Hoofdstuk 1 Communicatie I algemeen Beschrijving opzet context



Dovnload 85.64 Kb.
Datum24.08.2016
Grootte85.64 Kb.

Docentenhandleiding Pulsar_natuurkunde 3 vwo


Hoofdstuk 1 Communicatie
I Algemeen
Beschrijving opzet

  • context

De context van dit hoofdstuk is communicatie. In de paragrafen is de context vooral toegespitst op de telecommunicatie. In de toepassing komen ook andere aspecten van communicatie aan bod.

Trefwoorden: telefoon, GSM, zenders en ontvangers, radiogolven, luidspreker en microfoon, satellieten.



  • kernconcepten

Binnen de bovengeschetste context komen de volgende kernconcepten uit de natuurkunde aan de orde: snelheid, frequentie en trillingstijd, magnetisme, geluid, het elektromagnetisch spectrum, spiegeling, zwaartekracht, rekenen met formules,wetenschappelijke notatie van grote getallen, rekenen met grote getallen

  • activiteiten, toepassing en eindopdrachten

Met de vier activiteiten aan het begin van het hoofdstuk ontdekken de leerlingen op een actieve manier aspecten van bovengenoemde contexten en kernconcepten. De toepassing bestaat uit een aantal bronnen en opgaven waarin de kernconcepten in een andere context aan de orde komen. In de eindopdrachten kunnen kennis en vaardigheden gebruikt worden in een onderzoeksopdracht of technisch ontwerp.

Zie verder onder II .

De activiteiten kunnen voorafgaand aan de leerstof uitgevoerd worden, maar eventueel ook tussen door, of parallel aan de paragrafen.
Uitvoering


  • groepswerk

De meeste activiteiten en eindopdrachten zijn geschikt voor een groepje van vier leerlingen, maar uiteraard kunt u dat aantal zelf aanpassen.

Voor de activiteiten aan het begin van het hoofdstuk kunt daarbij kiezen tussen de volgende varianten:

1) Iedere groep doet een activiteit naar keuze. De groepen presenteren de activiteiten kort voor de klas.

2) U als docent kiest welke activiteit(en) de groepen doen.

3) Een combinatie van 1) en 2) bv u wilt dat iedereen activiteit 1B doet, en de leerlingen kiezen er zelf nog één van de overige.


  • leidraad tijdsplanning

Aangezien er totaal zes hoofdstukken zijn, kunt u globaal voor één hoofdstuk 7 weken rekenen, inclusief proefwerk. Een voor de hand liggende tijdsplanning is: week 1: activiteiten, week 2 t/m 5 een paragraaf per week (inclusief practica en ICT), week 1 toepassing, eindopdracht en proefwerk.

Een wat krappe urentabel voor uw vak kunt u bijvoorbeeld oplossen door de leerlingen de ICT_opdrachten thuis te laten doen, een ICT_opdracht inzetten als vervanging voor een paragraaf uit het boek, of een keuze te maken uit het aantal activiteiten, practica en eindopdrachten. Voor een ruime urentabel is meer dan voldoende stof aanwezig in de vorm van practica, ICT_opdrachten en activiteiten.


Tips

  • Op een aantal scholen is het bij zich hebben van een mobiele telefoon (in de klas) niet toegestaan. Aangezien in dit hoofdstuk de mobiele telefoon in een aantal practica en activiteiten gebruikt wordt om onderzoek aan te doen, kan wellicht een uitzondering op dit verbod worden gemaakt. En als dit niet kan, kunnen de leerlingen deze proeven buiten school uitvoeren.

