Hur fungerar en elmotor?

Vad är egentligen elektricitet? Hur kan man få ström från ett batteri? Vad leder ström bäst och varför?
Vad är ett magnetfält och var finns de? Hur kan de ha så stor inverkan på oss och den miljö vi lever i? Och hur hänger egentligen elektricitet och magnetism ihop?

Syfte

Målet med arbetsområdet är att du ska lära dig mer om elektricitet och magnetism och hur det hänger ihop. Syftet är också träna på att planera, genomföra, reflektera och dra slutsatser vid undersökningar.

Innehåll

Vi kommer att börja arbeta med grundläggande begrepp inom elektricitet, sedan övergå till begrepp inom magnetismen och till sist prata om hur elektricitet och magnetism hör ihop. Hela tiden visar vi och kopplar ihop det med vardagshändelser.

Frågeställningar

• Vad är elektricitet?Hur fungerar det i ett batteri?
• Statisk elektricitet,hur fungerar det? 
• Spänning och ström, vad innebär det, vad är skillnaden och hur mäts det?
• Resistans, vad är det och hur räknar man ut den?
• Vad finns det för samband mellan spänning, ström och resistens?
• Kopplingsscheman: Seriekoppling och parallellkoppling-när används vad och varför?
• Elsäkerhet, vad ska man tänka på?
• Hur fungerar ett larm?
• Hur fungerar en magnet?
• Vad är magnetfält, var finns de och hur påverkar de varandra?
• Hur hänger el och magnetism ihop?
• Vad är induktion och när utnyttjas det?
• Hur fungerar en elmotor och en generator?

Begrepp

Atommodell, ström, spänning, statisk elektricitet, resistens,  Ohms lag, magnetism, magnetfält, induktion.

Arbetssätt

Vi kommer att arbeta en hel del praktiskt, göra undersökningar och utifrån dem diskutera resultaten och slutsatser. Vi kommer också titta på några filmer och prata om de begrepp som tas upp. Begreppen inom arbetsområdet sammanställer vi i en begreppslista.

Vecka 40

• Demonstration med bandgenerator. Repetera atommodellen.
• Titta på film(er) om vad elektricitet är och diskutera och definiera begreppen (ström och spänning) som tas upp.
• Göra undersökningar med statisk elektricitet och förklara vad som händer. 

Vecka 41

• Undersöka ledningsförmågan i olika ämnen  (egenplanerad undersökning) och prata om resistens.
• Göra undersökningar för att se hur spänning, ström och resistans beror av varandra.
• Genomföra olika "uppdrag" där vi gör olika kopplingar för att få lampor att lysa olika starkt.
• Prata om vad serie-resp. parallellkoppling innebär och rita kopplingsscheman.
• Demonstrera hur en säkring fungerar och diskutera elsäkerhet.

Veck 42

• Teoretiska uppgifter med bl.a. olika kretsar och beräkning av resistens. 
• Undersöka hur en magnet fungerar och prata om var de finns och används.
• Undersöka hur magnetfält ser ut runt permanentmagneter och spolar.
• Bygga en elektromagnet 
• Demonstration om vad induktion är.
• Bygga en enkel elmotor och diskutera hur olika magnetfält påverkar varandra.

Filmer

De här genomgångarna kan du titta på om du missat någon lektion. Det finns såklart många fler på youtube (många är dock på engelska utan svensk textning)

Grundläggande ellära:  https://www.youtube.com/watch?v=iaULccC1x2k&t=112s

Strömstyrka och spänning: https://www.youtube.com/watch?v=53vdpvnSD64

Magnetism: https://www.youtube.com/embed/lqFg14yF528

Induktion: https://www.youtube.com/watch?v=xJQIfjslKsY

Kunskaper och redovisningssätt

Efter arbetsområdet vill jag att ni ska kunna besvara frågeställningarna här ovanför, du kommer få visa dina kunskaper:

• Under lektionerna vid diskussioner och frågeställningar.
• I ett läxförhör på begreppslistan. (vecka 45)
• Vid planering och genomförande av undersökningar.
• I ett praktiskt test.

Bedömning

Se matrisen för bedömningsnivåer

Läroplanskopplingar

Centralt innehåll

• Sambanden mellan spänning, ström, resistans och effekt i elektriska kretsar och hur de används i vardagliga sammanhang.
• Sambandet mellan elektricitet och magnetism och hur detta kan utnyttjas i vardaglig elektrisk utrustning.
• Systematiska undersökningar och hur simuleringar kan användas som stöd vid modellering. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
• Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt. Elektriska sensorer för mätning och registrering av egenskaper hos omgivningen.
• Sambandet mellan fysikaliska undersökningar och utvecklingen av begrepp, modeller och teorier.
• Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.

Kriterier

• Eleven kan genomföra undersökningar utifrån givna planeringar och även bidra till att formulera enkla frågeställningar och planeringar som det går att arbeta systematiskt utifrån.
• I undersökningarna använder eleven utrustning på ett säkert och i huvudsak fungerande sätt.
• Eleven kan jämföra resultaten med frågeställningarna och drar då enkla slutsatser med viss koppling till fysikaliska modeller och teorier.
• Eleven för enkla resonemang kring resultatens rimlighet och bidrar till att ge förslag på hur undersökningarna kan förbättras.
• Dessutom gör eleven enkla dokumentationer av undersökningarna med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter.
• Eleven har grundläggande kunskaper om energi, materia, universums uppbyggnad och utveckling och andra fysikaliska sammanhang och visar det genom att ge exempel och beskriva dessa med viss användning av fysikens begrepp, modeller och teorier.
• Eleven kan föra enkla och till viss del underbyggda resonemang där företeelser i vardagslivet och samhället kopplas ihop med krafter, rörelser, hävarmar, ljus, ljud och elektricitet och visar då på enkelt identifierbara fysikaliska samband.

Uppgifter

Läxa

Begreppslista till läxförhöret torsdag v. 45