Werkboek nask-tech 2 havo/vwo - OldCrossRoad · Fioretticollege _____Werkboek nask-tech 2 havo/vwo...

Werkboek nask-tech 2 havo/vwo

Licht- en geluidstechniek

Elektrische stroom en veiligheid

Naam:

Klas:

Website: http://vakken.fiorettileerling.nl/fio/natuurkunde

Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo

2

Inhoudsopgave

Hoofdstuk 2 Licht en geluid ................................................................................ 3

Experiment 2.1: Zien ............................................................................................ 3

Experiment 2.2: Geluidssterkte .............................................................................. 4

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.1 ................................................................ 7

Experiment 2.3: Licht terugkaatsen ..................................................................... 11

Experiment 2.5: Lichtbundels richten met een lens ............................................... 14

Experiment 2.7: Schaduw ................................................................................... 19

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.2 .............................................................. 22

Experiment 2.10: Kleuren zien ............................................................................ 24

Experiment 2.11: Lichtbronnen ........................................................................... 26

Experiment 2.13: Geluid zichtbaar maken ............................................................ 27

Experiment 2.14: Spraak .................................................................................... 30

Experiment 2.17: Tonen horen ............................................................................ 33

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.4 + §2.5 ................................................... 36

Knipbladen bij extra-opdrachten §2.5 .................................................................. 37

Stroomkring ....................................................................................................... 38

Geleiders en isolatoren ....................................................................................... 39

Stroom meten in een schakeling.......................................................................... 41

Serie en parallel ................................................................................................. 44

Zekering bouwen................................................................................................ 46

Zekering (demo): ............................................................................................... 48

Aardlek (demo): ................................................................................................. 49

Nask-tech opdrachten: De ontwerpcyclus ............................................................ 50

Ontwerpopdracht speeltoestel ............................................................................. 53

Werkstuk: Disco ................................................................................................. 55


3

Hoofdstuk 2 Licht en geluid

Experiment 2.1: Zien

vraag Wanneer zie je licht en wanneer zie je voorwerpen?

1 Op de demonstratietafel staan verschillende voorwerpen. Het licht gaat

uit. Welke voorwerpen zie je in het donker?

__________________________________________________________

2 Welke voorwerpen zie je wanneer je een kaars aansteekt?

__________________________________________________________

3 We gebruiken een lichtbron met een smalle lichtbundel.

Kun je de lichtbundel zelf zien? ________________________________

We schijnen de lichtbundel eerst op een zwart vlak en daarna op een

wit vlak. Let op de voorwerpen die buiten de lichtbundel staan. Welk -

verschil neem je waar tussen beide situaties?

__________________________________________________________

4 Wat voor vorm heeft de lichtbundel van een zaklantaarn?

__________________________________________________________

5 Kun je de lichtbundel van de laser zien?

__________________________________________________________

Hoe kun je de lichtbundel van de laser zichtbaar maken?

__________________________________________________________

Hoe loopt de lichtbundel van de laser?

__________________________________________________________

Conclusie: je kunt een voorwerp alleen zien, als ___________________________

__________________________________________________________

Lichtstralen vormen een bundel. In die bundel lopen de lichtstralen

__________________________________________________________


4

Experiment 2.2: Geluidssterkte

vraag: Hoe zacht is een zacht geluid en hoe hard is een hard geluid?

Opstelling en werkwijze:

Nodig:

geluidssterktemeter

(dB-meter)

geluidsbronnen

oordopjes

Als je de geluidssterktemeter aanzet, dan kun je op het schermpje de geluidssterkte

in dB aflezen. Je moet wel afspreken op welke afstand je de geluidssterkte meet.

Opdrachten:

Voorspelling

Maak een schatting van hoeveel dB een stil lokaal is, hoeveel dB je maakt als je

gewoon praat en hoeveel dB je te hard vindt.

Stil lokaal …….. dB; gewoon praten …….. dB; hard geluid …….. dB

Onderzoek

1 Zorg voor geluid. Meet op 1, 2, 3 en op 4 meter hoe groot de geluidssterkte.

afstand (m)

geluidssterkte (dB)

1,0

2,0

3,0

4,0


5

2 Meet de geluidssterkte van verschillende bronnen.

geluid geluidssterkte

(dB)

stil lokaal

gewoon praten

lawaai

3 Meet de geluidssterkte van de oordopjes van mp3-spelers en dergelijke die

veel leerlingen gebruiken. Hierbij moet je de oordopjes wel tegen de dB-meter

aan houden.

naam geluidssterkte (dB)


6

Inzicht

a Waarom moet je een geluidssterktemeting altijd op dezelfde afstand doen?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Klopt je voorspelling?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c Noem twee redenen waarom het belangrijk is te weten hoe hard geluid is.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

d Waarom moet je de geluidssterkte van oordopjes juist op heel korte afstand

meten?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

e Beantwoord de onderzoeksvraag.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


7

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.1

Opdracht 9

Figuur 2.13

Opdracht 11

Figuur 2.14


8

Opdracht 13

Figuur 2.16


9

Opdracht 16

Figuur 2.17

Opdracht 19

Figuur 2.18


10

Opdracht 20

Figuur 2.19

Opdracht 21

Figuur 2.20


11

Experiment 2.3: Licht terugkaatsen

Vraag: Hoe weerkaatst een spiegel licht?


Nodig:

lichtkastje met één

lichtstraal

spiegeltje

papier met

gradenverdeling, zie

laatste blad

Het spiegeltje zet je recht op het papier met gradenverdeling (laatste blad) langs de

horizontale lijn onderaan.

De lijn loodrecht op de spiegel is de normaal. Als je de lichtstraal schuin op het

midden laat vallen, dan kun je de hoek aflezen waaronder de lichtstraal invalt. Dit is

de hoek van inval i.

Ook van de teruggekaatste lichtstraal kun je de hoek aflezen die de lichtstraal maakt

met de normaal. Dat is t (de hoek van terugkaatsing).

Opdrachten:

Voorspelling

Wat geldt er voor i en t?

_____________________________________________________________________

Onderzoek

1 Teken voor minstens vijf lichtstralen die je op het midden van de spiegel laat

vallen hoe het licht op de spiegel valt en hoe het wordt teruggekaatst.

2 Meet de vijf hoeken van inval en de vijf hoeken van terugkaatsing.

Noteer de resultaten in de tabel.

i

60

t

75


12

Inzicht

a Wat geldt er voor i en t? Klopte jouw voorspelling?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Voorspel voor een lichtstraal met een hoek van inval van 75 hoe groot t is.

Controleer jouw voorspelling.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c Een lichtstraal weerkaatst op een spiegel met een hoek van terugkaatsing van

60. Voorspel hoe groot de hoek van inval was. Controleer jouw voorspelling.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


13


14

Experiment 2.5: Lichtbundels richten met een lens

Vraag: Hoe kun je lichtstralen dichter naar elkaar laten lopen?


Nodig:

lamp met drie

lichtstralen

twee positieve lenzen

(in het midden dikker

dan aan de rand)

negatieve lens (in het

midden dunner dan

aan de rand)

De lichtstralen van een lamp lopen steeds verder uit elkaar. Je onderzoekt waar je de

lens moet zetten om de bundel te krijgen die jij nodig hebt.

Opdrachten:

Voorspelling

Je hebt lichtstralen die uit elkaar gaan. Voorspel wat er gebeurt als je een lens in de

lichtstralen zet.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Wat voor verschil maakt het of je een positieve lens vlakbij de lamp zet of verder

weg?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


15

Onderzoek

1 Maak de opstelling met uit elkaar gaande lichtstralen.

2 Zet de positieve lens dicht bij de lamp. Zorg dat de lichtstralen naar elkaar toe

gaan. Teken de plaats van de lens en de lichtstralen.

3 Schuif de lens verder weg, totdat de lichtstralen evenwijdig lopen. Teken dit.

Meet de afstand van het midden van de lamp tot aan het midden van de lens.

4 Schuif de lens nog iets verder weg. Teken weer de lichtstralen.


16

5 Herhaal deze proef met de negatieve lens.


17

6 Herhaal de proef met een andere positieve lens.


18

Inzicht

a Klopte jouw voorspelling? Waarom wel / niet?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Wat doet een positieve lens met de lichtstralen?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c En wat doet een negatieve lens met de lichtstralen?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

d Hoe moet de vorm van de lens zijn om de lichtstralen zo snel mogelijk naar

elkaar toe te krijgen?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

e Geef antwoord op de onderzoeksvraag.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


19

Experiment 2.7: Schaduw

vraag Wat is schaduw?

Nodig: kaars of waxinelichtje, scherm, enkele voorwerpen en

geodriehoek

1 Een lichtbron staat voor een scherm.

Tussen de lichtbron en het scherm staat een rond voorwerp. Schets in

het kader hiernaast de schaduw van het voorwerp.