  • Voorafgaand, tijdens of ter afsluiting van dit hoofdstuk is een bezoek aan het museum voor communicatie in Den Haag leuk en leerzaam. Op de site alleen al staat interessante info, bijvoorbeeld over de eerste mobiele telefoon in Nederland. www.muscom.nl. Naar deze site wordt ook verwezen in de webquest over digitale telefonie, maar is ook interessant om ‘los’ te bekijken. Het Houweling telecommunicatiemuseum in Rotterdam biedt een historische collectie over telecommunicatie in Rotterdam. www.houwelingtelecommunicatie.nl



Antwoord Pulsje

Juiste antwoord: B ‘Mister Watson come here_I want you’


Toelichting:

A is een kreet die door de bemanningsleden van de Apollo 13 naar de basis in Houston werd geuit. Sindsdien is het in Amerika ook een soort algemene kreet geworden om een probleem aan te kondigen.

C kan niet goed zijn omdat er in 1876 nog geen ‘cell_phones’ bestonden.

D is een populair geworden kreet uit de film E.T._Extra_Terrestial van Steven Spielberg uit 1982.



II Activiteiten/Eindopdrachten
Activiteit 1A Hoe snel gaat je stem?
Materiaallijst per groep


Groepsgrootte 2 leerlingen per groep. (of 4, maar dan 2x2)

Tijdsduur ca. 1 lesuur
Tips

  • om een redelijk nauwkeurige schatting van het tijdsverschil te krijgen, is het raadzaam de proef meerdere keren uit te voeren.

  • als alternatief kan de proef uitgevoerd worden op de computer. Er is dan wel een meetprogramma en een microfoon nodig.


Activiteit 1B Waar gaat elektromagnetische straling doorheen?
Materiaallijst per groep

  • 2 mobiele telefoons

  • vacuümpomp met glazen stolp

  • waterdichte plastic zak

  • metalen blik met deksel

  • optioneel: metalen gaas met verschillende gaatjesgrootte

  • optioneel: magnetron


Groepsgrootte 4 leerlingen per groep

Tijdsduur ca. 1 lesuur exclusief vragen en opdrachten, ca. 1 blokuur inclusief vragen en opdrachten
Tips

  • zorg uiteraard voor een echt waterdichte verpakking als de leerlingen de voortplanting door water onderzoeken! Bv en een dichtgeknoopt boterhamzakje en zo’n zakje met een sealstrip...

  • de onder ‘vervolgonderzoek’ genoemde variant met de magnetron is ook zeer geschikt als demo vooraf aan de activiteit. Laat de leerlingen dan eerst een voorspelling doen. Let op: de magnetron moet NIET worden aangezet. Het gaat alleen om de afscherming die de magnetron biedt.

  • Stimuleer leerlingen om naast de in het boek genoemde Materiaal nog meer te laten bedenken: bijvoorbeeld inpakken in aluminiumfolie, aluminiumfolie waarin je steeds grotere gaatjes prikt, alleen aluminiumfolie over het gedeelte van de antenne, gaas van een metalen hor, kippengaas, piepschuim, heeft de dikte van het Materiaal er mee te maken etc


Activiteit 1C Hoe snel gaat geluid?
Materiaallijst per groep


Groepsgrootte 2 leerlingen per groep.

Tijdsduur ca. 1 lesuur als de leerlingen helemaal voorbereid zijn, en alles kant en klaar staat; ca. een blokuur als leerlingen eerst zelf een werkplan moeten maken, het statief met de slinger in elkaar zetten etc.
Tips

  • wijs de leerlingen op het belang van herhaaldelijk uitvoeren van de meting.

  • laat de proef uitvoeren op een plaats buiten waar de leerlingen een paar honderd meter uit elkaar kunnen staan, terwijl ze elkaar nog wel goed zien. Een plek zonder verkeer; zowel vanwege de veiligheid als vanwege de geluidsoverlast.

  • als de leerlingen meer dan een lesuur tijd hebben, kunt u ze ook zelf laten uitzoeken hoe lang ze de slinger moeten maken om bijvoorbeeld precies 0,5 s over een hele of halve slingerbeweging te doen

  • Je kunt de proef ook als volgt uitvoeren: Laat iemand op het sportveld met een horloge in de hand precies twee keer per seconde op een gong slaan. Waarnemers lopen van de gong weg, totdat het beeld van de slag weer precies samenvalt met het geluid van de slag. Die afstand is wat het geluid in een halve seconde aflegt. Meet de afstand op met een meetlint (van de sectie gymnastiek?)



