moja%20prva%20fizika2 prirocnik%20za%20ucitelje modrijan

ovitek fizika 2 prirocnik.FH10 Fri Oct 28 12:40:55 2005

Composite

C M Y CM MY CY CMY K

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

Moja prva fizika 2Priročnik za učitelje

AvtorjiB. Beznec, B. Cedilnik, T. Gulič, J. Lorger, D. Vončina

Ilustracije Darko Simeršek

Fotografiji Primož Zrnec

Jezikovni pregledRenata Vrčkovnik

Strokovni pregledprof. dr. Marjan Hribar

Izdala in založila Modrijan založba d. o. o.

Za založbo Branimir Nešović

Urednica Zvonka Kos

Oprema Gorazd Rogelj

Oblikovanje Davor Grgičević

Ra~unalniški prelom Goran Čurčič

Natisnila Grafika Soča, d. d.

Ljubljana 2005

Prva izdaja

© Modrijan založba d. o. o.

CIP – Kataložni zapis o publikacijiNarodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana

371.3:53(035)

MOJA prva fizika 2. Priročnik za učitelje / Branko Beznec … [et al.] ; [ilustracije Darko Simeršek]. – 1. izd. – Ljubljana : Modrijan, 2005

ISBN 961-241-063-11. Beznec, Branko222393600

00 aparat.indd 200 aparat.indd 2 10/28/2005 09:13:3010/28/2005 09:13:30

Kazalo

Predgovor 5

Časovna razporeditev učne snovi 6

Uvod 9

1. Gibanje 10 Uvodna ura 121.2 Gibanje in mirovanje 141.3 Hitrost 161.4 1.5 Enakomerno gibanje 191.6 Pospešeno gibanje 221.7 Enakomerno pospešeno gibanje 241.8 Padanje 281.9 1.10 Pot pri enakomerno pospešenem gibanju 301.11 Preverjanje in utrjevanje znanja 331.12 Sila je vzrok za spreminjanje hitrosti 341.13 Sila, masa in pospešek 361.14 Računanje sile, mase in pospeška 381.15 1.16 Enakomerno kroženje 39

2. Energija 422.1 Ponovimo o energiji 442.2 Kinetična energija 472.3 Potencialna energija 492.4 Utrjevanje in preverjanje znanja 512.5 Ocenjevanje znanja 51 Naloge za pisno preverjanje znanja – GIBANJE, ENERGIJA 52 Pisni preizkus znanja – GIBANJE, ENERGIJA 63

3. Pogled v vesolje 783.1 Gravitacijska sila 813.2 O vesolju 833.3 Planeti in druga telesa v Osončju 873.4 Gibanje Zemlje in Lune 903.5 Zgodovina astronomije 933.6 Utrjevanje znanja 93

4. Mirujoči električni naboj 944.1 O električnem naboju 964.2 4.3 Naelektritev teles in influenca 984.4 Električne sile in električno polje 1034.5 Napetost 1064.6 Kondenzator, Naelektritev v ozra~ju 1084.7 Preverjanje znanja 109 Naloge za pisno preverjanje znanja – ELEKTRIČNI NABOJ 110


5. Električni tok 1145.1 O električnem toku 1175.2 Viri napetosti 1195.3 Električni krog 1215.4 Merjenje električnega toka 1235.5 Zaporedna vezava porabnikov 1255.6 Vzporedna vezava porabnikov 1275.7 Utrjevanje znanja 1295.8 Kratki stik in varovalka, vezave virov napetosti 1305.9 Električno delo 1335.10 Električno delo in energijski obračun 1355.11 Električna moč 1385.12 Utrjevanje znanja 1405.13 Preverjanje znanja 140 Naloge za pisno preverjanje znanja – ELEKTRIČNI TOK 141

6. Električni upor 1486.1 O električnem uporu 1506.2 Veljavnost Ohmovega zakona 1536.3 Zaporedna vezava upornikov 1556.4 Vzporedna vezava upornikov 1586.5 Upor žic in drsni upornik 1616.6 Utrjevanje znanja 1646.7 Preverjanje znanja 1646.8 Ocenjevanje znanja 164 Naloge za pisno preverjanje znanja – ELEKTRIČNI UPOR 165 Pisni preizkus znanja – ELEKTRIČNI NABOJ, 171

ELEKTRIČNI TOK IN ELEKTRIČNI UPOR

7. Električni tok v kapljevinah, plinih in vakuumu 1867.1 Električni tok v kapljevinah 1887.2 Elektri~ni tok v plinih in vakuumu 190

8. Magnetno polje in indukcija 1928.1 Magnetne sile in magnetno polje 1948.2 Magnetno polje in električni tok 1968.3 Tuljava in njeno magnetno polje 1988.4 Utrjevanje in preverjanje znanja 1998.5 Ocenjevanje 1998.6 Indukcija 2008.7 Transformator 201

PrilogePriloga 1 Enakomerno kroženje 202Priloga 2 Predlog izvedbe ure astronomije 204Priloga 3 Načrtovanje vezij s programskim paketom 207

Elektronic Workbench 3.0


Predgovor

Učni komplet Moja prva fizika 2 obsega učbenik, delovni zvezek in priročnik za uči-telje z zgoščenko.

V posameznem poglavju priročnika za učitelje so:

• splošna pojasnila o učni snovi, ki je zajeta v poglavju

• časovna razporeditev učne snovi

• posamezne učne enote, ki vsebujejo:

– učne cilje, kot jih navaja učni načrt za fiziko v 9. razredu osnovne šole

– standarde znanjaIzpeljani so iz učnih ciljev in razporejeni v nivoje:M minimalni nivo znanja T temeljni nivo V višji nivo

Ker učni načrt standardov ne vsebuje, so pa za sistematično delo v razredu nujno potrebni, smo jih oblikovali po lastni presoji.

– predlog izvedbe učne ureVsebuje napotke za delo, pojasnila v zvezi z obravnavano snovjo, predloge za poskuse, tudi takšne, ki niso opisani v učbeniku, ter nasvete za uporabo učbe-nika in delovnega zvezka. Seveda prepuščamo učitelju, da na osnovi izkušenj, lastnih zamisli, pripomočkov za delo in ne nazadnje zainteresiranosti učencev presodi, v kolikšni meri bo sledil predlaganemu poteku ali pa bo izbral svojega.

– pregled poskusov in pripomočkovNavedeni so poskusi, opisani v učbeniku, in tisti poskusi, ki jih omenjamo v priročniku. Vseh navedenih poskusov običajno ne naredimo, pač pa izberemo tiste, za katere imamo pripomočke in ki bolj ustrezajo našemu načinu dela.

– vprašanja za ustno preverjanje in ocenjevanje znanja s pripisom nivoja in številke standardaZa vsak standard smo sestavili vsaj eno vprašanje, s katerim lahko preverimo usvojeno znanje. Pri nekaterih vprašanjih je navedeno več zgledov, ponekod so ti zapisani v oklepaju; učitelj naj sam presodi, koliko odgovorov je smotrno zahtevati od učenca. Nekatera vprašanja so dopolnjena s podatki, ki so v ve-čini primerov izbrani tako, da učenci, ki nimajo težav z računanjem na pamet, z lahkoto pridejo do rezultatov. Učenci naj ob reševanju takšne naloge opisa no situacijo skicirajo in ob skici glasno razmišljajo. Tehnična izvedba uporabe vpra šanj je prepuščena učitelju. Lahko jih kopira na prosojnice, si pripravi vpra- šanja na kartončkih, posreduje učencem vprašanja na listih za pripravo na pre-verjanje znanja … Svetujemo, da ima učenec pri ocenjevanju znanja vprašanje pred seboj, da ga lahko po potrebi ponovno prebere.

• naloge za pisno preverjanje znanja, s katerimi lahko učenci preverijo svoje zna-nje v šoli ali doma

• pisni preizkus znanja za dve skupini

V prilogah smo dodali: primer projektnega učnega dela, predlog izvedbe ure astro-nomije z avtentično nalogo in primer uporabe računalnika kot učila.

Vsem učiteljicam in učiteljem, ki uporabljate Modrijanov učbenik in delovni zvezek, smo s priročnikom želeli olajšati pripravo na pouk in posredovati kakšno idejo za po-pestritev dela v učilnici. Želimo vam uspešno poučevanje.

Avtorji

5

Vsebina priložene zgoščenke:

• Letna priprava dela

• Vprašanja za ustno preverjanje znanja

• Naloge za pisno preverjanje znanja

• Pisni preizkusi znanja

Na zgoščenki je gradivo, zapisano v obliki Wordovega dokumenta in tako priprav-ljeno za izpisovanje, spremi-njanje in dodajanje po učite-ljevi presoji.


Časovna razporeditev učne snovi

1. Gibanje

Zaporedna št. ure pouka

Zaporedna št. ure poglavja

Učna enota

1. 1. 1.1 Uvodna ura

2. 2. 1.2 Gibanje in mirovanje

3. 3. 1.3 Hitrost

4. 4. 1.4 Enakomerno gibanje


6. 6. 1.6 Pospešeno gibanje

7. 7. 1.7 Enakomerno pospešeno gibanje

8. 8. 1.8 Padanje

9. 9. 1.9 Pot pri enakomerno pospešenem gibanju


11. 11. 1.11 Preverjanje in utrjevanje znanja

12. 12. 1.12 Sila je vzrok za spreminjanje hitrosti

13. 13. 1.13 Sila, masa in pospešek

14. 14. 1.14 Računanje sile, mase in pospeška

15. 15. 1.15 Enakomerno kroženje


2. Energija



Učna enota

17. 1. 2.1 Ponovimo o energiji

18. 2. 2.2 Kinetična energija

19. 3. 2.3 Potencialna energija

20. 4. 2.4 Utrjevanje in preverjanje znanja

21. 5. 2.5 Ocenjevanje znanja

6


3. Pogled v vesolje



Učna enota

22. 1. 3.1 Gravitacijska sila

23. 2. 3.2 O vesolju

24. 3. 3.3 Planeti in druga telesa v Osončju

25. 4. 3.4 Gibanje Zemlje in Lune

26. 5. 3.5 Zgodovina astronomije

27. 6. 3.6 Utrjevanje znanja

4. Mirujoči električni naboj



Učna enota

28. 1. 4.1 O električnem naboju

29. 2. 4.2 Naelektritev teles

30. 3. 4.3 Naelektritev teles in influenca

31. 4. 4.4 Električne sile in električno polje

32. 5. 4.5 Napetost

33. 6. 4.6 Kondenzator, Naelektritev v ozra~ju

34. 7. 4.7 Preverjanje znanja

5. Električni tok



Učna enota

35. 1. 5.1 O električnem toku

36. 2. 5.2 Viri napetosti

37. 3. 5.3 Električni krog

38. 4. 5.4 Merjenje električnega toka

39. 5. 5.5 Zaporedna vezava porabnikov

40. 6. 5.6 Vzporedna vezava porabnikov

41. 7. 5.7 Utrjevanje snovi

42. 8. 5.8 Kratki stik in varovalka, vezave virov napetosti

43. 9. 5.9 Električno delo

44. 10. 5.10 Električno delo in energijski obračun

45. 11. 5.11 Električna moč



7


6. Električni upor



Učna enota

48. 1. 6.1 O električnem uporu

49. 2. 6.2 Veljavnost Ohmovega zakona

50. 3. 6.3 Zaporedna vezava upornikov

51. 4. 6.4 Vzporedna vezava upornikov

52. 5. 6.5 Upor žic in drsni upornik




7. Električni tok v kapljevinah, plinih in vakuumu



Učna enota

56. 1 7.1 Električni tok v kapljevinah

57. 2 7.2 Elektri~ni tok v plinih in vakuumu

8. Magnetno polje in indukcija



Učna enota

58. 1. 8.1 Magnetne sile in magnetno polje

59. 2. 8.2 Magnetno polje in električni tok

60. 3. 8.3 Tuljava in njeno magnetno polje



63. 6. 8.6 Indukcija

64. 7. 8.7 Transformator

8


Uvod

V devetem razredu se učenci s fiziko srečajo drugo leto, zato že poznajo način dela pri tem predmetu. Kljub temu pa učitelji vpeljujemo novosti, ki so bodisi posledica samoevalvacije dela ali kakovostnih izobraževanj. Vsekakor si moramo prizadevati, da znanja ne bomo le posredovali učencem, ampak jim bomo kot mentorji pomagali ustvariti takšno učno okolje, ki jih bo spodbudilo k ustvarjalnemu, raziskovalnemu in sodelovalnemu učenju. Tako usposobljeni učenci bodo laže reševali različne pro-blemske situacije v življenju.

Ocenjevanje znanja s pisnimi preizkusi znanja pri fiziki ni obvezno. Kljub temu menimo, da naj se, glede na prevladujoče pisno ocenjevanje znanja pri fiziki v sred-nji šoli, učenci na ta način ocenjevanja navadijo že v osnovni šoli. Ker so učenci v posameznem ocenjevalnem obdobju lahko s pisnim ocenjevanjem preobreme-njeni, predlagamo, da so pisno ocenjeni samo v prvem in tretjem ocenjevalnem obdobju. V drugem ocenjevalnem obdobju pa namesto pisnega preizkusa znanja ocenimo referat, projektno delo, predstavitev modela, domačega eksperimenta ali fizikalnih vsebin z uporabo računalnika.

Bolj kot reševanju računskih nalog se je dobro posvetiti eksperimentalnemu delu, s katerim razvijamo pri učencih fizikalni način razmišljanja, ki jim je v pomoč pri razu-mevanju in reševanju nalog.

Predvsem v poglavju Gibanje večkrat svetujemo uporabo fizletov (Wolfgang Chri-stian, Mario Belloni, prevod Saša Divjak: Fizika in fizleti, Zavod za šolstvo, Ljubljana dec 2005). Lahko jih uporabimo tudi pri drugih poglavjih. Fizika fizletov ponuja uči-teljem fizike prijazno interaktivno računalniško gradivo za celotno področje pouče-vanja fizike. Pregledujemo jih s spletnim pregledovalnikom kar na svojem računal-niku brez povezave v internet. Čeprav so fizleti namenjeni predvsem študentom in srednješolcem, jih lahko uporabimo tudi pri pouku fizike v osnovni šoli. V takšni obliki so uporabni predvsem za problemski pouk, ki ga vodi učitelj, manj pa za indi-vidualno delo učencev, saj so večinoma preobsežni in prezahtevni. Učitelju lahko služijo kot demonstracijski pripomoček pri frontalni razlagi. Seveda pa je boljše spod bujati samostojno raziskovalno delo učencev. Pripravljene fizlete lahko s poseb-nim programskim orodjem tudi popravimo oziroma prilagodimo svojim potrebam. Na spletnem naslovu http://fizika.scpet.net/multi_A_mb04/pop_fizlet_besedilo.doc so zelo sistematični napotki za popravljanje in prilagajanje besedil. Smiselno je, da v pouk vključujemo le fizlete s prikazanimi poskusi, ki jih ne moremo opraviti v fizikalni učilnici. Lahko so motivacijsko sredstvo, ali z njimi utrjujemo zako-nitosti pojava, ki smo ga prikazali s klasičnim eksperimentom v učilnici.

Nekaj razmišljanj o standardih znanja, problemskem pouku, projektnem učnem delu, uporabi računalnika, računskih nalogah, domačih nalogah, referatih, seminarskih nalo gah, plakatih, modelih, predstavitvah poskusov in preverjanju in ocenjevanju zna-nja pri pouku fizike najdemo v priročniku za učitelje – Moja prva fizika 1.

Uvod9


Gibanje 1 Gibanje 11010

Splošna pojasnila

V devetem razredu imajo učenci že nekaj znanja o gibanju. Pri naravoslovju v sed-mem razredu so opisovali širjenje valov na gladki vodni površini, po vrvi in vzmeti. Po ve dali so, da se zvok in svetloba širita skozi različne snovi z različno hitrostjo. V osmem razredu so pri fiziki spoznali, da je gibanje telesa povezano z rezultanto sil, ki delujejo nanj, saj se lahko giblje premo in enakomerno, ko je rezultanta nič. Tudi pri matematiki, pri reševanju besedilnih nalog, uporabljajo pojme: hitrost, čas in pot, pretvarjanje merskih enot pa je prav pri matematiki prisotno že od tretjega razreda dalje. Gibanje je obsežna in zahtevna učna tema. Po letnem delovnem načrtu namenimo gibanju in drugim vsebinam, ki se na gibanje navezujejo, tretjino vseh ur fizike, pa se znova in znova izkaže, da imajo učenci težave z razumevanjem in reševanjem nalog o gibanju. Pogosto tožijo, da je »gibanje« dolgočasno, ker je veliko računanja. Zato predlagamo opazovanje čim več zapisov gibanj, ki jih naredimo z brnačem, risa nje grafov, vnašanje podatkov v tabele, branje grafov in tabel ter animiranja gibanj z raču nalnikom. Animacijam z računalnikom damo večji poudarek, tako pope-strimo učne ure in hkrati posodobimo metode dela. Če imamo možnost, lahko pri meritvah in analiziranju gibanj uporabimo računalnik z vmesnikom.

Naloge, ki jih dajemo učencem, so lahko računsko zahtevnejše in naj zajemajo po-vsem realne življenjske situacije. Pri takih nalogah naj učenci računajo z raču nalom. Za ustno preverjanje in ocenjevanje znanja naj bodo podatki takšni, da se da nalo go rešiti z računanjem na pamet.

Učencem dajmo priložnost, da aktivno sodelujejo pri pridobivanju nove snovi. Prva priložnost se ponudi v tretji uri, ko obravnavamo hitrost. Učenec vozač lahko v sode-lovanju z voznikom pridobi med vožnjo od doma do šole podatke o prevoženi poti, o času vožnje, o trenutnih hitrostih, ki jih voznik odčita s tahometra. Mogoče mu voz-nik lahko da tahogram, ki ga ne potrebuje več. Podatke lahko učenec pridobi tudi med vožnjo s starši.Po zgledu, ki je obravnavan v učbeniku na straneh 10 in 11, učenec pripravi pred-stavitev opravljenih meritev in prevzame vlogo učitelja.

Spletni naslovihttp://www2.arnes.si/˜osngso3s/virtualschool.htmhttp://users.volja.net/kancler/aljosa/izobrazevanje/ucenjenadaljavo/ucenjenadaljavo.htmhttp://sio.edus.si/www.kvarkadabra.net/index.phphttp://oglasevanje.net/izobrazevanje/zbirke.htm http://ro.zrsss.si/borut/osfizika.htmlhttp://ro.zrsss.si/borut/osfizika.htmlwww.walter-fendt.dehttp://www.h-e.siwhttp://eskola.htd.hr/ ww.schulphysik.dewww.physicsclassroom.comwww.zrc-sazu.si/oko/vrstilci.htm

01 gibanje.indd 1001 gibanje.indd 10 10/28/2005 10:05:1510/28/2005 10:05:15

1. Gibanje11




Učna enota

1. 1. 1.1 Uvodna ura

2. 2. 1.2 Gibanje in mirovanje

3. 3. 1.3 Hitrost



6. 6. 1.6 Pospešeno gibanje

7. 7. 1.7 Enakomerno pospešeno gibanje

8. 8. 1.8 Padanje



11. 11. 1.11 Preverjanje in utrjevanje znanja

12. 12. 1.12 Sila je vzrok za spreminjanje hitrosti

13. 13. 1.13 Sila, masa in pospešek

14. 14. 1.14 Računanje sile, mase in pospeška




1. Gibanje12

1.1 Uvodna ura

Učni cilji

Seznani se z vsebino dela.

Spozna pomen lastnih aktivnosti za uspeh.

Pozna vsebino in tehnike preverjanja in ocenjevanja znanja.

Spozna kriterije ocenjevanja znanja in ocenjevalno lestvico.

Prvo učno uro namenimo seznanjanju učencev z delom v devetem razredu. Pregle-damo učne vsebine, ki jih bomo obravnavali. Predstavimo jih lahko s shemo.

Ponovimo nekatere fizikalne količine: dolžina, čas, masa, sila, delo, moč, energija, temperatura in toplota. Navedemo enote, s katerimi jih izražamo, in medsebojne od-vis nosti, ki smo jih obravnavali v osmem razredu, formalno zapišemo z enačbami. Ponovimo prvi in tretji Newtonov zakon in povemo, da se bomo v tem letu seznanili še z drugim Newtonovim zakonom.

Predlagamo, da si učenci količine, enote in enačbe zapišejo v preglednico na za-čet ku zvezka ali na poseben kartonček, ki ga lahko uporabijo tudi pri pisnih pre izku-sih znanja.

GIBANJE

• enakomerno• pospešeno• enakomerno kroženje• zveza med silo, maso

in pospeškom

ELEKTRIČNI TOK

• električni tok• električna napetost• električni upor

POGLED V VESOLJE

• Osončje• zvezde• zgodovina astronomije

TELESA IN POLJA

• gravitacijsko polje• električno polje• magnetno polje

ENERGIJA

• mehansko delo• električno delo• energijski zakon


1. Gibanje13

Povemo, kako bo potekalo delo, osvežimo kriterije ocenjevanja (priročnik za pouk fizike v 8. razredu, priloge 5, 6 in 7), razdelimo naslove referatov, damo navodila za domače eksperimentiranje in za predstavitev poskusov, modelov ali plakatov. Učen -ce spomnimo na red v fizikalni učilnici, na dejavnosti v zvezi s pripravo in posprav-ljanjem učnih pripomočkov ob izvajanju šolskih množičnih poskusov, spomnimo jih na tekmovanje iz fizike …Opozorimo jih še na naslove spletnih strani, kjer najdejo zanimivosti, povezane z učno snovjo.


1. Gibanje14

1.2 Gibanje in mirovanje

Učna cilja Standardi znanja M T V

Razlikuje med gibanjem in mirovanjem opazovanega telesa glede na okolico.

1 Ve, da se telesa gibljejo, ko spreminjajo lego glede na izbrano okolico.

2 Na primeru razloži gibanje oziroma mirovanje telesa glede na izbrano okolico.

Loči premo in krivo gibanje.

3 Ve, da sled gibanja imenujemo tir.

4 Glede na tir gibanja loči premo in krivo gibanje.

5 Ve, da je pot dolžina tira med dvema legama telesa.

Opisujemo dogodke, ki so povezani z gibanjem. Pojasnimo, kdaj se opazovano telo giblje in kdaj miruje. Ob primerih na strani 8 v učbeniku opišemo telesa, ki se gib-ljejo, in povemo, da je pri opisu gibanj potrebno opredeliti opazovano telo in oko-lico. V ta namen lahko uporabimo zgled s potniki na vlaku, sprevodnikom, drevesi ob progi, železniško postajo in satelitom, ki kroži okoli Zemlje.

Omenimo še, da je vsako mirovanje oziroma gibanje relativno. Za isto telo lahko v enem opisu rečemo, da miruje, v drugem, da se giblje; odvisno od okolice, ki smo jo izbrali. Kot primer navedemo zglede iz učbenika: most nad reko, opazovanje sne-ženja, gibanje teles na Zemlji glede na druga telesa v vesolju. Gibanje na Zemlji opi-sujemo, kot da Zemlja miruje.

Rešimo nalogo v učbeniku na strani 9 in prvi dve nalogi v delovnem zvezku na strani 5.

Obravnavamo še tir gibanja. Naredimo poskus z jogurtovim lončkom. Na dnu ga pre luk njamo, vanj nalijemo obarvano vodo in ga premikamo nad časopisnim papir-jem. Packe predstavljajo tir gibanja lončka. Tudi kreda pušča pri risanju premice ali krivulje po tabli sled in tako lahko opazujemo tir. Če učenci prinesejo s seboj raz-lične premikajoče se igračke, označimo na igrački ali na kolesu igračke točko in učenci lahko skicirajo sled te pike. Po narejenih poskusih opazujemo samo tire in ugotovimo, da na osnovi tira lahko o gibanju telesa povemo le, ali je bilo gibanje premo ali krivo. Na tiru izberemo dve točki in določimo dolžino poti med dvema legama telesa.

Predlagana eksperimenta Pripomočki

1. Tir gibanja jogurtovega lončkajogurtov lonček, šivanka, voda, barva za pirhe, časopisni papir

2.Tir gibanja krede (pike na igrači ali na kolesu igračke)

kreda, tabla, različne igračke, ki se premikajo


1. Gibanje15

Vprašanja za ustno preverjanje znanja

Št. standarda

1. Po čem prepoznaš, da se opazovano telo giblje?Navedi primer opazovanega telesa, ko se giblje in ko miruje.

M 1

2. Peter se pelje z avtom mimo bencinske črpalke. Opazujemo Petra. Opiši njegovo gibanje glede na sedež v avtu, glede na cesto in glede na bencinsko črpalko.

M 1 2

3. Jana sedi na sedežu vrtiljaka in se vozi. Pojasni, glede na kaj se giblje in glede na kaj miruje.

M 2

4. Opazujemo spust smučarja po zasneženi strmini. Kako imenujemo sled, ki ostaja za smučarjem? Kakšno je lahko gibanje smučarja glede na tir?

M 3

5. Kaj je tir gibanja in kakšno je lahko gibanje glede na tir?Kakšno je glede na tir gibanje:– čolna, ki drsi po vodi,– čebele, ki leta s cveta na cvet,– Jaka, ki se spušča po toboganu v vodnem parku?

M 3 4

6. Kroglica se kotali.a) Kako imenujemo sled, ki ostaja za kroglico?b) Kako imenujemo razdaljo med točkama A in B?c) Kako dolga je ta razdalja, če je slika narisana v merilu 1 : 10?

M

T

3

5


1. Gibanje16

1.3 Hitrost

Učni cilji Standardi znanja M T V

Loči enakomerno in neenakomerno gibanje.

Izbere med naštetimi primeri enakomerno in neenakomerno gibanje.

1 Med navedenimi gibanji prepozna enakomerno in neenakomerno gibanje.

Opredeli hitrost kot količnik poti in časa.

2 Ve, da je hitrost količnik poti in časa.

Zna uporabiti zapis v = st .

3 Razume zvezo med potjo, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah.

4 Razlikuje pojma trenutna in povprečna hitrost.

Izpelje zvezo med enotama ms in km

h .

5 Zna pretvarjati enote za hitrost.

6 Ve, da je 1 ms , 3,6-krat večja hitrost kakor 1 kmh .

Ponovimo snov prejšnje ure, nato pa za motivacijo izvedemo tekmovanje skupin v iska nju glagolov, ki pomenijo gibanje. Na primer: tečem, skačem, lezem, letim, pa-dam, plavam, smučam, drsim, zaviram, pospešujem, hodim, kolesarim, vrtim, vozim, plešem … Po končanem tekmovanju izberemo tri do štiri glagole in učenci sestavijo povedi, na primer: Olimpijski bazen preplavam v sekundah. Ugotovimo, da se v opisih pojavljajo količine, kot so pot, čas, hitrost in morda celo pospešek. Učen-cem povemo, da z njimi opisujemo gibanje.

Lahko pa to uro fizike začnemo na šolskem igrišču. Opravimo dve ali tri meritve časa pri teku na 60 metrov in uporabimo te podatke za vpeljavo novih pojmov. Mogoča je tudi povezava fizike in športne vzgoje. Lahko se pogovorimo z učiteljem športne vzgoje, da z učenci opravi meritve časa pri teku na 60 m oziroma 600 m pred uro fizike. Tako bodo učenci imeli ustrezne podatke in bodo lahko doma izra-čunali, s kolikšno povprečno hitrostjo pretečejo progo.

Snov nato obravnavamo ob zgledih v učbeniku na strani 10. Če pa je kateri od učen-cev uspel zbrati podatke o vožnji od doma do šole in pripraviti predstavitev, kot je opisano v pojasnilih na začetku poglavja, potem zgled iz učbenika opustimo. V tem delu učne ure pridobimo pojme trenutna in povprečna hitrost, enakomerno in neena-komerno gibanje. Zapišemo enačbo za računanje povprečne hitrosti.

Z učenci ugotovimo pretvornik med enotama kmh

in ms

.

Ta problem prepustimo najprej učencem. Nekateri so miselno zelo spretni in skle-

pajo, da pri hitrosti 1 ms telo prevozi v eni uri 3600 m, kar da hitrost 3,6 kmh . Z dej-

stvom, da je tudi v tej enakosti večja tista enota, ki ima manjše mersko število, imajo

nekateri učenci težave, saj je manjša enota sestavljena iz večjih enot. Učencem po-

kažemo še pisno pretvarjanje kmh v ms in obratno.


1. Gibanje17

V tabelo zapišemo nekaj vrednosti, jih pretvorimo in komentiramo z vidika prometne varnosti. Na primer:

· 3,6

ms

kmh

5

10

15

20

V nadaljevanju izvedemo poskus z brnačem in vozičkom. Pojasnimo, kakšna napra va je brnač, nato pa naredimo poskus, ki je opisan v učbeniku na strani 11. Poskrbimo, da se bo voziček premikal počasi. Ogledamo si zapis na traku in na njem označimo dele s po petdesetimi presledki. To je del poti, ki jo voziček prevozi v eni se kundi. Časovni presledek med eno in drugo piko na traku je kratek, le petdesetina sekunde. Izmerimo še celotno pot v metrih, določimo čas gibanja ter izračunamo povprečno hitrost. Hitrost dobimo v osnovni enoti.

Nalog, s katerimi utrdimo obravnavano snov, je veliko. V šoli lahko izbiramo med na-lo gami 5, 6, 7, 8, 10 in 11 v delovnem zvezku na strani 6, za domačo nalogo pa naj si vsak učenec izbere tri naloge iz učbenika na strani 12. Med učenci, ki radi ekspe-rimentirajo, izberemo dva, ki bosta doma pripravila vrvici z maticami, kot je opisano v učbeniku na strani 12. Pripravita lahko še eno vrvico, na kateri so matice navezane v enakih razdaljah, na primer po 20 cm. Vrvice in padanje matic bosta pred stavila sošolcem, ko bomo obravnavali pospešena gibanja. Oba modela vrvic je priporoč-ljivo imeti v zbirki učil, pokažemo jih lahko tudi pri obravnavi pospešenega gibanja, v 6. uri.

Predlagani eksperiment Pripomočki

Povprečna hitrost vozička voziček, brnač, papirnat trak, vir napetosti, vezne žice


Št. standarda

7. Na traku so sledi, ki jih je zapisal brnač. Označi odseke, ko se je telo gibalo enakomerno oziroma neenakomerno. Kako s traku razbereš vrsto gibanja?

M 1


1. Gibanje18

Št. standarda

8. Za vsak zgled povej, kakšno je gibanje glede na hitrost in glede na tir.a) Vlak se približuje končni postaji.b) Električni vlakec vozi po ravnem delu sklenjenega tira.c) Ana se spusti po toboganu v vodnem parku. č) Snežinke padajo mimo okna.

M 1

9. Razloži razliko med povprečno in trenutno hitrostjo. Katero kaže merilnik v avtu?Katero od teh hitrosti izračunamo? V katerih enotah jo lahko izrazimo?

V 4

10. Kaj moraš vedeti o gibanju avtobusa, da lahko določiš njegovo povprečno hitrost? Kako to hitrost izračunaš?

M

T

2

3

11. Kaj pomeni, da vozi avtomobil s povprečno hitrostjo 80 kmh ? M 2

12. Tine se je s kolesom odpeljal v 39 km oddaljen kraj. Po uri vožnje je pol ure počival in nato kolesaril do cilja še 1,5 ure. S kolikšno povprečno hitrostjo je vozil?

M 2

13. Hitrost 36 kmh pretvori v ms (20 ms pretvori v km

h ). T

M

5

6

14. Zvok iz zvočnika se širi s hitrostjo 340 ms . Oceni, koliko kmh je to. M 6

15. Sokol selec lahko v strmem spustu doseže hitrost 50 ms . Na pamet določi,

približno koliko kmh je to.

M 6

16. Kako bi hitrost kolesarja, ki pelje s povprečno hitrostjo 20 kmh , izrazil v ms ? T 5

17. Kako bi hitrost zvoka, ki v vodi znaša 1500 ms , izrazil v kmh ? T 5

18. Kolesar vozi s povprečno hitrostjo 5 ms . Ali lahko s to hitrostjo prispe

v eni uri v 20 km oddaljen kraj? Odgovor pojasni.

M 6

19. Gliser je v 150 sekundah preplul razdaljo med dvema svetilnikoma

s hitrostjo 20 ms .

a) Povej, kako bi izračunal razdaljo med svetilnikoma.b) Razdaljo izračunaj.

T 3


1. Gibanje19

1.4, 1.5 Enakomerno gibanje

Učni cilj Standardi znanja M T V

Grafično prikaže odvisnost hitrosti od časa in odvisnost poti od časa ter graf razloži.

1Zna narisati graf s(t) za enakomerno gibanje in iz njega razbrati, da je pot premo sorazmerna s časom.

2 Razume, da različne strmine premic v grafu s(t) predstavljajo različne hitrosti gibanja.

3 Zna narisati graf v(t) in iz njega razbrati, da se hitrost ne spreminja s časom.

4 Ve, da je mersko število ploščine pod grafom v(t) enako merskemu številu poti.

5 Zna odčitati podatke iz grafa in jih uporabiti pri računanju hitrosti in poti.

Enakomernemu gibanju namenimo dve učni uri. V prvi uri opravimo potrebne meri-tve in narišemo graf s(t), v drugi uri obravnavamo graf v(t) in naredimo histogram enakomernega gibanja.

V uvodu prve ure preverimo, kako so učenci reševali domačo nalogo, in odgovo-rimo na morebitna vprašanja. Če teh ni bilo, ponovimo pretvarjanje merskih enot za hitrost z nalogo 12 na strani 6 v delovnem zvezku.

Naredimo poskus z vozičkom na električni pogon, ki se giblje premo in enakomer no. Z brnačem zapišemo sled gibanja na trak. Vozičku spremenimo hitrost in opravimo še eno meritev. Učenci ugotovijo, da so med pikami na istem traku enaki presledki. Poimenujemo gibanje glede na hitrost, enakomerno gibanje.

Dva učenca poprosimo, naj razdelita zapis na enem traku na odseke po 5 presled-kov, druga dva učenca pa naj opravita razdelitev na drugem traku. Med tem po-jasnimo, da s tem določimo časovno enoto in poti v časovnih enotah. Z merjenjem pridobimo podatke, ki jih vpišemo v preglednico na tabli ali prosojnici. Učenci nari-šejo graf s(t) za obe gibanji v isti koordinatni sistem. Sledi branje grafov. Vprašanja o času gibanja, o prevoženi poti v posameznih časovnih enotah in o poti v dveh, treh sekundah oziroma o odvisnosti poti od časa lahko pripravimo na prosojnici ali pa jih sistematično postavljamo sproti. Naredimo še primerjavo med obema grafoma in raz-pravo zaključimo z razlago, zakaj je en graf strmejši kot drugi oziroma kaj to pomeni.

Usvojeno znanje preverimo z nalogami 15, 16 in 17 v delovnem zvezku na straneh 7 in 8. Za domačo nalogo lahko učenci rešijo naloge 1, 2 a in 4 v učbeniku na strani 15.


Premo in enakomerno gibanje električnega vozička

električni voziček, brnač, papirni trak, vir napetosti, vezne žice


1. Gibanje20

Druga ura je namenjena šolskemu množičnemu poskusu Enakomerno gibanje po navodilih na straneh 78 in 79 v delovnem zvezku. Naredijo samo drugo vajo. Če nimamo dovolj učnih pripomočkov, napravimo pred uro odtise gibanj na trakove tako, da vsak učenec dobi vsaj 30 cm dolg trak. Polovico trakov naredimo z vozič-kom, ki se giblje z večjo hitrostjo, drugo polovico pa z vozičkom, ki se giblje z manjšo hitrostjo. Poskrbimo, da bosta soseda v klopi imela trakova različnih hitrosti.

Učenci nalepijo odseke traku, nato pa izračunajo povprečno hitrost, kot je opisano v vaji 3. Med seboj primerjajo vrednosti za hitrost in videz histogramov. Nato histo-gram predelajo v graf. Potegnejo vodoravno črto, ki določa povprečno dolžino odse-kov s traku in ob ordinatno os pripišejo podatek za hitrost, na abscisno os pa nane-sejo podatke za čas. Nato graf beremo. Povemo, da se hitrost s časom ne spreminja, kar kaže graf, ki je vzporeden z abscisno osjo.

Iz podatkov za pot in čas, ki smo jih prejšnjo uro vpisali v tabelo, izračunamo hitrosti in narišemo grafa v(t). Oba narišemo v enakem merilu, da bomo lahko primerjali pre-vo ženi poti. Učence vprašamo, kako bi izračunali prevoženo pot oziroma kako bi zapisali enač-bo za računanje poti. Pot za oba primera izračunamo. Obarvamo pravokotnika, ki ju nakazu jeta grafa v(t), in povemo, da se v vsakem grafu v(t) mersko število ploščine ujema z merskim številom poti. Hitrost predstavlja ena stranica pravokotnika, čas pa druga, torej je produkt hitrosti in časa prevožena pot.

Obravnavano snov utrdimo z nalogama 13 in 19 na straneh 7 in 8 v delovnem zvezku. Pri 19. nalogi povemo, da je vožnja kolesarja sestavljena iz delov, kjer je gibanje enakomerno. Hitrosti na posameznih delih pa se med seboj razlikujejo. Zato je graf v(t) »stopničast«. V koordinatni sistem lahko vrišemo še graf povprečne hitrosti. Če bomo reševali tudi nalogo 18, pojasnimo pojem reakcijskega časa. Za domačo nalogo rešijo nalogi 2 b in 3 iz učbenika na strani 15.


Šolski množični poskus: Enakomerno gibanje; navodilo v delovnem zvezku, stran 78

električni voziček, brnač, papirni trak, vir napetosti, vezne žice

Za uporabo pri uri sta primerna fizleta:poglavje 2: Kinematika v eni dimenziji: predstavitev 2.1: Položaj in premik predstavitev 2.3: Povprečna in trenutna hitrost


Št. standarda

20. Skiciraj graf s(t), ki prikazuje odvisnost poti od časa, za telo, ki se giblje enakomerno.Kakšna je odvisnost količin, ki jo prikazuje graf s(t), in kaj to pomeni?

M 1

21. Pojasni, kako je strmina premice v grafu s(t) za enakomerno gibanje povezana s hitrostjo.

T 2


1. Gibanje21

Št. standarda

22. Andrej lahko pride od doma do hiše sošolke Brine po dveh poteh.a) Ali lahko pride po obeh poteh v enakem času? b) Skiciraj grafa odvisnosti poti od časa za obe gibanji v isti koordinatni

sistem, če bi se gibal obakrat enakomerno, z enako hitrostjo.c) Skiciraj grafa odvisnosti poti od časa za obe gibanji v isti koordinatni

sistem, če bi obakrat prišel k Brini v enakem času.

M

T

1

2

23. Kako bi se moral gibati, da bi ponazoril gibanje z narisanim grafom? Kako bi se moral gibati, da bi bila strmina premice večja?

M

T

1

2

24. Luka je narisal grafa, ki prikazujeta enakomerno gibanje motorista, in poza-bil na oznake ob oseh.Kaj prikazuje prvi in kaj drugi graf?Koordinatne osi opremi z ustreznimi količinami.Kakšno je bilo gibanje motorista glede na hitrost?

M 1 3

25. Gibanje treh teles je predstavljeno v istem koordinatnem sistemu.a) Katero odvisnost prikazujejo grafi?b) Kakšno je gibanje teh teles? Pojasni odgovor.c) Določi hitrosti vseh treh teles.č) Določi telo, ki se giblje najhitreje.

M

T

1

2 5

26. Kolesar vozi 10 minut s hitrostjo 5 ms in nato še 5 minut s hitrostjo 3 ms .

a) Odvisnost hitrosti od časa prikaži z grafom.b) Osenči pot, ki jo kolesar prevozi v prvih petih minutah.c) Osenči pot, ki jo kolesar prevozi v zadnjih desetih minutah. Kolikšna je

ta pot?

M

T

3 4

5


1. Gibanje22

1.6 Pospešeno gibanje

Učni cilj Standarda znanja M T V

Opazuje pospešena pa tudi pojemajoča gibanja in izdela histogram.

1 Razume pojma pospešeno in pojemajoče gibanje.

2 Izdela histogram odvisnosti hitrosti od časa za telo, ki se je gibalo pospešeno ali pojemajoče.

Za motivacijo naredita učenca znova poskus z maticami, ki so navezane na vrvicah. Vrvici spustimo večkrat, pred tem pa opozorimo učence, naj dobro poslušajo, kako si sledijo udarci matic pri eni in kako pri drugi vrvici. Po poslušanju dogajanje anali-ziramo. Ugotovimo, da padanje ni enakomerno gibanje.

Opazujemo še druga neenakomerna gibanja. Naredimo poskuse z brnačem: giba-nje vozička po klancu navzdol, gibanje vozička, ki ga potisnemo po klancu navzgor, in padanje uteži. Nagib klanca lahko spreminjamo, da dobimo različne zapise. Učen -ci opazijo, da se pri gibanju po klancu navzdol in padanju hitrost veča, pri gibanju po klancu navzgor pa manjša. Razlike v gibanjih so opazne tudi na trakovih, ki jih izpiše brnač.

Trakove uporabimo za izdelavo histogramov odvisnosti hitrosti od časa. Najbolje je, da histogram izdela vsak sam, zato moramo imeti dovolj trakov. Kot podlago za lepljenje trakov uporabimo že pripravljen koordinatni sistem v delovnem zvezku na stra ni 81. Učenci, ki ne delajo histograma za padanje uteži, ob robu pripišejo ime poskusa. Povedati moramo, da vrednosti za hitrost na ordinati veljajo le, če je ča-sovna enota 0,1 sekunde. Povejmo še, kako izračunamo merilo na ordinatni osi. Če jo razdelimo na centimetre, ustreza poti 1 cm v 0,1 sekunde hitrost:

v1 = Ds

Dt , v1 = 1 cm

0,1 s = 10 cms = 0,1 ms . Tako na ordinatni osi 1 cm pomeni 0,1 ms ,

na abscisni osi pa širina traku pomeni 0,1 sekunde.

Ko učenci končajo lepljenje, predelajo histogram v graf v(t), nato pa primerjamo str-mine. Priporočljivo je imeti zbirko histogramov različnih gibanj na kartonih ali na plakatu, ki jih obesimo na tablo in vodimo razgovor. Pridobimo pojme: pospešeno gibanje, pojemajoče gibanje, enakomerno pospešeno gibanje.Naštejemo še zglede takšnih gibanj iz vsakdanjega življenja.

Predlagani eksperimenti Pripomočki

1. Spuščanje vrvic z maticamivrvici z maticami, na eni so v razdalji po 20 cm, na drugi po 5, 20, 45, 80 cm

2. Gibanje po klancu navzdolbrnač, vir napetosti, vezne žice, klanec, voziček, papirni trak

3. Gibanje po klancu navzgorbrnač, vir napetosti, vezne žice, klanec, voziček, papirni trak

4. Padanjebrnač, vir napetosti, vezne žice, stojalo, utež, papirni trak


1. Gibanje23


Št. standarda

27. Za pospešeno gibanje velja, da se s časom:a) hitrost in pot večata,b) hitrost manjša, pot veča,c) hitrost ne spreminja, pot pa veča.

M 1

28. Naštej nekaj pospešenih in pojemajočih gibanj. M 1

29. Kakšna je razlika med enakomernim in pospešenim gibanjem?Kakšna je razlika med enakomerno pospešenim in neenakomerno pospešenim gibanjem?

M 1


1. Gibanje24

1.7 Enakomerno pospešeno gibanje


Pri enakomerno pospešenem gibanju pozna pojme končna hitrost, začetna hitrost in povprečna hitrost.

1Ve, da je pospešeno gibanje, pri katerem so spremembe hitrosti v enakih časovnih enotah enake, enakomerno pospešeno gibanje.

2 Razume pojma začetna in končna hitrost.

3Ve, da je povprečna hitrost pri enakomerno pospešenem gibanju aritmetična sredina začetne in končne hitrosti in jo zna izračunati.

4 Zna narisati graf v(t) za enakomerno pospešeno gibanje in grafično določiti povprečno hitrost.

Opredeli pospešek kot količnik spremembe hitrosti in časa, v katerem je ta sprememba nastala, in navede enote zanj.

5 Razume, da je sprememba hitrosti v časovni enoti pospešek.

6 Opredeli ms2 kot enoto za pospešek.

7Ve, da je pri enakomerno pospešenem gibanju pospešek stalen in da pomeni večja strmina grafa v(t) večji pospešek.

8 Zna narisati graf pospeška v odvisnosti od časa, a(t) in razbrati, kakšna je sprememba hitrosti.

9 Pove, da ima telo pri enakomernem zaviranju ali zaustavljanju negativni pospešek ali pojemek.

Zna izračunati pospešek

a = DvDt .

10 Zna zapisati enačbo a = DvDt in izračunati

pospešek.

11Razume zvezo med pospeškom, hitrostjo in časom ter jo uporablja pri računanju hitrosti, Dv = a Dt.

V uvodu ponovimo ugotovitve iz prejšnje ure. Za motivacijo se lahko z učenci po-govar jamo o pospeških, ki so kot zanimivost navedeni v učbeniku na strani 18, in o tem, kako v pogovoru uporabljajo ta pojem, nato pa vpeljemo pospešek, tako kot je zapisano v učbeniku na strani 17.

Enačbo za izračun pospeška zapišemo šele po ugotovitvi, da je pospešek spre-memba hitrosti na časovno enoto. Enoto za pospešek pridobimo ob računskem zgledu, da lahko pojasnimo, zakaj je v imenovalcu enote sekunda na kvadrat. Pove-mo tudi, da začetna in končna hitrost pomenita hitrost na začetku in koncu opa-zovanja in ne gibanja. Pojasnimo še pojem sprememba hitrosti.

Nadaljevanje obravnavane naloge o avtomobilu je na strani 18. Preden se lotimo raču nanja, poiščemo rešitev v grafu, ki ga moramo za ta namen podaljšati, zato že na začetku risanja narišemo daljši osi in nanesemo več enot.


1. Gibanje25

Narišemo še graf a(t) in spomnimo učence, kaj pomeni premica, vzporedna z ab-scisno osjo. Po risanju tega grafa in razgovoru bo pojem enakomerno pospe šeno gibanje jasnejši.

Prejšnjo uro nismo dokončali vaje na strani 80 in 81 – nismo izračunali pospeška. To lahko naredimo sedaj in s tem utrdimo pridobljene pojme.

Negativni pospešek ali pojemek lahko učenci samostojno predelajo doma po učbe-niku in naslednjo uro nekdo od njih pripravi razlago.

Nalog, s katerimi utrjujemo pridobljeno znanje, je veliko, tako da jih lahko učenci izbi rajo glede na svoje sposobnosti. Za začetno samostojno delo so primerne na-loge 20, 21, 22, 24 in 25 na straneh 9 in 10 ter naloga 30 na strani 12 v delovnem zvezku in naloge 1, 2, 4 v učbeniku na straneh 20 in 21.

Za poglabljanje snovi je primeren fizlet – Raziskava 2.8: Določi ploščino pod a(t) in v(t) iz poglavja 2: Kinematika v eni dimenziji.


Št. standarda

30. Kako izračunamo povprečno hitrosta) pri enakomernem gibanju,b) pri neenakomernem gibanju?

T 3

31. Opazovanemu telesu se je od nekega trenutka hitrost vsako sekundo

povečala za 4 ms .

a) Opiši gibanje telesa in skiciraj graf hitrosti v odvisnosti od časa.b) Kako imenujemo takšno gibanje?

M 1

32. Motorist spelje in enakomerno povečuje hitrost. V času opazovanja doseže

hitrost 10 ms . Opiši gibanje motorista med opazovanjem in pri tem uporabi

pojma začetna in končna hitrost.

M 1 2

33. Telo je imelo na začetku opazovanja hitrost 15 ms , na koncu pa 25 ms .a) Kolikšna je sprememba hitrosti v času opazovanja?b) Kako bi izračunal povprečno hitrost telesa? c) Zapiši enačbo za računanje povprečne hitrosti in jo izračunaj.

T 3


1. Gibanje26

Št. standarda

34. Telesa A, B, C, Č in D smo opazovali 15 sekund ter narisali grafe.a) Kaj prikazujejo grafi?b) Za vsako telo povej, kako se je gibalo.c) Kako bi grafično določil povprečno hitrost? Skiciraj.č) Kako bi določil povprečno hitrost telesa C?

M 1 3

35. Voznik spelje in v 4 sekundah doseže hitrost 36 kmh .

a) Za koliko ms se je spremenila hitrost v eni sekundi, če je bilo gibanje

vozila enakomerno pospešeno?b) Kako imenujemo količino, s katero opišemo spremembo hitrosti

v časovni enoti?c) Nariši graf v(t) in v njem označi povprečno hitrost gibanja.č) Kako izračunamo povprečno hitrost?

T

M

3

4 5

36. Voznik avtomobila začne pospeševati pri hitrosti 10 ms . Pospešuje 4 sekunde.

Vsako sekundo se avtomobilu zveča hitrost za 2 ms .

a) Kolikšni sta začetna in končna hitrost avtomobila?b) Kolikšna je povprečna hitrost avtomobila med pospeševanjem?

M

T

2

3

37. Opiši gibanje, ki ga ponazarja dani graf.a) Odčitaj podatke in povej, kolikšen je pospešek.b) Kako v takšnem primeru imenujemo pospešek?

T

M

5 7

9

38. Pojasni, kaj pomeni trditev, da ima motorist pospešek 5 ms2. M 5

A B C

Č D


1. Gibanje27

Št. standarda

39. Kako izračunamo pospešek? Zapiši enačbo. T 10

40. Opazovano telo se je od začetne hitrosti vz = 0 do končne hitrosti v

k gibalo

enakomerno pospešeno. Katere podatke potrebuješ, da lahko izračunaš končno hitrost? Zapiši enačbo za računanje končne hitrosti.

M

V

2 5

11

41. Telo se giblje enakomerno pospešeno. Kaj kaže graf?a) Graf označi z ustreznima oznakama.b) Kaj lahko izračunaš s podatkoma, ki ju odčitaš z grafa? c) To količino izračunaj.

V 8

42. Grafi kažejo odvisnost pospeška od časa za 3 telesa.Kaj lahko poveš o hitrosti teles?

T

V

7

8

43. Narisana sta grafa v(t) za dve telesi. Kako se gibljeta?Katero telo ima večji pospešek?

T 7


1. Gibanje28

1.8 Padanje


Pove, da je pospešek pri

padanju približno 10 ms2 .

1

Ve, da je pospešek padanja za vsa telesa

na Zemlji približno enak, da ga imenujemo

težni pospešek, njegovo vrednost zaokrožimo

na 10 ms2 .

2 Razume zvezo med težnim pospeškom, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah.

Če so učenci doma reševali nalogo o pojemajočem gibanju, bomo v uvodu ure sprem ljali učenca, ki bo predstavil domače delo. V nasprotnem primeru bomo za ponovitev snovi in računanje negativnega pospeška rešili kakšno nalogo, na primer nalogo 8 iz učbenika na strani 21.

Glavnino učne ure namenimo padanju teles. V obliki skupinskega dela rešimo prvo vajo iz šolskega množičnega poskusa na strani 80. Po opravljenih meritvah in izra-čunu pospeška primerjamo rezultate. Primerjamo jih tudi s pospeškom, ki so ga učenci izračunali v 2. vaji na strani 81, če so naredili histogram padanja. Rezultate meritev primerjamo tudi s podatki, ki so navedeni v učbeniku na strani 20.

Zanima nas, ali vsa telesa padajo s takšnim pospeškom. V ta namen spustimo z iste višine npr. jekleno kroglico in ptičje pero. Vidimo, da pade na tla kroglica prej kot pero. Spomnimo se, da na padajoča telesa deluje upor zraka in da upor narašča s hitrostjo.

Naredimo poskus, ki je opisan v učbeniku na strani 20.

Uporabimo lahko fizlet iz poglavja Kinematika 2 v eni dimenziji, in sicer predstavitev 2.6: Prosti pad.

Med nalogami izberemo naslednje: v učbeniku nalogo 9 na strani 21, v delovnem zvezku nalogi 28 in 29 na strani 11.


1.Šolski množični poskus: Padanje; navodilo za prvo vajo v delovnem zvezku, stran 80

kroglica, štoparica, merski trak

2. Padanje teles jeklena kroglica, kurje pero

3. Padanje telessteklena cev za prosti pad, vakuumska črpalka


1. Gibanje29


Št. standarda

44. Radirka pade z mize na tla.a) Kakšno je gibanje radirke?b) Kako imenujemo pospešek, s katerim padajo telesa?c) Kolikšen je?

M 1

45. Opiši poskus s stekleno cevjo in ga pojasni. M 1

46. Kamen spustiš z visoke stavbe, da prosto pada 4 sekunde.a) Opiši gibanje kamna.b) Sestavi preglednico končnih hitrosti za čase 0, 1, 2, 3, 4 sekunde.c) Pojasni, kako izračunamo končno hitrost, v

k, in jo izračunaj.

V 2


1. Gibanje30

1.9, 1.10 Pot pri enakomerno pospešenem gibanju


Zna izračunati pot, če je vz

= 0;

s = at2

2 , s = v t.

1

Zna v grafu v(t) ponazoriti pot, če je začetna ali končna hitrost enaka nič, in jo zna izračunati kot ploščino pravokotnega trikotnika s stranicama vk in t

oziroma vz in t; s = vkt2 ali s =

vzt2 .

2 Uporabi povprečno hitrost za računanje poti.

3 Zna izračunati pot, če je dan pospešek.

4 Ve, da je graf s(t) krivulja, in ga zna narisati.

Izra~una pot pri enakomerno pospešenem gibanju,

s = vzt + at2

2 .

5Zna izra~unati pot kot produkt ~asa in povpre~ne hitrosti, kadar niti za~etna niti kon~na hitrost nista enaki ni~.

6

V grafu v(t) zna ponazoriti prevoženo pot kot ploš~ino trapeza pod krivuljo, jo razdeliti na pravokotnik in trikotnik ter izra~unati pot kot vsoto ploš~in obeh likov.

7 Zna uporabiti ena~bo s = vzt + at2

2 .

Pot pri enakomerno pospešenem gibanju obravnavamo v dveh učnih urah. V prvi uri računamo pot, ko sta začetna ali končna hitrost enaki nič, v drugi pa obravnavamo primere, ko sta začetna in končna hitrost različni od nič.

V uvodu prve ure rešimo nalogo 5 iz učbenika na strani 21. Ob reševanju ponovimo računanje končne hitrosti po enačbi vk = at in pretvarjanje merskih enot za hitrost. Dodamo še vprašanje o povprečni hitrosti rakete. Narišemo graf v(t) in vrišemo pov-prečno hitrost. Z grafa odčitamo, v katerem trenutku je raketa imela to hitrost.

Osnova za obravnavo nove snovi je lahko primer, ki je obdelan v učbeniku na strani 22, vendar ga rešujemo frontalno. Narišemo graf v(t) in v njem pobarvamo ploščino trikotnika, ki predstavlja prevoženo pot. Učencem povemo, da jo lahko izračunamo na tri načine.

1. Ponovimo o računanju ploščine pravokotnega trikotnika in ob grafu ugotovimo, da ena kateta trikotnika predstavlja končno hitrost, druga kateta pa čas gibanja.

Zapišemo enačbo s = vkt2 .

2. Pot lahko izračunamo z danima podatkoma za čas in pospešek. Če v prej zapi-

sani enačbi upoštevamo, da je vk = at, dobimo s = at2

2 .


1. Gibanje31

3. V grafu označimo povprečno hitrost, trikotnik preoblikujemo v ploščinsko enak pravokotnik in zapišemo enačbo s = v t.

Po vseh treh enačbah izračunamo pot vlaka in povemo, da bomo v prihodnje upora-bili tisto, ki je glede na podatke najprimernejša.

Ob tabelski sliki naredimo povzetek in vprašamo, kako bi izračunali pot vlaka, ki začne pri neki hitrosti zavirati in se po zaviranju ustavi. Tokrat uporabimo prosojnico z narisanim grafom v(t), vz π 0, vk = 0 in v pogovoru ponovimo zgornje tri korake. Ugotovimo, da so vsi trije razmisleki ustrezni tudi v tem primeru, le da v drugem pri-meru računamo s pojemkom namesto s pospeškom.

Pridobljeno znanje utrjujemo ob reševanju nalog iz učbenika na strani 25. Primerne so naloge 3, 5 in 6. Pri vsaki posebej se pogovorimo, katera pot reševanja je naj-ustreznejša. V nalogi 6, ki je zahtevnejša, najprej skiciramo graf in pobarvamo plo-skev trikotnika, ker poznamo pot. Med tremi prej pridobljenimi možnostmi izberemo

najustreznejšo za računanje časa. To je enačba s = v t. Nato po enačbi a = Dvt izra-

čunamo negativni pospešek.

V nadaljevanju grafično prikažemo odvisnost poti od časa. Najprej si ogledamo histo gram v učbeniku na strani 24 in opišemo postopek izdelave. Učencem lahko povemo, zakaj je graf parabola. Po razgovoru začnemo reševati nalogo 2 v učbe-niku na strani 25. Narišemo preglednico in se pogovorimo, kaj in kako bomo raču-nali. Za izpolnjevanje preglednice in risanje grafov bo najbrž zmanjkalo časa, zato naj učenci začeto delo dokončajo doma.

V drugi uri najprej preverimo, kako so učenci rešili domačo nalogo, in ponovimo načine računanja poti, ki smo jih obravnavali prejšnjo uro. Nadaljujemo računanje poti za primer, ko niti začetna niti končna hitrost nista enaki nič.Tudi tokrat lahko obravnavamo zgled, ki je rešen v učbeniku na strani 23. Narišemo graf in v njem označimo pot s

1. To pot bi motorist prevozil pri enakomernem gibanju

s hitrostjo, ki bi bila enaka začetni hitrosti. Z drugo barvo označimo pot s2, ki bi jo

prevozil enakomerno pospešeno, tako da bi se hitrost spremenila za 6 ms . Vsak

označeni del poti posebej že znamo izračunati:

s1 = vzt, s2

= Dv2 t ali s

2 =

at2

2 . Zapisane enačbe vstavimo v enačbo s = s1 + s

2.

Dobimo dve enačbi za računanje poti. Učencem povemo, da obstaja še tretja mož-nost. Predstavimo jo z dvema prosojnicama, ki se prekrivata. Na prvi je narisan enak graf kot na tabli, le da ima v točki t = 2,5 s vrisano pravokotno daljico od abscisne osi do krivulje grafa. Hitro ugotovimo, da je to povprečna hitrost in da lahko trapez preoblikujemo v ploščinsko enak pravokotnik, kar pokažemo z drugo prosojnico. Kako računamo pot, če poznamo povprečno hitrost, pa že vemo. Tako smo dobili tri enačbe za računanje poti, kadar niti začetna niti končna hitrost nista enaki nič:

s = vzt + Dv2 t ali s = vzt +

at2

2 ali s = v t.

Učence razdelimo v tri skupine in presodimo, po kateri enačbi naj katera računa pot motorista. Po končanem delu primerjamo računske postopke in ugotovimo, kateri način je bil najustreznejši.

V učbeniku je na strani 23 v oranžnem okvirju prikazan zahtevnejši postopek za pri-

dobitev enačbe s = vzt + at2

2 . Namenjen je izbirni vsebini, dodatnemu pouku ali do-mačemu študiju sposobnejših učencev.


1. Gibanje32

Z nalogami v delovnem zvezku na straneh 12 in 13 povzamemo pridobljeno znanje o računanju poti. Primerna je skupinska učna oblika. Izbiramo med nalogami 31, 33 in 35 ter nalogo 4 iz učbenika na strani 25. Kompleksna in zato zahtevnejša je na-loga 34 iz delovnega zvezka na strani 13 in je primerna za frontalno delo. Za do-mačo nalogo naredijo miselni vzorec o snovi tega poglavja v zvezek, še bolje na kar-tonček. Pripravijo vprašanja o snovi, ki je niso razumeli, ali o nalogah, ki jih niso znali rešiti.


Št. standarda

47. Avtomobil spelje in v 10 sekundah doseže hitrost 20 ms .

a) Skiciraj graf v(t) in povej, kaj v njem predstavlja prevoženo pot. Označi jo.

b) Kako bi pot izračunal? Izračunaj jo.

T 1

48. Krogla za met se začne kotaliti po tleh s hitrostjo 4 ms . Po 6 sekundah enakomerno pojemajočega gibanja se ustavi.a) Skiciraj graf v(t) in povej, kaj v njem predstavlja prekotaljeno pot.

Označi jo.b) Kako bi pot izračunal? Izračunaj jo.

T 1

49. Jabolko je padlo z balkona in po 2 sekundah s hitrostjo 20 ms treščilo ob tla.Izračunaj povprečno hitrost padanja in višino, s katere je padlo.

M 2

50. Avtomobil spelje in v 10 sekundah doseže hitrost 20 ms .a) Izračunaj pospešek avtomobila.b) Izračunaj pot, tako da uporabiš podatek za pospešek.

V 3

51. Krogla se začne kotaliti po tleh s hitrostjo 4 ms . Po 6 sekundah enakomerno pojemajočega gibanja se ustavi.a) Izračunaj pojemek.b) Izračunaj pot, tako da uporabiš podatek za pojemek.

V 3

52. Ali je res, da telo, ki pada s pospeškom 10 ms2 , pade v prvi sekundi

5 m globoko? Trditev potrdi ali ovrzi z računom.

V 3

53. Gibanje vlaka je prikazano z grafom. Kako bi izračunal pot, če poznaš pospešek, čas in končno hitrost? Pojasni in zapiši enačbo.

V 6 7


1. Gibanje33

1.11 Preverjanje in utrjevanje znanja

V uvodu te ure najprej posamezni učenci predstavijo zapise na kartončkih oziroma miselni vzorec, ki so ga naredili za domačo nalogo. Tako ponovimo snov celotnega poglavja. V nadaljevanju učne ure odgovarjamo na vprašanja učencev in rešujemo naloge iz učbenika in v delovnem zvezku, ki jih učenci niso znali rešiti. V učbeniku in delovnem zvezku so še naloge, ki jih v predlogih za izvedbo ur nismo omenjali. Ne-katere med njimi zahtevajo od učencev več razmišljanja in sklepanja oziroma več matematičnega znanja. Predlagamo, da učenci nekatere rešijo v tej uri. Izbiramo med nalogami: 23, 26, 27, 36 na straneh od 9 do 14 v delovnem zvezku in med na-logami 3, 6, 7 v učbeniku na strani 21. Naloga 37 v delovnem zvezku na strani 14 je kompleksna in primerna za sposobnejše učence.


1. Gibanje34

1.12 Sila je vzrok za spreminjanje hitrosti


Razlikuje vrsto gibanj glede na rezultanto zunanjih sil.

1 Ve, da je rezultanta zunanjih sil nič, kadar se telo giblje premo in enakomerno.

2 Ve, da je rezultanta zunanjih sil različna od nič nič, kadar se telo giblje pospešeno.

Zna narisati vse zunanje sile, ki delujejo na opazovano telo, in določiti rezultanto.

3Imenuje sile, ki delujejo na opazovano telo, opredeli njihovo smer in velikost ter grafično in računsko določi njihovo rezultanto.

Vsebina te ure je primerna za samostojno učenje.

Najprej frontalno ponovimo o silah. To lahko naredimo ob opazovanju zaprtih učbe-nikov na klopeh. Imenujemo sili, ki delujeta na učbenik, povemo, kako sta poraz-deljeni, v katero smer delujeta in kolikšna je njuna vsota. Učbenik potegnemo z roko k sebi in znova opišemo sile. Po razgovoru ponovimo risanje sil. Obravnavamo še primer, ko sila roke deluje poševno navzgor, da ponovimo tudi razstavljanje sil.

Sledi samostojno delo, ki ga lahko izvedemo v dvojicah ali večjih skupinah. Učenci predelajo zapise ob slikah poskusov s klado v učbeniku na strani 26 in razmislijo, kako bi posamezen poskus pokazali in razložili sošolcem. Po končanem samostoj-nem delu, ki ga moramo časovno omejiti, posamezni učenci demonstrirajo poskuse s klado. Opišejo sile na klado in njihovo delovanje ter naredijo povzetke. Pri tretjem poskusu dosežejo enakomerno pospešeno gibanje, če klado vleče vrvica, ki je spe-ljana prek škripca in na njej visi utež. Pripomočke za tretji in četrti poskus pripravi učitelj pred učno uro.

Učenci prerišejo risbe v zvezek, silam pripišejo oznake in naredijo kratke zapise. Če znajo, lahko uporabljajo enačbe. Na primer: Fm = Fg, Fr > Ftr, a > 0; gibanje v smeri rezultante.

Sledi preverjanje in utrjevanje usvojenega znanja. Za to so primerne vse naloge v de lovnem zvezku na strani 15. Takšni sta tudi nalogi 1 in 2 v učbeniku na straneh 29 in 30. Nalogi 43 in 44 iz delovnega zvezka preverjata višje standarde znanja o silah in sta primerni za sposobnejše učence.


1. Gibanje35


1. Klada miruje lesena klada

2. Klada se giblje enakomerno klada, vrvica, vzmetna tehtnica

3.Klada se giblje enakomerno pospešeno

klada, vrvica, škripec, utež

4.Klada se giblje enakomerno pojemajoče

klada, dolga vrvica, škripec, utež


Št. standarda

54. Klado z maso 1 kg vlečeš enakomerno po vodoravni podlagi. Gibanje ovira sila trenja, Ftr = 3 N. Poimenuj in skiciraj sile na klado ter določi rezultanto.

M 1

55. Ladja vleče čoln. Opiši gibanje čolna:a) ko je rezultanta sil na čoln nič,b) ko rezultanta sil na čoln ni nič.

M 1 2

56. Opazujemo telo, ki se giblje.a) V katero smer deluje na telo rezultanta zunanjih sil,

če se le-to giblje pospešeno?b) V katero smer deluje na telo rezultanta zunanjih sil,

če se le-to giblje pojemajoče?

M 2

57. Simon se pelje s kolesom po vodoravni cesti in vleče Lano, ki je na rolerjih.Katere sile delujejo na Lano?Kako se giblje Lana, ko je rezultanta zunanjih sil, ki delujejo nanjo, nič?Kaj mora Lana narediti, da se bo gibala pojemajoče? Opiši sile na Lano.

M

T

1 2

3


1. Gibanje36

1.13 Sila, masa in pospešek


Pozna zvezo med vsoto zunanjih sil, maso in pospeškom FR = ma.

1 Razume, da je pospešek telesa premo sorazmeren z rezultanto sil, ki deluje na telo.

2 Razume, da je pospešek telesa obratno sorazmeren z maso telesa.

3 Razume zvezo med silo, maso in pospeškom in ve, da jo imenujemo drugi Newtonov zakon.

4 Ve, da drugi Newtonov zakon zapišemo z enačbo, F = ma.

Pove, da je 1 N sila, ki da

masi 1 kg, pospešek 1 ms2 . 5

Zna definirati enoto za silo 1 N in jo prepozna

v zapisu kgms2 .

Ponovimo ugotovitve prejšnje ure in za mobilizacijo navedemo zglede iz življenja, na primer:Zakaj avtomobil z naloženo prikolico spelje počasneje kot avtomobil s prazno pri-kolico? Zakaj nogometna žoga pri streljanju enajstmetrovke odleti bolj daleč, ko jo brcne nogometaš, kot takrat, ko jo brcneš ti? Zakaj v brezzračnem prostoru padajo vsa telesa z enakim pospeškom? Razgovor dopolnimo s prikazom količin v tabeli. Zvečanje količine pomeni puščica gor, zmanjšanje količine pomeni puščica dol, koli-čina brez puščice pa se ne spreminja.

dogodek količina

Avtomobil z naloženo prikolico spelje počasneje kot avtomobil s prazno prikolico.

m ≠ F a Ø

Nogometaš brcne žogo bolj daleč kot ti. m F ≠ a ≠

V brezzračnem prostoru padajo vsa telesa z enakim pospeškom.

m ≠ F ≠ a

Da bomo lahko raziskali zvezo med silo, maso in pospeškom, naredimo najprej po-skuse z brnačem ob pomoči učencev. Na vsak trak sproti napišemo konstantno in spremenljivo količino, da se trakovi ne pomešajo. Poskusi so opisani v učbeniku na straneh 27 in 28.Nadaljujemo izdelavo histogramov odvisnosti hitrosti od časa in računanje pospe-ška. Delo razdelimo, tako da 12 učenk ali učencev lepi histograme, drugi računajo pospeške, to pa šele, ko so histogrami narejeni. Čas, ko niso zaposleni z eno ali drugo dejavnostjo, izkoristijo za ureditev zapisa v zvezku. Pripravijo slike vozičkov, kot je narisano v učbeniku na straneh 27 in 28.

Histograme nalepijo učenci na kartončke. Ordinatno os koordinatnega sistema opre -

mijo z vrednostmi za hitrost (1 cm pomeni 0,1 ms ), abscisno os pa z vrednostmi za čas (širina traku pomeni 0,1 s). Ko so histogrami narejeni, jih učenci predelajo v grafe in odčitajo končno hitrost ter čas gibanja. Sedaj zaposlimo učence, ki so zadolženi za računanje pospeškov. Lahko pa računanje pospeškov brez škode izpustimo.


1. Gibanje37

Sledi ugotavljanje odvisnosti pospeška od sile in nato od mase. Histogrami, ki jih pritrdimo na tablo v istem vrstnem redu, kot smo izvajali poskuse, kažejo, kakšna je odvisnost. Izračunani pospeški jo potrdijo, čeprav rezultati niso idealni.

Ugotovitvi, da je pospešek premo sorazmeren s silo in obratno sorazmeren z maso telesa, zapišemo z enačbo. Povemo drugi Newtonov zakon. Silo 1 N izrazimo z osnov-nima enotama za maso in pospešek ter jo definiramo.

Če uspemo, rešimo še zgled v učbeniku na strani 29.


1. Sila in pospešekvoziček, škripec, 3 enake uteži, vrvica, brnač, vir napetosti, vezne žice

2. Masa in pospešekvoziček z dodatnimi utežmi, škripec, utež, vrvica, brnač, vir napetosti, vezne žice


Št. standarda

58. Hokejist trenira udarec s hokejsko palico. Od česa je odvisen pospešek, ki ga ima plošček od začetka gibanja do trenutka, ko se odlepi od palice? Razloži zvezo med navedenimi količinami.

T 1

59. S kolesom prevažaš v prikolici enako težke zaboje. Enkrat jih naložiš 10, drugič 5. Vsakič spelješ z enakim pospeškom. V katerem primeru moraš poganjati z večjo silo?

T 3

60. S kolesom prevažaš v prikolici enako težke zaboje. Enkrat jih naložiš 10, drugič 5. Vsakič poženeš kolo z enako silo. Primerjaj pospeška.

T 2

61. Telo se giblje v vodoravni smeri. Poznamo maso in pospešek telesa ter vemo, da v vodoravni smeri delujejo nanj 3 sile: vlečna sila vrvice, potisna sila roke in sila trenja. Katero od teh sil računamo po drugem Newtonovem zakonu? Pojasni.

T 2

62. Povej drugi Newtonov zakon. Pojasni zvezo med količinami, o katerih govori ta zakon.

T 3

63. Odbojkar servira žogo. Katere podatke bi moral imeti, da bi izračunal, s kolikšno silo udari žogo? Zapiši enačbo.

T 4

64. Kako je na osnovi drugega Newtonovega zakona opredeljena enota za silo? M 5

65. Enoto za silo zapiši z osnovnimi enotami in povej definicijo. M 5


1. Gibanje38

1.14 Računanje sile, mase in pospeška


Pozna zvezo med vsoto zunanjih sil, maso in pospeškom FR = ma.

1 Zna izračunati silo, ki povzroči pospešek.

2 Zna uporabiti enačbo FR = ma za računanje mase in pospeška.

3Zna izraziti težo kot produkt mase in gravitacijskega pospeška, Fg = mg.

Ob reševanju nalog 45, 46, 48 in 49 a, b v delovnem zvezku na strani 17 ponovimo ugotovitve prejšnje ure. Pred dopolnjevanjem trditev c, č in d zapišemo enačbo F = ma, na pamet pridobimo rezultate in šele nato zapišemo enačbe, po katerih bi računali pisno.

Učence spomnimo, da je tudi teža sila in da telesa na Zemlji padajo s težnim po-speškom. Težo telesa izračunamo po drugem Newtonovem zakonu iz znane mase in gra vitacijskega pospeška.

Rešimo primer: Uroš tehta 50 kg. S kolikšno silo deluje nanj Zemlja ali kako težek je Uroš? S kolikšno silo bi ga privlačila Luna na svojem površju? Težni pospešek na

Luni je 1,6 ms2.

Nadaljujemo lahko s skupinskim delom v heterogenih skupinah. Učenci rešujejo naloge 47, 50, 51, 52, 54 in 55 v delovnem zvezku na straneh 17 in 18. Za kontrolo lahko pripravimo potek reševanja nalog na listih, ki jih razdelimo učencem 5 do 10 minut pred koncem ure.


Št.standarda

66. Prikolica tehta 200 kg. Avtomobil, ki jo vleče, se giblje s pospeškom 2 ms2 .

S kolikšno silo vleče avtomobil prikolico?

T 1

67. Krogle z masami 0,5 kg, 1 kg in 3 kg suneš zaporedoma. Na vsako deluješ s povprečno silo 60 N na enaki razdalji. Kolikšen pospešek ima posamezna krogla, ko se odlepi od roke?

V 2

68. Nahrbtnik tehta 8 kg. Povej, kako bi izračunal težo nahrbtnika. Izračunaj jo na pamet.

T 3


1. Gibanje39

1.15, 1.16 Enakomerno kroženje


Spozna kroženje kot krivo gibanje in razume pojme frekvenca kroženja, obhodni ~as, obodna hitrost in centripetalna sila.

Zna zapisati zvezo med obodno hitrostjo in frekvenco

1 Ve, da je kroženje gibanje telesa po krivem tiru – krožnici.

2 Razloži osnovna pojma: obhod in obhodni ~as.

3 Ve, da je frekvenca kroženja število obhodov v ~asovni enoti in jo izražamo v hertzih.

4 Zna izra~unati frekvenco kroženja po ena~bi 1t0 .

5 Razume ena~bo za izra~un hitrosti pri enakomer-nem kroženju in jo uporabi v ra~unskih nalogah.

6Ve, da na krože~e telo deluje sila, usmerjena proti središ~u kroženja, ki jo imenujemo centripetalna sila.

Kroženje je izbirna vsebina, ki jo lahko izvedemo v obliki naravoslovnega dne, razis-kovalnega ali samostojnega učenja ali v frontalni učni obliki. Obravnavi snovi name-nimo dve šolski uri. Če se odločimo za raziskovalno učenje, se z učenci vsaj teden dni prej pogovorimo o dejavnostih, ki jih izvedejo doma, pred prvo uro obravnave kroženja. To je:• ponovijo o krogu, krožnici in medsebojni legi kroga in premice

ter naredijo zapiske,• poiščejo primere kroženja, • razmislijo o potrebnih eksperimentalnih pripomočkih in jih pomagajo poiskati

ali pripraviti.

Z učenci izdelamo načrt merjenja količin, ki jih uporabimo pri obravnavi kroženja. Po ma gamo si z zapisom v učbeniku. Oblikujemo skupine, in to tako, da bodo vsi učen ci enakopravno sodelovali pri reševanju zastavljenih problemov. Pripravimo delovna mesta z vsemi pripomočki. Na vsakem delovnem mestu naj bo tudi učbenik fizike. Delovni list je priloga 1 na strani 202.Z merjenjem pridobijo potrebne podatke za računanje obhodnega časa, frekvence in hitrosti.Učenci ob izvedbi prvega poskusa pridobijo nove pojme o kroženju: obhod, obhod-ni čas, frekvenca, hitrost. Uporabijo zapiske, ki so jih pripravili doma, ter zapišejo enačbo za pot ali en obhod in izrazijo krožilno hitrost.Delo popestrimo z drugo vajo, v kateri utrdimo pridobljene pojme ter merske in račun ske postopke. Uporaba starih gramofonov je zanimiva za večino učencev, zato je tudi dobra motivacija za delo. V drugi vaji pridobijo podatke in izračunajo količine ter jih zapišejo v preglednico. Ugotovijo, da je hitrost krožečega telesa odvisna od polmera krožnice, po kateri kroži.

Z zadnjim poskusom ugotovijo, da kroglica pri manjši hitrosti gramofonske plošče ostane na njej, pri večji hitrosti pa odleti s plošče. Centripetalna sila, ki je usmer-jena k središču gramofonske plošče, je premajhna, da bi kroglico zadržala na plošči.


1. Gibanje40

Ker v tem primeru ni sile vrvice, je centripetalna sila kar sila lepenja. Učencem lahko povemo, da je to sila, ki deluje med ploščo in kroglico, tudi ko plošča miruje. Kadar neko telo zavija v ovinek, na primer kolesar, je sila trenja usmerjena proti središču ovinka in jo imenujemo centripetalna sila.

Raziskovalno učenje končamo s poročanjem skupin o eksperimentalnem delu in pred stavitvi zanimivosti o kroženju v vsakdanjem življenju. Priporočamo, da učitelj pre gleda vsebino domačega dela in izbere ustrezne naloge oziroma predstavitve.

Za uporabo pri uri so primerni fizleti:poglavje 3: Kinematika v dveh dimenzijah, predstavitev 6.5: Kroženje raziskava 3.6: Enakomerno kroženje predstavitev 3.6: Kroženje in gibanje, ki to ni

Za utrjevanje in preverjanje usvojene snovi so primerne naloge v delovnem zvezku na strani 19 in naloge v učbeniku na strani 32.


Energija 2 Energija 24242

Splošna pojasnila

Osrednja tema pouka fizike v osnovni šoli je energijski zakon. Glavnino osnovnih poj mov smo obravnavali v osmem razredu, v devetem razredu pa jih nadgradimo in dopolnimo s pojmom električno delo, tako da v energijskem zakonu A + Q = DW pod pojmom delo razumemo mehansko in električno delo.

Energija je odvisna od stanja telesa. Spremembo kinetične energije opazovanega telesa prepoznamo po spremembi hitrosti, sprememba temperature je eden od ka-zalcev spremembe notranje energije telesa, sprememba potencialne energije pa je povezana s spremembo lege telesa v smeri proč od površja Zemlje ali k njemu. Definiramo, da ima dvignjeno telo potencialno energijo. Ni opaziti, da bi zaboj, dvig-njen na polico, imel energijo ali da bi se mu energija zmanjšala, ko ga preložimo s police na tla. Da ima energijo, se pokaže šele, ko pade s police in povzroči škodo.

V devetem razredu najprej ponovimo najpomembnejša spoznanja, ki smo jih pri do-bili v osmem razredu: oblike energije, načine za prepoznavanje energijskih spre-memb, spreminjanje energije z delom in s toploto, pretvarjanje in ohranjanje ener-gije ter energijski zakon.

Znanje o kinetični energiji nadgradimo s spoznanji iz poglavja o gibanju. Semikvanti-tativno zvezo med maso, hitrostjo in kinetično energijo prevedemo v kvantitativno. Osnova vseh izrekov o energiji je izrek o kinetični energiji. Izhaja iz drugega New-to novega zakona in je izjemen, saj upošteva vse sile, ki delujejo na opazovano telo. Definiran je kot delo rezultante sil, ki povzroči spremembo kinetične energije.

Potencialno energijo obravnavamo še enkrat. Enačbo DWp = mgh vpeljemo kot pred-pis. Potem ko povemo, da je sila, ki enakomerno dviga telo, v ravnovesju s težo, in jo računamo F = mg, teže ne omenjamo več, saj telo pridobi potencialno energijo z de-lom drugih sil in ne z delom teže. V vseh obravnavanih primerih poudarimo, da telesu zvečamo potencialno energijo z delom. Tudi pri spuščanju in padanju teles shajamo brez dela teže. Razmislimo, koliko dela je treba opraviti za povečanje po-tencialne energije, pri dvigu telesa z nižjega na višji nivo. Za prav toliko se bo ener-gija zmanjšala med padanjem ali spuščanjem z višjega na nižji nivo.

Obravnavamo še izrek o kinetični in potencialni energiji. Spremembo potencialne ener gije v primerjavi z delom teže obravnavamo kot dodatek k osnovni razlagi in od učencev ne zahtevamo, da to znanje usvojijo.

Že v uvodni uri ponovimo energijski zakon in zakon o ohranitvi energije in ju tudi v naslednjih urah uporabljamo pri reševanju nalog.

02 energija.indd 4202 energija.indd 42 10/28/2005 10:06:3310/28/2005 10:06:33

2. Energija43




Učna enota

17. 1. 2.1 Ponovimo o energiji

18. 2. 2.2 Kinetična energija

19. 3. 2.3 Potencialna energija




2. Energija44

2.1 Ponovimo o energiji


Ponovi in utrdi znanje, pridobljeno pri obravnavi poglavij o delu in energiji ter temperaturi, notranji energiji in toploti.

1 Ve, katero obliko energije lahko ima telo.

2 Ve, po čem prepoznamo spremembo posamezne oblike energije.

3Ve, da je energijska sprememba enaka opravljenemu delu oziroma prejeti ali oddani toploti; ali vsoti obeh.

4 Ve, da energijo, delo in toploto izražamo v J.

5 Zna izračunati delo.

6 Pozna energijski zakon in ga uporablja pri reševanju nalog.

7 Ve, da se energija v zaprtem sistemu ohranja in da zanj velja zakon o ohranitvi energije.

V uvodu ure predstavimo vsebino poglavja, v katerem bomo najprej ob miselnem vzorcu ponovili o delu, toploti in oblikah energije, v naslednjih urah pa znanje nad-gradili s spoznanji o gibanju. Miselni vzorec lahko pripravimo v elektronski obliki, lahko uporabimo plakat, ki smo ga naredili v osmem razredu, lahko sproti nastaja na tabli ali plakatu, lahko pa učencem razdelimo kopije prikazanega vzorca.

Med ponavljanjem rešujemo naloge iz delovnega zvezka. Primerne so naloge 1, 2, 5, 7, 8 na straneh 21 in 22.

Za domačo nalogo sta primerni nalogi iz učbenika na strani 34.


2. Energija45

OBLIKE ENERGIJE

• kinetična Wk• potencialna Wp• prožnostna Wpr• notranja Wn

DELO A [J]

• sila F• pot s• sila, vzporedna s potjo A = Fs

ENERGIJA W [J]

• spreminja se z delom in toploto• pretvarja se iz ene oblike v drugo• v zaprtem sistemu se ohranja

Izrek o kinetični energijiA = DWk

• A je delo rezultante sil, ki delujejo na telo

Izrek o kinetični in potencialni energijiA = DWk + DWp

• A je delo vseh sil brez teže

Energijski zakonA + Q = DW

• A je delo vseh sil brez teže• DW = DWk + DWpr + DWn + DWp

Zakon o ohranitvi energijeDW = 0

• v zaprtem sistemu se energija ohranja• telo ne izmenjuje z okolico dela in toplote

TOPLOTA Q [J]

• masa m• specifična toplota c• sprememba temperature DT

Q = m c DT


2. Energija46


Št. standarda

1. Naštej oblike energije, ki smo jih obravnavali. M 1

2. Katera oblika energije se telesu spreminja, če se telo:a) ohlaja,b) zaustavlja,c) vzpenja,č) sproži?

T 2

3. Kaj pomeni sprememba energije?Zaradi česa se telesu spremeni energija?

M 3

4. V trditev vstavi ustrezno obliko energije in odgovori na vprašanje.Kaj se zgodi z energijo zraka, ko se le-ta segreje z 19 °C na 22 °C?

M 3

5. Oče bo s sekiro razklal poleno. Opazujemo sekiro, ki se giblje proti polenu.a) Katere energije ima sekira največ, ko je tik nad polenom?b) Kako je pridobila to energijo?

M 3

6. S katero enoto izrazimo energijo? Kateri količini še izražamo z isto enoto? M 4

7. Od česa je odvisno delo?Koliko dela opraviš, ko dvigneš 10 N težko košaro 0,5 m visoko?Koliko dela opraviš, ko to košaro prestaviš po vodoravni podlagi 0,5 m daleč? Pojasni odgovor.

T 5

8. Povej energijski zakon in ga zapiši z enačbo, nato poišči zglede za naslednje naloge.a) Navedi primer, za katerega velja enačba A = ∆Wp.b) Navedi primer, za katerega velja enačba Q = ∆Wn.c) Navedi primer, za katerega velja enačba A = ∆Wn.č) Navedi primer, za katerega velja enačba A = ∆Wk

+ ∆Wp.

V 6

9. Pojasni, kaj pomeni trditev: Energija se v zaprtem sistemu ohranja.Izberi enačbo, s katero bi zapisal to trditev.a) A = ∆Wk

+ ∆Wpb) ∆W = 0c) A + Q = 0č) A = ∆W

T 7

10. Žoga, ki pada proti tlom, je imela v najvišji legi 20 J potencialne energije. Koliko kinetične energije ima tik pred tlemi, če zanjo velja zakon o ohranitvi energije? Pojasni. Enačbo zapiši še tako, da boš uporabil imeni obeh energij.

T 7

11. Konzerva, ki je do treh četrtin napolnjena s peskom, se kotali po klancu navzdol. Na vrhu klanca ima 9 J potencialne energije, ob vznožju klanca pa 6 J kinetične in za 3 J več notranje energije. Ali za ta primer velja enačba ∆W = 0? Odgovor pojasni.

T 7


2. Energija47

2.2 Kinetična energija


Zna izračunati kinetično

energijo Wk = mv2

2 .

1 Ve, da z izrekom o kinetični energiji izrazimo delo rezultante vseh sil, ki delujejo na telo.

2Zna izračunati kinetično energijo po enačbi

Wk = mv2

2 .

3 Razume odvisnost Wk od mase, pa tudi od hitrosti.

4 Zna uporabiti enačbo Wk = mv2

2 za računanje mase in hitrosti.

Učence motiviramo z zgledi iz življenja. Pogovor napeljemo na prometno varnost, posledice prometnih nesreč in omejitev hitrosti.Nadaljujemo z miselnim poskusom, ki je opisan v učbeniku, in ga spremljamo s fizi-kalno risbo.

1. Blaž potiska voziček s silo FB.

FR = 0

m v1 Wk1

2. Blažu, ki še vedno vleče s silo FB, pomaga Nejc s silo FN.

FR = FN

m v2 Wk2

v1 se poveča na v

2.

Wk1 se poveča na Wk2

.

Sprememba kinetične energije vozička je enaka delu rezultante sil, ki delujejo na voziček: Wk2

– Wk1 = A.

Rezultanta sil pa je enaka sili Nejca, zato je delo, ki ga je opravil, enako spremembi kinetične energije: A = DWk.

To delo in s tem kinetično energijo bi lahko računali po enačbi A = Fs. Ker pa se vozi-ček giblje enakomerno pospešeno, lahko silo izrazimo z maso in pospeškom, pot

pa s časom in pospeškom. Zapišemo obe enačbi: F = ma, s = a2 t2 in ju vstavimo

v enačbo A = Fs. Uredimo zapis in dobimo A = mv2

2 . Ker se z delom povečujeta

hitrost in kinetična energija, računamo kinetično energijo po enačbi Wk = mv2

2 . Za


2. Energija48

sposobnejše učence in za dodatno delo je izpeljava enačbe, s katero zapišemo izrek o kinetični energiji, podana v učbeniku na zeleni podlagi na strani 35.

Kinetično energijo izračunamo po zgledu na strani 36. Primerni sta nalogi 2 in 3 v učbeniku na strani 37. Ob reševanju naloge povemo, kako enoto za delo izrazimo z osnovnimi enotami. Rešimo še kakšno zahtevnejšo nalogo. Poleg rešenega pri-mera v učbeniku na strani 36 so takšne še: naloga 4 v učbeniku na strani 37 ter nalogi 13 in 15 v delovnem zvezku na straneh 23 in 24. V 4. in 15. nalogi moramo izraziti hitrost iz osnovne enačbe za energijo.

Za domače delo naj vsaj sposobnejši učenci rešijo nalogo 14 v delovnem zvezku na strani 23.


Št. standarda

12. Kinetična energija puščice je na začetku 0, ko pa puščica zapusti tetivo, ima 3 J kinetične energije.Uporabi izrek o kinetični energiji in z energijskega vidika pojasni dogodek. Izrek zapiši z enačbo.

T 1

13. Krogla za kegljanje zadene keglje in jih nekaj podre.Uporabi izrek o kinetični energiji in z energijskega vidika pojasni dogodek. Izrek zapiši z enačbo.

T 1

14 Krogla z maso 10 kg se kotali s hitrostjo 2 ms .

Kinetična energija krogle je 10 J, 20 J ali 40 J. Izberi pravilno vrednost in pojasni izbor.

V 2

15. Od česa je odvisna kinetična energija opazovanega telesa?Dopolni trditvi:Telo z 2-krat, 5-krat, 10-krat večjo maso ima … kinetično energijo.Telo z 2-krat, 5-krat, 10-krat večjo hitrostjo ima … kinetično energijo.

V 3

16. Zapiši enačbo za računanje kinetične energije.a) Iz enačbe izrazi maso telesa.b) Iz enačbe izrazi hitrost telesa.

V 4


2. Energija49

2.3 Potencialna energija


Izračuna delo, ki je potrebno za spremembo potencialne energije, po zapisu A = mgDh.

1Ve, da je potencialna energija odvisna od dela, ki ga opravimo pri enakomernem dviganju, in jo zna izračunati po enačbi ∆Wp = mgh.

2Zna v nalogah uporabljati izrek o kinetični in potencialni energiji ter zakon o ohranitvi energije.

Najprej odgovorimo na vprašanje, zakaj smo vpeljali potencialno energijo. Pono-vimo: telesa jo imajo, kadar so dvignjena nad površje Zemlje. Da imajo energijo, se pokaže, ko padejo na tla in povzročijo škodo. Učenci zagotovo poznajo takšne pri-mere in jih naj navedejo.

Znanje o potencialni energiji ponovimo in dopolnimo ob reševanju nalog. Najprej z nalogo 4 na strani 40 iz učbenika ponovimo o vplivu smeri gibanja na spremembo potencialne energije. Razgovor dopolnimo z vprašanjem, ali na spremembo poten-cialne energije vpliva prenos žoge za nekaj metrov proč od police, preden jo Andrej vrže v zrak. Ne pozabimo izbrati lege, v kateri je potencialna energija žoge nič.

Ob reševanju naloge 2 iz učbenika na strani 40 poudarimo, da je zvečanje poten-cialne energije enako delu, ki ga opravimo pri enakomernem dviganju. Določimo silo rok, ki je potrebna za dviganje, ter na pamet izračunamo delo, in s tem spre-membo potencialne energije. Nato učencem povemo, da za računanje spremembe potencialne energije kovčka in drugih teles velja enačba: DWp = mgh. Ker je sila rok, F v ravnovesju s težo kovčka, jo zapišemo tako: F = mg.

Telesom se med dviganjem lahko spreminja tudi kinetična energija. To se zgodi, če telo dvigamo s silo, ki je večja od teže telesa. Rešimo zgled v učbeniku na strani 39 in več pozornosti posvetimo drugemu delu naloge, ko Miha dviga vedro. Ker je rezultanta sil na vedro 20 N, se vedru pri dvigu za 2 m poveča kinetična energija za 40 J. Sprememba potencialne energije pa je enaka kot takrat, ko vedro dviga Bošt-jan. Pri delu, ki ga opravi Miha, gre za spremembo kinetične in potencialne ener-gije: A = DWk + DWp.

Razumevanje izreka o kinetični in potencialni energiji lahko preverimo še z reševa-njem naloge 5, ki je v učbeniku na strani 40.

Kako določimo spremembo potencialne energije telesa, ki pada, se pogovorimo ob nalogi 3 v učbeniku na strani 40. Po dogovoru je potencialna energija opeke na tleh nič, na zidarskem odru pa je večja za opravljeno delo. Po enačbi DWp = mgh izra-čunamo potencialno energijo, ki jo ima opeka na zidarskem odru. Pri padanju se zmanjšuje potencialna energija in narašča kinetična, velja zakon o ohranitvi ener-gije: DWk + DWp = 0. Opeka pri teptanju zemlje opravi delo, ki je enako spremembi kinetične energije. Spremembe notranje energije ne upoštevamo.

Za razumevanje naloge 6 iz učbenika na strani 40 je potreben razgovor ob skici vod-njaka. Dno vodnjaka izberemo za mesto, kjer je potencialna energija kamna in lesa


2. Energija50

nič. Če je pa potencialna energija nič na tleh, kjer stoji Rok, sta odgovora na vpra-šanji b in c: manjša za 4,5 J.

Osnovno razlago potencialne energije lahko opravimo brez vključevanja dela teže. Na zeleni podlagi je v učbeniku na strani 39 opisan primer vpeljave negativnega in pozitivnega dela teže, pod njim pa razlaga izreka o kinetični in potencialni energiji. Z obojim bomo nadgradili pojem potencialne energije le, če to dovoljujejo sposob-nosti učencev v oddelku.

Za domače delo si naj učenci izberejo naloge iz delovnega zvezka na straneh 25, 26 in 27 po sposobnosti ali delavoljnosti. Manj zahtevne so naloge: 19, 20 in 22. Zanimivi sta nalogi 21 in 26. Učenci, ki si ju bodo izbrali, ju lahko predstavijo kot malo raziskavo.


Št. standarda

17. Na 1 m visoko polico odložiš šolsko torbo, ki tehta 8 kg (škatlo z drobnarijami, ki tehta 2 kg, cvetlični lonček, ki tehta 3 kg). Določi spremembo potencialne energije telesa.

M 1

18. Zaboj z maso 10 kg prestaviš z višine 0,5 m na tla. Določi spremembo potencialne energije zaboja.

M 1

19. V vsakem od naštetih dogodkov je podčrtano opazovano telo. Ugotovi, katere oblike energije so se telesu spremenile. Primerjaj spremembo energije z opravljenim delom.a) Voznik dvigne avtomobil z ročno dvigalko, da bo zamenjal kolo.b) Žogo udariš, da odleti poševno navzgor. Opazuješ jo, dokler je v stiku

z roko.c) Cev za kanalizacijo spuščajo počasi v jarek.č) Ko je otrok, ki se guga na gugalnici, v najvišji legi, ga oče z vso silo odrine.

V 2

20. Klado vlečeš po gladkem klancu navzgor, da se giblje pospešeno. Na vrhu klanca ima 2 J kinetične energije in 3 J potencialne energije glede na začetno lego.a) Koliko J dela opraviš?b) Zapiši enačbo, ki ustreza opisanemu dogodku.c) Imenuj sile, ki delujejo na klado, in določi smeri delovanja teh sil.č) S kolikšno silo vlečeš, če je klanec dolg 1 m?

V 2

21. Igralec golfa bo s palico udaril žogico. Opazujemo palico.a) Opiši spremembo energije pri dviganju palice.b) Opiši, kaj se dogaja z energijo palice, ko igralec zamahne z njo

proti žogici.c) Po velikosti primerjaj kinetično energijo palice tik pred udarcem

s potencialno energijo palice v najvišji točki in povej, zakaj je tako.č) Energijsko spremembo zapiši z enačbo.

V 2


2. Energija51

2.4 Utrjevanje in preverjanje znanja

Ura je namenjena utrjevanju snovi o gibanju in energiji. Lahko jo izvedemo kot tek-mo vanje med skupinami učencev. V ta namen pripravimo prosojnico, na katero na-piše mo pridobljene pojme in enačbe, ki smo jih uporabljali pri reševanju nalog, ter na ri šemo značilne grafe. Učenci pojasnijo pojme in povedo, kaj predstavlja posame-zen graf. Ob tem izbirajo ustrezne enačbe. Na primer: pojasnijo pojem pospešek, izberejo ustrezen graf in enačbo za računanje pospeška ter povedo, kateri količini moramo poznati, da ga lahko izračunamo. Povedo še enoto za pospešek.

Pisne naloge za utrjevanje znanja rešijo doma. Poleg nalog jim damo tudi rešitve, da lahko preverijo pravilnost rezultatov.

2.5 Ocenjevanje znanja


Ocenjevalna lestvica

Odstotki Ocenado 39,9 % nzd (1)40–54,9 % zd (2)55–69,9 % db (3)70–84,9 % pdb (4)nad 85 % odl (5)

Naloge za pisno preverjanje znanja

GIBANJE, ENERGIJA

Število doseženih točk: 54

1 V opisu dogodka je opazovano telo podčrtano. Iz njegove okolice izberi telo, 4glede na katero miruje, in telo, glede na katero se giblje.

Dogodek Miruje glede na … Se giblje glede na …

Potnik sedi v avtobusu, ki pelje iz Ljubljane v Piran.

Miha kolesari s čelado na glavi.

Pilot usmerja letalo proti letališču.

Janez se pelje s pletno na Blejski otok.

2 Opiši gibanje glede na tir in glede na spremembo hitrosti: 4

a) vzlet rakete

b) padanje padalca z odprtim padalom

c) gibanje konice sekundnega kazalca na uri

č) ustavljanje avtomobila pred prehodom za pešce

3 Kolesar prevozi v dveh urah 36 km dolgo pot. Giblje se enakomerno. 3

a) S kolikšno hitrostjo se giblje? Hitrost je kmh = m

s .

b) V kolikšnem času prevozi 34 poti in koliko km je to? t = , s =


4 Voziček se giblje s hitrostjo 5 ms . 3

a) Izpolni preglednico in nariši graf, ki kaže odvisnost poti od časa v prvih 5 sekundah gibanja.

t [s] s [m]

b) Kolikšno razdaljo prevozi v tretji sekundi? s3 =

5 Narisani grafi kažejo odvisnost poti od časa oziroma hitrosti od časa. 4Kakšno je gibanje telesa glede na graf, ki mu pripada?

A B C Č

graf A:

graf B:

graf C:

graf Č:

6 Motorist spelje in po 3 sekundah enakomerno pospešenega gibanja doseže 7hitrost 18 ms .

a) Kolikšen je pospešek gibanja?

b) Izpolni tabelo za prvih 5 sekund gibanja motorista, če je njegovo gibanje ves čas enakomerno pospešeno. Nariši še graf hitrosti v odvisnosti od časa za prvih 5 sekund gibanja.


c) Določi povprečno hitrost gibanja in jo vriši v graf.

č) V grafu v(t) ponazori prevoženo pot.

d) Izračunaj pot, ki jo prevozi motorist v prvih 5 sekundah.

e) Kdaj doseže hitrost 21 ms ?

7 Žogica je padla z balkona. Po 2,5 sekunde se je dotaknila tal. 4

a) S kolikšnim pospeškom je padala žogica?

b) Kolikšna je največja hitrost, ki jo je dosegla?

c) Kako visoko je balkon? Pri računanju uporabi pospešek.

8 Graf prikazuje odvisnost hitrosti od časa za avtomobil, ki vozi v naselju. 6

a) Izračunaj povprečno hitrost in jo vriši v graf. Uporabi ustrezno enačbo.

b) V grafu označi prevoženo pot in jo izračunaj s podatkom za povprečno hitrost.

c) Pojasni, zakaj lahko v tem primeru računaš pot s podatkom za povprečno hitrost.

č) Po katerih enačbah, ki so navedene spodaj, bi lahko izračunal prevoženo pot? Obkroži črko nad izbrano enačbo.

A B C Č D E

s = at2

2 s = vt s = vzt + Dv2 t s =

Dv2 t s = vzt s = vzt + at2

2


9 Klado z maso 5 kg vlečeš tako, da drsi po mizi premo in enakomerno proti desni. 3Gibanje klade zavira sila trenja, Ftr = 10 N.

a) Katere sile delujejo na klado? Za vsako silo napiši ime, znak in velikost, na primer:

sila vode, Fv = 70 N.

b) Nariši sile na klado in jih označi.

c) Zapiši pogoj za enakomerno gibanje klade.

10 Dopolni. 5

a) Drugi Newtonov zakon opisuje zvezo med .

b) Drugi Newtonov zakon zapišemo z enačbo: F = .

c) Izrazi v osnovnih enotah: 1 N = 1

č) Sila 5 N povzroči, da se telo z maso 10 kg giblje s pospeškom .

d) Telo se giblje enakomerno pospešeno. Sila F, ki povzroči pospešek, je

.

11 Voziček s krompirjem tehta 200 kg. Rok ga potisne 1 m daleč po vodoravni podlagi 5s povprečno silo 100 N. Trenje zanemarimo.

a) Koliko dela opravi Rok, ko potisne voziček?

b) Katera energija se vozičku med potiskanjem poveča in za koliko?

c) S kolikšno hitrostjo se giblje voziček, ko ga Rok spusti?

č) Če bi bila masa vozička le 100 kg, Rok pa bi opravil enako dela, ko bi ga potisnil, bi se voziček odpeljal:

A z dvakrat večjo hitrostjo,

B z večjo hitrostjo,

C z manjšo hitrostjo,

Č z dvakrat manjšo hitrostjo.

D Izbrano možnost pojasni.


12 Krogla z maso 4 kg se giblje s pospeškom 2 ms2 . Vsota sil, ki delujejo nanjo, je . 2

Če želimo, da se bo krogla gibala s pospeškom 0,5 ms2 , mora biti vsota sil .

13 Strešna opeka z maso 2 kg pade na tla z roba strehe, ki je 4 m od tal. 4

a) Opiši, kaj se dogaja z energijo opeke med padanjem.

b) Za koliko se opeki zmanjša potencialna energija?

c) Kolikšna je kinetična energija opeke tik pred udarcem ob tla?

č) Koliko dela opravi opeka, ko stepta zemljo?


2. Energija57

Rešitve nalog s točkovnikom

1 a) avtobus, cesto 1

b) glavo, cesto 1

c) letalo, letališče 1

č) pletno, Blejski otok 1

2 a) premo in pospešeno 1

b) premo in enakomerno 1

c) krivo in enakomerno 1

č) premo in pojemajoče 1

3 a) 18 kmh = 5 ms 1

b) 1,5 ure, 27 km 2

4 a) Izpolnjena preglednica in narisan graf 2

t [s] s [m]

0 0

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

b) 5 m 1

5 A enakomerno 1

B enakomerno pospešeno 1

C enakomerno 1

D neenakomerno 1


2. Energija58

6 a) 6 ms2 1

t [s] v [ms ]

0 0

1 6

2 12

3 18

4 24

5 30

b) izpolnjena tabela in narisan graf 2

c) 15 ms in vrisana povprečna hitrost 1

č) osenčeni trikotnik v grafu 1

d) 75 m 1

e) 3,5 s 1

7 a) 10 ms2 1

b) 25 ms 1

c) 31,25 m 2

8 a) izračunana in vrisana povprečna hitrost, vk + vz

2 , 9 ms 1

b) osenčeni trapez, 63 m 1

c) Osenčeni trapez in pravokotnik pod črto, 1ki označuje povprečno hitrost, imata enaki ploščini.

č) B, C, E 3

9 a) teža, Fg = 50 N; sila mize, Fm = 50 N; vlečna sila, Fv = 10 N; 1 sila trenja, Ftr = 10 N

b) narisane in označene sile 1

c) Fv = – Ftr ali Fg + Fm + Fv + Ftr = 0 1


2. Energija59

10 a) silo, maso in pospeškom 1

b) ma 1

c) kg

ms2 1

č) 0,5 ms2 1

d) rezultanta vseh sil na telo 1

11 a) 100 J 1

b) kinetična, 100 J 1

c) 1 ms 1

č) B 1

d) Dvakrat se poveča kvadrat hitrosti, hitrost pa le 2-krat. 1

12 a) 8 N 1

b) 2 N 1

13 a) potencialna energija se pretvarja v kinetično 1 ali potencialna energija se manjša, kinetična veča

b) 80 J 1

c) 80 J 1

č) 80 J 1


2. Energija60

Standardi, ki jih preverjamo s posameznimi nalogami

Naloga Standardi M T V

1

Ve, da je gibanje telesa spreminjanje lege glede na izbrano okolico.

Na primeru razloži gibanje oziroma mirovanje telesa glede na izbrano okolico.

2

Glede na tir gibanja loči premo in krivo gibanje.

Med navedenimi gibanji prepozna enakomerno in neenakomerno gibanje.

3

Ve, da je hitrost količnik poti in časa.

Razume zvezo med potjo, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah.

Zna pretvarjati enote za hitrost.

Ve, da je 1 ms 3,6-krat večja hitrost kakor 1 kmh .

4Zna narisati graf s(t) za enakomerno gibanje in iz njega razbrati, da je pot premo sorazmerna s časom.

5

Med navedenimi gibanji prepozna enakomerno in neenakomerno gibanje.

Zna narisati graf s(t) za enakomerno gibanje in iz njega razbrati, da je pot premo sorazmerna s časom.

Zna narisati graf v(t) za enakomerno gibanje in iz njega razbrati, da se hitrost ne spreminja s časom.

Zna narisati graf v(t) za enakomerno pospešeno gibanje in v njem grafično določiti povprečno hitrost.


2. Energija61


6

Ve, da je pospešeno gibanje, pri katerem so spremembe hitrosti v posameznih časovnih enotah enake, enakomerno pospešeno gibanje.

Opredeli meter na sekundo kvadrat, ms2 , kot enoto za pospešek.

Zna zapisati enačbo a = DvDt in izračunati pospešek.

Zna narisati graf v(t) za enakomerno pospešeno gibanje in v njem grafično določiti povprečno hitrost.

Ve, da je povprečna hitrost aritmetična sredina začetne in končne hitrosti, in jo zna izračunati.

Zna v grafu v(t) ponazoriti pot, če je začetna ali končna hitrost

enaka nič, in jo zna izračunati kot ploščino pravokotnega trikotnika

s stranicama vk in t oziroma vz in t; s = vkt2 ali s =

vzt2 .

Uporabi povprečno hitrost za računanje poti.

7

Ve, da je pospešek padanja za vsa telesa na Zemlji enak, da ga imenujemo težni pospešek, njegovo vrednost zaokrožimo na 10 m

s2 .

Razume zvezo med težnim pospeškom, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah.

Zna izračunati pot, če je dan pospešek.

8

Ve, da je povprečna hitrost pri enakomerno pospešenem gibanju aritmetična sredina začetne in končne hitrosti, in jo zna izračunati.

Zna izračunati pot kot produkt časa in povprečne hitrosti, kadar niti začetna niti končna hitrost nista enaki nič.

V grafu v(t) zna ponazoriti prevoženo pot kot ploščino trapeza pod krivuljo, jo razdeliti na pravokotnik in trikotnik ter izračunati pot kot vsoto ploščin obeh likov.

9

Ve, da se telo giblje premo in enakomerno, kadar je rezultanta zunanjih sil nič.

Imenuje sile, ki delujejo na opazovano telo, opredeli njihovo smer in velikost ter grafično in računsko določi njihovo rezultanto.


2. Energija62


10

Razume zvezo med silo, maso in pospeškom in ve, da jo imenujemo drugi Newtonov zakon.

Ve, da drugi Newtonov zakon zapišemo z enačbo F = ma.

Zna definirati silo 1 N in jo prepozna v zapisu kg

ms2.

Ve, da se telo giblje pospešeno, kadar je rezultanta zunanjih sil različna od nič .

11

Zna izračunati delo.

Ve, da z izrekom o kinetični energiji izrazimo delo rezultante vseh sil, ki delujejo na telo.

Zna uporabiti enačbo Wk = mv2

2 za računanje mase in hitrosti.

Razume odvisnost Wk od mase, pa tudi od hitrosti.

12Zna izračunati silo, ki povzroči pospešek.

Zna uporabiti enačbo F = ma za računanje mase in pospeška.

13

Ve, da je potencialna energija odvisna od dela, ki ga opravimo pri enakomernem dviganju, in jo zna izračunati po enačbi ∆Wp = mgh.

Ve, da energijo, delo in toploto izražamo v J.

Ve, da se energija v zaprtem sistemu ohranja in da zanj velja zakon o ohranitvi energije.

Skupaj21

51 %13

32 %8

17 %


Pisni preizkus znanja

GIBANJE, ENERGIJAIme in priimek:

Razred: 9. Skupina A Število doseženih točk: 39

Navodilo: Dobro preberi besedilo vsake naloge in v skrajšani obliki zapiši količine, enačbe in zakone. Zapiši tudi odgovor, ko si se prepričal, da je smiseln. Veliko uspeha in vztrajnosti pri reševanju ti želim.

1 Dopolni. 2

Avto se zaustavlja pred semaforjem. Gibanje avta je glede na hitrost

in glede na tir. Voznik miruje glede na in se giblje

glede na .

2 Marko pelje s povprečno hitrostjo 50 kmh , Franci pa s povprečno hitrostjo 20 ms . 4

Marko vozi kot Franci. Franci prevozi v 45 minutah km dolgo pot.

3 Opazujemo del potovanja z osebnim avtomobilom. Voznik vozi eno uro s hitrostjo 90 kmh , 5

pol ure počiva, nato vozi še uro in pol s hitrostjo 80 kmh .

a) Nariši graf hitrosti v odvisnosti od časa za vožnjo avtomobila.

b) V grafu v(t) označi prevoženo pot. Kolikšna je?

c) Izračunaj povprečno hitrost te vožnje.

č) Povprečno hitrost vriši v graf.


4 Motorist spelje in enakomerno pospešuje. Vsako sekundo poveča hitrost za 5 ms . 2

a) S kolikšnim pospeškom se giblje?

b) Kolikšno hitrost ima po 4 sekundah?

5 Graf prikazuje odvisnost hitrosti od časa za gibanje kolesarja? 6

a) Koliko časa opazujemo vožnjo kolesarja?

b) Kako se giblje kolesar prvih 6 sekund?

Kako se giblje zadnje 4 sekunde?

c) Z grafa odčitaj začetno hitrost vz = in končno hitrost vk = .

č) S kolikšnim pojemkom se giblje kolesar zadnje 4 sekunde?

d) Kolikšno pot prevozi kolesar v 10 sekundah?

6 Kamen spustiš z mostu v reko. Vodne gladine se dotakne po 1,8 sekunde. 5

a) Kako imenujemo pospešek, s katerim pada? Kolikšen je?

b) Kolikšna je bila začetna hitrost, vz, kamna in s kolikšno hitrostjo, vk, se dotakne vodne gladine?

vz = , vk =

c) Kako visoko nad gladino spustiš kamen?


7 Dopolni. 5

a) Voziček se giblje enakomerno pospešeno. Če rezultanto sil na voziček 2-krat, 3-krat povečamo,

se bo 2-krat, 3-krat povečal.

b) Sila 1 N povzroči, da se telo z maso 0,5 kg giblje s pospeškom .

c) Kinetična energija telesa je odvisna od: .

č) Če se plezalec povzpne na višino, ki je 2-krat, 3-krat višja od vznožja,

se mu energija poveča.

d) Opeka pade s strehe. Tik pred udarcem ob tla ima 60 J kinetične energije.

Na strehi je imela energije.

8 Kolesar se spusti po klancu s pospeškom 3 ms2 . Rezultanta sil, ki delujejo nanj, je 210 N. 2

Koliko tehtata kolesar in kolo?

9 Rudarski voziček ima maso 200 kg. Rudar ga potiska tako, da se giblje s hitrostjo 1,2 ms . 3

a) Kolikšna je kinetična energija vozička?

b) Najmanj koliko dela opravi rudar?


10 Obiralka dvigne košaro češenj najprej za 1,2 m, nato pa še za 0,6 m, 3da si jo naloži na glavo. Košara tehta 20 kg.

a) Kolikšna je sprememba potencialne energije v prvem delu dviga in kolikšna v drugem delu?

DWp1 = DWp2

=

b) Za koliko se košari zmanjša potencialna energija, ko jo obiralka odloži na tla?

∆Wp =

11 V vsakem dogodku je podčrtano opazovano telo. Poveži ga z ustrezno energijsko enačbo. 2

a) Avion vzleti z letalonosilke. 1. A = DWk

b) Košara jagod zamrzne v hladilni omari. 2. A = DWp

c) Vrečo krompirja dvignem na polico. 3. Q = DWn

4. A = DWk + DWp



GIBANJE, ENERGIJAIme in priimek:

Razred: 9. Skupina B Število doseženih točk: 39


1 Dopolni. 2

Avtobus pelje s stalno hitrostjo po ravnem delu avtoceste. Šofer glede na avtobus ,

glede na cesto pa . Glede na tir je gibanje avtobusa ,

glede na hitrost pa .

2 Jasna pelje s povprečno hitrostjo 25 ms , Andrej pa s povprečno hitrostjo 72 kmh . 4

Jasna vozi kot Andrej. Andrej bi 54 km prevozil v minutah.

3 Tomo je odkolesaril na krajši izlet. Prvo uro je vozil s hitrostjo 18 kmh , nato je pol ure počival. 5

Vožnjo je nadaljeval s hitrostjo 20 kmh in že čez pol ure zopet ustavil zaradi nevihte.

a) Nariši graf hitrosti v odvisnosti od časa za vožnjo kolesarja.

b) V grafu v(t) označi prevoženo pot. Kolikšna je?

c) Izračunaj povprečno hitrost te vožnje.

č) Povprečno hitrost vriši v graf.


4 Avtomobil pelje enakomerno pojemajoče s pojemkom 3 ms2 . 2

a) Za koliko se avtomobilu vsako sekundo zmanjša hitrost?

b) Pri kolikšni hitrosti začne zavirati, če se ustavi v 5 sekundah?

5 Graf prikazuje odvisnost hitrosti od časa za gibanje vozička. 6

a) Koliko časa opazujemo gibanje vozička?

b) Kako se giblje voziček prve 4 sekunde?

Kako se giblje zadnjih 6 sekund?

c) Z grafa odčitaj začetno hitrost vz = in končno hitrost vk = .

č) S kolikšnim pospeškom se giblje voziček prve 4 sekunde?

d) Kolikšno pot prevozi voziček v 10 sekundah?


6 Cvetlično korito zdrsne z roba terase. Na tla pade po 0,5 sekunde. 5

a) Kako imenujemo pospešek, s katerim pada? Kolikšen je?

b) Kolikšna je bila začetna hitrost korita, vz, in s kolikšno hitrostjo, vk, trešči ob tla?

vz = , vk =

c) S kolikšne višine je padlo korito?

7 Dopolni. 5

a) Voziček se giblje pospešeno. Če maso vozička pri nespremenjeni sili 2-krat, 3-krat povečamo,

se bo pospešek 2-krat, 3-krat .

b) Sila 2 N povzroči, da se telo z maso giblje s pospeškom 2 ms2 .

c) Če se telesu hitrost 2-krat, 3-krat poveča, se mu kinetična energija poveča.

č) Potencialna energija telesa je odvisna od

.

d) Škatlo dvigneš na polico in opraviš 200 J dela. Škatli se poveča energija

za .

8 Sani z maso 80 kg drsijo enakomerno pospešeno po klancu. Rezultanta sil 2

na sani je 60 N. S kolikšnim pospeškom drsijo sani po klancu?

9 Trgovka potiska 30 kg težek voziček po trgovini. Voziček se giblje s hitrostjo 0,8 ms . 3

a) Kolikšna je kinetična energija vozička?

b) Najmanj koliko dela opravi trgovka?


10 Obiralec marelic dvigne zaboj najprej za 1 m, nato pa še za 0,7 m, da ga položi 3na prikolico. Zaboj tehta 15 kg.

a) Kolikšna je sprememba potencialne energije v prvem delu dviga in kolikšna v drugem delu?

DWp1 = DWp2

=

b) Za koliko se zaboju zmanjša potencialna energija, ko ga delavec v skladišču odloži

s prikolice na tla? DWp =

11 V vsakem dogodku je podčrtano opazovano telo. Poveži ga z ustrezno energijsko enačbo. 2

a) Igralec golfa udari žogico, da se odkotali proti jamici. 1. Q = DWn

b) Voda v bazenu se je ohladila. 2. A = DWk + DWp

c) Dvigalo odpelje iz pritličja v drugo nadstropje. 3. A = DWk

4. A = DWp


2. Energija71


Skupina A

1 neenakomerno ali pojemajoče, premo; avto, cesto 2

Trije pravilni odgovori in nič napačnih odgovorov 1

Dva napačna odgovora 0

2 počasneje 2

Odgovor brez računa 1

54 2

3 a) graf v(t) 1

b) Pobarvana pravokotnika ali vpisana znaka s1 in s

2 1

210 km 1

c) 70 kmh 1

č) Vrisana povprečna hitrost 1

4 a) 5 ms2 1

b) 20 ms 1

5 a) 10 s 1

b) enakomerno, enakomerno pospešeno ali pojemajoče 1

c) 5 ms ; 0 1

č) 1,25 ms2 1

d) 40 m 2

samo s1 ali s

2 1


2. Energija72

6 a) težni ali gravitacijski; 10 ms2 1

b) 0; 18 ms 1

c) 16,2 m 2

Pravilno izbrana enačba, napačen rezultat 1

7 a) pospešek 1

b) 2 ms2

1

c) mase in hitrosti 1

č) potencialna; 2-krat, 3-krat 1

Samo polovica odgovora 0,5

d) 60 J potencialne 1


8 70 kg 2

Račun brez okrajšanih enot 1

9 a) 144 J 2

Račun brez enot 1

b) 144 J 1

10 a) 240 J; 120 J 2

b) 360 J 1

11 a) 4

b) 3

c) 2

Trije pravilni odgovori 2

Dva pravilna odgovora in nič napačnih odgovorov 1



2. Energija73

Skupina B

1 miruje, se giblje; premo, enakomerno 2

Trije pravilni odgovori in nič napačnih odgovorov 1


2 hitreje 2

Odgovor brez računa 1

45 2

3 a) graf v(t) 1

b) Pobarvana pravokotnika ali vpisana znaka s1 in s

2 1

28 km 1

c) 14 kmh 1

č) Vrisana povprečna hitrost 1

4 a) 3 ms 1

b) 15 ms 1

5 a) 10 s 1

b) enakomerno pospešeno, enakomerno 1

c) 0; 2 ms 1

č) 0,5 ms2 1

d) 16 m 2

Samo s1 ali s

2 1


2. Energija74

6 a) težni ali gravitacijski; 10 ms2 1

b) 0; 5 ms 1

c) 1,25 m 1

7 a) zmanjšal 1

b) 1 kg 1

c) 4-krat, 9-krat 1

č) mase telesa, težnega pospeška in višinske razlike ali m, g, h 1ali teže telesa in višinske razlike

Samo dve količini od treh 0,5

d) potencialna, 200 J 1


8 a) 0,75 ms2 2

Račun brez enot 1

9 a) 9,6 J 1

b) 9,6 J 1

10 a) 150 J; 105 J 2

b) 255 J 1

11 a) 3

b) 1

c) 2

Trije pravilni odgovori 2

Dva pravilna odgovora in nič napačnih odgovorov 1



2. Energija75

Standardi, ki jih preverjamo s posameznimi nalogami v pisnem preverjanju znanja


1

Ve, da se telesa gibljejo, ko spreminjajo lego glede na izbrano okolico.

Na primeru razloži gibanje oziroma mirovanje telesa glede na izbrano okolico.

Glede na tir gibanja loči premo in krivo gibanje.

2

Ve, da je hitrost količnik poti in časa.

Razume zvezo med potjo, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah

Zna pretvarjati enote za hitrost.

Ve, da je 1 ms 3,6-krat večja hitrost kot 1 kmh .

3

Ve, da je mersko število ploščine pod grafom v(t) enako merskemu številu poti.

Zna odčitati podatke iz grafa in jih uporabiti pri računanju hitrosti in poti.

Razlikuje pojma trenutna in povprečna hitrost.


4

Ve, da je pospešeno gibanje, pri katerem so spremembe hitrosti v enakih časovnih enotah enake, enakomerno pospešeno gibanje.

Razume, da je sprememba hitrosti v časovni enoti pospešek.

Opredeli ms2 kot enoto za pospešek.

Razume zvezo med pospeškom, hitrostjo in časom ter jo uporablja pri računanju hitrosti, Dv = a Dt.

Pove, da ima telo pri enakomernem zaustavljanju ali zaviranju negativni pospešek ali pojemek.


2. Energija76


5


Ve, da je pospešeno gibanje, pri katerem so spremembe hitrosti v enakih časovnih enotah enake, enakomerno pospešeno gibanje.

Razume pojma začetna in končna hitrost.

Zna zapisati enačbo a = DvDt in izračunati pospešek.

V grafu v(t) zna ponazoriti prevoženo pot kot ploš~ino trapeza pod krivuljo, jo razdeliti na pravokotnik in trikotnik ter izra~unati pot kot vsoto ploš~in obeh likov.

Zna uporabiti ena~bo s = vzt + at2

2 .

6

Ve, da je pospešek padanja za vsa telesa na Zemlji enak, da ga imenujemo težni pospešek, njegovo vrednost zaokrožimo

na 10 ms2 .

Razume zvezo med težnim pospeškom, hitrostjo in časom ter jo uporablja v računskih nalogah.

Zna izračunati pot, če je dan pospešek.

7

Razume, da je pospešek telesa premo sorazmeren s silo, ki deluje na telo.

Razume, da je pospešek telesa obratno sorazmeren z maso telesa.

Razume zvezo med silo, maso in pospeškom in ve, da jo imenujemo drugi Newtonov zakon.

Ve, katero obliko energije lahko ima telo.

Razume odvisnost Wk od mase in tudi od hitrosti.

Ve, da je potencialna energija odvisna od dela, ki ga opravimo pri enakomernem dviganju, in jo zna izračunati po enačbi DWp = mgh.

Ve, da se energija v zaprtem sistemu ohranja in da zanjo velja zakon o ohranitvi energije.

8

Zna izračunati silo, ki povzroči pospešek.

Zna uporabiti enačbo FR = ma za računanje mase in pospeška.

Zna definirati enoto za silo 1 N in jo prepozna v zapisu kgms2 .


2. Energija77


9

Ve, da energijo, delo in toploto izražamo v J.

Ve, da z izrekom o kinetični energiji izrazimo delo rezultante vseh sil, ki delujejo na telo.

Zna izračunati kinetično energijo po enačbi Wk = mv2

2 .

10Ve, da je potencialna energija odvisna od dela, ki ga opravimo pri enakomernem dviganju, in jo zna izračunati po enačbi DWp = mgh.

11

Ve, po čem prepoznamo spremembo posamezne oblike energije.

Ve, da je energijska sprememba enaka opravljenemu delu oziroma prejeti ali oddani toploti, ali vsoti obeh.

Ve, da se energija v zaprtem sistemu ohranja in da zanjo velja zakon o ohranitvi energije.

Skupaj21

50 %12

29 %9

21 %


Pogled v vesolje 3 Pogled v vesolje 37878

Splošna pojasnila

Poglavje o vesolju je za učence izredno zanimivo. Nekateri že marsikaj vedo in bodo svoje védenje še dopolnili, nekaterim pa je večina stvari neznana. Nekaj znanja o gi-banju Zemlje okrog Sonca pridobijo pri geografiji v sedmem razredu, o gravitacijski sili Zemlje in medsebojnem delovanju teles pa smo se učili pri fiziki. To znanje bomo osvežili in razširili z gravitacijskim zakonom. Izračunali bomo gravitacijsko silo med dvema nebesnima telesoma in pri tem ponovili računanje s potencami.

Predlagamo izvedbo naravoslovnega dne za opazovanje Lune, planetov, najsvet-lejših zvezd, najlepših ozvezdij in orientacijo po Severnici. Če nimamo na voljo tele-sko pa, se dogovorimo z enim od ponudnikov na trgu, da nam tak dan organizira. Na naravoslovnem dnevu lahko učenci izvedejo opazovalne vaje, ki so v delovnem zvez-ku na straneh 82 in 83. Ob pripravah na naravoslovni dan lahko učencem poka-žemo tudi različne zvezdne karte, tudi tiste, ki so na voljo na internetu.

Snov tega poglavja lahko obravnavamo na več načinov. Lahko jo predstavijo učenci z referati, ki jih pripravijo doma, lahko jo podajamo sami, za nekatere teme lahko organiziramo skupinsko delo, ki mu sledi poročanje. Primer izvedbe takšne ure je v prilogi št. 2 na strani 204. V priročniku je za vse ure predlagana frontalna oblika dela.

Teme referatov razdelimo dva do tri tedne pred predvidenim nastopom. Učencem predlagamo ustrezno literaturo in jim pomagamo z nasvetom o obsegu naloge, sli-kovnem gradivu, načinu predstavitve … Nekaj dni pred izvedbo referata pregledamo in korigiramo pripravljeno vsebino. Po vsakem izvedenem referatu naredimo po-vzetek, poudarimo ključne pojme in opise omenjenih pojavov. Pripravo in izvedbo referata ocenimo.

Predlogi naslovov za referateŠtevilke v oglatih oklepajih pomenijo številko vira.

1. Mezopotamija, Grčija (Tales, Aristotel, Aleksandrijska šola, Hiparh, Ptolemej [7]

2. Srednji vek, arabski astronomi, Kopernik, Galilei, Huygens, Newton, 19. in 20. stoletje [7], [8], [11]

3. Merjenje časa, sončev in zvezdni dan [4] 4. Koledar [4] 5. Merjenje razdalj v astronomiji (astronomska enota, svetlobno leto,

parsek) [10] 6. Isaac Newton in gravitacijski zakon [4], [11] 7. Zemeljsko gravitacijsko polje [4] 8. Izračun gravitacijske sile med Zemljo in Luno 9. Povprečna hitrost Zemlje in Lune pri gibanju okoli Sonca10. Kozmične hitrosti [4]11. Johannes Kepler in njegovi zakoni o gibanju planetov [4]12. Osončje: teorija o nastanku, objekti v Osončju, položaj v Galaksiji [9], [15]

03 vesolje.indd 7803 vesolje.indd 78 10/28/2005 10:48:0110/28/2005 10:48:01

3. Pogled v vesolje79

13. Osončje: od kod imena planetov in nekaterih njihovih lun, znaki za planete, ime vsaj dveh asteroidov [9], [5]

14. Konfiguracija planetov [4]15. Luna: mene, mrki, okultacija [2], [14]16. Vesolje: nastanek, širjenje in velikost [6], [9], [12] 17. Galaksije, jate galaksij [14], [12]18. Življenjska pot zvezde, supernova [14], [12]19. Črne luknje [9], [12], [14]20. Ozvezdja severnega neba in orientacija [9], [2], [1], [3]21. Magnituda, 10 najsvetlejših zvezd severnega neba [9], [13]

Literatura

[1] Prosen, Marjan: Mala astronomija, Math 1993 [2] Prosen, Marjan: Orientacija, Math 1991 [3] Prosen, Marjan: Prvi stik z vesoljem, DZS 1984 [4] Avsec, France in Prosen, Marjan: Astronomija – učbenik za srednje šole,

DMFA 1989 [5] Prosen, Marjan: Imena nebesnih teles, Jutro 2003 [6] Henbest, Nigel: Vesolje v eksploziji, Globus Zagreb 1983 [7] Milanković, Milutin: Kratka zgodovina astronomije, 1. del, DMFA 1984 [8] Ševarlić, Branislav M.: Kratka zgodovina astronomije, 2. del DMFA 1986 [9] Velika ilustrirana enciklopedija: Nebo in zvezde, Mladinska knjiga 1983[10] Strnad, Janez: Svet merjenj, DZS 2001[11] Strnad, Janez: Fiziki, M & N 1995[12] Zwitter, Tomaž: Pot skozi vesolje, Modrijan 2002[13] Presekova zvezdna karta, Presek VIII, št. 6 1980/81[14] Spika, mesečna revija, izhaja od 1993 dalje[15] Oxfordova enciklopedija astronomije, DZS 1999Naše nebo – efemeride, DMFArazni leksikoni in enciklopedije

Spletni naslovi

http://users.volja.net/k4fg0152/devetplanetov/http://sl.wikipedia.org/wiki/Planethttp://www.kvarkadabra.net/links.php?category=astronomijahttp://slo-astro.lmbitea.si/internet-slo.htmlhttp://www.m45astro.com/o_vesolju.htmhttp://www.geocities.com/jurmanboj/zabava/vesolje-seznam.htmlhttp://lizika.pfmb.uni-mb.si/observatorij/gradiva/sem20040205.htmlhttp://baza.svarog.org/predmet/astronomija/

Za naravoslovni dan

http://www.opazovanje.com/ http://lizika.pfmb.uni-mb.si/observatorij/

Spletni naslovi z zvezdnimi kartami

http://www.heavens-above.com/http://www.wunderground.com/sky/ShowS k y . a s p ? T h e L a t = 4 6 . 2 2 0 0 0 1 2 2 & T h e L o n = 1 4 . 4

(za Ljubljano)






Učna enota

22. 1. 3.1 Gravitacijska sila

23. 2. 3.2 O vesolju

24. 3. 3.3 Planeti in druga telesa v Osončju

25. 4. 3.4 Gibanje Zemlje in Lune

26. 5. 3.5 Zgodovina astronomije




3.1 Gravitacijska sila


Pove, da med dvema telesoma deluje privlačna sila.

1 *Ve, da telesa delujejo druga na drugo vzajemno.

2 Ve, da med telesi deluje privlačna sila – gravitacijska sila.

3*Ve, da na telesa v okolici Zemlje deluje gravitacij-ska sila, imenujemo jo teža, ki se z oddaljevanjem od zemeljskega površja zmanjšuje.

4 Ve, da je privlačna sila med telesoma odvisna od njune mase.

5 Ve, da se gravitacijska sila z oddaljenostjo teles manjša.

6Zna poiskati podatke o masi izbranih teles in razdalje med njunima središčema ter izračunati gravitacijsko silo med njima.

7 Zna pojasniti prvo kozmično hitrost in pove, kolikšna je.

*Standarda, označena z zvezdico, so učenci usvojili v osmem razredu.

Za motivacijo povemo anekdoto o Newtonu in jabolku. Nato vpeljemo gravitacijsko silo kot naravno dejstvo, ki ne velja samo za Zemljo in telesa v njeni bližnji okolici, ampak za vsa telesa. Razložimo odvisnost sile od mas obeh teles in od njune razda-lje ter za zgled izračunamo gravitacijsko silo med Zemljo in Luno. Sili grafično pred-stavimo in opišemo: delujeta na daljavo, sta prostorsko porazdeljeni, zato sta njuni prijemališči v težišču, in sta nasprotno enaki.

Učencem lahko pokažemo, kako združimo drugi Newtonov zakon in gravitacijski zakon. Privlačno silo med Zemljo in telesom na njenem površju, ki jo že znamo izra-čunati kot težo po enačbi F = mg, lahko izrazimo tudi po gravitacijskem zakonu. Ko obe enačbi izenačimo in izrazimo gravitacijski pospešek, dobimo odvisnost zemelj-

skega gravitacijskega pospeška od razdalje, g = kmZrz

2 . Zemeljski gravitacijski pospe-šek se z oddaljevanjem od zemeljskega površja zmanjšuje s kvadratom razdalje. Na

razdalji, kjer kroži Luna, znaša le še 2,8 mms2 . Učenci, ki so spretni v računanju, to

tudi izračunajo. Na ta način lahko dokažemo, da gravitacijsko polje Zemlje z odda-ljenostjo od površja slabi.

Razložimo še, zakaj Luna ne pade na Zemljo. Razlago dopolnimo z risbo, na kateri prikažemo vodoravni met kot sestavljeno gibanje iz premočrtnega gibanja v smeri tangente in prostega padanja. Učence spomnimo, da telo, ki pada s pospeškom

10 ms2, pade v prvi sekundi 5 m globoko. Pri hitrosti 1 kms si mislimo, da telo leti v

prvi sekundi 1 km daleč in pade 5 m proti Zemlji, v naslednji sekundi zopet v tan-gentni smeri 1 km daleč in 5 m proti Zemlji. Gibanje se tako nadaljuje, dokler telo ne doseže tal. Z večanjem hitrosti se oddaljuje mesto, kjer telo doseže površje Zem-lje. Pri dovolj veliki hitrosti se to ne zgodi in telo zakroži okoli Zemlje. To prikazuje



slika 3.3 v učbeniku na strani 42 in računalniška animacija, ki jo najdemo med fizleti v poglavju Mehanika št. 12.1.

Ker se gravitacijska sila z oddaljevanjem od Zemlje manjša, telo v večji oddaljenosti kroži z manjšo hitrostjo. Manjši je tudi gravitacijski pospešek. Povprečna hitrost kro-

ženja Lune okrog Zemlje je 1 kms , zemeljski gravitacijski pospešek pa 2,8 mm

s2 , zato se Luna premakne vsako sekundo v smeri tangente za 1 km in pade proti Zemlji za 1,4 mm, ter ostaja v svoji tirnici.

Pri razpravi o kroženju Lune okrog Zemlje predstavimo nekatere hitrosti: hitrost, po-

trebno za kroženje visoko nad zemeljskim površjem (7,9 kms ), ubežno hitrost iz gra-

vitacijskega polja Zemlje (11,2 kms ), ubežno hitrost iz gravitacijskega polja Sonca

z Zemljinega tira (42 kms ) in ubežno hitrost s površja Sonca (600 km

s ).

Učenci rešujejo za domačo nalogo naloge iz delovnega zvezka na strani 28. Manj sposobni učenci rešijo naloge 1, 4 in 5, sposobnejši pa tudi nalogi 2 in 3. Nalogo 3 rešujejo z enačbo F = mg s podatkom, ki so ga dobili z rešitvijo naloge 2.


Št. standarda

1. Letalo leti 10 000 m nad površjem Zemlje.a) Opiši medsebojno delovanje Zemlje in letala. b) Kako imenujemo silo Zemlje na letalo?c) Ali je velikost sile stalna?

M 1 3

2. Imenuj dve nebesni telesi in povej, katera sila deluje med njima. M 2

3. Kaj se dogaja z gravitacijsko silo, če se razdalja med telesoma manjša (veča)? M 3

4. Od česa je odvisna velikost gravitacijske sile? M 4 5

5. Katere podatke potrebuješ, da izračunaš gravitacijsko silo med Zemljo in Luno? Kolikšna je približno velikost te sile?Kolikšna je sila Lune na Zemljo?

V 6

6. Pojasni prvo kozmično hitrost in povej, kolikšna je. V 7



3.2 O vesolju


Razlikuje pojme planet, komet, meteor, zvezda, galaksija in našteje bližnje planete.

1 Pove, da je galaksija velika skupina zvezd in da je v vesolju veliko galaksij.

2Ve, da zvezde, ki jih vidimo s prostim očesom, pripadajo naši Galaksiji, v kateri je več kot 100 milijard zvezd.

3Ve, da je Sonce edina zvezda našega Osončja, da je ena od zvezd Galaksije in da leži na njenem robu.

Opredeli svetlobno leto. 4 Ve, da je svetlobno leto razdalja, ki jo prepotuje svetloba v enem letu.

Pove, da so razdalje do zvezd zelo različne.

5Ve, da je našemu Osončju najbližja zvezda oddaljena 4 svetlobna leta, do drugih zvezd naše Galaksije pa je še dosti dlje.

6 Ve, da ocenjujemo navidezni sij zvezd in da je mera za svetlost magnituda.

Imenuje glavna ozvezdja in pove, da se njihove lege med letom spreminjajo glede na uro opazovanja in letni čas.

7 Na nebu prepozna del ozvezdja Velikega medveda – Veliki voz in ozvezdje Kasiopeja.

8Zna poiskati Severnico na nebu in ve, da ta zvezda med dnevom edina ne spreminja svoje lege.

9 Razloži, kako se po Severnici orientiramo.

10 Zna našteti nekaj ozvezdij, ki jih vidimo na severnem nebu.

11 Ve, zakaj se lege zvezd za opazovalca na Zemlji spreminjajo glede na uro in letni čas.

Učno uro o vesolju lahko začnemo z reševanjem nalog izbirnega tipa in preverimo predznanje učencev. Vprašanja projiciramo na platno z grafoskopom ali računal-niškim projektorjem. Neznane pojme lahko pojasnimo sproti. Uporabimo mehanični responder; to so kartončki s črkami A, B, C, lahko tudi Č, če ponujamo po štiri možne odgovore. Učenci po določenem času, ki ga imajo za razmislek o odgovorih, na naš znak dvignejo ustrezni kartonček.



Primeri vprašanj

I. skupina: Med možnimi odgovori izberi pravilnega

1. SonceA je edina zvezda našega Osončja.B je najsvetlejša zvezda.C je na začetku svoje življenjske dobe.

2. Galaksija jeA Mlečna ali Rimska cesta.B velika skupina zvezd.C našemu Soncu najbližja zvezda.

3. Svetlobno leto jeA razdalja od Sonca do središča naše Galaksije.B leto, ko se Zemlji približa komet.C razdalja, ki jo svetloba prepotuje v enem letu.

4. OzvezdjeA imenujemo okolico najsvetlejših zvezd. B je skupina zvezd, ki so v vesolju blizu skupaj.C je skupina zvezd, ki jih na nebu vidimo združene v neko podobo.

5. ZodiakA je drugo ime za ozvezdje z živalskim imenom.B so ozvezdja, med katerimi se navidezno giblje Sonce.C so nebesna znamenja v horoskopu.

6. Ni pojem iz astronomije:A meglicaB orlicaC kopica

II. skupina: Med možnimi odgovori izberi napačnega

7. Zvezde soA različnih barv, odvisno od temperature.B vse manjše od Sonca.C orjaške plinaste krogle.

8. Zvezda SevernicaA je za opazovalca na Zemlji vedno na istem mestu.B je najsvetlejša zvezda v ozvezdju Mali medved.C leži v nadglavišču ali zenitu opazovalca.

9. Iz naših krajev v jasni noči vedno vidimoA Veliki voz, Mali voz, Kasiopejo.B zvezdo Severnico.C vse zvezde, ki so na severni nebesni polkrogli.

10. Meseca decembra zvečer je Samo opazil Veliki voz nizko nad severnim obzorjem.A Ozvezdje Kasiopeja je bilo tedaj visoko na nebu, skoraj v zenitu.B Ko je čez dobri dve uri znova pogledal v smer, kjer je prej videl Veliki voz,

je opazil, da se je ozvezdje pomaknilo v desno – proti vzhodu.C Zgodaj zjutraj je bil Veliki voz še vedno na istem mestu.



Ob razlagi oddaljenosti zvezd vpeljemo enoto za razdaljo svetlobno leto in jo iz-razimo v km. Astronomsko enoto in parsek bomo vpeljali pri obravnavi Osončja. Ogledamo si tabelo v učbeniku na strani 44, ki prikazuje razdalje nekaterih zvezd od Sonca, in si zapomnimo, da je našemu Osončju najbližja zvezda oddaljena 4,2 svetlobna leta in je vidna z južne zemeljske poloble.

Kroženje zvezd na nebu pojasnimo z vrtenjem Zemlje okoli osi. Krožni tiri so kon-centrični krogi s Severnico v središču – zvezdi, ki leži v smeri zemeljske osi. Zvezda Severnica za opazovalca vseskozi miruje, z Zemlje jo vidimo na istem mestu na zvezd nem nebu, zato nam je v pomoč pri orientaciji. Ker je zemeljska os nagnjena glede na horizontalno ravnino točke opazovališča, nekatere zvezde niso vso noč na nebu, vzhajajo in zahajajo. Medsebojni položaj zvezd se pri tem gibanju ne spremi-nja. Pojasnimo še, zakaj so nekatere zvezde vidne samo poleti, druge samo pozimi. Pri razlagi si pomagamo z različnimi računalniškimi programi – simulacijami, ki ka-žejo to vrtenje. Eden takih je SkyMap, obstaja pa še precej podobnih. Povezava do strani o programu: http://www.s-gms.ms.edus.si/projects/Ro-SkyMap98/. Demo verzijo programa pa lahko najdete na strani: http://www.skymap.com/smp_eval.htm.

Skupine zvezd je človek v preteklosti povezal v ozvezdja, kar nam pomaga pri orien-taciji na nebu. Naštejemo nekaj znanih ozvezdij severnega neba. Uporabljamo lahko vrtljive zvezd ne karte.Vse s prostim očesom vidne zvezde na nebu pripadajo naši Galaksiji. Galaksija ima obliko diska. Ko gledamo zvezdno nebo v smeri vzdolž diska, vidimo na gosto pose-jane zvezde. Ta pas imenujemo Rimska ali Mlečna cesta. Povemo še lego Sonca v Galaksiji.

Zvezde, ki jih vidimo, so različno svetle. Že Hiparh jih je po svetlosti razvrstil v raz-rede – magnitude. Enoto magnituda za navidezno svetlost zvezd uporabljamo še danes. V tabeli v učbeniku na strani 44 si ogledamo podatke o svetlosti nekaterih zvezd.

Ob razgovoru uporabimo diapozitive ali drugo slikovno gradivo.

Rešimo še nalogi 15 in 16 iz delovnega zvezka na strani 30.

Priporočljiva je izvedba opazovanja nočnega neba z vsemi učenci. V delovnem zvez-ku sta za to primerni nalogi 3 in 4 na straneh 82 in 83. Če ni mogoče skupno opa-zovanje, jim svetujmo, naj opazujejo sami ali s starši. Določimo datum, do katerega naj bo opazovanje končano, in nato izdelke pregledamo. Kot primer uporabe interneta za raziskovanje o ozvezdjih si lahko učitelji ogledamo angleško stran:

http://192.107.108.56/portfolios/c/cochran_e/toolsvis/toolsviz/conclusion.htm

Za uporabo v razredu je treba besedilo posloveniti in poiskati vire v slovenščini.Kot vir o ozvezdjih in njihovem poimenovanju lahko uporabimo:

http://www2.arnes.si/˜osljpreska1/teksti/osnova.htm




Št. standarda

7. Opiši našo Galaksijo in položaj Osončja v njej. M

T

1

3

8. Kako imenujemo gosti zvezdni pas čez nebo, viden na poletnem nočnem nebu?

T 2

9. V kateri enoti merimo razdalje do zvezd? T 4

10. Kaj je svetlobno leto? T 4

11. Opiši razdalje od našega Osončja do drugih zvezd naše Galaksije. V 5

12. Izberi pravilni odgovor.a) Magnituda je mera za velikost zvezde.b) Magnituda je mera za temperaturo zvezde.c) Magnituda je mera za navidezno svetlost zvezde.

V 6

13. Opiši (skiciraj) ozvezdje Veliki medved oziroma njegov del Veliki voz, kakor si ga videl pri nočnem opazovanju. Opiši še ozvezdje Kasiopeja.

T 7

14. Opiši položaj Severnice in kako jo najdemo na nebu. T 8

15. Razloži, kako se po Severnici orientiramo. M 9

16. Naštej nekaj ozvezdij severnega neba. M 10

17. Imenuj eno ozvezdje, ki ga vidimo zvečer na zimskem nebu, na poletnem nebu pa ne. Zakaj je tako?

T 11

18. Zvezde opazujemo v isti noči vsaki dve uri. Vsakič narišemo lego Velikega voza. Kaj opazimo in zakaj?

T 11



3.3 Planeti in druga telesa v Osončju


Razlikuje pojme planet, komet, meteor, zvezda, galaksija in našteje bližnje planete.

1 Našteje in razlikuje: planet, komet, meteor, zvezda …

Pove, da se telesa gibljejo okoli Sonca po elipsah.

2 Našteje telesa, ki sestavljajo naše Osončje, in si pomaga s ponazoritvijo.

3 Ve, da se planeti gibljejo okoli Sonca po elipsah.

4 Uporabi dane podatke in izračuna hitrost kroženja planeta.

5 Ve, da se ravnina, po kateri se Zemlja giblje okoli Sonca, imenuje ekliptika.

6 Našteje planete našega Osončja in pove, da jih razdelimo na notranje in zunanje planete.

7 Razloži opozicijo in konjunkcijo.

Uro začnemo z opisom najverjetnejše teorije o nastanku Osončja. Nato opišemo seda nje stanje Osončja. Naštejemo planete in druga telesa, ki spadajo k našemu Osončju.

Sledi opis gibanja planetov po eliptičnih tirih in njihove lege glede na ekliptiko. Iz podatkov o oddaljenosti od Sonca in obhodnih časih planetov izračunamo kro-žilno hitrost planeta. Račun naredimo vsaj za Zemljo, lahko pa tudi za Luno.

Gibanje in medsebojni položaj planetov ponazorimo z razvrstitvijo učencev ali z ustre z nimi modeli. Ob tem omenimo razdaljo od Sonca do Zemlje kot enoto za merje nje razdalj po Osončju – 1 astronomska enota.

Številskim podatkom o planetih se izognemo, saj jih je možno dobiti v tabelah. Nave-demo le najzanimivejše podatke: vrstni red po oddaljenosti, največji in najmanjši, gostota snovi, iz katere je planet, hitrost vrtenja okrog lastne osi, obhodni čas in primer java teh podatkov s podatki za Zemljo, atmosfera, če jo imajo, odkod imena planetov in njihovih lun.

Na igrišču ali travniku lahko z učenci prikažemo gibanje planetov okoli Sonca ter opo zicijo in konjunkcijo posameznega planeta. Vse potrebne podatke pridobimo v učil nici: dogovorimo se za dolžino, s katero bomo predstavili astronomsko enoto, in prevedemo obhodni čas planeta v število mesecev po približno 30 dni. Za izde-lavo modela potrebujemo učence, količke (keglje, kamne …) in vrvice.Izberemo točko, kjer bo Sonce. Na dogovorjeni razdalji od Sonca označimo lego Zemlje in narišemo krožnico okrog točke Sonca. Pomagamo si z vrvico. Krožnico razdelimo na dvanajst delov, ki jih označimo s količki ali keglji. To razdaljo med sosed njima količkoma bo pozneje, ko bo model deloval, učenec prehodil v enem »mesecu«. Tako kot je opisano za Zemljo, narišemo še krožnice za druge planete: Merkur 0,4 a. e., Venera 0,7 a. e., Mars 1,5 a. e., Jupiter 5,2 a. e., Saturn 9,5 a. e. in



tako naprej, če imamo dovolj prostora. Nato razdelimo tirnico Merkurja na 3 dele in jih označimo, tirnico Venere na 8 delov, tirnico Marsa na 24 delov. Tirnico Jupitra bi morali razdeliti na 144 delov, saj toliko naših mesecev traja Jupitrovo leto. Če smo za astronomsko enoto izbrali dolžino 2 metra, se bo učenec, ki ponazarja Jupiter, vsak mesec premaknil za približno 0,5 metra. Ko smo vse našteto označili, posta-vimo učence – planete v začetni položaj, to je kjer koli pri enem izmed količkov na tirnici planeta, ki ga učenec predstavlja. Enega učenca pa postavimo v središče in predstavlja Sonce. Ob dogovorjenem znaku se vsi premaknejo v nasprotni smeri giba nja urinega kazalca do naslednje oznake na tirnici. Tisti, ki imajo daljše poti, se morajo premikati hitreje. Ob tem modelu dobijo učenci predstavo o medsebojnih raz daljah planetov in o hitrosti gibanja planetov. Če imamo čas in učence, ki jih tema zanima, jim pred tem damo narediti modele planetov v pravilnih razmerjih. Učenci jih imajo v rokah, ko prikazujejo gibanje planetov. Pozneje lahko modele planetov razstavimo na hodniku ali v učilnici. Pri tem lahko sodelujemo z likovnim pedagogom.Razložimo še opozicijo in konjunkcijo.

Rešujemo še naloge 6, 7, 8, 10 in 11 iz delovnega zvezka na strani 29.Uro popestrimo s fizletoma 12.3 in 12.5, s kakšnim videofilmom ali referatom.

Uro lahko izvedemo tudi tako, kot je predlagano v prilogi št. 2 na strani 204.

Predlagana ponazoritev Pripomočki

Osončje učenci, količki, keglji ali kamni, vrvice


Št. standarda

19. Opiši razliko med zvezdo in planetom (meteorjem in planetom, kometom in zvezdo).

M 1

20. Opiši in razloži pojav meteorja. V čem se meteor razlikuje od kometa?

M 1

21. Kateri objekti sestavljajo naše Osončje? M 2

22. Opiši gibanje planetov okoli Sonca. T 3

23. Kako bi izračunal hitrost planeta pri kroženju okoli Sonca? V 4

24. Kako imenujemo ravnino, v kateri kroži Zemlja okoli Sonca? M 5

25. Kateri planeti so bliže Soncu kot Zemlja? M 6



Št. standarda

26. Razloži opozicijo. V 7

27. Razloži konjunkcijo. V 7



3.4 Gibanje Zemlje in Lune


Pove, da se telesa gibljejo okoli Sonca po elipsah.

1 Opiše gibanje Zemlje okoli Sonca.

2 Razloži vzrok za letne čase in njihovo menjavanje.

3

Opiše gibanje Zemlje okoli njene osi in s tem razloži menjavanje dneva in noči, dnevno gibanje zvezd in Sonca ter spremembe v dolžini dneva in noči med letom.

4 Opiše gibanje Lune okoli Zemlje.

5 Ponazori in razloži Lunin in Sončev mrk.

6 Ve, da so Lunine mene posledica kroženja Lune okrog Zemlje, in jih zaporedoma imenuje.

Zemlji kot najpomembnejšemu planetu našega Osončja posvetimo celotno uro.Pogovorimo se o vrtenju Zemlje okoli njene osi, o gibanju okoli Sonca in o gibanju Lune okoli Zemlje. S temi gibanji razložimo dan in noč, letne čase, mrke, lunine mene ter navidezno gibanje zvezd, Sonca in planetov na nebu. Ker imajo učenci dosti krat povsem napačne predstave o teh pojavih, vsa gibanja nujno ponazorimo z ustreznimi modeli, nekatera od gibanj pa kar z učenci.

Gibanje Zemlje okrog Sonca in nastanek letnih časov najboljše pokažemo z glo-busom in žepno svetilko. V učilnici določimo štiri značilne lege Zemlje glede na Sonce: pomlad, poletje, jesen in zima, ki jim ustrezajo smeri zahod, jug, vzhod in sever. Globus postavimo na mesto, ki smo ga označili z zimo, tako da je zemeljska os nagnjena proti severu. Z baterijo iz središča učilnice posvetimo na globus. Glo-bus vrtimo in opazujemo, kateri deli zemeljskega površja so osvetljeni. Opazovanje ponovimo še v preostalih treh legah. Pri tem pazimo, da se lega zemeljske osi na globusu ne spremeni. Ob ponazoritvi se pogovarjamo tudi o menjavanju dolžine dneva in noči med letom. Med drugim bodo učenci opazili, da so v času pomlad-nega in jesenskega enakonočja osvetljeni isti deli globusa.

Navidezno gibanje Sonca pokažemo z dvanajstimi učenci, ki se postavijo v krog. Vsak predstavlja eno ozvezdje zodiaka, zato naj pred sabo drži karton z imenom tega ozvezdja. Preverimo pravilnost vrstnega reda ozvezdij. V sredini kroga je uče-nec – Sonce, na polovici polmera pa drugi, ki ponazarja Zemljo. Ta med počasno hojo okrog Sonca v nasprotni smeri urinega kazalca gleda proti Soncu in našteva ozvezdja, skozi katera se navidezno »premika« Sonce med letom. Pri opazovanju v na ravi ozvezdja, v katerem je Sonce, ne vidimo, saj podnevi ne vidimo zvezd, po-noči pa je opolnoči na južnem nebu diametralno ozvezdje. Slika 3.6 v učbeniku na strani 43 pojasnjuje postavitev.

Gibanje Lune okrog Zemlje prikažeta dva učenca. Postavita se nasproti tako, da se gledata. Učenec, ki predstavlja Zemljo, se začne počasi vrteti okoli navpične osi, drugi (Luna) mu sledi z gibanjem okrog njega, ves čas obrnjen proti njemu kot



pri plesu. Tako ostane med gibanjem »Luna« ves čas obrnjena z isto stranjo proti » Zemlji«. En obhod Lune okrog Zemlje se zato ujema z enim obratom Lune okrog svoje osi. Med tem se Zemlja zavrti 27-krat okoli osi, torej mine 27 dni.

Ker hkrati sistem Zemlja-Luna potuje okoli Sonca – naredi približno 112 obhoda, se

bo medsebojni položaj vseh treh teles ponovil, ko bo Luna naredila še 112 obrata pri

kroženju okoli Zemlje. Med tem se Zemlja še dvakrat zavrti okoli svoje osi. Ciklus

luninih men se torej ponavlja na 29 dni.

Model, s katerim pokažemo Sončev in Lunin mrk:Dve stiroporni krogli, s premeroma v razmerju 1 : 4, obesimo na vrvici tako, da sta središči krogel v isti višini. Tudi pri tej ponazoritvi lahko namesto večje krogle upora-bimo globus. V zatemnjenem razredu krogli osvetlimo z grafoskopom. Ko je manjša krogla, ki ponazarja Luno, med večjo kroglo in grafoskopom, vidimo njeno senco na večji krogli, Zemlji. Tako ponazorimo Sončev mrk. Ko pa je vrstni red: grafoskop, večja krogla, manjša kroglica, je »Luna« v »Zemljini« senci, kar ponazarja Lunin mrk. Za prepričljivejšo sliko lahko poskrbijo učenci, ki nam predhodno pobarvajo Luno in Zemljo z ustreznimi barvami.

Za utrjevanje znanja so primerne naloge 14, 17, 18 in 19 v delovnem zvezku na stra-neh 30 in 31.

Predlagane ponazoritve Pripomočki

1. Letni časi globus, žepna svetilka

2. Navidezno gibanje Sonca učenci, kartoni z imeni ozvezdij

3. Gibanje Lune okrog Zemlje dva učenca

4. Sončev in Lunin mrkdve krogli iz stiropora (R : r = 1 : 4) ali globus in manjša krogla, grafoskop, stojalo, vrvica




Št. standarda

28. Opiši gibanje Zemlje okoli Sonca. M 1

29. Zakaj se menjavajo letni časi? V 2

30. Slika kaže Zemljo v štirih značilnih legah na poti okoli Sonca, ki pomenijo štiri letne čase: pomlad, poletje, jesen in zimo.

a) V eni legi je vrisana zemeljska os. Kateri letni čas je pri nas, ko je Zemlja v tej legi?

b) Nariši zemeljske osi še v drugih legah in za vsako lego določi, kateri letni čas je pri nas. Kaj opaziš?

c) Kako bi bilo z letnimi časi, če bi bila zemeljska os ves čas pravokotna na ravnino tira, po katerem se giblje?

V 2

31. Opiši vrtenje Zemlje okoli osi in posledice tega gibanja. T 3

32. Opiši gibanje Lune. M 4

33. Razloži nastanek Luninega in Sončevega mrka. T 5

34. Kaj so lunine mene, zakaj nastanejo in kako si sledijo? T 6



3.5 Zgodovina astronomije


Pozna zgodovinski razvoj astronomije in nekatere znane astronome.

1 Našteje nekaj znanih naravoslovcev, ki so pr. n. št. opisovali nebesne pojave.

2 Na zgledu pojasni Ptolemejevo in Kopernikovo teorijo Sončevega sistema.

3 Pojasni pomen Galilea pri opazovanju neba in ve, da je J. Kepler opisal gibanje planetov.

Uro izpeljemo v obliki razgovora z navajanjem zgodovinskih dogodkov in odkritij, po-ve zanih z astronomijo od Mezopotamije prek antike, srednjega veka in vse do današ-njih časov. Pozornost posvetimo največjim imenom teh časov in največjim odkritjem: grškim astronomom, Ptolemeju, Koperniku, Galileju, Keplerju, Newtonu, spo znanju, da je Zemlja okrogla, poznavanju in odkrivanju planetov in objektov zunaj Osončja.Popestritev: fizlet 12.6 o geocentričnem in heliocentričnem sistemu.


Št. standarda

35. Naštej nekaj naravoslovcev, ki so že pred mnogimi leti opisovali in razlagali nebesne pojave.

M 1

36. Opiši Ptolemejevo teorijo Sončevega sistema. T 2

37. Opiši Kopernikovo razlago Sončevega sistema. T 2

38. Po čem je znan v zgodovini Galileo Galilei? T 3

39. Kako je Kepler opisal gibanje planetov? T 3

3.6 Utrjevanje znanja

Znanje utrjujemo na podlagi vprašanj za preverjanje standardov znanja. Ob odgovo-rih nanje se učencem lahko porodijo nova vprašanja, na katera skušamo odgovoriti. Če odgovorov ne vemo, jim svetujemo, v kateri literaturi lahko dobijo ustrezna po-jasnila. Morda pa človeštvo odgovorov še ne pozna, kar odkrito povemo.Rešimo še preostale naloge iz tega poglavja v delovnem zvezku in vse v učbeniku na strani 54.


Mirujoči električni naboj 4 Mirujoči električni naboj 49494

Splošna pojasnila

Mirujoči električni naboj obravnavamo pred električnim tokom. Tako spoznamo no-silce električnega naboja in pozneje ni težko razložiti, kaj je električni tok.

Izhajamo iz znanja, ki so ga pridobili v 8. razredu pri pouku kemije. Tam se naučijo, da je atom navzven nevtralen, da je sestavljen iz jedra in elektronske lupine. Jedro sestavljajo poleg drugega pozitivni delci, protoni, ki jedra ne morejo zapustiti, in elek troni, ki lahko zunanjo lupino zapustijo. Dobimo torej elektrone in pozitivne ione, ostanek atoma, brez enega ali več elektronov. Dobimo pa lahko tudi negativne ione. Tako tudi pri fiziki poudarjamo, da snov naelektrimo negativno, če ji dodamo negativne delce, elektrone, in pozitivno, kadar elektrone na nek način iz snovi odstra-nimo. Eden od načinov je drgnjenje snovi ob snov. S tem dosežemo prehod elektro-nov z ene snovi na drugo.

Učenci imajo izkušnje s statično elektriko: naelektreni lasje, živalska dlaka, karose-rija avtomobila, sintetična oblačila, ki jih slačijo ali jemljejo iz sušilnega stroja – če to naredijo v temi, vidijo tudi iskrice, in radi pripovedujejo o njih. Kljub temu opravimo osnovne poskuse iz elektrostatike, opisane v učbeniku. Seveda imamo lahko svoj nabor poskusov, ki nam dobro uspevajo in so v zvezi z obravnavano snovjo. Poskusi z naelektrenimi telesi uspejo, če je zrak suh, medtem ko v vlažnem vremenu in slabo prezračeni učilnici telesa težko naelektrimo. Pri razlagi pojavov si pomagamo s fizi-kalnimi risbami, ki naj bodo za lažjo predstavo večfazne.

Poskusi najlepše uspevajo z ebonitno palico ali palico iz umetne snovi, ki jo podrg-nemo z volneno krpo. Preskusiti moramo več krp in izbrati najboljšo. To velja tudi za svileno krpo, s katero naelektrimo stekleno palico.

V tem poglavju obravnavamo med drugim prevodnike in izolatorje ter prevodnost pojas nimo s prenosom naboja po prevodnem telesu. Obravnavamo tudi napetost med naelektrenima telesoma ter jo definiramo z električnim delom in električnim na-bo jem. Tako si pripravimo izhodišče za obravnavo električnega dela v naslednjem poglavju.

Predlogi naslovov za referate

Strela: nastanek, nevarnostiPomen strelovoda in delovanjeKondenzatorji: vrste, uporabaFaradayeva kletka, razlaga in uporabaIz zgodovine odkritij na področju električnega naboja

Spletni naslovi

http://www.kvarkadabra.net/index.html?/pojavi/teksti/strela.htmhttp://projekti.svarog.org/veter/SEDMA1.htmhttp://www.energyquest.ca.gov/index.html – zanimiva angleška stran z idejami za referate in različno projektno delo

04 elektricni naboj.indd 9404 elektricni naboj.indd 94 10/28/2005 10:10:4510/28/2005 10:10:45

4. Mirujoči električni naboj95




Učna enota

28. 1. 4.1 O električnem naboju

29. 2. 4.2 Naelektritev teles

30. 3. 4.3 Naelektritev teles in influenca

31. 4. 4.4 Električne sile in električno polje

32. 5. 4.5 Napetost

33. 6. 4.6 Kondenzator, Naelektritev v ozra~ju




4.1 O električnem naboju


Pove, da obstajata dve vrsti naboja.

1 Ve, da obstajata dve vrsti naboja: pozitivni in negativni.

2 Ve, da je naboj elektrona in protona osnovni električni naboj.

3 Ve, da je enota za naboj ampersekunda, As.

Pove, da med naelektrenimi telesi delujejo privlačne in odbojne sile.

4 Ve, da med telesi, naelektrenimi z raznovrstnimi naboji, deluje električna privlačna sila.

5 Ve, da med telesi, naelektrenimi z istovrstnimi naboji, deluje električna odbojna sila.

6 Ve, da med nenaelektrenimi telesi ne deluje električna sila.

7 Ve, da med naelektrenimi in nenaelektrenimi telesi deluje električna sila.

Učence motiviramo s preprostimi poskusi, ko z naelektreno palico iz umetne mase pritegnemo lase, koščke papirja, curek vode. Delovanje naelektrenega telesa, na pri mer plastičnega ravnila, pa lahko preizkusi vsak učenec na svojem telesu. Pri-bliža se dlačicam na roki, še bolje, konici nosu.

Nadaljujemo s poskusi za prikaz medsebojnega delovanja naelektrenih teles. Ob tem pojasnimo, da telo z drgnjenjem naelektrimo ali nabijemo in govorimo o naboju naelektrenega telesa; ta je po dogovoru pozitiven ali negativen. Poudarimo dejstvo, da telo naelektrimo negativno, če nanj prenesemo elektrone, in pozitivno, če elek-trone z njega odnesemo.

Nanizamo poskuse, kot so opisani v učbeniku na strani 56:– enaki palici iz umetne mase medsebojno ne reagirata,– naelektrena palica privlači nenaelektreno,– naelektreni palici iz umetne mase se odbijata,– nenaelektreni stekleni palici ne reagirata,– naelektreni stekleni palici se odbijata,– naelektreni palici iz umetne mase in stekla se privlačita.Palice obesimo na stojalo. Ne čakamo, da se viseča palica popolnoma umiri, saj s približanjem naelektrene palice povzročimo vrtenje v eno ali drugo smer ali vrte-nje ustavimo.

Kot zanimivost lahko naredimo poskus z jantarjem, ki običajno lepo uspe. Če ni-ma mo jantarjevega nakita, ga mogoče lahko prinese kdo od učencev.

Poimenujemo naboje in naredimo povzetek. Ponovimo zgradbo atoma, ki jo poznajo iz kemije, uvedemo osnovni naboj in enoto za naboj. Po razgovoru rešimo nalogo 1 na strani 32 v delovnem zvezku.




1.Naelektreno telo privlači lahka telesa

glavnik, plastično ravnilo, volnena krpa ali rokav puloverja, papir

2.Nenaelektreni telesi medsebojno ne reagirata

dve palici iz umetne mase, stojalo, vrvica, volnena krpa

3.Naelektreni palici iz umetne mase (stekla) se odbijata

dve palici iz umetne mase, volnena krpa (dve stekleni palici, svilena krpa), stojalo, vrvica

4.Naelektreni palici iz stekla in umetne mase se privlačita

palica iz umetne mase, steklena palica, volnena in svilena krpa, stojalo, vrvica


Št. standarda

1. Plastično mapo podrgneš z volneno krpo. S katerim nabojem je naelektrena plastična folija in s katerim volnena krpa? Kako bi se o tem prepričal, če imaš na voljo negativno naelektren elektroskop?

M 1

2. Kako imenujemo delec v atomu, ki je brez naboja? Kateri delec atoma je nosilec pozitivnega naboja? Kateri delec je nosilec negativnega naboja?

T 2

3. Negativno naelektreno telo ima naboj –10–6 . Katera enota manjka pri zapisu? Zamenjaj desetiško potenco s predpono k enoti.

M 3

4. Pri poskusih, ki smo jih naredili, sta se dve naelektreni telesi privlačili. Kateri telesi sta bili to in zakaj sta se privlačili?

M 4

5. Med česanjem si naelektriš lase. Deluje med lasmi privlačna ali odbojna sila? Pojasni.

M 5

6. Dve žogici za namizni tenis, zaviti v aluminijasto folijo, visita na enako dolgih vrvicah blizu druga drugi. Podrgneš ju z isto krpo. Kaj s tem narediš? Po čem to opaziš?

M 5

7. Dve žogici za namizni tenis, zaviti v aluminijasto folijo, visita na enako dolgih vzporednih vrvicah blizu druga drugi. Ali sta naelektreni? Pojasni.

M 6

8. Navedi in opiši primer, ko naelektreno telo deluje na nenaelektreno. M 7



4.2, 4.3 Naelektritev teles in influenca


Loči med naelektrenimi in električno nevtralnimi telesi.

1 Loči nevtralna telesa od naelektrenih.

2 Zna naelektriti prevodno in neprevodno telo in pojav razložiti.

Pozna elektrometer.3 Pozna elektroskop in njegovo uporabo.

4 Razloži delovanje elektroskopa.

Loči prevodnike, izolatorje in porabnike.

5 Loči prevodnike od izolatorjev.

6 Ve, da so prevodniki snovi, po katerih lahko teče električni naboj.

Razloži pojav influence.

7Razloži, kako se naboji na nevtralnem prevodnem telesu prerazporedijo, ko mu približamo naelektreno telo.

8 Ve, kateri pojav imenujemo influenca.

9 Opiše naelektritev telesa z influenco.

V prvi uri najprej ponovimo o naelektritvi teles z drgnjenjem in o vrstah naboja. Za motivacijo pokažemo, da tudi prevodnike naelektrimo z drgnjenjem, če so le-ti na izo latorju. Učenci so presenečeni, ko ugotovimo, da se pri drgnjenju kovine z umetno maso kovina naelektri negativno, umetna masa pa pozitivno, kar pokažemo z elek-troskopom. Lahko jim povemo, da je Faraday veliko snovi uredil v vrsto, tako da se izbrana snov naelektri pozitivno, če jo podrgnemo s snovjo, ki je v vrsti za njo, in nega tivno, če jo podrgnemo s snovjo, ki je pred njo. Primer snovi iz te vrste, ki si sle-dijo tako: krzno, slonova kost, steklo, volna, svila, suha koža (na roki), les, smola, ebonit, kovina … Enako velja za kovine, ki jih je v takšno napetostno vrsto nanizal Volta.

Uro nadaljujemo s slikovnim prikazom naboja nevtralnih teles in ob večfazni risbi opi šemo prehajanje negativnega naboja s krpe na palico. Da sta krpa in palica po drgnjenju naelektreni z enako množino nabojev nasprotnega predznaka, potrdimo, ko se s palico in nato še s krpo dotaknemo kroglice elektroskopa. Poskus je preprič-ljiv in lahko izvedljiv.

Opišemo elektroskop in pojasnimo njegovo delovanje. Pokažemo, da se odklon kazalca poveča vsakič, ko na kroglico elektroskopa prinesemo isto vrsto naboja. Elektroskop razelektrimo z dotikom roke in ob tem povemo, kaj se zgodi z elektroni. Elektroskop naelektrimo še pozitivno, s tem pokažemo, da se kazalec odklanja vedno v isto smer.

Do zdaj smo telesa naelektrili z drgnjenjem. Nekatera telesa pa se naelektrijo že, če se naelektrenega telesa le dotaknejo. Naredimo poskus, ki je opisan v učbeniku na strani 60.



Povedali smo že, da negativni naboj prehaja s krpe na palico, da preide z naelek-trene palice na kroglico elektroskopa itd. To pomeni, da je gibljiv, vendar v nekaterih snoveh bolj kot v drugih. Trditev podpremo s poskusoma, ki sta opisana v učbeniku na strani 61, in pridobimo pojma električni prevodnik in izolator.

Izvedemo poskus, ki je napisan v učbeniku na strani 60 in označen s koleščki. Z na-elektrenim elektroskopom preverimo, ali so snovi prevodniki ali izolatorji.

V zaključku ure ali doma lahko učenci rešijo nalogi 4 in 5 na strani 32 v delovnem zvezku.


1.Prevodnike lahko naelektrimo z drgnjenjem

kovinski loparček na izoliranem ročaju, ploščica iz umetne mase, volnena krpa, elektroskop

2.Naboj na palici iz umetne mase in krpi po drgnjenju

palica iz umetne mase, volnena krpa, elektroskop

3. Elektroskoppalica iz umetne mase, volnena krpa, elektroskop

4. Naelektritev telesa z dotikom palica iz umetne mase, kroglica, zavita v aluminijasto folijo, stojalo, vrvica

5.Prevodna kroglica ob prevodniku in ob izolatorju

palica iz umetne mase, volnena krpa, podstavek iz izolatorja, kovinska palica, neprevodno telo, prevodna kroglica, vrvica

6. Prevodniki in izolatorji

elektroskop, palica iz umetne mase in volnena krpa, različna telesa (slamica za pitje soka, lesena palica, papir, kovinska žlica, vložek kemičnega svinčnika, steklena epruveta, grafitna minica …)



V začetku druge ure učence vprašamo, ali so prejšnjo uro opazili, da se kazalec elektroskopa odkloni, ko je v bližini naelektreno telo. Ob ponovnem prikazu pojava poudarimo, da elektroskop ni naelektren. Prišlo je do prerazporeditve naboja ali influence.

Da bo elektroskop naelektren, moramo naboje, ki jih naelektrena palica odbija, nevtra-lizirati; če so to negativni naboji, jih odvedemo, če so pozitivni, pa privedemo nega-tivni naboj. To naredimo tako, da se s kljukico v elektroskopu dotaknemo nosilca kazalca in tako povežemo kazalec z ohišjem elektroskopa (slika b), ki je ozemljeno. Nato istočasno odmaknemo naelektreno palico in kljukico od nosilca kazalca. Elek-troskop je naelektren. Po opravljenem poskusu ponovimo razlago ob večfazni risbi.

Negativno naelektrena palica

Pozitivno naelektrena palica

Sledi povzetek o naelektritvi neprevodnih in prevodnih teles. Za uporabo pridoblje-nega znanja in dopolnitev predstave o pretakanju naboja lahko naredimo poskuse, pri katerih se naboj z enega elektroskopa pretoči na drugega, ko se obeh dotak-nemo z žico na izolatorju. Možnosti je več. Najbolje je pokazati pretakanje naboja z negativno naelektrenega elektroskopa na nenaelektrenega in z negativno naelek-trenega na pozitivno naelektrenega.

Učenci lahko v dvojicah naredijo model elektroskopa. Navodilo zanj je zapisano v nalogi 17 na strani 35 v delovnem zvezku. Folijo na eni strani narežemo na ozke tra-kove, da se učinki bolje vidijo. Plastično ravnilo bodo z lahkoto naelektrili, prav tako jogurtov lonček, plastično vrečko; več potrpljenja pa bodo morali imeti, če bodo ho-teli naelektriti ošiljeni del svinčnika – grafitno konico s plastičnim ravnilcem, kovin-sko zaponko na pokrovčku nalivnika s krpo, papir, ki ga navijejo okrog svinčnika, in drugo. Rezultate dela lahko frontalno preverimo z elektroskopom.

Za domače eksperimentiranje so navodila v učbeniku na strani 59.

a b c

a b c




1. Influencaplastična palica, volnena krpa in elektroskop

2.Naelektritev elektroskopa z influenco

plastična palica, volnena krpa in elektroskop

3. Pretakanje električnega nabojadva elektroskopa, žica na izolatorju, steklena palica, palica iz umetne mase, volnena in svilena krpa

4. Model elektroskopaaluminijasta folija, pisalo s pokrovčkom, škarje

5.Telo naelektrimo z drgnjenjem (delo v dvojicah)

model elektroskopa in telesa, ki jih bodo naelektrili (plastično ravnilo, jogurtov lonček, plastična vrečka, lesen svinčnik, kovina na izolatorju, papir, svilena in volnena krpa)


Št. standarda

9. Katere palice so naelektrene in kako? Katere palice niso naelektrene? M 1

10. Opiši, kako bi naelektril glavnik in kaj bi se pri tem dogajalo. Kako bi dokazal, da je glavnik naelektren?

T 2

11. Kako bi naelektril kovinski del izvijača?Katero vrsto naboja ima po naelektritvi?Ali ga lahko naelektriš še na drug način?

T 2



Št. standarda

12. Kako imenujemo napravo na sliki in za kaj jo uporabljamo? M 3

13. Kaj se zgodi, ko se z negativno naelektreno palico dotaknemo kovinske krogle elektroskopa? Izid poskusa pojasni.

V 4

14. Skiciraj in opiši poskus, s katerim smo pokazali, da je kovina prevodna, plastika (suh les) pa ne.

M

T

5

2

15. Med naštetimi telesi izberi prevodnike:suh les, aluminijasta palica, grafitna palica, suh papir, plastična palica, keramična ročica.Po čem se prevodniki razlikujejo od izolatorjev?

M 5 6

16. Elektroskopu približamo naelektreno palico. Kaj opazimo? Ali opazimo razliko, če se približamo s pozitivno naelektrenim telesom ali z negativno naelektrenim? Ali se naboji na elektroskopu »obnašajo« v obeh primerih enako? Pojasni in skiciraj.

T 7

17. Nariši razporeditev nabojev v telesu, ki smo mu približali naelektreno kroglico. Kako imenujemo ta pojav?

T 7 8

18. Skiciraj in opiši, kako z influenco naelektrimo elektroskop. T

V

8

9



4.4 Električne sile in električno polje


Pove, da je v okolici naelektrenega telesa električno polje.

1 Ve, da je električna sila ena od sil, ki delujejo na daljavo.

2Pove, da imenujemo prostor, v katerem deluje električna sila na naelektreno telo, električno polje.

Pove, da na pozitivno naelektreno telo v električnem polju deluje električna sila v smeri silnic.

3 Zna določiti smer električne sile na izbrano naelektreno telo v električnem polju.

4 Pozna dogovor o smeri električnih silnic.

5 Ve, da na pozitivno naelektreno telo deluje električna sila v smeri silnic.

6Ve, da je električna sila na naelektreni delec večja, če je delec bliže drugemu naelektrenemu delcu.

7 Ve, da je električna sila na naelektreni delec večja, če ima delec večji naboj.

Loči homogeno in nehomogeno električno polje.

8 Zna narisati slike električnih polj dveh točkastih nabojev in ploščatega kondenzatorja.

9 Ve, katero električno polje imenujemo homogeno in katero nehomogeno.

Za motivacijo lahko naredimo poskus, ki je v učbeniku prikazan s sliko 4.14 na strani 61, in vpeljemo pojem električna sila. Učenca ali učenko z malo daljšimi in sveže opra nimi lasmi postavimo na izoliran podstavek. Lahko je 5 cm debel kos stiropora. V roke mu damo en priključek Van de Graaffovega generatorja ali influenčnega stroja. Stroj zavrtimo, poprosimo učenca, da nekoliko potrese z lasmi. Med posku-som moramo paziti, da se ne dotakne ničesar in da ne stopi s plošče. Razelektrimo ga tako, da se z drugim priključkom dotaknemo prvega priključka, ki ga učenec drži v roki. Poskus ni nevaren, tudi če učenca malo strese, ni hudega.

Nadaljujemo s poskusi, s katerimi pokažemo, da je velikost električne sile odvisna od oddaljenosti naelektrenega telesa in velikosti naboja na telesu. Kroglico na začetku vsakega poskusa negativno naelektrimo, šele nato se ji približamo z naelek-treno palico, kakor prikazujejo slike 4.16a, 4.16b in 4.17 v učbeniku na strani 61. Silo med telesoma razložimo ob sliki 4.16a in povemo, da je naelektrena palica vir električnega polja, v katerem deluje električna sila na naelektreno kroglico.



Z Van de Graaffovim generatorjem ali influenčnim strojem pokažemo prostorsko sli-ko električnega polja kroglastega telesa in ploščatega kondenzatorja. Pri tem ne raz-la gamo delovanja teh naprav, povemo le, da naprava razdeli naboj.

Ogledamo si še ploskovne slike električnih polj. Olje nalijemo v petrijevko ali drugo prozorno posodo in jo postavimo na grafoskop. Primerno je začeti s sliko enega toč-kastega naboja. Ene vrste naboj pripeljemo v sredino posode, z drugo vrsto naboja pa naelektrimo žico, ki je napeljana ob notranjem robu petrijevke. Nadaljujemo s pri-kazom polja dveh raznovrstnih točkastih nabojev in dveh istovrstnih nabojev. Pri polju istovrstnih nabojev prav tako napeljemo žico po notranjem robu petrijevke in jo naelektrimo z drugo vrsto naboja. Pokažemo še polje ploščatega kondenzatorja.

Definiramo električne silnice ter homogeno in nehomogeno polje.

Odvisno od sposobnosti učencev lahko naredimo primerjavo med gravitacijskim in električnim poljem. Ob risbi obeh polj ugotovimo: – gravitacijska sila je vedno usmerjena proti središču Zemlje, smer električne sile

je odvisna od vrste naboja in smeri električnih silnic,– gravitacijska sila se z oddaljenostjo od Zemlje manjša, tudi električna sila se

manjša, če se razdalja med nabojema veča,– Zemlja in telo delujeta vzajemno – se privlačita, tudi naelektreni telesi delujeta

vzajemno, le da se odvisno od vrste naboja enkrat privlačita, drugič odbijata.

Usvojeno znanje o velikosti in smeri električne sile in o električnem polju plošča-tega kondenzatorja utrdimo z nalogo 14 v delovnem zvezku na strani 34, ki jo reši-mo frontalno. Rešimo še nalogo 3 iz učbenika na strani 65. Nalogo si pripravimo na prosojnici, rešujemo jo frontalno in vsak prikaz komentiramo. Druge naloge v učbe-niku in v delovnem zvezku so primerne za samostojno delo doma ali v šoli.


1. Naelektreni lasjeVan de Graaffov generator ali influenčni stroj, kos debelega stiropora

2. Odvisnost električne silepalica iz umetne mase, volnena krpa, prevodna kroglica z nitko, stojalo

3. Prostorska slika električnega polja

influenčni stroj ali Van de Graaffov generator, perjanica, prevodni plošči na izoliranem nosilcu, ena od plošč ima nalepljene papirne trakove, vezne žice, krokodilski sponki

4. Ploskovna slika električnega polja

vir visoke napetosti, petrijevka, ricinusovo olje, pšenični zdrob ali solatno seme, pripravljeni pripomočki za prikaz polja ali ukrivljene žice, vezne žice, krokodilski sponki




Št. standarda

19. Med silami, ki delujejo v navedenih primerih, izberi tiste, ki delujejo na daljavo:Bojan je vodnemu curku približal naelektreno ravnilo.Tim napihuje balonček iz žvečilnega gumija.Maja slači sintetični pulover, ki se »lepi« nanjo.Opeka pada proti tlom.

M 1

20. Kako imenujemo prostor, v katerem zaznamo električno silo? Opiši poskus, s katerim smo ga ponazorili.

M 2

21. Določi smer električne sile na naelektreno kroglico. T 3

22. Katera sila deluje na naelektrene delce v električnem polju?Najprej določi naboj na kondenzatorskih ploščah, nato pa nariši smer te sile na narisane naelektrene delce.

M

T

4

3 5

7

23. Dva napihnjena naelektrena balončka obesiš na lahki vrvici blizu skupaj. Skiciraj balončka.a) Kako delujeta drug na drugega?b) Poimenuj sili, s katerima delujeta drug na drugega. c) Kako bi sili pomanjšal, naboj na balončkih pa bi ostal nespremenjen?č) Kaj bi se zgodilo, če bi balončka še bolj naelektril?

T 5 6

7

24. Točkasti telesi sta 3 cm narazen in sta pozitivno naelektreni. Nariši sliko električnega polja teh dveh teles.

M 6 8

25. Točkasti telesi sta 3 cm narazen in se privlačita. Nariši sliko električnega polja teh dveh teles.

M 6 8

26. Nariši sliko električnega polja ploščatega kondenzatorja. Kaj pomeni, da je polje homogeno?

Nariši sliko električnega polja negativno naelektrenega točkastega telesa. Je tudi tu polje homogeno? Pojasni.

M 6 7

8 9



4.5 Napetost


Pozna napetost in ve, da je enota za napetost volt.

1 Pozna znak za napetost.

2 Ve, da je enota za napetost volt, V.

3 Ve, da je napetost količnik med opravljenim delom in prenesenim nabojem.

V tej uri najprej obravnavamo pojem napetosti, preostali čas pa namenimo bodisi referatom bodisi reševanju nalog in utrjevanju znanja.

Električna napetost je abstrakten pojem, zato opravimo z učenci razgovor o napeto-sti, kakor jo razumemo v vsakdanjem življenju. Na primer: vrv, struna, elastika, tetiva loka, vzmet so napete, napeti so lahko tudi odnosi v šoli ali v družini. Napetost lahko zmanjšamo, lahko jo povečamo. Da povečamo napetost vzmeti, tetive, moramo na vzmet ali tetivo delovati z večjo silo, opraviti moramo več dela. V skupino, v kateri so odnosi zelo napeti, moramo vložiti več truda, da zdržimo v njej. Mogoče se učenci spomnijo iger, v katerih so tekmovalci z elastičnim trakom omejeni pri gibanju. Pri večji napetosti traku se tekmovalec teže prebija k cilju, opraviti mora več dela.

Napetost uvedemo s poskusom, pri katerem prevodna kroglica ropota med naelek-trenima ploščama kondenzatorja. Naredimo ga brez veliko besed najprej za moti-vacijo, nato pa tako, kakor je opisan v učbeniku ob sliki 4.27 na strani 63. Med poskusom ploščama ne dovajamo naboja, zato električno polje med njima slabi in kroglica niha vedno počasneje. Prevodna kroglica je lahko žogica za namizni tenis, premazana z grafitom iz svinčnika ali oblečena v aluminijasto folijo.

Poskus ponovimo, tako da sta plošči kondenzatorja ves čas priključeni na genera-tor. Z učenci razpravljamo o delu, ki ga opravi električna sila pri prenosu naboja z ene plošče na drugo. Enako delo opravi generator, ko nadomesti preneseni naboj. Med ploščama vlada napetost, ki jo merimo v voltih. Definiramo napetost 1 V in po-vemo, da je napetost količnik med opravljenim delom in prenesenim nabojem.

Rešimo nalogi 15 in 16 iz delovnega zvezka na strani 35.


Naelektrena kroglica opravlja delovir visoke napetosti, ploščati kondenzator na izoliranem podstavku, prevodna kroglica na vrvici, stojalo




Št. standarda

27. V spodnjih trditvah poišči fizikalne količine in jih zapiši z dogovorjenimi znaki.Med dvema točkama električnega polja vlada napetost. Na telo v električnem polju deluje električna sila. Električna sila opravlja delo, ko se naelektrena kroglica oddaljuje od naelektrene palice.

M 1

28. V katerih enotah merimo fizikalne količine, ki so v spodnjih trditvah podčrtane?Med dvema točkama električnega polja vlada napetost. Na telo v električnem polju deluje električna sila. Električna sila opravlja delo, ko se naelektrena kroglica oddaljuje od naelektrene palice.

M 2

29. Koliko dela opravi električna sila, ko pri napetosti 1 V prenese v električnem polju naboj 1 As?

V 3



4.6 Kondenzator, Naelektritev v ozra~ju


Zna opredeliti pojem ploščatega kondenzatorja.

1 Ve, da lahko v kondenzatorju shranimo naboj.

2 Ve, da zemeljsko površje in oblaki delujejo kot ploš~ati kondenzator.

3 Razloži, kaj so strele in zakaj so nevarne.

4 Razloži uporabnost Faradayeve kletke.

Učne vsebine, predlagane za to učno uro, spadajo med izbirne. Če jih ne bomo obravnavali, moramo učni cilj »Zna opredeliti pojem ploščatega kondenzatorja« doseči v prejšnji uri, ko delamo poskuse z naelektrenima ploščama in govorimo o prenosu naboja s plošče na ploščo.

V tej uri pokažemo polnjenje in praznjenje kondenzatorja, to je elementa, ki ga naj-demo v različnih električnih vezjih. Pokažemo notranjost ploščatega kondenzatorja, da učenci vidijo trakova kovinske folije in vmesni papir. Od velikosti kovinske folije je odvisno, koliko naboja bo po polnjenju kondenzatorja shranjenega v njem pri dani napetosti. Pokažemo še druge kondenzatorje, ki jih imamo v svojih zbirkah, in po-vemo, da so narejeni za različne napetosti in kapacitete.

Vzamemo kondenzator, ki ima veliko kapaciteto in deluje pri nizki napetosti, okoli 35 V. Pazimo, da kondenzator pri polnjenju priključimo pravilno, sicer lahko pregori. Izpraznimo ga prek žarnice.

Del ure namenimo naelektritvam v ozračju. Povemo, kako se izognemo nevarnosti ob udaru strele. Razložimo namen strelovoda in kako je pomemben za varnost elek-tričnih naprav. Razložimo pomen Faradayeve kletke in izvedemo poskus, s katerim pokažemo delovanje.

Nekatere od teh tem lahko obdelajo učenci z referati in jih predstavijo sošolcem.Faradayevo kletko lahko izdelajo sami doma, navodilo je na strani 35 v delovnem zvezku pri nalogi 18, in njeno delovanje predstavijo sošolcem.


1.Polnjenje in praznjenje kondenzatorja

kondenzator, žarnica ali dioda, vezne žice, vir napetosti

2. Faradayeva kletkaFaradayeva kletka, vir visoke napetosti



Vprašanje za ustno preverjanje znanja

Št. standarda

30. Izberi naprave, v katerih lahko shranimo naboj:baterija, dinamo, ploščati kondenzator, elektroskop, generator, elektrolitski kondenzator

M 1

4.7 Preverjanje znanja

Obravnavane snovi ni veliko, zato lahko v isti uri preverjamo znanje z zahtevnejšimi vprašanji, ki so pripravljena za ustno preverjanje, in jih med obravnavo snovi nismo reševali, nato pa še s kratkim pisnim preizkusom. Primer preizkusa za pisno prever-janje znanja je priloga k temu poglavju.



MIRUJOČI ELEKTRIČNI NABOJ


1 Ali so narisana telesa naelektrena ali ne? Če so, zapiši kako. 3

a) b) c)

2 V električnem polju sta naelektreni kroglici. 3

a) Vriši naboj na ploščah kondenzatorja.

b) Nariši električno silo na kroglici.

3 Žico na izoliranem ročaju položiš na naelektrena elektrometra. Nariši kazalca 3na elektrometrih, ko sta sklenjena.

a) Obkroži pravilni odgovor.

A Odklona kazalcev se povečata.

B Odklona kazalca se zmanjšata.

C Kazalca se vrneta v ničelno lego.

Pojasni odgovor:

b) Kaj bi se zgodilo, če bi na naelektrena elektroskopa položil palico iz plastike? Pojasni odgovor.




4 Nenaelektreno kovinsko ploščo položimo na izoliran podstavek in ji približamo 5negativno naelektreno palico.

a) Nariši razporeditev nabojev na kovinski plošči.

b) Pojasni, zakaj si tako narisal.

c) Kako imenujemo ta pojav?

č) Ali bodo naboji razporejeni tako tudi potem, ko boš nabito palico odmaknil?

d) Kako bi kovinsko ploščo naelektril, ne da bi se je dotaknil z naelektreno palico?

5 Skiciraj električno polje dveh točkastih nabojev. 2

Izberi odgovor, ki opisuje to polje:

A homogeno

B nehomogeno

C tu ni električnega polja

6 Med ploščama kondenzatorja je napetost 20 kV. 2

Koliko dela opravi električna sila, ko prenese naboj 0,00004 As z ene plošče na drugo?




1 a) DA, negativno 1

b) NE 1

c) DA, pozitivno 1

2 a) pravilno vrisan naboj 1

b) pravilno vrisani sili 2

3 a) odgovor C 1

Elektroskopa se razelektrita, ker sta bila naboja raznovrstna 1in enako velika.

b) Nič, plastika je izolator. 1

4 a) pravilno vrisani naboji 1

b) Naboji se prerazporedijo zaradi bližine drugega naelektrenega 1telesa.

c) influenca 1

č) NE 1

d) Z roko bi se dotaknil kovinske plošče in odmaknil naelektreno telo. 1

5 pravilno narisana slika 1

odgovor B 1

6 Pravilno izbrana enačba 1

0,8 J 1



Standardi, ki jih preverjamo s posameznimi nalogami v pisnem preizkusu znanja

Naloga Standardi znanja M T V

1Ve, da obstajata dve vrsti naboja: pozitivni in negativni.

Loči nevtralna telesa od naelektrenih.

2

Ve, da med telesi, naelektrenimi z raznovrstnimi naboji, deluje električna privlačna sila.

Ve, da med telesi, naelektrenimi z istovrstnimi naboji, deluje električna odbojna sila.

Ve, da na pozitivno naelektreno telo deluje električna sila v smeri silnic.

Zna določiti smer električne sile na izbrano naelektreno telo v električnem polju.

Ve, da je električna sila na naelektreni delec večja, če ima delec večji naboj.

3

Pozna elektroskop in njegovo uporabo.

Loči prevodnike od izolatorjev.

Ve, da so prevodniki snovi, po katerih lahko teče električni naboj.

4

Razloži, kako se naboji na nevtralnem prevodnem telesu prerazporedijo, ko mu približamo naelektreno telo.

Ve, kateri pojav imenujemo influenca.

Opiše naelektritev telesa z influenco.

5

Pozna dogovor o smeri električnih silnic.

Zna narisati slike električnih polj dveh točkastih nabojev in ploščatega kondenzatorja.

Ve, katero električno polje imenujemo homogeno in katero nehomogeno.

6

Pozna znak za napetost.

Ve, da je enota za napetost volt, V.

Ve, da je enota za naboj ampersekunda, As.

Ve, da je napetost količnik med opravljenim delom in prenesenim nabojem.

Skupaj13

65%5

25%2

10%


Električni tok 5 Električni tok 5114114

Splošna pojasnila

V poglavju o električnem toku preidemo od opisovanja pojavov s statičnim nabojem k pojavom z gibajočim nabojem. Ugotovimo, da se mora električni naboj v električ-nem krogu pretakati, če hočemo, da žarnica sveti.

Učinke električnega toka obravnavamo ob snovi, s katero so povezani. Tako obrav-navamo ob vpeljavi električnega toka toplotni učinek, pri toku v kapljevinah kemijski učinek, pri obravnavi magnetizma pa magnetni učinek električnega toka.

Za poganjanje električnega naboja skozi porabnike potrebujemo vir napetosti, ki je lahko generator enosmerne ali izmenične napetosti. Ker smo v prejšnjem poglavju govorili o gibanju elektronov v električnem polju, učencem ni težko razumeti, kaj se dogaja v električnem krogu. Ko sprejmemo dogovor o smeri električnega toka, lahko učencem povemo, do kakšnih ugotovitev je ob poskusih prišel Volta (1745–1827). Med kovinski plošči, na primer iz cinka in bakra, je dal tanek izolator. Tudi plošči sta bili na izolatorjih. Na bakreno ploščo je priključil občutljivi elektrometer in plošči povezal z bakreno žico. Prosti elektroni so prehajali s cinka na baker. Cink se je naelektril pozitivno, baker pa negativno. Občutljivi elektrometer je pokazal majhno napetost. V tistem času so si znanstveniki električni tok predstavljali kot tok pozitiv-nih nabojev, ki se pomikajo v električnem krogu od mest z višjim potencialom, ki so jih označili s »+«, k mestom z nižjim, označenim z »—«. Zato velja dogovor, da teče tok od »+« k »—«. Že Faraday (1791–1867) pa se je pri poskusih z izločanjem kemič-nih elementov iz raztopin prepričal, da je elektrika sestavljena iz majhnih delcev, prav tako kot so kemični elementi sestavljeni iz atomov. Več o zanimivih poskusih, ki so jih opravljali znanstveniki v 18. in 19. stoletju, lahko med drugim preberemo v knjigah Janeza Strnada, Fiziki 1–5.

Spoznamo električni krog in elemente električnega kroga, merimo napetost med pri ključkoma generatorja in med dvema točkama električnega kroga. Naučimo se uporabljati merilnik kot voltmeter in kot ampermeter ter oblikujemo zakon o ohra-nitvi naboja.

Praktično izvedemo različne vezave žarnic in ob meritvah napetosti ter električnega toka spoznamo Kirchhoffova izreka. Obravnavamo vlogo varovalke in varnosti pri delu z električnim tokom. Poglavje zaključimo z električnim delom in električno močjo. Razširimo energijski zakon z električnim delom in se naučimo narediti ener-gijski obračun za porabnike in generatorje. Največkrat naredimo energijski obračun tako, da povemo, kaj v črno škatlo, ki ponazarja generator ali porabnik, prihaja in kaj dobimo iz nje. Vmesne energijske pretvorbe nas ne zanimajo.

Če imamo možnost izvesti uro fizike v računalniški učilnici, lahko navodila iz delov-nega zvezka, ki so sicer namenjena praktičnemu delu, uporabimo tudi pri delu s pro-gramom Edison ali katerim drugim, ki je na voljo na tržišču. Vsaka od možnosti ima nekaj prednosti. Pri realnem eksperimentiranju učenci pridobijo izkušnje z vezavo električnih krogov in merilnikov, z izbiranjem merilnih območij ter z odčitavanjem rezul tatov merjenja. Z računalniško simulacijo pa imajo več svobode pri delu in nam

05 elektricni tok.indd 11405 elektricni tok.indd 114 10/28/2005 10:16:3610/28/2005 10:16:36

5. Električni tok115

ni treba skrbeti, da ne bi pregorela žarnica zaradi prevelike napetosti ali varovalka v napačno vezanem ampermetru.

Eksperimentalno delo je najbolje organizirati v dvojicah. Pri delu lahko učenci upo-rabljajo navodila, ki so v delovnem zvezku. Pripravljena so tako, da obravnavamo najprej napetost pri zaporedni in vzporedni vezavi, nato tok, ki ga poganja vir nape-tosti skozi zaporedno oziroma vzporedno vezane žarnice, in nazadnje delitev toka v posamezne veje. V predlogu izvedbe posameznih ur pa svetujemo obravnavo vsake vezave posebej. Poseben poudarek damo ugotovitvam. Učence navajamo na upo-rabo učbenika: poiščejo naj obravnavano učno temo v učbeniku in svoje ugotovitve primerjajo z navedbami v njem. Zapise v zvezkih naj oblikujejo sami.

Pri ustnem preverjanju in ocenjevanju znanja lahko preverjamo in ocenjujemo tudi eksperimentalne veščine, kar je lahko tudi motivacijski element pri izvajanju ekspe-rimentov.


VarovalkeNevarnosti pri delu z električnimi napravamiZgodovinski razvoj galvanskih členovViri napetostiNotranji upor viraGalvanski členi – kemijsko delovanjeVarčevanje z električno energijo pri nas domaKako je sestavljen račun za plačilo električne energije

Video:

Električni tok (Videofon, d.o.o.)

Računalniški program

Edison, demo verzija na strani: http://www.designsoftware.com/; navodila na: http://ro.zrsss.si/borut/osfizika/edison.htm






Učna enota

35. 1. 5.1 O električnem toku

36. 2. 5.2 Viri napetosti

37. 3. 5.3 Električni krog

38. 4. 5.4 Merjenje električnega toka

39. 5. 5.5 Zaporedna vezava porabnikov

40. 6. 5.6 Vzporedna vezava porabnikov

41. 7. 5.7 Utrjevanje snovi

42. 8. 5.8 Kratki stik in varovalka, vezave virov napetosti

43. 9. 5.9 Električno delo

44. 10. 5.10 Električno delo in energijski obračun

45. 11. 5.11 Električna moč





5.1 O električnem toku


Pove, da je med naelektrenima telesoma napetost, ki lahko požene električni tok.

1Pove, da napetost med dvema naelektrenima telesoma lahko požene električni tok, in tok razloži kot pretakanje električnega naboja.

Pove, da je amper (A) enota za električni tok.

2 Ve, da je enota za električni tok amper in da je to osnovna fizikalna enota.

Izračuna pretočeni naboj iz toka in časa ter pozna enoto zanj. Zna uporabiti zapis e = It.

3 Ve, da je naboj produkt toka in časa, ter zna uporabiti zapis e = It.

Našteje učinke električnega toka in pozna preproste primere rabe.

4Ve, da se zaradi toka, ki teče po žicah, le-te grejejo, kar izkoriščamo v nekaterih električnih napravah.

V začetku ure ponovimo poskus z nihajočo prevodno kroglico med naelektrenima ploščama kondenzatorja in gibanje povežemo s prenosom naboja s plošče na plo-ščo. To prenašanje naboja lahko skrajšamo na trenutek, če plošči staknemo z žico na izolatorju. Da je to res, pokaže elektroskop, ki ga vežemo z eno kondenzatorsko ploščo. Naboj lahko steče tudi po tlivki, če jo namesto žogice ali žice priključimo med naelektreni plošči. Elektroskop pokaže, da se plošči v hipu razelektrita. S tlivko smo sklenili električni krog in skozi njo je stekel električni tok. Električni krog sestav-ljata: vir visoke napetosti, to sta kondenzatorski plošči, in tlivka z veznima žicama. Učencem moramo povedati, da je tlivka posebna žarnica, v kateri zažari plin.

Zamenjamo vir napetosti za takega, ki lahko dalj časa poganja naboj, in znova sesta-vimo električni krog. Vir napetosti je lahko šolski malonapetostni vir ali baterija.

Uvedemo enačbo za izračun električnega toka iz naboja in časa. Povemo tudi enoto za tok, a je ne definiramo. To bomo storili pozneje.

V nadaljevanju ure izvedemo demonstracijski poskus, s katerim prikažemo, kako lah ko z električnim tokom grejemo. Med stojali napeljemo cekas žico in pove čujemo napetost vira. S povečevanjem napetosti na viru oziroma večanjem toka skozi žico pa žica zažari in se nato na nekem mestu stali. Poskrbeti moramo le, da je ŠMI na-stavljen na dovolj velik tok.

Za to uro so primerne naloge v učbeniku na strani 71 ter naloge 2, 3 in 4 v delov-nem zvezku na straneh 36 in 37.




1. Skozi tlivko steče tok

Van de Graaffov generator ali influenčni stroj, ploščni kondenzator, elektroskop, vezne žice, prevodna kroglica na tanki vrvici, žica na izolatorju, tlivka

2. Električni krogvir napetosti, vezne žice, žarnica, vezavna plošča

3. Električni tok grejevir napetosti, stojali, vezne žice, tanka bakrena žica


Št. standarda

1. Opiši poskus s tlivko in ploščnim kondenzatorjem. Kaj je pogoj, da tlivka zasveti?

T 1

2. Naštej osnovne fizikalne količine, ki smo jih do sedaj spoznali pri pouku fizike. Za vsako količino povej ustrezno enoto.

M 2

3. Spomni se poskusa s tlivko in ploščnim kondenzatorjem ter povej, od česa je odvisen električni tok, ki steče skozi tlivko.Katere podatke moraš imeti, da lahko tok izračunaš? Zapiši enačbo.

T 3

4. Naprave, kot so žarnica, sušilnik za lase, likalnik, električna kuhalna plošča, izkoriščajo neko lastnost toka, ko so priključene na vir napetosti. Katera lastnost je to?

M 4

5. Matej je tesno zvil več ovojev tanke izolirane žice. V ovoje je vtaknil termometer in žico priključil na baterijo. Kaj je opazil in zakaj?

M 4



5.2 Viri napetosti


Našteje vire, prevodnike, izolatorje, porabnike in ve, da z njimi sestavimo električni krog.

Pozna vire električnega toka in jih našteje.

Loči prevodnike, izolatorje in porabnike.

1 Našteje vire napetosti in porabnike.

2Ve, da viri enosmerne napetosti poganjajo naboj le v eno smer, viri izmenične napetosti pa izmenično v eno in drugo smer.

3 Pove dogovor o smeri električnega toka in zna smer določiti na shemi električnega vezja.

Pove, da je merilnik napetosti voltmeter, in ve, da ga v električni krog vežemo vzporedno s porabnikom.

Zna izmeriti napetost na generatorju in na porabniku.

4 Ve, da je merilnik za merjenje napetosti voltmeter.

5 Zna izmeriti napetost vira.

Ponovimo, da električni tok lahko teče le po sklenjenem električnem krogu. Sesta-vimo krog iz baterije, veznih žic in žarnice ter opišemo funkcije sestavnih delov: baterija – generator, poganja električni tok, žarnica – porabnik, električni tok prepu-šča, vezne žice – povezujejo elemente električnega kroga. Narišemo sliko elek-tričnega kroga in opišemo, kaj se dogaja z elektroni v bateriji in zunaj nje. Šele nato povemo dogovor o smeri toka zunaj baterije. Smer toka določamo tudi še pozneje pri zaporedni in vzporedni vezavi ter sestavljenih vezjih.

Pojasnimo razliko med enosmernimi in izmeničnimi generatorji napetosti. V učbe-niku na strani 72 je primerno slikovno gradivo. Če delamo poskuse s šolskim malo-napetostnim virom, učence seznanimo s tem, kako ga bomo uporabljali, kdo je zadol žen za pripravljanje in pospravljanje vira, kako in kam ga pospravimo. Če jih zanima, zakaj imenujemo vir malonapetostni, pojasnimo, da je uveljavljen dogovor, po katerem napetosti od 0 do 50 V imenujemo male, od 50 V do 400 V nizke in večje od 400 V visoke.

Izmerili bomo napetost vira. Voltmeter najprej opišemo in povemo, kako ga uporab-ljamo. Del časa posvetimo merilnim območjem in natančnemu odčitavanju. Pri tem nam lahko pomagajo učenci, ki imajo izkušnje z merilnikom. Nadaljujemo s skupinskim delom. Merimo napetost med priključkoma šolskega malo napetostnega vira, baterije, dinama, sončne celice, termočlena, akumulatorja in vira, ki ga naredimo iz krompirja, jabolka, limone, tako kot je opisano v učbeniku na strani 73.

Učenci lahko predstavijo referate o galvanskih členih in o zgodovinskem razvoju le-teh. Pri pripravi referata naj si pomagajo s kratkim zgodovinskim pregledom v učbe niku na strani 64.

Primerne naloge za utrjevanje pridobljenega znanja so: 1, 5 in 6 v delovnem zvezku na straneh 36 in 37 ter naloga 2 v učbeniku na strani 73. Kar ne rešijo v šoli, ostane za domačo nalogo.




1. Električni krog baterija, žarnica, vezne žice

2. Merjenje napetosti vira šolski malonapetostni vir, voltmeter

3. Galvanski in drugi členi

galvanski člen, dinamo, akumulator, sončna celica, termočlen, sadje, krompir, kosi kovin, voltmeter, vezne žice, dve krokodilski sponki


Št. standarda

6. Naštej nekaj različnih virov napetosti. Za vsakega povej ali je vir enosmerne napetosti oziroma izmenične.

M

T

1

2

7. Žarnica je priključena na baterijo. V katero smer teče električni tok skozi žarnico?

M 3

8. Kako imenujemo merilnik, s katerim lahko izmeriš napetost med priključkoma akumulatorja?

M 4

9. Pripravi voltmeter za merjenje napetosti baterije. Ali bi lahko s tako pripravljenim voltmetrom izmeril napetost kolesarskega dinama, električne napeljave v stanovanju? Odgovor pojasni.

T 5



5.3 Električni krog


Uporablja dogovorjena znamenja za risanje posameznih delov električnega kroga.

1 Pozna nekaj simbolov za elemente električnega kroga.

2 Zna narisati električni krog s simboli.

Pove, da je merilnik nape tosti voltmeter, in ve, da ga v električni krog vežemo vzporedno s porabnikom.Zna izmeriti napetost na generatorju in na porabniku.

3 Zna izmeriti napetost med točkama električnega kroga.

4 Zna določiti napetosti med točkama v električnem vezju.

Ponovimo znana védenja o električnem toku in napetosti. Pogovorimo se o domači nalogi. Slika pri nalogi 5 v delovnem zvezku na strani 37 je lahko iztočnica za obrav-navo električnega kroga in simbolov, s katerimi rišemo sheme električnih vezij.

Narišemo shemo vezave žarnice in vira napetosti, s katerim bomo opravljali meritve. Pripravimo voltmeter za merjenje napetosti in izmerimo napetost vira in napetost med priključkoma žarnice. Shemo električnega kroga dopolnimo s simboloma za voltmetra in povemo, da voltmeter vežemo tako, da električnega kroga ne preki-nemo. Ko bomo v eni od naslednjih ur spoznali vzporedno vezavo, bomo poimeno-vali vezavo voltmetra v električni krog.

Nadaljujemo s šolskim množičnim poskusom: Električni krog in električna napetost, po navodilih v delovnem zvezku na strani 84. Po opravljenih meritvah frontalno pred-stavimo ugotovitve.

Če snov te učne ure pridobivamo frontalno, moramo z meritvami pridobiti odgovore na vprašanja, ki so nanizana v začetku navodil za skupinsko delo. Pri meritvah nam lahko pomagajo učenci. Med njimi lahko izberemo demonstratorje, najsposobnej-šim pa dodelimo naziv asistent. To je za učence velika motivacija.

V šoli oziroma za domačo nalogo, odvisno od oblike dela, rešijo učenci 9. in 10. na-logo v delovnem zvezku na strani 38.


1.Merjenje napetosti v električnem krogu

vir napetosti, vezne žice, žarnica, vezavna plošča, voltmeter

2.

Šolski množični poskus: Električni krog in električna napetost; navodilo v delovnem zvezku, stran 84.

vir napetosti, žice, žarnica, stikalo, voltmeter




Št. standarda

10. Nariši simbole za naslednje elemente električnega kroga: generator enosmerne napetosti, žarnica, spoj treh vodnikov, stikalo, voltmeter, galvanski člen …

M 1

11. S simboli za elemente električnega kroga nariši žarnico in stikalo, ki sta priključena na baterijo. Dodaj voltmeter, ki meri napetost med priključkoma žarnice.

(Ta standard preverjamo tudi v naslednjih urah, ob zahtevnejših nalogah, ko spoznamo razli~ne vezave.)

M 2

12. Izmeri napetost med danima točkama električnega kroga.(U~encu povemo, kakšen elektri~ni krog naj sestavi in kje naj izmeri napetost.)

T 3

13. Narisana je shema električnega kroga. Stikalo je zaprto.Na shemi doriši merilnik, s katerim meriš:a) napetost med priključkoma žarnice.b) napetost med priključkom žarnice in priključkom vira napetosti.c) napetost vira.

Napetost vira je 6 V. Koliko bi kazali merilniki, ki si jih narisal?

V 4

14. Narisana je shema električnega kroga. Stikalo je odprto. Na shemi doriši merilnike, s katerimi meriš:a) napetost med priključkoma žarnice.b) napetost med priključkom žarnice in priključkom vira napetosti.c) napetost vira.

Napetost vira je 6 V. Koliko bi kazali merilniki, ki si jih narisal?

V 4



5.4 Merjenje električnega toka


Pove, da je ampermeter (AM) merilnik toka, in ve, da ga vežemo zaporedno s porabnikom.

1 Ve, da je merilnik za merjenje električnega toka ampermeter.

2 Zna ampermeter vezati v električni krog in odčitati tok.

Pozna izrek o ohranitvi naboja.

3 Ve, da se v sklenjenem električnem krogu naboj ohranja.

Ob shemi vezave, podobni vezavi v nalogi 10 v delovnem zvezku na strani 38, ki je bila za domačo nalogo, ponovimo o merjenju električne napetosti, lahko pa pripra-vimo naloge izbirnega tipa na prosojnici. Lahko uporabimo tudi navodilo za delo z računalniškim programom EWB, ki je dodano prilogi 3 na strani 207.

Do zdaj nas ni zanimalo, kako žarnica sveti. Vsakič smo jo priključili na izbrano nape-tost. V tej uri pa naredimo poskus tako, da napetost povečujemo od 0 do vrednosti, ki je napisana na žarnici, in opazujemo, kako žarnica sveti. Ugotovimo, da pri večji napetosti žarnica bolj sveti. Večji je namreč tudi tok. Učence z vprašanji vodimo do sklepa, da potrebujemo merilnik, ki bo pokazal, kolikšen tok teče skozi žarnico.

Opišemo ampermeter, njegovo uporabo in pravilnost odčitavanja rezultatov. Najbo-lje, da o odčitavanju električnega toka govorimo ob reševanju naloge 11 v delovnem zvezku na strani 39 ali ob projekciji te naloge na platno. Pred začetkom merjenja povemo, kako ampermeter vežemo v električni krog, nato pa merimo tok. Narišemo shemo vezave in opravimo šolski množični poskus: Merjenje električnega toka, ki je opisan v delovnem zvezku na strani 85. Frontalno povzamemo ugotovitve, ki jih upo-rabimo pri obravnavi zakona o ohranitvi naboja.

Električni tok lahko primerjamo z vodnim tokom v sklenjenem sistemu cevi. Za pri-merjavo lahko vzamemo vodo, ki jo črpalka v peči za centralno kurjavo poganja po ceveh, iz radiatorja v radiator in nazaj v kotel. Voda se nikjer ne zaustavlja. Masa vode se pri tem, ko voda kroži, ohranja.

Če delamo poskuse v skupinski učni obliki, ne bo časa za reševanje nalog, zato naj učenci doma rešijo nalogi 13 in 14 na strani 39 v delovnem zvezku in nalogo 3 v učbe niku na strani 77.


1. Ampermeter v električnem kroguvir napetosti, vodniki, vezavna plošča, žarnica, ampermeter

2.Šolski množični poskus: Merjenje električnega toka; navodilo v delovnem zvezku, stran 85.

vir napetosti, žice, žarnica, ampermeter




Št. standarda

15. Z merilnikom meriš električni tok.a) Kateri merilnik uporabljaš?b) Kako bi ga priključil v električni krog, v katerem sta žarnica

in vir napetosti?c) Nariši shemo vezave.

M

T

1

2

16. Žarnica je priključena na vir napetosti.a) Nariši shemo vezave.b) Vriši ampermeter, s katerim meriš tok, ki ga poganja vir napetosti.c) Tok, ki ga poganja vir, kaže slika. Odčitaj ga.

č) Kolikšen tok teče skozi žarnico?d) S katerim zakonom lahko pojasniš odgovor?

T

V

2

3

17. Na shemi pokaži, kam bi vezal merilnik toka, da bi izmeril a) tok skozi žarnico. b) tok, ki ga poganja vir.Izbor mesta pojasni.

M

V

2

3

18. Vir napetosti poganja pol ure tok 0,02 A. Kolikšen naboj se pretoči skozi žarnico in kolikšen skozi vir?

V 3



5.5 Zaporedna vezava porabnikov


Loči vzporedno in zaporedno vezavo elementov v električnem krogu.

1 Prepozna zaporedno vezavo porabnikov in zna narisati shemo.

Pove, da skozi zaporedno vezane elemente električnega kroga teče enak tok: I = I

1 = I

2 = … = In.

2 Razume, da skozi zaporedno vezane porabnike teče enak tok, I = I

1 = I

2 = … = In.

3Ve, da je vsota napetosti na zaporedno vezanih porabnikih enaka napetosti vira U = U

1 + U

2 + … +Un.

4 Ve, da je na enakih zaporedno vezanih porabnikih enaka napetost.

Pove, da večje število zaporedno vezanih porabnikov zmanjša tok skoznje, če je vir stalen.

5 Ve, da se z večanjem števila zaporedno vezanih porabnikov manjša tok, ki ga poganja vir.

V uvodu ponovimo o vezavi merilnikov v električni krog. Učenci narišejo v zvezke shemo električnega kroga, ki je sestavljen iz žarnice in vira napetosti. Dodajo volt-meter, ki meri napetost na žarnici, in ampermeter, ki meri tok skozi žarnico. V elek-trični krog želimo vezati še eno žarnico. Pojavi se problem, kako naj to naredimo. Učenci predstavijo svoje rešitve. Med idejami bosta zagotovo zaporedna oziroma vzporedna vezava žarnic. Ti dve vezavi poimenujemo in povemo, kako sta vezana merilnika v električni krog.

Zaporedno vezavo naj učenci ponazorijo še z igro »stiskanje rok«, nato pa opravimo meritve napetosti in toka v vezavi dveh enakih in dveh različnih žarnic. Izmerimo tudi tok skozi tri zaporedno vezane žarnice. Pri frontalnem delu lahko učenci izvajajo eksperimente ob učiteljevi asistenci. Sproti rišemo ustrezne slike in zapisujemo ugotovitve.

Če bomo snov pridobivali z množičnim eksperimentiranjem, delamo po navodilih v delovnem zvezku na straneh 86 in 88. Na obeh straneh naredimo le prvo vajo. Frontalno povzamemo ugotovitve o napetosti U = U1

+ U2 in o toku I = I

1 = I

2.

Za domačo nalogo naj učenci rešijo nalogo 19 a in b v delovnem zvezku na strani 42.


1.

Šolski množični poskus: Merjenje napetosti na zaporedno in vzpo-redno vezanih porabnikih; navodilo v delovnem zvezku, stran 86.

vir napetosti, žice, žarnice, dve enaki, ena drugačna, voltmeter

2.

Šolski množični poskus: Merjenje toka skozi vir pri zaporedno in vzpo-redno vezanih porabnikih; navodilo v delovnem zvezku, stran 88.

vir napetosti, žice, tri enake žarnice, ampermeter




Št. standarda

19. Nariši vezavo baterije za 4,5 V in treh žarnic, ki so vezane zaporedno na vir napetosti. a) Kolikšen tok teče skozi vsako žarnico, če vir poganja tok 0,01 A?b) Kolikšna je napetost na žarnicah, če so enake?

M

T

1

2 3

20. V električni krog vežeš žarnico in vir napetosti. Tok skozi žarnico je I1 = 0,2 A, napetost vira je U = 10 V.

Zaporedno z dano žarnico vežeš v krog še eno prav takšno žarnico in meriš tok I

2 ter napetost na vsaki žarnici.

a) Kolikšna bo napetost na žarnicah? b) Tok skozi dve žarnici I

2 primerjaj s tokom skozi eno žarnico I

1.

M

T

V

4

3

5

21. Izmeril si tok skozi prvo žarnico v verigi petih enakih žarnic, vezanih zaporedno. Nameril si 0,15 A. a) Kolikšen tok teče skozi ostale žarnice v verigi?b) Kolikšna je napetost na tretji žarnici, če je veriga priključena

na napetost 24 V?c) Ali bi merilnik toka kazal večji, enak ali manjši tok, če bi pri enaki

napetosti vira vezal v verigo le tri žarnice?

M

T

V

4

2 3

5



5.6 Vzporedna vezava porabnikov


Loči vzporedno in zaporedno vezavo elementov v električnem krogu.

1 Prepozna vzporedno vezavo porabnikov in zna narisati shemo.

2 Ve, da je na vzporedno vezanih porabnikih napetost enaka napetosti vira.

Pove, da je pri vzporedni vezavi tok pred cepitvijo enak vsoti tokov po posameznih vejah:

I = I1 + I

2 + … + In.

3Razume, da je vsota tokov po posameznih vejah enaka toku, ki ga poganja vir napetosti I = I

1 + I

2 + … + In.

Pove, da se z večanjem števila vzporedno vezanih porabnikov skupni tok skoznje povečuje.

4 Ve, da se z večanjem števila vzporedno vezanih porabnikov skupni tok, ki ga poganja vir, povečuje.

Po razgovoru o domači nalogi z igro »stiskanje rok« pojasnimo razliko med zapo-redno in vzporedno vezavo, nato rešimo nalogo 1 v učbeniku na strani 81.Glavnina ure je namenjena eksperimentiranju in meritvam. Navodila za delo so v de-lovnem zvezku na straneh 87 in 89 ali 90. Učenci opravijo najprej meritve napetosti na enakih vzporedno vezanih žarnicah, nato na različnih. Nadaljujejo z merjenjem toka, ki ga poganja vir. Najspretnejši bodo lahko opravili še tretjo meritev, to je mer-jenje toka v posameznih vejah. Pred koncem ure učenci poročajo o ugotovitvah.

Snov lahko obravnavamo tudi v frontalni učni obliki. Meritve lahko opravljajo učenci ob asistenci učitelja.

Za domačo nalogo naj v nalogah 4 in 5, učbenik stran 81, rešijo, kar znajo.

Pripravijo si kartonček, ki jim bo v pomoč pri reševanju nalog.

Zaporedna vezava Vzporedna vezava

U = U1 + U2 U = U1 = U2I = I1 = I2 I = I1 + I2




1.

Šolski množični poskus: Merjenje napetosti na zaporedno in vzpo-redno vezanih porabnikih; navodilo v delovnem zvezku, stran 87.

vir napetosti, vezne žice, tri žarnice, dve naj bosta enaki, voltmeter

2.

Šolski množični poskus: Merjenje toka skozi vir pri zaporedno in vzpo-redno vezanih porabnikih; navodilo v delovnem zvezku, stran 89.

vir napetosti, vezne žice, tri žarnice, ampermeter

3.

Šolski množični poskus: Merjenje električnega toka skozi vzporedno vezane porabnike; navodilo v delov-nem zvezku, stran 90.

vir napetosti, dve različni žarnici, dve enaki žarnici, ampermeter, vezne žice


Št. standarda

22. V električni krog sta vzporedno z baterijo vezani dve enaki žarnici.a) Kolikšen tok teče skozi vsako žarnico, če vir poganja tok 10 mA?b) Kolikšna je napetost baterije?c) Kolikšna je napetost na posamezni žarnici?

M

T

1 2

3

23. Vir napetosti, tri žarnice in ampermeter so vezani v električni krog. Žarnice so vezane vzporedno, ampermeter pa meri tok, ki ga poganja vir napetosti.a) Nariši vezavo. b) Kolikšna je napetost na vsaki žarnici, če je med priključkoma vira

napetost 12 V?c) Opazuješ ampermeter in odviješ eno žarnico. Kaj pokaže ampermeter?č) Ampermeter prestaviš, tako da meri tok skozi eno žarnico. Kaj pokaže,

ko v vezju s tremi žarnicami eno odviješ? Pojasni odgovor.

M

T

1 2

3 4




Preverimo, kako so učenci naredili domačo nalogo, in odpravimo težave, na katere so naleteli. Ob kartončkih, ki so si jih pripravili, ponovimo zakonitosti zaporedne in vzporedne vezave.

V frontalni učni obliki rešujemo naloge v delovnem zvezku:sestavljena vezja, nalogi 19 c, č na strani 42sheme vezij; naloga 17 na strani 41smer toka; naloga 18 na strani 41vezava merilnikov; naloge 12, 15, 16, 21 in 22 na straneh 39, 40, 42 in 43

Če naloge rešujemo v tem vrstnem redu, bodo lažje naloge ostale za domačo nalogo.



5.8 Kratki stik in varovalka, vezave virov napetosti


Pove, kaj je kratki stik.

1 Ve, da je kratki stik vezje, sestavljeno le iz vira in prevodnika.

2 Ve, da ob kratkem stiku steče po električnem krogu velik tok.

Pozna vlogo varovalke. 3 Ve, kako zavarujemo električne naprave pred prevelikim tokom.

Ve, da tudi vire napetosti vežemo zaporedno in vzporedno tako kot porabnike.

4 Ve, da se z zaporedno vezavo virov napetosti skupna napetost veča.

5 Ve, da se z vzporedno vezavo virov napetosti skupna napetost ne spremeni.

Za motivacijo lahko preberemo iz časopisa poročilo o požaru, ki je nastal kot posle-dica kratkega stika. Učence vprašamo, kaj razumejo pod pojmom kratki stik.

S poskusom, ki je prikazan na sliki 5.31 v učbeniku, stran 79, predstavimo kratki stik in ga definiramo. Pogovorimo se, kdaj lahko pride do njega in kakšne so po sledice.

Do kratkega stika lahko pride tudi, ko je v električni krog vezan porabnik. Naredimo poskus, ki ga prikazuje slika 5.33 v učbeniku na strani 80. Pred prevelikim tokom so električne naprave zavarovane z varovalkami. V naslednjem poskusu, ki je na sliki 5.34, pokažemo delovanje varovalke. Tanko žico potegnemo iz kovinske gobice za čiščenje posode ali parketa. Pogovorimo se o vlogi varovalke in jih nekaj po-kažemo.

Če je kateri od učencev pripravil plakat ali referat o vrstah varovalk, ga lahko predstavi.

Drugi del ure posvetimo vezavam virov in merjenju napetosti na njih. V ta namen si lahko pripravimo žleb, v katerega zaporedno zložimo štiri galvanske člene. Na začetku in koncu vrste ter med dvema sosednjima členoma vstavimo kovinske plo-ščice. Vse skupaj učvrstimo z elastiko, da je med elementi dober stik. Merimo nape-tost med priključki enega, dveh, treh, štirih členov. Dodamo signalno kolesarsko žarnico in merimo tok. Ugotovimo, da napetosti seštevamo. Učenci si ogledajo notra njost ploščate baterije. Bateriji v ta namen na eni strani odstranimo plastični ovitek.

Za vzporedno vezavo virov napetosti naredimo poskus s ploščatima baterijama. Vežemo ju vzporedno in izmerimo napetost.

Učenci rešijo v delovnem zvezku na strani 43 naloge od 23 do 27 in v učbeniku na strani 81 nalogo 5 ter na strani 73 nalogo 1.




1. Kratki stik baterija, žica

2. Žarnica in kratki stikbaterija, signalna kolesarska žarnica, vezavna plošča, ampermeter, vezni žici, tanka žička

3. Varovalka v električnem krogubaterija, signalna kolesarska žarnica, vezavna plošča, vezne žice, tanka žička

4.Zaporedna vezava galvanskih členov

korito, štirje galvanski členi, kovinske ploščice, elastika, žarnica, vezavna plošča, voltmeter, ampermeter

5. Vzporedna vezava galvanskih členovdve ploščati bateriji, žarnica, vezavna plošča, krokodilske sponke, vezne žice, voltmeter, ampermeter


Št. standarda

24. Kaj predstavlja slika?Kaj se zgodi z galvanskim členom in kaj z žičko, če ostane žička nekaj časa priključena na galvanski člen?

M 1

25. Zakaj lahko pride pri kratkem stiku do požara? M 2

26. Otroci pogosto držijo galvanski člen med palcem in kazalcem, tako kot je narisano. Kaj jim lahko svetuješ?

M 2



Št. standarda

27. Tinček je zvezal električni krog, kot je prikazano na sliki. Zanimivo se mu je zdelo, da je žarnica svetila pri izključenem stikalu, pri vključenem pa ne. Pojasni zakaj?

M 2

28. Kakšna je vloga varovalke in kako je vezana v električni krog? T 3

29. Kolikšna je skupna napetost galvanskih členov med točkama A in B?

a) b) c)

T 4

30. Ploščati bateriji vežeš vzporedno in izmeriš napetost. Nariši, kako bi vezal bateriji, in povej, kolikšna bi bila napetost?

M 5



5.9 Električno delo

Učna cilja Standarda znanja M T V

Pove, da je električno delo sorazmerno z napetostjo in s pretočenim nabojem.

1 Ve, da je električno delo sorazmerno z napetostjo in s pretočenim nabojem.

Računa električno delo in električno moč: Ae = eU; P = UI; Ae = UIt; Ae = Pt.

2 Izračuna električno delo po enačbi Ae = eU oziroma Ae = UIt.

Pri obravnavi nove snovi se spomnimo nekaterih poskusov in ponovimo dejstva. Prvi poskus, ki ga osvežimo ob sliki 4.28 v učbeniku na strani 63, je poskus s pre-vodno kroglico, ki prenaša električni naboj z ene naelektrene plošče ploščnega kondenzatorja na drugo. Ponovimo o električnem polju in električni sili ter iz zad-njega odstavka na strani 64 izpeljemo definicijo za 1 J. Ugotovimo, da bi že pri obrav navi električnega naboja lahko povedali, da je električno delo odvisno od nape-tosti in naboja.

Kljub temu se spomnimo še drugih poskusov. Pregledamo rezultate meritev elek-tričnega toka skozi eno, dve, tri enake žarnice, vezane vzporedno, v delovnem zvezku na strani 89. Pretečeni naboj skozi vir je odvisen od električnega toka in časa, torej se v vezju s tremi žarnicami pretoči 3-krat večji naboj kot v vezju z eno žarnico. Elek-trična sila opravi 3-krat večje delo. Zapišemo: Ae µ e.

Ponovimo lahko tudi demonstracijski poskus in nadaljujemo še z enim. V električni krog vežemo najprej eno, nato še eno enako žarnico, zaporedno s prvo. Opazimo, da žarnici svetita šibkeje. Učencem zastavimo problem, kaj narediti, da bosta svetili polno. Na predlog učencev povečamo napetost in ugotovimo, da pri dvakrat večji napetosti žarnici svetita enako kot prej ena sama. Poudarimo, da skozi obe žarnici teče enak tok kot prej skozi eno. Ugotovimo, da med električnim delom in nape-tostjo velja zveza: Ae µ U.

Obe ugotovitvi združimo v enačbo Ae = Ue. Zapišemo še enačbo Ae = UIt, izpeljemo enoto ter kot zgled izračunamo električno delo, ki ga je opravila ploščata baterija za 4,5 V, ko je 30 sekund poganjala tok 0,2 A skozi žarnico.

Učencem povemo, da pri pouku električno delo računamo, doma pa imamo meril-nik, ki električno delo meri. Porabljeno delo plačujemo. Predlagamo jim, naj doma večkrat na dan pogledajo številko, ki se spreminja na električnem števcu, in jo za -pišejo v pripravljeno tabelo. V učbeniku na strani 84 je predlagana opazovalna vaja, ki pa jo moramo zastaviti pravočasno, da nam bodo rezultati koristili pri obravnavi snovi.

Če so učenci pripravili kakšen referat na temo o varčevanju z električno energijo, ga lahko predstavijo.




Žarnica in vir spremenljive napetostišolski malonapetostni vir, vezne žice, žarnice, vezavna plošča, ampermeter


Št. standarda

31. Od česa je odvisno električno delo?V kateri enoti izrazimo električno delo?

M 1

32. Kaj meri električni števec v stanovanju?Od česa je odvisno, koliko plačamo elektrogospodarstvu?

M 1

33. Katere podatke potrebuješ, da lahko izračunaš, koliko električnega dela je opravil generator, ki poganja električni tok v vašem stanovanju, med likanjem?

T 2



5.10 Električno delo in energijski obračun


Pove, da z električnim delom dosežemo energijske spremembe.

1

Ve, da tudi z električnim delom lahko dosežemo spremembo kinetične, potencialne ali notranje energije, tako kakor z mehanskim delom in toploto.

Ve, da lahko električno delo merimo in računamo s spremembo notranje energije: Ae = DWn.

2Ve, da lahko električno delo merimo in računamo s spremembo notranje energije: Ae = DWn.

Pozna energijski zakon v razširjeni obliki: DW = Ae + Am + Q.

3Ve, da v energijskem zakonu A + Q = DW upoštevamo električno in mehansko delo in ga zapiše Ae + Am + Q = DW.

Zna zapisati energijski obračun za nekatere vire.

4 Za nekatere vire napetosti in porabnike zna zapisati energijski obračun z enačbo.

5 Za nekatere vire napetosti in porabnike zna narisati energijski obračun.

V uvodu ure preverimo, ali učenci razumejo pojem obračun. Povedo naj, kako nare-dijo obračun svojih prejemkov in izdatkov ter ali delajo še kakšne obračune.

Ponovimo o energijskem zakonu, o delu in toploti. To lahko naredimo z reševanjem naloge 60 iz delovnega zvezka za 8. razred na strani 64, ki jo pripravimo na prosoj-nico. Več pozornosti namenimo toploti. Razpravljamo lahko o segrevanju vode v boj-lerju. Naštejemo količine, ki bi jih morali poznati, da bi izračunali spremembo notra-nje energije vode. Zapišemo enačbo, po kateri jo znamo računati. Poudarimo, da je sprememba notranje energije enaka toploti, ki jo vodi oddaja grelnik, skozi katerega teče električni tok, ki opravlja električno delo. Torej lahko električno delo izraču-namo prek spremembe notranje energije vode. Kar smo povedali, strnemo v ener-gijskem obračunu:– vir napetosti opravlja električno delo, Ae;– segret grelnik oddaja toploto, Q;– vodi se poveča notranja energija, DWn.

Energijski obračun predstavimo grafično. Ker obravnavamo dve telesi, grelnik in vodo, je sestavljen iz dveh delov.

grelnikvodaDWn

A Q Q

Za ponazoritev in potrditev povedanega lahko naredimo poskus s segrevanjem vode v kalorimetru. Izmerimo maso vode, začetno in končno temperaturo ter čas segre vanja. Temperaturo vode začnemo meriti kakšno minuto po vključitvi grelnika,



ko se mu notranja energija ne spreminja več. Iz dobljenih podatkov izračunamo spremembo notranje energije vode. Poskus pripravimo tako, da merimo tudi nape-tost in tok skozi grelnik. Te podatke potrebujemo za računanje električnega dela. Dobljena rezultata pokažeta, da je sprememba notranje energije vode enaka elek-tričnemu delu, kar potrjuje razgovor o posrednem merjenju električnega dela.

Energijski obračun naredimo še za stroj (vrtalnik, žago, tovorno dvigalo), ki opravlja mehansko delo. Električni tok opravlja delo, pri tem pa se stroj segreva. Večina elek-tričnega dela se pretvarja v mehansko delo, manjši del pa v notranjo energijo stroja in v toploto, ki jo oddaja segreti stroj. Sestavimo energijski obračun, ki ga zapišemo z enačbo. Povemo, da uredimo enačbo energijskega zakona tako, da na levo stran zapišemo tisto, kar telo, ki ga opazujemo, prejema, na desno stran pa tisto, kar telo oddaja. Tak zapis imenujemo energijski obračun. Nato ga predstavimo še grafično. Ker ni pomembno, kako stroj deluje, ga predstavimo s pravokotnikom. Koliko pre-jema in koliko oddaja, pove širina narisanih puščic.Če je med opazovanjem naprava že dosegla delovno temperaturo, se ji notranja energija ne spreminja več. Tako je širina vhodne puščice enaka vsoti širin izhodnih puščic.

Z energijskega stališča obravnavamo še generatorje in galvanske člene. Prvi mehan-sko delo pretvarjajo v električno, pri tem se grejejo in oddajajo toploto, zato v energij-skem obračunu električno delo, Ae, in mehansko delo, Am, zamenjata mesti. Drugim pa se pretvarja notranja energija v električno delo in v toploto. Še več, v šivalnem stroj čku na baterije ali baterijskem vrtalniku se notranja energija galvanskih členov pretvarja v mehansko delo in v toploto.

Za utrditev pridobljenega znanja lahko učenci rešijo nalogo 36 v delovnem zvezku na strani 46.


Posredno merjenje električnega delavir napetosti, ampermeter, kalorimeter, grelnik, termometer, štoparica


Št. standarda

34. Med naštetimi električnimi napravami izberi tiste, pri katerih z električnim delom povzročimo spremembo:a) kinetične energijeb) potencialne energijea) notranje energije.

Dvigalo, ventilator, likalnik, garažna vrata, sedežnica, žaga, tekoči trak, brusilnik, zvonec.

M 1

35. Vodi v 80-litrskem bojlerju se je povečala notranja energija za 25 MJ. Koliko električnega dela je opravil grelnik?

M 2



Št. standarda

36. Sobo segrevamo z električnim radiatorjem. Ko se zrak segreje za 2 °C, se mu notranja energija poveča za 20 kJ. Koliko električnega dela je opravil električni tok skozi radiator?

M 2

37. Energijski zakon lahko zapišemo z enačbo: Ae + Am + Q = DW.Zapiši ga za elektromotor (dinamo, generator v termoelektrarni, generator v hidroelektrarni), tako da bo upoštevan dogovor, kaj naprava prejema in kaj oddaja.

T 3

38. Razloži in nariši energijski obračun za električno napravo, ki je omenjena v opisanem dogodku.a) Palični sekljalnik seklja čebulo.b) Krožna žaga prežaga desko.c) Tekoče stopnice prepeljejo obiskovalce v prvo nadstropje. č) Z grelno blazino segrevamo posteljo.

V 5

39. Za vir napetosti napravi energijski obračun ter ga predstavi s sliko in enačbo. a) Avtomobilski akumulator uporabimo za gretje in poganjanje ventilacije

v avtu.b) Avtomobilski akumulator priklopimo na omrežje, da se napolni.c) Kolesar vključi dinamo, ko se v mraku pelje v trgovino.č) Na Kredarici stoji vetrnica za pridobivanje električne energije.d) V Ljubljani deluje prva solarna elektrarna pri nas.

V 4 5



5.11 Električna moč


Računa električno delo in električno moč: Ae = eU; P = UI; Ae

= UIt; Ae = Pt.Ve, da je enota za moč vat (W).

1 Opiše zvezo med močjo, delom in časom, v katerem je delo opravljeno.

2 Zna izračunati električno moč P = UI in pozna enote zanjo.

3 Ve, da je kWh enota za električno delo.

4 Zna uporabljati enačbe za računanje električnega dela in moči.

Ponovimo o električnem delu in med učenci, ki so doma s števca zapisovali podatke o električnem delu, izberemo nekoga, ki bo predstavil svojo nalogo.

Za motivacijo prikažemo tabelo s podatki o moči nekaterih strojev ali naprav. Upo-rabimo lahko tabelo iz delovnega zvezka za osmi razred na strani 46, naloga 43. Ponovimo ali na novo obravnavamo moč kot količnik dela in časa, odvisno od tega, ali smo moč obravnavali že v osmem razredu. Ponovimo ali pridobimo tudi enoto za moč.

Ker govorimo o električni moči, izpeljemo enačbo za moč iz enačbe za električno delo, nato pa električno delo izrazimo z močjo in s časom. Dobimo novo enoto za električno delo, to je Ws.

Rešimo zgleda iz učbenika na strani 85. V drugem zgledu se pojavi enota kWh, v kateri so umerjeni električni števci. Preračunamo jo v joule.

Za utrjevanje znanja frontalno rešujemo naloge 31, 32 in 34 v delovnem zvezku na straneh 44 in 45. Za domačo nalogo so primerne naloga 33 iz delovnega zvezka na strani 45 ter naloge 1, 2 in 4 iz učbenika na strani 86.


Št. standarda

40. Sušilnik za lase troši moč 1000 W.Koliko električnega dela opravi vsako sekundo?Koliko toplote odda vsako sekundo?

M 1

41. Skozi kolesarsko žarnico teče tok 0,4 A pri napetosti 6 V. Kolikšno moč troši žarnica?

T 2

42. Pri likanju perila je opravil električni tok 1 kWh električnega dela. Koliko časa je Leja likala z likalnikom, ki troši 1000 vatov?

M 3



Št. standarda

43. Kaj in v kateri enoti meri električni števec?To enoto izrazi v J.

M 3

44. Jan je napisal nekaj izrazov in pozabil, kaj po katerem računamo. Dopolni jih v enačbe.

eUUI Ae

tPet

UIt

V 4

45. Termoakumulacijska peč troši moč 3 kW. a) Kako bi izračunal, koliko toplote odda v enem mesecu, če se polni

povprečno 5 ur vsak dan?b) Koliko toplote odda v enem mesecu?

V 4

46. Sobo razsvetljuje 100 W žarnica. Kolikšen tok teče skoznjo? V 4

47. V poglavjih o mirujočem naboju in električnem toku smo spoznali naslednje količine: napetost, električni tok, električno delo, električno moč, električni naboj.Za vsako količino povej ustrezno enoto in merilnik, s katerim jo merimo. Če količino merimo posredno, opiši postopek merjenja.

T več standar-

dov iz 4. in 5.

poglavja




Učno uro lahko izvedemo v računalniški učilnici, na primer s programom Edison ali s programskim paketom Elektronic Workbench 3.0. Učenci vadijo vezave amper-metrov in voltmetrov ter raziskujejo, kako je s tokom in napetostjo na žarnicah v raz-ličnih vezavah.

Primer navodil za delo s programskim paketom Elektronic Workbench 3.0 je v pri-logi 3 na strani 207.

Uro lahko namenimo utrjevanju znanja z reševanjem nalog iz učbenika, ki jih učenci še niso rešili. Naloge za pisno preverjanje znanja, ki so priloga temu poglavju, naj učenci rešijo doma.


Učenci v začetku ure preverijo rezultate domačega dela ob projekciji rešitev nalog in točkovnika. Morebitne težave v razumevanju snovi odpravimo sproti.

Ostanek učne ure namenimo ustnemu preverjanju in ocenjevanju znanja.



ELEKTRIČNI TOK


1 Dopolni trditvi in odgovori na vprašanji. 4

a) Narisan je električni . Ampermeter kaže 0,02 .

b) Kolikšen tok teče skozi baterijo?

c) Kolikšen naboj požene baterija v 30 sekundah?

č) Nariši shemo vezja. Označi merilnika.

d) Vriši v shemo smer električnega toka.

2 Zapiši, kako so vezane žarnice v posamezni vezavi. 5

A B C

a) Ali sta ampermetra pravilno vezana v električni krog?

b) Ali bi v vezju C lahko odstranili desno žarnico, tako da bi v tej veji ostal samo ampermeter?

Pojasni.




3 Vse žarnice v vezavi so enake. Na žarnici Ž1 izmerimo napetost 3 V. Tok skoznjo je 0,02 A. 5

a) Kolikšna je napetost na žarnici Ž3 in kolikšen tok teče skoznjo?

,

b) Kolikšno napetost kaže voltmeter?

c) Kolikšna je napetost vira?

č) Kolikšen tok poganja vir?

d) Ali za narisano vezje velja zakon o ohranitvi naboja? Pojasni odgovor.

4 Tri enake žarnice so vezane vzporedno. Ampermeter A1 kaže tok I

1 = 0,1 A. 4

Voltmeter kaže 4,5 V.

a) Kolikšni so tokovi I2, I

3 in I

4? , ,

b) Kolikšna je napetost vira?


5 V električni krog sta vezani dve žarnici in baterija za 6 V. Voltmeter pokaže 4 V. 3

a) Kolikšna je napetost med različnimi pari točk?

UAE = UAB

=

UBC = UCE

=

UCD =

b) Ali sta žarnici enaki?

6 Na baterijo za 4,5 V je vezana žarnica. Tok skozi žarnico je 0,15 A. 3

a) Kolikšno moč troši žarnica?

b) Kateri podatek manjka, da bi lahko izračunal opravljeno delo?

7 V stanovanju opravi električni tok 4,4 kWh električnega dela v 2,5 ure. Kolikšen tok 2je takrat tekel skozi glavno varovalko?

8 Na dinamo so vezane žarnice za osvetljevanje vozila. 2

a) Z enačbo zapiši energijski obračun za dinamo.

b) Energijski obračun tudi nariši.




1 a) krog, 0,02 A 1

b) 0,02 A 0,5

c) 0,6 As 1

č) pravilna shema vezave 1

d) smer toka 0,5

2 vzporedno 1

zaporedno 1

vzporedno 1

a) da 1

b) ne, naredili bi kratek stik 1

3 a) 3 V 0,5

0,02 A 0,5

b) 6 V 1

c) 12 V 1

č) 0,02 A 1

d) da, v sklenjenem krogu se električni naboj ohranja 1

4 a) I2 = 0,1 A 1

I3 = 0,2 A 1

I4 = 0,3 A 1

b) 4,5 V 1



5 a) UAE = 6 V 0,5

UAB = 0 V 0,5

UBC = 4 V 0,5

UCE = 2 V 0,5

UCD = 2 V 0,5

b) ne 0,5

6 a) pravilna enačba 1

0,675 W 1

b) čas 1

7 enačba 1

8 A 1

8 dinamoAm

Ae

Q

1

Am = Ae + Q 1





1

Ve, da je enota za električni tok amper in da je to osnovna fizikalna enota.

Ve, da je naboj produkt toka in časa, ter zna uporabiti zapis e = It.

Ve, da viri enosmerne napetosti poganjajo naboj le v eno smer, viri izmenične napetosti pa izmenično v eno in v drugo smer.

Pove dogovor o smeri električnega toka in zna smer določiti na shemi električnega vezja.

Prepozna zaporedno vezavo porabnikov in zna narisati shemo.

Pozna nekaj simbolov za elemente električnega kroga.

Zna narisati električni krog s simboli.

Ve, da je merilnik za merjenje napetosti voltmeter.

Zna izmeriti napetost med točkama električnega kroga.

Ve, da je merilnik za merjenje električnega toka ampermeter.

2

Zna ampermeter vezati v električni krog in odčitati tok.


Prepozna vzporedno vezavo porabnikov in zna narisati shemo.

Ve, da ob kratkem stiku steče po električnem krogu velik tok.

3

Razume, da skozi zaporedno vezane porabnike teče enak tok, I = I

1 = I

2 = … = In

Ve, da je vsota napetosti na zaporedno vezanih porabnikih enaka napetosti vira U = U

1 + U

2 + … + Un

Ve, da je na enakih zaporedno vezanih porabnikih enaka napetost.

Ve, da se v sklenjenem električnem krogu naboj ohranja.

4

Razume, da je vsota tokov po posameznih vejah enaka toku, ki ga poganja vir napetosti: I = I

1 + I

2 + … + In.

Ve, da je na vzporedno vezanih porabnikih napetost enaka napetosti generatorja.

5

Zna določiti napetosti med točkama v električnem vezju.

Ve, da je vsota napetosti na porabnikih enaka napetosti vira U = U

1 + U

2 + … + Un




6Zna izračunati električno moč P = UI in pozna enote zanjo.

Izračuna električno delo po enačbi Ae = eU oziroma Ae = UIt.

7Ve, da je kWh enota za električno delo.

Zna uporabljati enačbe za računanje električnega dela in moči.

8

Ve, da tudi z električnim delom lahko dosežemo spremembo kinetične, potencialne ali notranje energije, tako kakor z mehanskim delom in toploto.

Za nekatere vire napetosti in porabnike zna zapisati energijski obračun z enačbo.

Za nekatere vire napetosti in porabnike zna narisati energijski obračun.

Skupaj14

48 %10

35 %5

17 %


Električni upor 6 Električni upor 6148148

Splošna pojasnila

V prejšnjem poglavju smo spoznali različne električne kroge in zakonitosti, ki veljajo za tok in napetost. Shajali smo brez znanja o električnem uporu, ki poleg napetosti vpliva na električni tok v električnem krogu. Ko teče tok po vodniku, se vodnik temu toku upira. To lastnost vodnika imenujemo električni upor; nastane zaradi medseboj-nega delovanja prostih elektronov in ionov v kristalni mreži.Elektroni imajo zaradi električnih sil kinetično energijo. S trki se jim ta energija zmanjša, poveča pa se nihanje ionov in s tem temperatura vodnika. Ta je tem večja, čim večji je upor vodnika in čim večji je električni tok.

Vpeljemo novo količino, električni upor, s katero lahko izrazimo odvisnost med nape-tostjo in tokom. Spoznamo, da električni tok ni odvisen samo od napetosti, temveč tudi od geometrijskih in snovnih lastnosti prevodnika ter od temperature. Odvisnost navedenih količin večkrat predstavimo z grafom in, če se le da, odčitamo upor upor-nika z grafa, namesto da bi ga računali.

Učenci že znane zakonitosti zaporedne in vzporedne vezave ob eksperimentiranju dopolnijo s spoznanji o električnem uporu. Pri razreševanju vezij jih navajamo na upo rabo sorazmerij U1

: U2 = R

1 : R

2 in I

1 : I

2 = R

2 : R

1. Poudarjamo, da je skupni upor

vzporedno vezanih upornikov manjši od najmanjšega upora v vezju. To znanje za-dostuje učencem, ki slabo računajo z ulomki. Sestavljeno vezje rešujemo tako, da v shemi nadomestnega vezja predstavimo skupino zaporedno ali vzporedno vezanih upornikov z enim samim upornikom.

Ampermeter in voltmeter smo v poglavju o električnem toku uporabljali, ne da bi razu meli, zakaj enega vežemo zaporedno, drugega pa vzporedno s porabnikom. Obravnavo delitve napetosti in toka dopolnimo s pojasnilom o vezavi obeh merilni-kov v električni krog in z razširitvijo njunega obsega.

V delovnem zvezku na strani 88 so navodila za opravljanje meritev, potrebnih za dokaz Ohmovega zakona pri zaporedno in vzporedno vezanih upornikih. Vaja je pri-merna za preverjanje in ocenjevanje eksperimentalnih veščin. Kako pripravimo in izve demo takšno uro, je natančneje napisano v priročniku Izvajanje, preverjanje in oce njevanje eksperimentov, ki ga je pripravil Vinko Udir, izdal pa Zavod Republike Slovenije za šolstvo, Ljubljana, 1998.

06 elektricni upor.indd 14806 elektricni upor.indd 148 10/28/2005 10:22:0310/28/2005 10:22:03

6. Električni upor149




Učna enota

48. 1. 6.1 O električnem uporu

49. 2. 6.2 Veljavnost Ohmovega zakona

50. 3. 6.3 Zaporedna vezava upornikov

51. 4. 6.4 Vzporedna vezava upornikov

52. 5. 6.5 Upor žic in drsni upornik





1. Georg Simon Ohm 2. Upori in moči upornikov 3. Merjenje upora z ohmmetrom 4. Termistor in njegova uporaba 5. Fotoupornik in njegova uporaba 6. Prevodnost 7. Superprevodnost 8. Razširitev merilnega območja ampermetra in voltmetra 9. Regulacija moči električnega štedilnika10. Model drsnega upornika11. Delilnik napetosti



6.1 O električnem uporu


Pozna Ohmov zakon.

Opredeli upor kot količnik med električno napetostjo

in električnim tokom R = UI .

1 Ve, da se električni porabniki razlikujejo po električnem uporu.

2 Ve, da skozi upornik z večjim uporom pri enaki napetosti teče manjši tok.

3 Ve, da sta napetost in tok premo sorazmerni količini in da je to Ohmov zakon.

4 Ve, da sorazmernostni koeficient imenujemo električni upor R, ter zna zapisati enačbo U = RI.

5 Zna uporabiti enačbo za računanje upora R = UI .

6Zna narisati graf I(U), oziroma iz grafa od~itati podatke.

Pozna enoto za električni upor.

7 Ve, da je enota za električni upor 1 W.

8 Ve, da je 1 W = 1 V1 A.

9 Ve, da ima upornik upor 1 W, kadar pri napetosti 1 V teče skozenj tok 1 A.

Pove, da je električni upor lastnost upornikov.

10 Ve, da je električni upor lastnost porabnikov.

Uro lahko začnemo s poskusom. Na šolski vir priključimo vsako posebej dve različni žarnici za nape tost 6 V. Obakrat izmerimo električni tok. Primerjamo tokova in ugo-tovimo, da sta različna. Pojasnimo, da se žici v žar nicah razlikujeta po električnem uporu. Razgovor usmerimo tako, da bodo odgovori vsebovali pojme: enaka nape-tost, različen električni tok, različne žarilne nitke.

Enak poskus izvedemo še z dvema enako debelima metrskima žicama iz različnih snovi. Namesto v učbeniku omenjenih žic lahko dobimo na tržišču žici iz nikelina in manganina. Vzemimo dve metrski žici, ki nam bosta prišli prav tudi pri pogovoru o uporu žic. Izmerimo tokova. Ker sta različna, sklepamo, da se žici razlikujeta po uporu, ne vemo pa, kolikšen upor ima katera. Zastavimo problem: Kolikšen je upor posamezne žice? Predloge učencev usmerimo v ugotavljanje odvisnosti električ-nega toka od napetosti.

Naredimo poskus: Eno od žic še enkrat priključimo na šolski vir napetosti, spre-minjamo napetost in merimo tok. Odvisnost električnega toka od napetosti prikaže-mo v preglednici in z grafom. Ugotovimo, da sta napetost in tok premo sorazmerni količini, za žico velja Ohmov zakon. Zapišemo enačbo U = RI in iz nje izpeljemo enačbo za upor. Sledi dogovor o enoti za električni upor. Zastavimo vprašanje, ali se je upor žice med poskusom spreminjal. Če izračunamo količnike napetosti in toka za opravljene meritve, lahko potrdimo, da je električni upor lastnost upornika pri izbranih pogojih.



Ker sta napetost in tok v premem sorazmerju in je upor sorazmernostni koeficient, lahko upor odčitamo z grafa. Narisati moramo graf U(I). Upor je smerni koeficient premice. Z grafa na primer odčitamo, da teče po žici tok 1 A pri napetosti 2 V, torej je upor žice 2 W. Učenci lahko predstavijo referat o Georgu Simonu Ohmu.

Usvojeno znanje preverimo in utrdimo z nalogami 1, 2, 3, 4 in 7 v delovnem zvezku na straneh 47 in 48.


1.Merjenje toka skozi dve različni žarnici za napetost 6 V

vir napetosti, vezne žice, žarnici, ampermeter

2.Merjenje toka skozi dve enako dolgi žici z enakim presekom iz različnih snovi

vir napetosti, vezne žice, dve žici, ampermeter, Helmholtzovi stojali

3. Ohmov zakon vir napetosti, vezne žice, dve žici, ampermeter, Helmholtzovi stojali


Št. standarda

1. Skozi prvi porabnik v hišni napeljavi teče tok 0,3 A, skozi drugega pa tok 6 A. Po čem se razlikujeta omenjena porabnika?

M 1

2. Dva upornika sta priključena na enako napetost. Kakšen je upor upornika, skozi katerega teče manjši tok?

M 2

3. Na sliki je prikazana odvisnost toka od napetosti za dve žici. Katera žica ima večji upor? Pojasni odgovor.

M 2

4. Ali je tok, ki teče skozi upornik, odvisen od napetosti? Razloži odvisnost. M

T

4

3

5. Povej Ohmov zakon in ga zapiši z enačbo. Kako imenujemo sorazmernostni koeficient v enačbi?

M

T

4

3



Št. standarda

6. Zapiši in razloži enačbo za računanje električnega upora. V 5

7. Katera je enota za električni upor? M 7

8. Enoto za upor zapiši z enotama za napetost in tok. T 8

9. Povej dogovor, ki velja za enoto električnega upora, 1 W. V 9

10. Od česa je odvisen tok v električnem krogu? Trditev pojasni. M 2

11. Na sliki je prikazan graf I(U) za izbran upornik. Kolikšen je upor te žice? M 6 7



6.2 Veljavnost Ohmovega zakona


Pozna Ohmov zakon.

1Ve, da morata biti napetost in tok v premem sorazmerju ter da za upornik velja Ohmov zakon.

2 Zna sestaviti pripomočke, opraviti eksperiment ter zbrati in urediti podatke.

3 Ve, da za vse upornike ne velja Ohmov zakon.

V uvodu učne ure ponovimo vsebino Ohmovega zakona. Rešimo lahko naloge 8, 9 in 11 v delovnem zvezku na straneh 48 in 49. Računamo upor, tok in napetost.

V nadaljevanju organiziramo skupinsko delo. Opravimo dve vaji: Preverjanje veljav-nosti Ohmovega zakona in Karakteristika žarnice. Navodilo za prvo vajo je napisano na strani 90 v učbeniku in označeno s kolesci. Učenci naj sami izberejo ustrezni upor nik. Pri določanju upora upornika si pomagajo s preglednico na isti strani. Opra vijo meritve, podatke vnesejo v preglednico in narišejo graf I(U). Po grafu pre-sodijo, ali za izbrani upornik velja Ohmov zakon ali ne.

Upornik zamenjamo z žarnico in izvedemo še šolski množični poskus: Karakteristika žarnice. Namesto predlagane žarnice lahko meritve opravimo kar s kolesarsko žar-nico, ki smo jo uporabili pri električnih vezjih.

Po opravljenih meritvah lahko učence seznanimo še s termistorjem in s foto upor-nikom.


1. Veljavnost Ohmovega zakonavir napetosti, vezne žice, upornik z uporom 100 W, voltmeter, ampermeter

2.Šolski množični poskus: Karakteristika žarnice; navodilo v delovnem zvezku, stran 91

vir napetosti, vezne žice, kolesarska žarnica, voltmeter, ampermeter




Št. standarda

12. Slika prikazuje grafa odvisnosti toka od napetosti za dva porabnika. Ali velja Ohmov zakon za oba porabnika? Pojasni odgovor.

M 1

13. Katere elemente bi moral vezati v električni krog, da bi preveril veljavnost Ohmovega zakona? Nariši shemo vezave.

T 2

14. Pripravi eksperiment, s katerim lahko dokažemo, ali za izbrani upornik velja Ohmov zakon. Kaj meri posamezni merilnik?

T 2

15. Za katere upornike ne velja Ohmov zakon? Pojasni. V 3



6.3 Zaporedna vezava upornikov


Zna zaporedno vezati več upornikov.

1 Zna na vir napetosti zaporedno vezati več upornikov.

Izračuna skupni upor zaporedno vezanih upornikov:

R = R1 + R

2 + … + Rn.

2 Ve, da z večjim številom zaporedno vezanih upornikov povečamo skupni upor.

3 Ve, da lahko upor zaporedno vezanih upornikov nadomestimo z enim in obratno.

4Zna izračunati skupni upor zaporedno vezanih upornikov po enačbi R = R

1 + R

2 + … + Rn.

Ve, da je pri zaporedni vezavi na uporniku z večjim uporom večja napetost.

5 Ve, da je tok skozi vse zaporedno vezane upornike enak.

6 Ve, da je pri zaporedni vezavi na uporniku z večjim uporom večja napetost.

7Ve, da je pri zaporedni vezavi na uporniku z dvakrat, trikrat … večjim uporom dvakrat, trikrat … večja napetost.

8 Ve, da je na zaporedno vezanih upornikih z enakim uporom enaka napetost.

Pozna zakonitosti delitve napetosti pri zaporedno vezanih upornikih:

U1 : U

2 = R

1 : R

2.

9Ve, da se napetost na zaporedno vezanih upornikih porazdeli v enakem razmerju, kot je razmerje uporov upornikov.

10Zna določiti napetosti na upornikih iz razmerjaU

1 : U

2 = R

1 : R

2.

Za motivacijo z učenci ponovimo zakonitosti, ki veljajo za zaporedno vezane porab-nike: shemo vezave, vezavo ampermetra v električni krog, ugotovitev, ki velja za elek-trični tok, I = I

1 = I

2, ter zakonitost, ki velja za napetost, U = U

1 + U

2.

Učno snov lahko pridobivamo v frontalni ali v skupinski učni obliki. Odgovoriti mora-mo na vprašanji, kako se porazdeli napetost na upornikih in kako je s skupnim uporom. Problem rešimo z eksperimentalnim delom. V električni krog vežemo dva različna upor nika z izbranim uporom, izberemo napetost vira in izmerimo napetost na prvem in drugem uporniku. Zapišemo razmerje uporov in razmerje napetosti. Primerjamo razmerji in zapišemo ugotovitev U

1 : U

2 = R

1 : R

2. Nato izmerimo tok skozi vezavo

in iz računamo električni upor. Primerjamo ga z vsoto obeh uporov in zapišemo ugo-tovitev. Učenci lahko sami predelajo matematični dokaz, da je skupni upor zapo-redno ve zanih upornikov vedno vsota uporov teh upornikov, po zapisu v učbeniku na strani 92.

Zanima nas še, kako se porazdeli napetost, če so v električni krog vezani enaki upor-niki. Problem rešujemo z nalogo 19 v delovnem zvezku na strani 50.

Ko govorimo o zaporedni vezavi upornikov, je priložnost, da z učenci »ugotovimo«, zakaj vežemo ampermeter zaporedno s porabnikom v električni krog.



Razumevanje obravnavane snovi lahko preverimo z nalogami 16, 17, 22 v delovnem zvezku na straneh 50 in 51. Učencem še povemo, da zaradi zveze R = R

1 + R

2 lahko

dva ali več upornikov nadomestimo z enim in obratno, namesto enega vežemo v elek trični krog več upornikov. Za domačo nalogo naj učenci rešijo naloge 1, 3 in 4 v učbeniku na strani 93.


Zaporedna vezava upornikovvir napetosti, dva različna upornika, vezne žice, voltmeter, ampermeter


Št. standarda

16. Dva upornika sta vezana zaporedno v električni krog. Nariši shemo vezave. Vriši merilnik, ki meri tok, ki teče skozi upornika, in merilnik, ki meri napetost vira.

M 1

17. Na vir napetosti zaporedno veži dva upornika. Kam bi priključil ampermeter in voltmeter? Kaj bi meril z njima?

M 1

18. V električni krog sta zaporedno vezana dva upornika.a) Nariši shemo vezave.b) Kako se spremeni skupni upor, če povečamo število zaporedno vezanih

upornikov?

M 2

19. S katerima zaporedno vezanima upornikoma lahko nadomestiš upornik za 1 kW? Ali je to edina možnost?

M

T

3

4

20. Kolikšen je skupni upor upornikov v posameznem vezju? M

T

3

4



Št. standarda

21. V električni krog so zaporedno vezani uporniki za 100 W, 200 W in 300 W. a) Nariši shemo vezave.b) Ali skozi kateri upornik teče večji tok, kot skozi ostala dva?

T 5

22. V električni krog so zaporedno vezani uporniki za 100 W, 200 W in 300 W.a) Nariši shemo vezave.b) Na katerem uporniku je največja napetost?

M 6

23. V električni krog so zaporedno vezani trije uporniki z uporom po 36 W. Na prvem uporniku je napetost 4 V. a) Kolikšna je napetost na drugih dveh upornikih? b) Kolikšna je napetost vira? Nariši shemo vezave.

T 8

24. Upornika sta vezana zaporedno. Na uporniku z uporom 200 W je napetost 3 V. Kolikšna je napetost na uporniku z uporom 400 W?

T 7

25. Napetosti na dveh zaporedno vezanih upornikih sta v razmerju 2 : 1. V kakšnem razmerju sta upora upornikov?

T 7

26. V električni krog vežemo zaporedno upornika z uporoma R1 = 30 W

in R2 = 90 W. Kolikšen tok teče skozi oba upornika in kolikšna je napetost

na vsakem, če je napetost vira U = 12 V?

T

V

5

10

27. Kakšen mora biti upor ampermetra v primerjavi z uporom upornika? Odgovor pojasni.

T

V

5

10



6.4 Vzporedna vezava upornikov


Izračuna skupni upor dveh ali več enakih vzporedno vezanih upornikov.

Ve, da je skupni upor vzporedno vezanih upornikov manjši od najmanjšega:

1R = 1

R1 + 1

R2.

1 Zna vzporedno vezati dva upornika in meriti tok v posamezni veji.

2Ve, da se z večanjem števila vzporedno vezanih upornikov skupni upor manjša, tok, ki ga poganja vir, pa veča.

3 Ve, da je skupni upor vzporedno vezanih upornikov manjši od najmanjšega.

4Ve, da je skupni upor dveh (treh, štirih) enakih vzporedno vezanih upornikov enak polovici (tretjini, četrtini) enega.

5

Zna izračunati skupni upor dveh vzporedno vezanih upornikov po enačbi 1R = 1

R1 + 1

R2.

Ve, da skozi manjši upor teče večji tok:

I1 : I

2 = R

2 : R

1.

6 Ve, da skozi enaka vzporedno vezana upornika teče enak tok.

7 Ve, da pri vzporedni vezavi teče skozi upornik z večjim uporom manjši tok in obratno.

8 Zna uporabiti sorazmerje I1 : I

2 = R

2 : R

1

pri določanju neznanih količin.

V pogovoru o domači nalogi posvetimo več pozornosti nalogi 3 iz učbenika na strani 93. Naloga je lahko osnova za razpravo o razširjanju merskega območja volt-metra. Če imamo v zbirki učil demonstracijski voltmeter, pokažemo učencem, kako z različnimi preduporniki spremenimo njegovo merilno območje. Rešimo še nalogo 7 v učbeniku na strani 93.

Za lažje pridobivanje nove učne snovi ponovimo snov o vzporedni vezavi porabni-kov: shemo vezave, vezavo ampermetra, ko merimo skupni tok oziroma tok v posa-mezni veji, zakonitost napetosti U = U

1 = U

2 in delitev toka I = I

1 + I

2.

Učno snov lahko pridobivamo v frontalni ali v skupinski učni obliki.

Opravimo meritev z dvema različnima upornikoma. Upore upornikov poznamo. Izme-rimo tok v posameznih vejah in vidimo, od česa je odvisna porazdelitev toka. Zapi-šemo razmerje uporov in razmerje tokov ter ugotovitev I

1 : I

2 = R

2 : R

1.

Odčitamo še napetost vira in izračunamo skupni upor. Rezultat primerjamo z upo-roma danih upornikov ter povemo, da je ta vselej manjši od upora najmanjšega upor-nika. Skupni upor lahko tudi izračunamo, dovolj je, da poznamo upore upornikov. Po sto pek pokažemo za dva upora. Najprej izpeljemo enačbo, izpeljava je prikazana v učbeniku na strani 94, nato za naš zgled izračunamo skupni upor še po izpeljani enačbi.



Odgovorimo na vprašanje, kolikšen je skupni upor dveh (treh, štirih) upornikov z ena-kim uporom. Podatke o toku in napetosti lahko pridobimo z meritvijo ali pa skupni upor izračunamo, kakor je prikazano v prvem zgledu v učbeniku na strani 95.

Ko govorimo o vzporedni vezavi upornikov, je priložnost, da z učenci razpravljamo tudi o tem, zakaj vežemo voltmeter vzporedno s porabnikom in kaj se zgodi, če ga vežemo zaporedno.

Razumevanje obravnavane snovi lahko preverimo z nalogami v delovnem zvezku. Pri-merne so 26, 29, 30, 31 in 33 na straneh 52 in 53. Za domačo nalogo naj učenci rešijo naloge 1, 2 a in b, 3 ter 5 v učbeniku na straneh 95 in 96.


1.Vzporedna vezava različnih upornikov

vir napetosti, dva različna upornika, vezne žice, voltmeter, ampermeter

2. Vzporedna vezava enakih upornikovvir napetosti, dva enaka upornika, vezne žice, voltmeter, ampermeter


Št. standarda

28. V električni krog veži vzporedno dva upornika. Dodaj ampermeter tako, da boš meril električni tok skozi en upornik.

M 1

29. Kako se spreminja električni tok, ki ga poganja vir napetosti, če v elektri-čnem krogu povečujemo število vzporedno vezanih upornikov? Kaj se dogaja z napetostjo na upornikih?

M 2

30. V električni krog sta vzporedno vezana upornika z uporom 1 W in 1 MW. Skupni upor teh dveh upornikov je:a) manjši od 1 W,b) večji od 1 W in manjši od 1 M W,c) večji od 1 MW.

M 3

31. V električni krog vežemo dva, tri ali štiri enake upornike. Primerjaj skupni upor dveh, treh ali štirih upornikov z uporom enega upornika.

T 4

32. V električni krog sta vzporedno vezana upornika z uporom po 1500 W.a) Nariši shemo vezave.b) Kolikšen je skupni upor?c) Kolikšen tok poganja vir, če skozi en upornik teče tok 0,1 A?

T

M

4

6

33. Zapiši enačbo za računanje skupnega upora dveh vzporedno vezanih upornikov in jo pojasni.

V 5



Št. standarda

34. V električni krog so vzporedno vezani trije uporniki z uporom po 500 W. