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 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 2 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 __________________________________________________________ 3 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 geluidssterkte (m) (dB) 1,0 2,0 3,0 4,0 4 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 2 Meet de geluidssterkte van verschillende bronnen. geluid geluidsster kte (dB) stil lokaal gewoon praten lawaai 3 naam 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. geluidssterkte (dB) 5 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 6 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.1 Opdracht 9 Figuur 2.13 Opdracht 11 Figuur 2.14 7 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Opdracht 13 Figuur 2.16 8 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Opdracht 16 Figuur 2.17 Opdracht 19 Figuur 2.18 9 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Opdracht 20 Figuur 2.19 Opdracht 21 Figuur 2.20 10 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Experiment 2.3: Licht terugkaatsen Vraag: Hoe weerkaatst een spiegel licht? Opstelling en werkwijze: 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 11 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 12 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 13 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Experiment 2.5: Lichtbundels richten met een lens Vraag: Hoe kun je lichtstralen dichter naar elkaar laten lopen? Opstelling en werkwijze: 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? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 14 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 15 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 5 Herhaal deze proef met de negatieve lens. 16 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 6 Herhaal de proef met een andere positieve lens. 17 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 18 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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, _____________________________________________ 19 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 20 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 21 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.2 Opdracht 27 Figuur 2.30 Opdracht 28 Figuur 2.31 22 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Opdracht 37 Figuur 2.34a Figuur 2.34b Opdracht 40 Figuur 2.35 23 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Experiment 2.10: Kleuren zien Vraag: 1 Wanneer zien wij gekleurd licht? 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 2 Wat valt op 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: ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 24 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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: 25 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? _____________________________________________________________________ 26 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. Welke gegevens kun je uit het beeld van geluid halen? Vraag: Opstelling en werkwijze: 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. 27 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 28 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 29 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? Opstelling en werkwijze: 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? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 30 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 31 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 32 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? Opstelling en werkwijze: 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. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 33 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 toon: (Hz) laag / gewoon / hoog hoor je wel / niet 10 20 40 100 200 500 1000 2000 5000 10 000 jouw hoogste toon: 20 000 hoge piep net wel / net niet hoofdpijn niet 34 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 35 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Knipbladen bij huiswerkopdrachten §2.4 + §2.5 Opdracht 66 Figuur 2.58 Opdracht 77 Figuur 2.71 36 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Knipbladen bij extra-opdrachten §2.5 Opdracht 94 Figuur2.72 37 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. Onderzoeksvraag: Theorie: Wanneer loopt er een stroom en brandt het lampje? In een stroomkring kan alleen een stroom lopen als de stroomkring gesloten is. Een schakelaar kan de stroomkring onderbreken. Benodigdheden: Opstelling: Batterij 3 draden (kleur maakt niet uit) Lampje (3,5 V) Schakelaar 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 _________________________________________________ 38 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. Onderzoeksvraag: Welke materialen geleiden de stroom goed en welke niet? 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. 39 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Meetgegevens: Materiaal Conclusie: Vul de onderstaande tabel in. Voorspelling Geleider of isolator Meetresultaat Geleider of isolator Welke materialen geleiden de stroom goed en welke niet? _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 40 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. Onderzoeksvraag: Theorie: Wat kun je zeggen over de stoom in een stroomkring? 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. 41 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo De stroommeter (of ampèremeter): 1 4 3 2 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. Benodigdheden: Voedingskastje Netsnoer Stroommeter 2 lampjes (3,5 V) 4 snoeren 42 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? _________________________________________________ 43 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Serie en parallel Verwondering: Elk apparaat in huis wil een andere hoeveelheid stroom. Ook wil je elk apparaat apart aan en uit zetten. Onderzoeksvraag: Wat kun je zeggen over de stoom in een parallelschakeling? 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 44 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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? _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 45 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 b c d Bij welke stroomsterkte ging de zekering in het eerste experiment haar werk doen? En bij welke stroomsterkte gebeurde dat in het tweede experiment? Wat doet een dikkere draad? Beantwoord de onderzoeksvraag. 46 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 ............. …………………………………………………………………………………………………………… 47 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Zekering (demo): 48 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo Aardlek (demo): 49 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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 50 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo B8 a ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ b ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ C9 C13 a ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ b ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c ________________________________________________________________________ d ________________________________________________________________________ 51 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo e ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ C15 a ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ b ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ d ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 52 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 53 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 54 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 55 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 56 Fioretticollege ______________________________Werkboek nask-tech 2 havo/vwo 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. 57
© Copyright 2024 ExpyDoc