Activiteit 1D Hoe maak je een luidspreker?
Materiaallijst per groep

  • stevig papier (tekenpapier, 120?)grams

  • minimaal een magneet (liefst een paar, van verschillende sterkte en grootte)

  • koperdraad met plastic isolatielaagje

  • toongenerator (1 per klas is voldoende)

  • optioneel: houten en kartonnen dozen van verschillende grootte; houten platen met gaten van diverse diameters, bijv. 5, 10, 15 en 20 cm


Groepsgrootte 2_4 leerlingen per groep

Tijdsduur ca. 1 blokuur
Tips

  • stimuleer leerlingen om zelf te ontdekken hoe ze het geluid kunnen verbeteren: een andere conus, meer of minder windingen, andere magneet, optioneel: onderzoek ook het effect van een klankkast (box)

  • daag wat snellere leerlingen uit om zowel een luidspreker te maken voor hoge tonen als voor lage tonen, laat ze van hun zelfgemaakte luidspreker een eenvoudige ‘frequentie_kwaliteits’ tabel maken.


Eindopdracht A: Bouw je eigen richtmicrofoon

Materiaallijst per groep

  • brede ronde plantenschaal (voor onder de bloempot)

  • draaischijf, bijvoorbeeld oude platenspeler

  • kleine microfoon

  • versterker

  • oscilloscoop


Groepsgrootte 2 leerlingen per groep

Tijdsduur in overleg met de groep; hangt sterk af van voorbereiding
Tips

  • Het is handig om van te voren de draadjes voor de aansluiting van de microfoon vast door de vloeistof heen te halen, zodat je later de microfoon in het brandpunt kunt plaatsen.

  • Als microfoontje kan een electret microfoontje worden gebruikt. Deze zijn erg klein en doen het goed. Er moet wel een speciaal versterkertje gebruikt worden omdat de microfoontjes een voedingsspanning nodig hebben.

  • Gietgips wordt wat sneller hard als je er een beetje zout doorheen mengt. (niet te veel want dan wordt het gips broos)

  • Je kunt de oppervlakte met een spuitbus metalic chroom (of zo iets) super reflecterend maken.

  • Je kunt het brandpunt vinden door met twee lasers evenwijdig op de schotel te schijnen en een papiertje te houden waar de gereflecteerde stralen elkaar snijden.


Eindopdracht B: Hoe werkt Google Earth?

Materiaallijst per groep computer met google earth

Groepsgrootte 2 leerlingen

Tijdsduur in overleg, afhankelijk van de eisen die u aan de opdracht stelt

Tips

  • In een atlas kun je de WL en NB vaak ruw bepalen, zodat je in de buurt komt van je doel. Zo kun je een doel uit een atlas opzoeken en de coördinaten in tikken. En dan kijken hoe dicht je je doel genaderd bent. (Een opdracht zou bijvoorbeeld kunnen zijn: “Zoek het vrijheidsbeeld van New York”)



III Proeven/Demo’s




Startdemo 1 Brandpunt van een paraboolspiegel

Materiaallijst:

  • twee paraboolspiegels

  • lucifers

  • een sterke lamp

Uitvoering: Schijn met een sterke lamp vanuit het brandpunt van een paraboolspiegel naar de andere spiegel. Daar staat een lucifer met de kop in het brandpunt.

Deze proef kan ook gedaan worden met een overheadprojector. Houd een lucifer in het brandpunt boven de overheadprojector.