Waarschijnlijk heb je in opdracht 1 een cirkel getekend met scherpe

randen. In dit practicum ga je onderzoeken hoe echte schaduwen eruit zien en

waarom dat zo is.

2 Steek de kaars aan.

Meet de hoogte en breedte van de vlam, wanneer de kaars goed brandt.

hoogte = _________ breedte = _____________

Laat de kaars in de proeven steeds op 16 cm van het scherm

staan.

3 Neem het lange balkje.

Houd het balkje vlak voor het scherm.

Schets in het kader hiernaast zo precies mogelijk de schaduw

4 Houd nu het balkje ongeveer halverwege kaarsvlam en scherm.

Schets weer zo precies mogelijk de schaduw.

Let nu ook op donkerheidsverschillen van de schaduw.

Is de schaduw nu even groot als in proef 3?

Ja/Nee, ______________________________________________

5 De schaduw van proef 3 heet de kernschaduw.

De schaduw van proef 4 bestaat uit een kernschaduw en een

halfschaduw langs de rand.

Bekijk nog eens de halfschaduw van proef 4: is die overal even donker?

Ja, Nee, _____________________________________________


20

6 Beweeg het balkje een beetje verder van het scherm weg en let op wat er

ondertussen met de halfschaduw gebeurt.

Wat zie je?

___________________________________________________________________

7 Houd nu het balkje horizontaal halverwege kaarsvlam en scherm.

Schets net als proef 4 de schaduw.

Wat is er anders aan de schaduw vergeleken met proef 4?

8 Geven andere voorwerpen ook schaduw?

Onderzoek de andere voorwerpen op schaduwvorming.

Teken steeds de schaduw, als het voorwerp halverwege kaars en scherm staat.

9 Houd nog eens het bolletje halverwege kaars en scherm.

Teken hiernaast precies de schaduw.

Meet ook de lengte van de halfschaduw onder of boven: _______

Meet ook de lengte van de halfschaduw links of rechts: _______

10 Noem drie dingen die van invloed zijn op de lengte van de halfschaduw:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________ 11


21

11 Beweeg het bolletje tussen kaars en scherm.

Is het mogelijk om de kernschaduw te laten verdwijnen?

Ja/Nee, ____________________________________________________________

Op welke afstand tussen kaars en scherm gebeurt dit? ______________________

12 Teken hieronder de situatie op ware grootte: dus teken de vlam op ware

grootte, het bolletje ook en de afstanden kaars-scherm en kaars-bol ook.

Probeer hiermee te snappen waarom de kernschaduw is verdwenen.


22

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.2

Opdracht 27

Figuur 2.30

Opdracht 28

Figuur 2.31


23

Opdracht 37

Figuur 2.34a

Figuur 2.34b

Opdracht 40

Figuur 2.35


24

Experiment 2.10: Kleuren zien

Vraag: Wanneer zien wij gekleurd licht?

1 Voor in de klas staat een lamp met kleurfilters.

Eerst doen we alleen de rode lamp aan.

We laten de lamp op verschillende gekleurde voorwerpen vallen. Schrijf in de

tabel op wat voor opmerkelijks je ziet aan die voorwerpen.

Voorwerp Wat valt op

2 Probeer eens een natuurwet voor kleuren te bedenken. Maak eerst de

volgende zinnen af:

Als rood licht op een rood voorwerp valt, dan __________________________

Als rood licht op een groen voorwerp valt, dan __________________________

Als rood licht op een blauw voorwerp valt, dan __________________________

Als rood licht op een wit voorwerp valt, dan __________________________

Conclusie: ____________________________________________________________

_____________________________________________________________________


25

3 Om je conclusie te testen laten we nu de blauwe lamp op enkele voorwerpen

schijnen. Vul eerst de tabel zoveel mogelijk in:

Voorwerp Ik verwacht te zien dat … dit klopt

wel/niet

wel/niet

wel/niet

wel/niet

Verbeter hier je conclusie van 2 als dat nodig is:

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

4 Nu laten we de lamp op een schijf met drie filters schijnen.

Via een spiegel schijnt de lamp op een scherm.

Vul in: rood en groen licht samen wordt _______________________________

rood en blauw licht samen wordt _______________________________

blauw en groen licht samen wordt _______________________________

Teken hieronder wat je op het scherm ziet:


26

Experiment 2.11: Lichtbronnen

Vraag: Welke kleursamenstellingen hebben lichtbronnen?

