Технологическая карта для инженерных каникул на тему «Диск-энерго. Генератор переменного тока из современных доступных материалов» (7–9 классы)

№

П/п

Последовательность

выполнения операций

Графическое изображение

1

Ознакомиться с необходимыми материалами и инструментами.

Список находится на вашем рабочем столе.

2

Основание-плата.

Выполнить разметку Основания-платы для размещения катушек.

Размеры Платы- 160х160 мм

Диаметр большого круга равен диаметру диска и равен 120мм.

Диаметры малых кругов под катушки равны 35 мм.

Разметка выполняется карандашом на основании-плате с использованием чертежных инструментов.

3

Диск для магнитов.

(Используется CD-диск)

Выполнить разметку для размещения магнитов.

Диаметр круга равен диаметру диска и равен 120мм (он уже готов- это CD- диск)

Малые круги для магнитов имеют диаметр 20 мм. Центр окружности магнитов расположен от края диска на расстоянии 15 мм.

Разметка выполняется карандашом на диске с использованием чертежных инструментов.

4

Приготовить основание и диск:

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

-Прикрепить подшипник от вентилятора компьютера на основание строго по оси в центре нарисованного круга.

Внимание- это надо сделать максимально аккуратно. Для крепления используйте двойной скотч.

-Приклеить магниты на компакт-диск согласно разметке, которую вы приготовили (см.п 3).

Перед приклеиванием определите полюса магнитов- одноименные, разноименные. Одноименные полюса отталкиваются, разноименные –притягиваются.

N-северный полюс

S-южный полюс

Полюса должны чередоваться.

Используйте для крепления клей.

Соблюдайте осторожность- при попадании клея на кожу, руки следует вытереть и вымыть.

5

Изготовление катушек.

Намотать четыре катушки из медного провода, используя цилиндрическое основание.

Катушка 1 должна содержать 500 витков.

Катушка 2 должна содержать 650 витков.

Катушка 3 должна содержать 850 витков.

Катушка 4 должна содержать 500 витков.

Соблюдайте осторожность- проволока очень тонкая и может порваться, обращайтесь с ней аккуратно.

Осторожно снять витки с цилиндрического основания и закрепить:

- стяжками катушки номер 1,2,3

- катушку номер 4 необходимо закрепить изолентой.

Соблюдайте осторожность- витки могут «разбежаться», держите катушку над столом и будьте аккуратны.

Сделайте из пластилина основу для катушки и поместите катушку на основание. Аккуратно подпишите около катушки ее номер-это важно для исследовательского задания второй части нашего проекта.

Катушка 1 - 500 витков.

Катушка 2 -650 витков.

Катушка 3 -850 витков.

Катушка 4 - 500 витков.

Необходимо учесть, что в собранном виде (см.п.8) между магнитами и катушками должен быть зазор около 2 мм. Можно посмотреть наш образец, чтобы представить сколько пластилина вам понадобится.

6

Прикрепите светодиоды к катушкам 1,2,3,4.

К катушке 1 прикрепите белый маленький светодиод.

К катушке 2- такой же.

К катушке 3 прикрепите желтый светодиод.

К катушке 4 прикрепите большой светлый светодиод , похожий на каплю.

Для крепления необходимо использовать соединительный зеленый провод с «крокодилами».

Не забывайте, что края проводов катушек должны быть очищены от изоляционного лака. Используйте для снятия слоя лака ножницы или наждачную бумагу.

7

У вас должно получиться 4 катушки со светодиодами.

На фотографии провод с «крокодилами» не указан.

8

Катушки со светодиодами у вас размещены на основании-плате на слое пластилина ( на фото не показан).

Сверху надо будет разместить диск с магнитами. Между магнитами и катушками должен быть зазор около 2 мм. Необходимую высоту необходимо подобрать самостоятельно, регулируя ее слоем пластилина (вспомните п.5)

Прикрепите диск с магнитами на подшипник, который у вас расположен в центре основания-платы. Для крепления используйте двойной скотч.

При креплении обязательно необходимо соблюдать соосность СD-диска и подшипника!!!

Приклейте ручку для вращения на диск с магнитами.

Ручка для вращения- это крышка от пакета молока, она есть среди материалов.

9

Проверим работу генератора.

Светодиоды должны загореться при вращении CD-диска.

Наблюдаем изменение яркости горения светодиодов с увеличением (уменьшением) частоты вращения диска.

Оптические наблюдения

10

Установите сверху на CD-диск цветной диск с секторами всех цветов радуги. Раскрутите диск и наблюдайте изменение цвета диска, он из цветного становится серым.

Изготовьте свой диск из белой бумаги, раскрасьте его цветными карандашами во все цвета радуги. Расстояние между цветными секторами должно быть одинаковым. Поместив свой нарисованный диск на CD-диск, раскрутите его и посмотрите сложение цветов. Возможно у вас получится белый цвет.

Запишите ваши наблюдения на отдельном бланке.

Явление сложения цветных лучей с образованием белого света открыл И.Ньютон в 1666 году.

11

Приступаем ко второй части

Номер задания

Наблюдения

Выводы

1

2

3

№

Задания

Обоснованные ответы

1

Подчиняются ли живые существа закону инерции?

2

3

Почему конькобежцы, разгоняясь, размахивают руками?