Tijdsduur: ca 10 minuten.
Practicum 21 Signalen uit een afstandsbediening

Materiaallijst: zie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Uitvoering: zie uitvoerige beschrijving bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.
Practicum 32 Bouw zelf een simpele radio_ontvanger

Materiaallijst: zie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Uitvoering: zie voor uitvoerige beschrijving bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: afhankelijk van de voorbereidende werkzaamheden en de verwachte zelfwerkzaamheid 30 min tot 2 lesuur.
Tip: de practica 38 t/m 42 kunnen uitstekend in een lesuur uitgevoerd worden, bijvoorbeeld in de vorm van een roulatiepracticum. In een blokuur kan practicum 47 daar ook nog in meedoen.
Practicum 38 Magneten

Materiaallijst:

  • diverse magneten

  • voorwerpen van verschillend metaal en niet-metaal, euromunten

Uitvoering: Onderzoek van diverse voorwerpen of ze wel of niet aangetrokken worden door een magneet. Zoek uit van wat voor metaal de voorwerpen zijn. Geef je resultaten netjes weer in een tabel.

Tijdsduur: ca 10 minuten.
Practicum 39 Waar is een magneet het sterkst?

Materiaallijst:

  • grote staafmagneet

  • diverse ijzeren kleine voorwerpjes bijvoorbeeld paperclips of spijkertjes

Uitvoering: Probeer op verschillende plaatsen van de staafmagneet (in ieder geval in het midden en aan beide uiteinden, en ook op plekken tussen het midden en de uiteinden.) hoeveel spijkertjes, paperclips er blijven hangen . Geef je resultaten overzichtelijk weer, bijvoorbeeld in de vorm van een tekening van de staafmagneet met op de verschillende plaatsen een getal, of een streep met een bepaalde lengte.

Tijdsduur: ca 10 minuten.
Practicum 40 Magneet aan een draad, kompas

Materiaallijst:

  • staafmagneet

  • touwtje

Uitvoering: Bind een touwtje om het midden van een staafmagneet. Hang de magneet op, of houd het touwtje stil vast. Zorg dat de magneet kan draaien in horizontale richting.

Tijdsduur: ca 5 minuten.
Practicum 41 magnetisch veld zichtbaar maken met ijzervijlsel.

Materiaallijst:

  • diverse vormen magneten

  • ijzervijlsel

Uitvoering: Leg een magneet onder een stevig wit papier. Strooi voorzichtig wat ijzervijlsel op het papier, niet te veel! Tik voorzichtig tegen het blad papier. Maak een foto. Herhaal de proef met andere vormen magneten of combinaties van magneten.

! Zorg dat het ijzervijlsel niet aan de magneten komt, want dat gaat er erg moeilijk vanaf. tip: de magneet in een plastic zakje doen, of, zie onder:

Tip voor de toa: maak een paar ‘enveloppen’ van dubbele doorzichtige sheets met daartussen wat ijzervijlsel. Plak de sheets aan alle vier de zijden goed dicht. Zo kunnen de proeven vooraan gedaan worden zonder ‘geknoei’. Nog mooier en duurzamer wordt het met twee platen plexiglas, met ongeveer 1 a mm ruimte ertussen en dan ingelijst.

Deze proef is ook erg mooi als demo wanneer je op een overheadprojector een magneet met daarover een overheadsheet legt.



Tijdsduur: ca 10 minuten.
Practicum 42 magnetische paperclips

Materiaallijst:

  • een sterke (staaf)magneet

  • paperclips

Uitvoering: Hang een rij paperclips aan een magneet en laat ze een tijdje hangen (ca 2 minuten). Houd nu met je ene hand de bovenste paperclip vast en trek met je andere hand voorzichtig de magneet los.

Tijdsduur: ca. 5 minuten.
Practicum 47 Zelf een elektromagneet maken

Materiaallijst:

  • grote ijzeren spijker

  • geplastificeerd koperdraad

  • batterij

  • paperclips.

Uitvoering: zie uitvoerige instructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: ca 20 minuten.
Practicum 55 magneet beweegt in een spoel

Materiaallijst:

  • spoelen met diverse aantallen windingen

  • staafmagneet,

  • spanningsmeter.

Uitvoering: Zie uitvoerige instructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: ca 20 minuten.

Practicum 64 Terugkaatsing van een lichtstraal tegen een spiegel

Materiaallijst: vlakke spiegel, holle spiegel, lichtkastje met spleten.

