Leerlingenbundels
Technologische Opvoeding
1
Thema: Energie
Naam: …………………………………………………….……………………………………………………………….. Klas: ………………………………………… Datum: …………………………... Nr.: ……………………….
2
1 Energie experimenten Science 1.1 Inleidende opdracht rond ‘energie’ Als je zegt: "Ik heb vandaag geen energie”. “Ik weet niet wat er met me is, ik voel me zwak.” Wat bedoel je hier dan mee? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Energie is heel belangrijk in ons leven. Deze energie haalt men een bron, om die nadien om te zetten in acties. Er zijn verschillende delen in je lichaam die instaan voor de omzetting van energie. Energie wordt in ons lichaam geleverd door de voedingsstoffen. Wij kennen een zevental voedingsstoffen: o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
o
……………………………………………………
Voor
welke
groep
uit
de
voedingsdriehoek
heb
je
energie
nodig?
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schrijf een aantal activiteiten op waarvoor jij energie nodig hebt. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Zonder energie is leven niet mogelijk. Om te leven verbruikt je lichaam voortdurend energie. Deze energie wordt geleverd door de voedingsstoffen die we halen uit een gezonde en gevarieerde voeding. Welke van de zeven voedingsstoffen leveren ons geen energie? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Als je met je fiets van een helling afgaat, kost het je geen moeite want dat doet de zwaartekracht voor je.
3
In de loop van de geschiedenis heeft de mens machines uitgevonden en bedacht om de energie in de natuur te benutten. Net zoals het menselijk lichaam, putten die machines energie uit een bron om die nadien in een actie om te zetten. Energie is in allerlei vormen beschikbaar. Mensen gebruiken energie uit energiebronnen. Tijdelijke energiebronnen zijn brandstoffen uit onze bodem. Deze energiebronnen zullen ooit wel eens opgeraken. Voorbeelden: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Duurzame energiebronnen zijn bronnen waarover de mensen voor een onbepaalde tijd kunnen over beschikken. Door het gebruik van duurzame energie wordt het leefmilieu en de mogelijkheden voor onze toekomstige generaties niet benadeeld. Voorbeelden: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Mensen kunnen de ene energievorm veranderen in een andere. Dat noemen we energieomzetting. We gebruiken daarvoor ‘techniek’.
4
1.2 Opdracht Verbind elke energiebron met de juiste naam van de energievorm. Duid aan of omcirkel ‘de tijdelijke energiebronnen’ met een rode kleur. Duid aan of omcirkel ‘de duurzame energiebronnen’ met een groene kleur.
Bronnen de wind
Energievorm kernenergie O
Bronnen de planten
fossiele energie O waterkracht O energie uit biomassa O de zon windenergie O
steenkool, aardolie en aardgas
spierkracht O de mens en de dieren
zonne-energie O radioactief materiaal
het water
5
1.3 Probleemstelling
Het is bewezen dat de tijdelijke energiebronnen na enkele honderden jaren niet meer beschikbaar gaan zijn op aarde. We gaan
meer
gebruik
moeten
maken
van
de
duurzame
energiebronnen. En waarom zouden we niet? Er worden op de dag
van
vandaag
duizenden
vierkante
kilometer
bossen
omgehakt om ons te voorzien van energie. Waarom dus niet gebruik maken van zonne-energie, thermische energie en windenergie. Maar hoe gaan deze duurzame energiebronnen precies in hun werking? Kijk snel op de volgende pagina. We maken kennis met de bouwdoos ‘Energie experimenten Science’.
6
2 Hoe ziet de bouwdoos ‘Energie experimenten Sciences’ eruit?
Hoe werkt zonne-energie? Hoe komt het dat de wind ‘energie’ levert? Brandt de led bij het draaien van de ventilator? Geeft warmte ‘energie’ af? Wat gebeurt er als we twee ventilators aan elkaar verbinden?
Wil jij het graag ontdekken? Kijk dan snel verder mee…
7
3 De grondstoffen en de gereedschappen 3.1 Een overzicht De bouwdoos bevat verschillende onderdelen. Controleer of alle onderdelen aanwezig zijn en berg ze tijdelijk op in het doosje dat je van de leerkracht krijgt. Op de volgende pagina vind je de afbeelding met de genummerde onderdelen. Aanwezig? Voor de motorhouder: 1 grote houten schijf (1) 1 slagmoer (2) 1 klem voor het motortje (3) 1 lange bout met cilinderkop (4) 2 vleugelmoeren (5) Voor de ventilator: 1 motortje (7) 1 aansluitdraad met klemmen (8) 1 propellernaaf –zwart (9) 3 propellerbladen –rood (10) 3 boutjes M 2 x 8 (11) 1 klein houten schijfje (6) Voor je experimenten: 1 zonnecel (12) 2
jampotten
met
een
goedsluitend
metalen deksel 1 thermo-element (13) 1 haardroger 1 led-lampje (14) stukje plakband warm en koud water Gereedschap:
De gereedschappen zijn aanwezig in het lokaal.