Uitvoering: In het lokaal staan verschillende lichtbronnen. Het licht van deze

bronnen bekijk je door een een tralie.

Bij een tralie moet je een beetje schuin opzij kijken om de verschillende

kleuren te kunnen zien.

Noteer de kleuren in onderstaande tabel:

bron rood oranje geel groen blauw violet

Welke basiskleuren gebruikt een kleurenbeeldscherm?

_____________________________________________________________________


27

Experiment 2.13: Geluid zichtbaar maken

Op een oscilloscoop kun je geluid zichtbaar maken. Je sluit een microfoon aan en het

geluid dat de microfoon opvangt komt als een grafiek op het scherm.

Vraag: Welke gegevens kun je uit het beeld van geluid halen?


Nodig:

microfoon

stemvork op klankkast

muziekinstrumenten

oscilloscoop

Opdrachten:

Voorspelling

Hoe verandert het beeld van geluid als het geluid harder of hoger wordt?

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Onderzoek

1 Maak een geluid en schets het beeld van dit geluid.


28

2 Maak het geluid van de stemvork zichtbaar op de oscilloscoop.

Schets het beeld.

3 Maak met een muziekinstrument een toon (of zing een toon). Schets het beeld

Teken ook het beeld van een hogere toon.


29

Inzicht

a Je vergelijkt het beeld van twee tonen. Hoe zie je welke toon het hoogst is?

Hoe zie je welk geluid het hardst is?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Bekijk de grafiek die je hebt gemaakt. Hoe lang duurt één trilling? Bereken

hoeveel trillingen de stemvork in één seconde maakt.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


30

Experiment 2.14: Spraak

Hoe ziet de geluidsgrafiek van de klanken a, e, i, o en u, eruit op de computer? Zou

je die klinkers kunnen herkennen? En is er verschil tussen jongens en meisjes?

Vraag: Welke overeenkomsten en verschillen zie je in de grafiek van de

klinkers als die door verschillende mensen worden uitgesproken?


Nodig:

microfoon

computer met Coach

Laat iemand een klinker lang uitspreken en maak daar met de computer een grafiek

van.

Opdrachten:

Voorspelling

Wat zie je aan de geluidsgrafiek van klinkers?

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________


31

Onderzoek

1 Maak grafieken van twee klinkers (de a, e, i, o of u) van één jongen en van

één meisje. Teken ze na.

klinker jongen: meisje:

2 Vergelijk de grafieken van de klinkers.

3 Welk verschil zie je tussen de grafiek van de klinkers van een jongen en van

een meisje?

4 Ga na hoe je de klinkers herkent.

_______________________________________________________________

______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


32

Inzicht

a Leg uit hoe een computer klinkers kan herkennen.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Bespreek met elkaar of een computer een mens kan verstaan.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c Denk je dat een computer het verschil kan horen tussen een jongen en een

meisje? Of denk je dat een computer mensen kan herkennen aan hun stem?

Leg uit waarom je dat denkt.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


33

Experiment 2.17: Tonen horen

Een klein kind kan tonen van 20 tot 20 000 Hz horen. Wat hoor jij? Toch wel meer

dan jouw leraar?

Vraag: Welke frequenties kun jij horen?


Nodig:

toongenerator

luidspreker

Een toongenerator maakt tonen van de frequentie die jij instelt. Je hebt wel een

luidspreker nodig om die tonen te kunnen horen.

Opdrachten:

Voorspelling

Schat tot hoeveel hertz jij kunt horen; schat ook tot hoeveel hertz je leraar kan

horen.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________


34

Onderzoek

1 Draai de frequentie van de toongenerator langzaam op van 0 Hz tot 20 000

Hz. Noteer wat je hoort: een lage toon, gewoon, een hoge toon, niets.

frequentie

(Hz)

toon:

laag / gewoon /

hoog

hoor je wel /

niet

10

20

40

100

200

500

1000

2000

5000

10 000

jouw hoogste toon:

hoge piep net wel / net niet

20 000 hoofdpijn niet


35

Inzicht

a Noteer jouw gehoorbereik (dat begint bij de laagste toon die jij kunt horen en

eindigt bij de hoogste toon die jij nog hoort).