Uitgebreide practicuminstructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal



Uitvoering: zie uitvoerige instructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: ca 30 min
Practicum 84 ultrasoonsensor

Materiaallijst: bij onderdeel VI Aanvullend materiaal

Uitvoering: zie uitvoerige instructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: ca 30 minuten.
Practicum 94 Bouw je eigen morseapparaat

Materiaallijst: bij onderdeel VI Aanvullend materiaal

Uitvoering: zie uitvoerige instructie bij onderdeel VI Aanvullend materiaal.

Tijdsduur: ca 30 minuten.
IV Paragrafen/ toepassing


    1. communicatie met de lichtsnelheid


pulsje

Juiste antwoord: D alleen voelen

Toelichting: Op de maan is geen dampkring met lucht. Trillingen kunnen zich dus niet door lucht voortplanten. Je hoort niets. De astronauten voelen wel de trillingen die via de grond gaan. Op aarde is een meteoriet ook te zien als een lichtend streepje_ ‘vallende ster’_ aan de hemel. Dit wordt veroorzaakt door wrijving met de dampkring. Ook dit niet op de maan. En om de meteoriet echt in de grond te zien slaan is 25 km te ver achter de horizon.
opmerkingen/bijzonderheden over deze paragraaf:

leerlingen die nu al moeite vertonen met het rekenwerk, kunt u thuis of op school op de computer laten oefenen met de oefenopgaven op ICT (Extra oefening)




    1. Informatie in golven


pulsje

Juiste antwoord: B

Toelichting: Het opzetten van een landelijk dekkend netwerk is in Amerika een veel grotere klus dan hier. In de grote steden verschilt de situatie niet veel van die in Nederland, maar er wonen ook erg veel mensen in relatief dun bevolkte gebieden waar het relatief duur is om de voorzieningen te treffen voor mobiel telefoonverkeer.
opmerkingen/bijzonderheden over deze paragraaf: _

Leerlingen kunnen als aanvulling de animatie ‘Hoe draagt een elektromagnetische golf informatie?’ doen, of u kunt hem met een beamer klassikaal doen.




    1. Luidspreker en microfoon


pulsje

Juiste antwoord: D 13 000 km

Toelichting: De grootste magneet is de aarde zelf. De middellijn van de aarde is bij de polen 12.713 km. Dat is de afstand tussen de noordpool en de zuidpool, gemeten langs de aardas.
pulsje 54

Juiste antwoord: D de conus van een tweeter zeer snel heen en weer gaat.

Toelichting: De frequentie van hoge tonen is hoog, dus veel trillingen in 1 seconde. Een grote, zware luidspreker is daar te traag voor.
opmerkingen/bijzonderheden over deze paragraaf:

Leerlingen kunnen als aanvulling de animatie ‘Hoe werkt een luidspreker?’ doen, of u kunt hem met een beamer klassikaal doen.

De practica in deze paragraaf zijn allemaal eenvoudig uit te voeren proefjes met magneten, en kunnen uitstekend in een lesuur samen worden gedaan, zie verder onder III ‘practica’


    1. Signalen via de ruimte


pulsje

Juiste antwoord: A Dat is niet juist.

Toelichting: We ontvangen signalen uit andere landen via de satelliet. De schotelantennes staan gericht op een geostationaire satelliet die boven de evenaar ‘ staat’ (hij draait natuurlijk rondjes om de aarde, maar omdat hij even snel draait als de aarde, lijkt hij stil te staan ten opzichte van de aarde), en dat is vanuit Nederland en Europa naar het Zuiden gericht. Alleen op het Zuidelijk halfrond zijn de schotels naar het Noorden gericht)
opmerkingen/bijzonderheden over deze paragraaf: _

De formule(s) die gebruikt worden in het stukje over rekenen met formules moeten niet uit het hoofd geleerd worden. De leerling leert alleen hoe hij met een gegeven formule moet rekenen, hoe je een formule gebruikt.