Boor van 5 mm / 6 mm Handboormachine Schuifmaat
8
9
3.2 Grondstoffen Voor de motorhouder Nr 1
Afbeelding/foto
Naam Grote schijf
Afmetingen / informatie
houten
Meet de diameter en de straal van de grote houten schijf: Diameter = ……………… mm Straal = …………………. mm
2
Slagmoer
Slagmoeren met vier slagpunten. Een slagmoer bevestig je op een oppervlak door middel van het kloppen met hamer. Een moer is een metalen ring die voorzien is met een holte met schroefdraad.
3
Klem motortje
voor
4
Lange bout cilinderkop
met
5
Vleugelmoeren (2)
Klem van veerstaal. Hieraan wordt het zonnecelmotortje vastgehecht.
Verzinkte vleugelmoeren M5. Een moer is een metalen ring die voorzien is met een holte met schroefdraad.
6
Klein schijfje
houten
Meet de diameter en de straal van de kleine houten schijf: Diameter = ……………… mm Straal = ………………….. mm
10
Voor de ventilator Nr 7
Afbeelding/foto
Naam
Afmetingen / informatie
Zonnecelmotortje
Een zonnecelmotortje aansluitsnoer.
met
Opstartstroom slechts 12 mA en 0,45 – 5 V.
8
Aansluitdraad met klemmen
9
Propellernaaf
10
Propellerbladen
11
Boutjes (3)
De aansluitdraden met klemmen worden ook wel eens ‘krokodilklemmen’ genoemd. Deze aansluitdraden zijn geïsoleerd.
Boutjes M 2 x 8 Wat betekent dit? …………………………………………………………… ……………………………………………………………
11
Voor de experimenten
Nr 12
Afbeelding/foto
Naam Zonnecel
Afmetingen / informatie Deze zonnecel is een gegoten zonnecel en van hoogwaardige kwaliteit. De zonnecel is weer - en UV bestendig, breukvast, met schroefverbindingen en soldeerstrips aan de achterkant. De waarden worden volledige zonneschijn onbewolkte lucht.
13
Thermoelement
vastgesteld bij en bij een
Afmetingen: 30 x 30 x 4,7 mm Technische gegevens van het thermoelement: in het gebruik om te koelen en/of te verhitten: maximaal maximale maximale maximale
koelvermogen: 17 Watt temperatuur: 67°C spanning: 8 V stroom 3,5 Ampère
Milieuvriendelijke energiewinning door het gebruik van temperatuurverschillen in elektrische stroom. 14
Led-lampje
Rood led-lampje met spanning 2,5 - 3,5 V. Afmeting: ø 5 mm
12
4 Stappenplan Afbeelding Werkwijze Aandachtspunten Stap 1: voorbereiding van de gereedschappen en grondstoffen Zie fiche: “de werkpostinrichting”.
Stap 2: Het boren van een gaatje Boor een gaatje van 6 mm. in de grote houten schijf. Er is al een klein gaatje voorgemaakt. Sla met een hamer de slagmoer in het gaatje.
Wees voorzichtig met de hamer.
Hou de slagmoer vast en klop lichtjes met de hamer. Gebruik je fiche ‘de hamer’ voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten.
Stap 3: Het boren van een gaatje in de motorklem In de motorklem vind je een klein gaatje. Aangezien het gaatje in de motorklem te klein is voor de lange bout, is het nodig om het gaatje groter te maken.
Gebruik je fiche ‘de Kolomboor’ voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten.
Neem een boor van 5 mm. Gebruik een kolomboor voor het maken van het gaatje in de motorklem.
Stap 4: Het monteren van de motorhouder
13
Maak met een vleugelmoer de lange bout stevig vast aan de motorklem.
Draai de vleugelmoer omgekeerd lange bout.
andere om
de
Schuif hierna het ringetje en de kleine houten schijf op de bout. Draai alles in de slagmoer van de houten voet.
Leg de onderdelen eerst in de juiste volgorde zoals op de afbeelding. Zo vergemakkelijk je het werk.
Stap 5: Het knippen van de krokodilklemmen en het bevestigen aan de motor
14
Knip de kabel met de krokodilklemmen in twee gelijke stukken. Verwijder met een striptang aan de uiteinden voorzichtig 1 cm plastic isolatie.
Gebruik je fiche ‘de striptang’ voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten.
Maak de blanke draadeinden vast aan de dunne draadeindjes van het motortje. Draai de beide draden in elkaar. Beide verbindingen beschermen met een stukje plakband om kortsluiting te voorkomen.
Stap 6: Het monteren van de propellerbladen op de zwarte propellernaaf Schroef met een schroevendraaier (met platte punt) de 3 kleine boutjes de 3 rode propellerbladen op de zwarte propellernaaf.
Gebruik je fiche ‘de schroevendraaier’ voor de gebruiksaanwijzing en de aandachtspunten. Draai de boutjes niet te vast. Hierdoor druk je de propellerbladen bij elkaar.
Stap 7: Het bevestigen van het motortje
15
Druk de propeller met de gladde kant naar buiten op de as van de motor.
Schuif de motor met de dunne draadjes aan de onderkant in de klem. Klem de draden vast onder de kleine houten schijf. Dit doe je door de met de vleugelmoeren te draaien.
Zorg ervoor dat de draadjes niet tegen de propellerbladen kunnen komen. Zorg ervoor dat de ventilator evenwijdig met de vleugelmoeren staat.
16
