Zooma in på fysik 7–9

Centralt innehåll

Kapitlet handlar om:

• statisk elektricitet, polarisering, gnisturladdning
• elkretsar, komponenter och kopplingsscheman
• elström, elektrisk spänning, resistans och Ohms lag
• elektriska mätningar med multimeter.

Undervisningstips och tilläggsinformation

I boken finns rutor som förklarar formler för uträkningar inom fysiken. Här finns alla bokens formler samt några tilläggsuppgifter samlade i ett dokument.

Pdf-dokument att skriva ut.

Flera experiment i boken handlar om mätningar. Många av mätningarna kan utföras med hjälp av en multimeter. Som hjälp för multimeterinställningarna vid dessa mätningar har vi samlat aktuella experimentbilder i ett pdf-dokument. Du kan förstora och visa på t.ex. smartboard eller alternativt dela med eleverna så att de kan jämföra sina egna kopplingar med en större bild. Bilderna är samlade kapitelvis. Förutom experimentbilder finns även fyra bilder av multimetrar, inställda för olika mätningar. 

Här hittar du bilderna till kapitel 1.

Pdf-dokument att skriva ut.

I boken på sidan 19 och på fliken i bakpärmen finns symboler som används i kopplingsscheman. Symbolerna hittar du också i den här bilagan.

Pdf-dokument att skriva ut.

s. 9 Snurriga pennan

Experimentet bygger på polarisering. Plastkammen, eller alternativt en linjal som laddas genom gnidning, kommer att polarisera pennan. Plastkammen och den delen av pennan som är närmast plastkammen kommer att ha motsatta elektriska laddningar som ger upphov till en attraktionskraft. Experimentet kan genomföras med alternativ utrustning, och det är bra för elevernas kreativitet att låta dem diskutera olika alternativ, till exempel hur stora pennor eller stavar de kan snurra på liknande sätt.

s. 11 Ballongen och håret

När två material kommer i kontakt med varandra kan atomerna i det ena materialet ta elektroner från det andra materialets atomer. Om du gnuggar ballongen mot håret kommer elektroner att hoppa från håret till ballongen. Detta gör ballongen negativt laddad, eftersom elektroner är negativt laddade. 

Att håret har ett underskott på elektroner och därmed är positivt laddat kan vi se genom att håret står rakt upp. Eftersom alla hårstrån är positivt laddade stöter de bort varandra.

Här finns länkar till två simuleringar som är lämpliga i samband med sidorna 10–13. 

Föremål kan bli laddade, attraktion, polarisering

Föremål kan bli laddade, gnisturladdning

s. 12 Ballongen och burken

Experimentet bygger på polarisering. Ballongen är negativt laddad på grund av gnidningen mot håret. När ballongen förs närmare den neutralt laddade burken polariseras den. Det innebär att ballongens negativa laddningar repelleras till den andra sidan och då blir de positiva laddningarna kvar. Dessa attraheras av den negativa ballongen och får burken att rulla mot ballongen.

Urladdning av ballongen kan ske genom att sätta den på en god ledare, till exempel en diskbänk där överskottet av elektroner fritt får flöda bort från ballongen.

s. 13 Den starka linjalen

Experimentet bygger också på polarisering, och visar att attraktionskraften mellan två laddade föremål är stark nog att snurra på ett större föremål. Det viktiga är att tröjan fritt kan snurra kring klädhängarens krok.

s. 14 Den mystiska linjalen

Experimentet bygger på polarisering. När linjalen förs mot aluminiumfolien underifrån kommer folien att polariseras. Eftersom folieremsornas positiva laddningar är placerade närmare linjalen kommer de att repellera varandra. 

s. 15 Glimlampa

Håll i glimlampans ena ända med handen och för lampan mot ett laddat föremål. Glimlampan blinkar till när laddningsskillnaden mellan två föremål är tillräckligt stor och avståndet tillräckligt kort. Den fungerar med både positiva och negativa laddningar. För största effekt är det bra att ha så mörkt i klassen som möjligt.

s. 21 Bygg en strömkrets och rita sedan ett kopplingsschema

Det är ytterst behändigt att skaffa 1,5 V glödlampor inför arbetet med det här avsnittet eftersom fingerbatterierna som oftast är tillgängliga har samma spänning.

s. 21 Är det spännande nog?

Om batteriets spänning är lägre än vad som är märkt i glödlampan kommer lampan att lysa svagare eller eventuellt inte alls. Det beror på att den låga spänningen orsakar ett mindre strömflöde genom lampan än vad som är meningen.

s. 24 Leder materialet elström?

Experimentet kan utvecklas så att eleverna får testa vilka ledningar och glödlampor i klassen som är trasiga. Diskutera gärna hur kontinuitetsmätaren kan användas i vardagsbruk. 

Illustrationen till experimentet finns i bilagan. 