Toepassing
In de toepassing worden de kernconcepten toegepast in andere contexten, namelijk ‘navigatie bij vleermuizen’ en ‘morse’. Het is, zeker bij dit eerste hoofdstuk, raadzaam om leerlingen daar ook uitdrukkelijk op te wijzen. Ook in het proefwerk kunnen vragen voorkomen die over een andere context dan telecommunicatie gaan.

V ICT



  • webquest: digitale telefonie

Een speurtocht naar de digitale telefonie, met als inleiding de geschiedenis van de telefonie in vogelvlucht.


  • Als aanvulling op paragraaf 1.2 is er de minicursus draaggolven, met opdrachten.




  • Als aanvulling op paragraaf 1.3 is er de minicursus luidsprekers, met opdrachten.



  • opdracht 84 Een coachmeting met een ultrasoonsensor

Zie voor een instructie onderdeel VI aanvullend materiaal.


  • Extra oefenen

Voor leerlingen die daar behoefte aan hebben, is er extra oefening in:

_grote getallen, machten van 10, wetenschappelijke notatie

_berekenen frequentie en trillingstijd

_rekenen met s= v·t





  • De hoofdstuktoets bereidt voor op de echte toets. Na het maken krijgen de leerlingen feedback en studietips.


VI Aanvullend materiaal

Werkbladen practicum



21 Signalen van een afstandsbediening
Inleiding

Signalen van een afstandsbediening kun je omzetten in geluid of beeld.


Wat je nodig hebt:

  • een zonnecel

  • een versterker

  • een luidspreker

  • een oscilloscoop

  • een afstandsbediening


Wat je moet doen:

Sluit de zonnecel via de versterker aan op een luidspreker, of op een oscilloscoop.

Richt de afstandsbediening op de zonnecel, en druk verschillende knoppen in (aan/uit, volume, andere zender etc.)
Resultaat:

Noteer hier je waarnemingen:


__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Tekening oscilloscoopscherm






Vragen

1 Wat voor soort straling zendt een afstandsbediening uit?

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

2 Is de informatie van je afstandsbediening een vorm van amplitudemodulatie, of van frequentiemodulatie? Leg uit.
_________________________________________________________________________________

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


32 Bouw zelf een simpele radio_ontvanger
Materiaallijst:

  • pvc_buis breed.

  • Pvc_buis smal. Beide ongeveer 15 cm lang. (De twee buizen moeten ruim in elkaar te schuiven zijn.)

  • aluminium folie.

  • wikkeldraad: ± 5 m. Germanium detectiediode (OA 90 of iets dergelijks. (In plaats van germanium kun je ook een Schottky diode gebruiken)

  • een condensator van 2,0 nF (= 2000 pF).

  • een Xtal oortelefoon van 2000 Ω, zoals in het schema boven. Of:

  • een aansluiting naar een versterker samen met een weerstand van 2,7 kΩ zoals in het schema onder.


Uitvoering: Van de twee in elkaar schuivende buizen maken we een afstemcondensator. In de brede buis moet tot halverwege een sleuf gezaagd worden. De andere helft krijgt een aluminium laagje. Daaroverheen wordt het wikkeldraad gewikkeld. De andere buis krijgt ook over dezelfde lengte een aluminium laagje. Vlak daar achter komt een pinnetje waar je de buis mee kunt schuiven. Dit geheel schuift in de bredere buis heen en weer. Hoe meer de laagjes tegenover elkaar zitten, hoe groter de afstemcapaciteit. Schuif je het binnenlaagje weg, dan wordt de capaciteit kleiner. De spoel kan eventueel een middenaftakking krijgen voor de antenne, zoals in het schema onder. Maar de antenne kan ook aan de bovenkant worden verbonden, zoals in het schema boven. Totaal bestaat de spoel uit de spoel 80 windingen. Een goede aarding (verwarmingsbuis of waterleiding) is erg belangrijk. De rest zoals aangegeven in het schema verbinden d.m.v. schroefjes op het board.

Tijdsduur: afhankelijk van de voorbereidende werkzaamheden en de verwachte zelfwerkzaamheid 30 min tot 2 lesuur.