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b Leg uit wat er met je gehoorbereik gebeurt als je het geluid zachter zet.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c Wat zal er met je gehoor gebeuren als je vaak naar (te) harde muziek luistert?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________


36

Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.4 + §2.5

Opdracht 66

Figuur 2.58

Opdracht 77

Figuur 2.71


37

Knipbladen bij extra-opdrachten §2.5

Opdracht 94

Figuur2.72


38

Stroomkring

Verwondering: Met behulp van een batterij en een lampje zelf een lampje laten

branden.

Doel: Met behulp van een schakelschema zelf een elektrische

schakeling maken waarin een lampje, een schakelaar en een batterij zijn opgenomen.

Onderzoeks- vraag: Wanneer loopt er een stroom en brandt het lampje?

Theorie: In een stroomkring kan alleen een stroom lopen als de

stroomkring gesloten is. Een schakelaar kan de stroomkring

onderbreken.

Benodigdheden:

Batterij

3 draden (kleur maakt niet uit)

Lampje (3,5 V)

Schakelaar

Opstelling: Schakelschema 1 Schakelschema 2

Werkwijze: Gebruik figuur 3.40 op blz. 101 uit je boek voor de betekenis van

de symbolen in het schakelschema.

Maak eerst een elektrische schakeling van schakelschema 1 en

daarna maak je schakelschema 2.

Conclusie: In een elektrische schakeling kan alleen een stroom lopen als _________________________________________________


39

Geleiders en isolatoren

Verwondering: Stroom gaat prima door een draad van koper. Door de lucht gaat

bijna geen stroom. Sommige stoffen kunnen elektrische stroom

wel doorlaten en andere niet.

Onderzoeks- Welke materialen geleiden de stroom goed en welke niet? vraag:

Theorie: Stoffen die elektronen doorlaten noemen we een geleider.

Stoffen die de elektrische stroom niet doorlaten heten isolatoren.

Voorspelling: Schrijf in de tabel bij meetgegevens vooraf of je denkt dat een

materiaal een geleider of isolator is.

Benodigdheden:

Batterij

3 draden (kleur maakt niet uit)

Lampje (3,5 V)

2 krokodillenklemmen

diverse materialen

Opstelling:

Werkwijze: Maak met behulp van het schakelschema hierboven de

elektrische schakeling.

Op de plaats van de puntjes in het schakelschema zet je

krokodillenklemmen aan de draad.

Plaats het te testen materiaal tussen de krokodillenklemmen.

Ga verder op de volgende pagina.


40

Meetgegevens: Vul de onderstaande tabel in.

Materiaal Voorspelling

Geleider of isolator Meetresultaat

Geleider of isolator

Conclusie: Welke materialen geleiden de stroom goed en welke niet? _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________


41

Stroom meten in een schakeling

Verwondering: De stroomsterkte kun je meten met een ampèremeter.

Doel: Elektrische stroom in een schakeling kunnen meten met een

ampèremeter. Onderzoeks- vraag: Wat kun je zeggen over de stoom in een stroomkring?

Theorie: Elektrische stroom is niets anders dan bewegende lading. Wat er

precies beweegt is heel erg klein. In een draad of in een tl-buis

bewegen heel kleine geladen deeltjes. Deze deeltjes noemen we

elektronen.

Het voedingskastje:

Op school hebben we verschillende soorten voedingskastjes die er allemaal net even

anders uitzien. Toch hebben alle voedingskastjes de volgende onderdelen:

(a) Twee aansluitbussen waarin de

stekkers van de draden passen. (b) Een regelknop waarmee de

sterkte van het voedingskastje kunt regelen.

(c) Een meter die aangeeft op welke waarde je het kastje hebt ingesteld (kan ook een digitale meter zijn).

(d) Een aan/uit knop, meestal voorzien van een lampje.

(e) Een snoer met een stekker voor een gewoon stopcontact

Ga verder op de volgende pagina.


42

De stroommeter (of ampèremeter):

Benodigdheden:

Voedingskastje

Netsnoer

Stroommeter

2 lampjes (3,5 V)

4 snoeren

1

De plus-aansluiting. Altijd op de schaal van 5 A beginnen!! Let op bij het aflezen van de waarden wanneer de wijzer onder de 1 staat: op schaal 5A: ieder streepje = 0,1 A = 100 mA. Pas wanneer de meter onder de 0,5 A is mag je de volgende schaal gebruiken. Op schaal 0,05: ieder streepje =0,001 A = 1 mA

2 de min-aansluiting

3 Deze knop moet naar links staan: gelijkspanning.

4 De meter moet liggend op de tafel gebruikt worden. Wanneer je niets meet, moet de meter 0 aangeven. Wanneer dat niet zo is, moet je de toa vragen om de meter met dit knopje op 0 te zetten.

