. Vrid sedan upp steg för steg till dess att någon tråd blir så varm att det inte går att hålla i den. C Använd dina erfarenheter från laborationen och svara på följande frågor: 3. Kromnickeltråden. 4. Koppartråden. 5. När trådarna är seriekopplade går samma ström genom båda trådarna. Tråden med den största resistansen blir då varmast. När trådarna är parallellkopplade går större delen av strömmen genom koppartråden. Den blir därför varmast. 32 1. Vilken av de båda trådarna har störst resistans? 2. Rita kopplingsschema över de båda kopplingarna. Använd linjal. Rita trådarna som resistorer. 3. Vilken tråd blev fortast varm när trådarna var seriekopplade? 4. Vilken blev fortast varm när trådarna var parallellkopplade? 5. Försök att förklara resultatet. D Skriv en laborationsrapport.