4

Почему сосиски при варке обычно лопаются вдоль, а не поперек?

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

Какую роль играет трение в процессе движения живых существ?

2

Почему ели, растущие вдоль дороги, предохраняют дорогу от заносов снега?

3

Почему пловцы, бросаясь в воду, выставляют вперед сложенные вместе руки?

4

Будет ли вес тела разный в полночь и в поддень в полнолуние?

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

Помешав ложечкой в чашке чая, выньте ее: чаинки на дне, разбежавшиеся к краям, соберутся к середине. Почему?

2

В каких случаях герои известной басни Крылова Лебедь, Рак и Щука действительно не сдвинут воза, если считать, что силы их равны и что трения между возом и землей не существует?

3

Как стала бы двигаться Луна, если бы исчезло тяготение между ней и Землей?

4

Почему по скользкому льду люди ходят маленькими шагами?

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

Объясните, почему человек может бежать по очень тонкому льду и не может стоять на нем не проваливаясь?

2

Почему контактный провод трамвайной линии всегда идет зигзагом, а не параллельно рельсам?

3

Почему проколотый мячик не прыгает?

4

Парашютист, опускаясь, подтягивает передние стропы. Куда он полетит?

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

На дне стакана, стоящего на весах, сидит муха. Муха взлетает. В какой момент весы начнут чувствовать, что муха улетела?

2

Как можно на спутнике определить массу тела с помощью рычажных весов и гирь?

3

Иногда из водопроводного крана вода вытекает белая, будто молоко. Постояв некоторое время, вода снова делается прозрачной. Чем это объясняется?

4

Почему волоски кисточки в воде расходятся, а по вынимании из воды слипаются?

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

2

Почему тяжело идти по топкому болотистому месту или по песчаному пляжу?

3

В каком случае из крана самовара падают более тяжелые капли: когда вода горячая или когда она остыла?

4

Почему утки и гуси ходят переваливаясь? А человек ходит ровно.

5

6

№

Задания

Обоснованные ответы

1

Объяснить, как мальчик на качелях увеличивает амплитуду качания.

2

Почему гром гремит дольше, чем видна молния?

3

Почему два гвоздя крепче держат доску, чем один?

4

Почему песок можно насыпать горкой, а шарики нельзя?

5

6

№

П/п

Наименование

количество

1

Плата (фанерное основание)

1шт.

2

Вентилятор от компьютера без лопастей

1шт.

3

Клей «Монолит»

1шт.

4

Стяжки (хомут кабельный)

12шт.

5

Провод обмоточный медный (катушка)

1шт.

6

Магниты неодимовые

4шт.

7

Светодиоды- 4 белых, 1 желтый, 1 цветной

1 набор

8

CD- диск

1 шт.

9

Провода с крокодилами

8 шт.

10

Цилиндры для наматывания катушек

2 шт.

11

Картон

1 шт.

12

Бумага А4

1 лист

13

Крышка от коробки молока

1 шт.

15

Пластилин -коробка

1 шт.

16

Шкурка мелкая

1 шт.

17

Скотч двойной -общий

18

Ножницы

1 шт.

19

Линейка 20см

1 шт.

20

Транспортир

1 шт.

21

Карандаш простой

1 шт.

22

Ластик

1 шт.

23

Циркуль

1 шт.

24

Карандаши цветные -коробка

1 шт.

25

Штативы – подставки для катушки медного провода

1 шт.

26

Плоскогубцы

1 шт.

27

Диск картонный (с 7 цветами и с черно-белыми секторами)

1 шт.

28

Изолента-общая

29

Скотч- общий

№

П/п

Наименование

количество

Стоимость

Примечания

1

Плата (фанерное основание)

7

0

2

Вентилятор для компьютера

80х80х25мм

(Wildberries)

7

612

3х204, 4х0

3

Клей «Монолит»

7

192

4х24+3х32=192

4

Стяжки (хомут кабельный)

200

190

5

Провод обмоточный медный

ПЭТВ-2

0,15мм 0,1 кг 595м

(Wildberries)

9 катушек

5725

7+2 для учителей для проверки

709+647+3684+685

6

Крышки от коробки молока

7

0

7

Магниты неодимовые

20х5 мм

7,07 кг -2 шт.-упаковка

(Wildberries)

16 упаковок

7398

404Х2

404х2

413Х2

413Х12

8

Светодиоды N61 (ozon)

3017UEGC в корпусе 3мм, 2 pin, двухцветный белый прозрачный, 2 В

30 штук

1310

97-пробные

97-пробные

906-командам

7штук х 30=210

9

CD- диски

7

0

10

Бумага А4

14 листов

0

11

Картон 400Х300

7

0

12

Крокодилы

7наборов

1974

7Х282=1974

13

Ящики под инструменты

7

0

14

Цилиндры для наматывания катушек

7

0

15

Пластилин

7 коробок

0

16

Шкурка мелкая

7

0

17

Скотч двойной

1

130

18

Провод соединительный

много

0

19

Ножницы

7

0

20

Линейка 20см

7

0

21

Транспортир

7

0

22

Карандаши простые

7

0

23

Ластик

7

0

24

Циркуль

7

500

4х125=500

25

Карандаши цветные

много

0

26

Штативы -подставки

0

27

Плоскогубцы

0

28

Упаковочные коробки для гостей

7

0

сумма

18031