1

2 3

4


43

Opstelling:

Schakeling A

Schakeling B

Schakeling C

Werkwijze:

Maak schakeling A.

Laat de schakeling controleren.

Stel 6,0 V in op het voedingskastje.

Meet de stroom en schrijf de waarde in de tabel op

de volgende pagina.

Doe de eerste vier stappen ook voor B en C.

Meetgegevens:

Schakeling Stroomsterkte (A)

A

B

C

Conclusie: Wat kun je zeggen over de stoom in een stroomkring? _________________________________________________


44

Serie en parallel

Verwondering: Elk apparaat in huis wil een andere hoeveelheid stroom. Ook wil

je elk apparaat apart aan en uit zetten.

Onderzoeks- Wat kun je zeggen over de stoom in een parallelschakeling? vraag:

Theorie: Apparaten in huis zijn parallel geschakeld. Daardoor kun je ze

apart gebruiken.

Herhaling: Wat geldt er voor de stroom in een serieschakeling?

_____________________________________________

Voorspelling: Kijk alvast eens naar de opstellingen die je gaat maken en

probeer eens te bedenken wat de conclusie zal zijn.

_____________________________________________

_____________________________________________

Benodigdheden:

Voedingskastje

Netsnoer

Stroommeter

1 lamp (3,5 V)

1 lamp (6,0 V)

5 snoeren


45

Opstelling:

Schakeling D

Schakeling E

Schakeling F

Werkwijze:

Maak schakeling D.

Laat de schakeling controleren.

Stel 3,5 V in op het voedingskastje.

Meet de stroom en schrijf de waarde in de tabel op

de volgende pagina.

Doe de eerste vier stappen ook voor E en F.

Meetgegevens:

Schakeling Stroomsterkte (A)

D

E

F

Conclusie: Wat kun je zeggen over de stoom in een parallelschakeling? _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________


46

Zekering bouwen

Met eenvoudige hulpmiddelen (staalwol en een lampje) kun je bekijken hoe een zekering werkt. De

zekering moet doorbranden en de stroom uitschakelen als er kortsluiting of overbelasting is.

De onderzoeksvraag is:

Hoe maak je met eenvoudige hulpmiddelen een zekering?

Opstelling en werkwijze

Nodig:

staalwol

lampje

voedingsbron

aansluitsnoeren

krokodillenklemmetjes

stroommeter

spanningsmeter

Opdrachten

Voorspelling

Leg uit hoe een zekering werkt en voorspel wat er in je schakeling kan gebeuren.

De werking van een zekering: .........................................................................................................

.....................................................................................................................................................

Bij de schakeling denk ik het volgende te gaan waarnemen: .............................................................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

Onderzoek

1 Maak de schakeling die je in de afbeelding rechtsonder ziet. Neem een stroommeter en een

spanningsmeter op in je schakeling en laat je schakeling controleren. Laat de spanning in kleine

stapjes toenemen en geef in de tabel op het verslagblad aan wat er gebeurt.

2 Bouw de schakeling opnieuw en gebruik een dikker stuk staalwol. Je kunt de staalwol dikker

maken door de draad bijvoorbeeld dubbel te vouwen. Voer je experiment nogmaals uit.

Inzicht

a Bij welke stroomsterkte ging de zekering in het eerste experiment haar werk doen?

b En bij welke stroomsterkte gebeurde dat in het tweede experiment?

c Wat doet een dikkere draad?

d Beantwoord de onderzoeksvraag.


47

Mijn onderzoeksresultaten

Noteer hier je waarnemingen bij de bijbehorende spanning en stroomsterkte.

Experiment 1

spanning

(V)

Stroomsterkte

(A)

Waarnemingen

Experiment 2

Spanning

(V)

Stroomsterkte

(A)

Waarnemingen

Inzichtvragen

a De stroomsterkte waarbij mijn zekering in het eerste experiment smelt: .................................

b De stroomsterkte waarbij mijn zekering in het tweede experiment smelt: ...............................

c Hoe dikker de draad, hoe sneller / minder snel de zekering smelt.

d Bij het opvoeren van de spanning gaat het lampje feller / minder fel branden, totdat .............

……………………………………………………………………………………………………………


48

Zekering (demo):


49

Aardlek (demo):


50

Nask-tech opdrachten: De ontwerpcyclus

Uitwerkingen opdrachten ontwerpcyclus (boek blz. 167 e.v.)