47 Zelf een elektromagneet maken




Benodigdheden:

  • dikke spijkers en of bouten; paar verschillende materialen en groottes

  • ± 5 m wikkeldraad.

  • Batterij van 4,5 V (of voedingskastje 5V)

  • paperclips


Uitvoering:

Wikkel het draad om de spijker en maak de uiteinden blank. Sluit deze aan op de polen van de batterij.

Onderzoek zelf hoe je de sterkste magneet kunt maken. Een maat voor de sterkte van de magneet is bijvoorbeeld hoeveel paperclips je ermee kunt optillen.

Hangt de sterkte af van de dikte van de spijker? De lengte? Hoeveel keer je de draad om de spijker wikkelt? (Het aantal windingen)


Tip: op de site www.encyclopedoe.nl

(zoek bij ‘elektromagneet’ ) staan veel leuke voorbeelden, ook op video, om inspiratie op te doen.


Resultaat:

Maak hier een tekening of plak een foto van jouw best gelukte magneet.

Laat zien hoeveel paperclips hij optilt.







Conclusie: De sterkte van een elektromagneet hangt af van .. ...........................................................
...............................................................................................................................................................

55 Magneet en spoel
Inleiding:

Je weet al dat je met elektrische stroom een elektromagneet kan maken. Het omgekeerde kan ook: met een magneet stroom maken.. In deze proef ga je onderzoeken hoe dat gaat.



Benodigdheden:

  • (Eventueel verschillende) spoel(_en).

  • een magneet.

  • een analoge voltmeter (met wijzer)


Uitvoering:

Beweeg de magneet afwisselend van en naar de spoel. Onderzoek het effect van:



  • de snelheid waarmee je de magneet beweegt

  • de aanwezigheid van een weekijzeren kern in de spoel

  • het aantal windingen van de spoel

  • een sterkere / zwakkere magneet



Vragen:

1 Wanneer loopt er stroom door de spoel?

A Alleen als je de magneet naar de spoel toe beweegt

B Als je de magneet stil houdt, vlak bij of in de spoel

C Alleen als je de magneet van de spoel af beweegt

D Als de magneet en de spoel ten opzichte van elkaar bewegen.

2 Op welke manier(en) is het je gelukt om de spanning zo hoog mogelijk te krijgen?
..........................................................................................................................................

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


3 Hoe heet het verschijnsel dat elektrische stroom opgewekt wordt door een veranderend magneetveld? ...........................................................
4 Laat je met deze proef zien hoe een microfoon werkt, of hoe een luidspreker werkt? Leg je antwoord uit.
..........................................................................................................................................

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


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

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




64 Terugkaatsing van een lichtstraal tegen een spiegel
Materiaallijst:

  • vlakke spiegel, holle spiegel, bolle spiegel (of combinatiespiegel vlak_hol_bol van schijflenzenset)

  • lichtkastje met spleten.

  • geodriehoek

  • papier en potlood


Uitvoering: Laat de lichtkastjes drie evenwijdige lichtstralen produceren. Deze lichtstralen leid je naar een vlakke, een holle en een bolle spiegel.

Doe de proef op (ruitjes_)papier zodat je de loop van de lichtstralen kan tekenen, voor en na de terugkaatsing. Neem ook de spiegels zelf over op je papier en construeer de normaal op de plekken waar de lichtstralen de spiegel raken. Vergelijk de hoek tussen de normaal en de invallende stralen met de hoek tussen de normaal en de terugkaatsende stralen bij alle spiegels.


Vragen.
1 Bij welke spiegel(s) geldt de spiegelwet: hoek i = hoek t ?

A Alleen bij de vlakke spiegel

B Alleen bij de bolle spiegel

C Alleen bij de holle spiegel

D Bij alle spiegels
2 Bij welke spiegel(s) is de teruggekaatste lichtbundel ook evenwijdig?

A Alleen bij de vlakke spiegel

B Alleen bij de bolle spiegel

C Alleen bij de holle spiegel

D Bij alle spiegels
3 Bij welke spiegel(s) komen de teruggekaatste stralen in een brandpunt samen?

A Alleen bij de vlakke spiegel

B Alleen bij de bolle spiegel

C Alleen bij de holle spiegel

D Bij alle spiegels

4 Leg uit wat voor soort spiegel gebruikt wordt bij een schotelantenne, en waarom.

Maak je uitleg duidelijk met een tekening.


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

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

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

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

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

84 Onderzoek met de utrasoonsensor
Inleiding

Vleermuizen zenden ultrasoon geluid uit. Dat wordt teruggekaatst door voorwerpen. Het weerkaaste ultrasone geluid vangt de vleermuis op, en daardoor kan ze de plaats (locatie) van die voorwerpen bepalen. Dat heet echolocatie.



Je gaat met een ultrasone plaatssensor deze echolocatie nabootsen. Je onderzoekt hoe groot een voorwerp moet zijn om door de ultrasoonsensor waargenomen te kunnen worden.
Materiaallijst:

  • een computer met COACH

  • een ultrasone plaatssensor

  • voorwerpen van verschillende grootte, stevig karton

  • liniaal


Uitvoering:

  • Start Coach op en kies voor ‘meten’.

  • Kies bij het mapje openen voor ‘laboratorium’.

  • Kies vervolgens voor ‘afdeling natuurkunde’. Er staat een coach_labje klaar, waar je verschillende sensoren op kunt aansluiten. Neem de ultrasone afstandssensor en plaats deze in slot 5 of 6. Kies dan in een leeg vak onder het pijltje voor ‘waarde plaatsen’. Nu is zichtbaar welke afstand de ultrasone sensor meet tot het dichtst bijzijnde voorwerp. Als je de sensor omhoog richt, meet hij de afstand tot het plafond.

  • Houd nu een voorwerp (aan een hengel of dunne stok) boven de sensor en kijk of de gemeten afstand verandert. Verandert de waarde in een lagere waarde dan kan de sensor het voorwerp waarnemen. Maar als de waarde niet verandert, buigen de golven dus om het voorwerp heen. Probeer dit uit met voorwerpen van allerlei afmetingen en probeer vast te stellen waar de ‘waarnemingsgrens’ van de ultrasone afstandssensor ligt.


Resultaat
Wat waren de afmetingen van het kleinste voorwerp dat door de sensor werd waargenomen?
..................................

Vragen.
1 Zou een vleermuis met de ultrasoonsensor van deze proefopstelling een insect kunnen waarnemen? Waarom wel of waarom niet?
..................................................................................................................................................................

92 Bouw je eigen morse_apparaat
Materiaallijst: Een lang stuk tweelingsnoer, een zoemer, een batterij (met een spanning waar de zoemer goed op werkt) en een morsesleutel (zie figuur)

Uitvoering: Bouw de schakeling zoals die in de figuur boven is aangegeven, met de morsesleutel van de figuur er onder. Probeer eerst met het snoer nog opgerold, of de verbindingen goed zijn. Neem dan de zoemer mee naar een andere ruimte en breng via morsetekens een bericht over. De ontvanger schrijft het bericht op.


  • A ._

  • B _...

  • C _._.

  • D _..

  • E .

  • F .._.

  • G _ _.

  • H ....

  • I ..

  • J ._ _ _

  • K _._

  • L ._..

  • M _ _

  • N _.

  • O _ _ _

  • P ._ _.

  • Q _ _._

  • R ._.

  • S ...

  • T _

  • U .._

  • V ..._

  • W ._ _

  • X _.._

  • Y _._ _

  • Z _ _..

bericht in morse-tekens



vertaling

Als je al een beetje geoefend hebt met de morsetekens, probeer dan het volgende eens: Wat gaat sneller: het sturen van een sms-je of hetzelfde bericht in morse?




Bericht:



Tijdsduur (s)

sms-je




morse







© Wolters_Noordhoff bv


De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2016
stuur bericht

    Hoofdpagina