Pdf-dokument att skriva ut.

s. 25 Eld med ström

När stålullet förs mot batteriets poler uppstår kortslutning. Det innebär att ström kan fritt flöda i de tunna trådarna i stålullet. Strömstyrkan är så stor och orsakar så mycket värme att stålullet börjar glöda och eventuellt brinner upp. Experimentet är ett bra tillfälle att diskutera farorna med kortslutning.

s. 27 Hur ska vi koppla mätare i en elkrets?

Illustrationerna till experimentet finns i bilagan. 

Pdf-dokument att skriva ut.

s. 29 Ohms lag i praktiken

Eleverna kan göra anteckningar i ett kalkylprogram.  Eleverna antecknar resistansen och spänningen, och programmet räknar sedan automatiskt ut den teoretiska strömstyrkan. Eleverna antecknar sedan den verkliga strömstyrkan i kolumnen bredvid. Det här är ett ypperligt tillfälle att diskutera mätnoggrannhet, felmarginal och eventuellt batteriets inre resistans.

Illustrationen till experimentet finns i bilagan.

Pdf-dokument att skriva ut.

Under länken hittar du en simulering av Ohms lag. Den fungerar bra att använda i samband med sidorna 28–29 i boken.

Tilläggsexperiment till kapitel 1

Alternativa experiment till experimentet på sidan 15

De tre följande experimenten kan användas som alternativa experiment.

Experiment 1

Gnid en linjal med ylle och för den sakta mot

a) socker
b) salt
c) sand
d) en vattenstråle
e) kryddor t.ex. oregano.

Experiment 2

Gnid en linjal mot ylle och för den
mot en energisparlampa i ett mörkt rum.
Se om du kan få den att blinka till.

Experiment 3

Du behöver:

• en Van de Graaff generator
• en glimlampa.

Läs generatorns säkerhetsanvisningar noggrant före användning. Den är riskabel för personer med till exempel hjärtproblem, pacemakers, elektriska insulinpumpar eller cochleaimplantat.

Gör så här:

1. Starta generatorn.
   För händerna sakta närmare kupolen
   och känn det elektriska fältet.
   Om du går för nära kan du få en stöt.
2. Släck lamporna och för en glimlampa
   sakta närmare kupolen. 
3. Stäng generatorn och sätt dina händer på kupolen.
   Starta generatorn igen
   och se om ditt hår reser sig.
4. Bilda en kedja av elever och se om ni kan ge
   en stöt åt den sista eleven.

Alternativt experiment till experimentet på sidan 29

Bestäm resistansen hos olika motstånd 
med hjälp av färgkoderna. 
Avgör hur mycket resistansen kan variera 
beroende på den märkta toleransen. 
Mät sedan resistansen med en multimeter 
och avgör om felmarginalen uppfyller 
det som tillverkaren angett. 
Notera att multimetern också 
har en felmarginal som bör beaktas.

Bildanalysfrågor

Här finns frågor som förslag till ganska fri bildanalys. Du kan använda frågeorden på pärmen, välja bland frågorna här under eller formulera helt egna frågor och funderingar.

s. 8 Inledningsbilden

Hurdant väder är det på bilden? Hur känns det i luften?
Har du upplevt ett blixtnedslag någon gång?
Känner barnet på studsmattan av något speciellt när håret spärrar upp som det gör på bilden?
Vad kan barnet göra för att håret ska vara som vanligt igen?
Vad har mannen som står vid huset för yrke? Har det yrket något med fysik att göra?
Behöver en bilmontör förstå sig på fysik? Varför?

s. 23 Typskylten

Vilken typ av apparat handlar typskylten om?
Hur vet vi att den ger ut likspänning?
Vad kan du läsa och tolka från skylten?
Se om du hittar en annan typskylt någonstans i närheten.
Vilken information får du från den?

s. 26 Brödrosten

Varför ska du inte placera något ovanpå en brödrost medan brödet rostas?
Varför är det viktigt att ta bort smulor som fastnat i brödrosten?
Hur gör du när du tar bort smulorna?
Har du sett någon annan elapparat vars motståndstrådar har blivit röda när du har använt apparaten?
Hur gjorde du då?

Facit till räkneuppgifter

s. 28

1. 

3 A

2. 

4 A

Facit till uppgifter på sidorna 30–31

1. 
A) När barnet hoppar och leker fastnar elektroner från barnet i mattan. Håret spretar åt alla håll för att hårstråna har samma laddning och vill stöta ifrån varandra.

2. 
A) Negativ
B) Positiv

3. 
Ledare: till exempel koppar, silver, guld, blyertspenna eller metallföremål.
Isolatorer: till exempel keramik, plast, gummi eller frigolit.

5. 
A) Lampa 
B) Batteri 
C) Amperemätare

6. 
0,05 A

7. 
2 900 ohm

Ordförklaringar

• Attrahera
• Attraktionskraft
• Isolator
• Kaross
• Komponenter
• Ledare
• Likström
• Pol
• Polarisering 
• Repellera
• Resistans
• Statisk elektricitet 
• Urladdning 
• Växelström

Pdf-dokument att skriva ut. Kontrollera inställningarna på din skrivare så att korten skrivs ut rätt. Ordet ska finnas på kortets ena sida och förklaringen på andra sidan.