A4

a __________________________________________________________________________________

b __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

c ________________________________________________________________________

A5

a ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

b ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

B6

a ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

b ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

c ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

B7


51

B8

a ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

b ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

c ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

C9

C13

a ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

b ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

c ________________________________________________________________________

d ________________________________________________________________________


52

e ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

C15

a ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

b ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

c ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

d ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________


53

Ontwerpopdracht speeltoestel

De onderstaande ontwerpopdracht moet je inleveren voor een cijfer. Lees de hele opdracht!

Ook de achterkant:

Ontwerp een speeltoestel voor in de speeltuin volgens de ontwerpcyclus.

De gemeente van Loppersum wil graag in de bocht van de Fruitlaan voor de flat een

speeltuintje maken (aangegeven in de onderstaande foto met de rechthoek).

De gemeente wil niet een standaard apparaat, maar iets origineels (zodat ze de

buurgemeente Garrelsweer kunnen aftroeven).

Het apparaat moet tenminste voldoen aan:

Het speelgoedapparaat mag maximaal een grondoppervlak hebben van vier meter bij

drie meter.

Het speelgoedapparaat mag boven de grond maximaal één meter uitsteken aan elke

kant (dus vijf meter bij vier meter).

Het speelgoedapparaat moet veilig zijn.

Het speelgoedapparaat moet origineel zijn.


54

Laat minstens de volgende dingen zien:

1. Ontwerpprobleem analyseren en beschrijven

Bedenk wie er met je product te maken hebben (direct, maar ook indirect; dus niet alleen

spelende kinderen). Bedenk hoe de betrokken personen en/of groepen te maken hebben

met je product. Bedenk ook wat ze willen van jouw product. Dit laatste noemen we de

belangen.

Beschrijf bestaande oplossingen.

2. Programma van eisen opstellen

Beschrijf aan welke eisen jouw product moet voldoen. Doe dit op grond van de belangen die

je in de vorige fase beschrijft. Probeer hier zo precies mogelijk te zijn zodat je later dit goed

kan testen.

3. (Deel)uitwerkingen bedenken

Bedenk per eis meerdere mogelijke oplossingen. Je kan hier deels bestaande oplossingen

toepassen. Natuurlijk pas je niet alleen maar bestaande oplossingen toe; dit zou niet erg

origineel zijn.

4. Ontwerpvoorstel formuleren

Leg uit welke oplossingen je van je (deel)uitwerkingen kiest, dus ook waarom!

Tekening.

Technische tekening. Beschrijf de maten (lengte, breedte en hoogte). Maak een

bovenaanzicht en een zijaanzicht

5. Ontwerp realiseren

Helaas gaan we dit ontwerp niet maken. Ook niet op schaal.

6. Ontwerp testen en evalueren

Je gaat hierbij doen alsof je jouw ontwerp getest hebt. Je kijkt naar de eisen die je in je

programma van eisen opgeschreven hebt. Vervolgens probeer je te bedenken hoe goed

jouw ontwerp voldoet aan die eisen. Beschrijf dit per eis.

Let op! Het kan niet zo zijn dat jouw apparaat meteen al aan alle eisen voldoet. Dus het is

niet de bedoeling dat we straks terug zien dat alles voldoet aan jouw eisen.

Je wordt beoordeeld op originaliteit en volledigheid.


55

Werkstuk: Disco

Om een gebouw te ontwerpen maken

architecten vaak een maquette; een

schaalmodel. Dit kan verschillende redenen

hebben. De belangrijkste reden is om een

betere voorstelling te krijgen zonder het

gebouw daadwerkelijk te maken. We gaan

een maquette maken van een disco. Het doel

is om daar werkende lichten, geluid en

misschien zelfs een projectie in te maken.

Materialen en gereedschappen

We zullen gebruik maken van een groot aantal verschillende soorten materialen en

gereedschappen: Boren, stanleymessen, scharen, soldeerbouten, etc.

Omdat deze opdracht nogal groot is zullen we het in kleinere stukken verdelen.

Hiervoor maken we techniek kaarten. Dit zijn kaarten waarop uitgelegd wordt hoe je

een bepaald onderdeel kunt maken. Deze zullen tijdens de les aanwezig zijn. Hierop

zal ook uitgelegd worden welke materialen en gereedschappen nodig zijn.

Het project:

Het project heeft als opdracht: Ontwerp en maak een maquette van een discotheek,

inclusief een lichtplan.

Dit is nogal een grote klus. Daarom zullen we dit project in delen opsplitsen.

Deel 1: Ontwerp een disco

Ontwerp een disco, inclusief lichtplan. Maak dit ontwerp met behulp van de

ontwerpcyclus. Dus maak minstens:

1. Een probleem analyse: Met betrokkenen, belangen en bestaande

oplossingen.

2. Programma van eisen. Op basis van de belangen uit de vorige fase.

3. (deel-) uitwerkingen: Per eis minstens drie verschillende oplossingen.

4. Ontwerpvoorstel: Maak tenminste:

Een schets

Twee zijaanzichten op schaal

Eén bovenaanzicht op schaal

Een tekening met afmetingen (mag ook in de zij- en bovenaanzichten)

Dit ontwerp moet voldoen aan de volgende eisen.


56

Eisen:

Het zijn veel eisen waarvan sommige nog niet heel duidelijk zijn. Maak je niet

ongerust dit komt vanzelf goed.

De maquette is gemaakt van Karton.

Het grondoppervlak is ter grootte van een A4.

Twee wanden zijn ter grootte van een A4.

De bovenkant moet open blijven.

In de maquette moet aanwezig zijn:

Eén schijnwerper met een holle spiegel (helaas kan deze niet op schaal. De

grootte van de schijnwerper is: 2 x 2 x 3 cm3.

Minstens vier schijnwerpers, van gelijke grootte als de schijnwerper met de

holle spiegel, waarvan

o Drie schijnwerpers elk een eigen kleur heeft (1x rood, 1x groen en

1x blauw).

Deels een bovenverdieping (een balkon binnen).

Er moet een entree in.

Er moet een podium zijn. Daar moet ruimte zijn voor de speaker (De grootte

hiervan is: 8 x 8 x 2 cm3 .

Er moet een bar in, of een garderobe.

Er moet een 'verborgen ruimte' in die vanaf bovenaf niet zien is, maar wel

ergens open is.

Er moet een 'vakje' voor jouw mobiel zijn. Houdt ook rekening met ruimte voor

een projectie. Het is de bedoeling dat je scherm geprojecteerd gaat worden in

de disco, en het geluid uiteindelijk uit de speaker komt. Zorg er dus voor dat

het licht van je scherm de discotheek in kan en dat er niets in de weg staat om

te projecteren (maximaal ongeveer 3 cm breed).

Deel 2. Maak een disco

Maak je ontwerp, zonder de lampen. Dus alleen het gebouw.

Deel 3. Maak de verlichting

We verdelen de groep in drie ongeveer gelijke delen. In de komende drie lessen ga

je de onderstaande drie dingen maken. Afhankelijk van in welke groep je zit ga je

beginnen met een schijnwerper met holle spiegel, een schijnwerper zonder of een

truss.


57

3a Schijnwerper met holle spiegel

Om het maken van de schijnwerper een klein beetje makkelijker te maken, maken we

een spiegel die niet helemaal rond is, maar met kleine rechte stukken die rond de

lamp staan. Er liggen in het lokaal kaarten waarop uitgelegd wordt hoe je dit maakt.

Zoek die op en voer dit uit.

3b Schijnwerpers

Je moet minstens één rode, één blauwe, één groene schijnwerper en een zonder

kleurfilter maken. Er liggen in het lokaal kaarten waarop uitgelegd wordt hoe je dit

maakt. Zoek die op en voer dit uit.

3c Truss

Een truss is een naam voor een van metaal gemaakte balk die onder andere

schijnwerpers kan dragen. Er liggen in het lokaal kaarten waarop uitgelegd wordt hoe

je dit maakt. Zoek die op en voer dit uit.

Beoordeling

Je werk wordt beoordeeld. Je wordt beoordeeld op:

- De probleemanalyse

- Het programma van eisen

- De (deel-) uitwerkingen

- Het ontwerp; dus de verschillende tekeningen

- De maquette:

Hoe goed zit deze in elkaar

In hoeverre lijkt deze op het originele ontwerp

De kwaliteit van de schijnwerpers

Extra

Deel X: Meet stroomsterktes

Voor deze metingen komt nog een opdrachtenvel.

Werkboek nask-tech 2 havo/vwo - OldCrossRoad · Fioretticollege _____Werkboek nask-tech 2 havo/vwo...

Documents

Transcript of Werkboek nask-tech 2 havo/vwo - OldCrossRoad · Fioretticollege _____Werkboek nask-tech 2 havo/vwo...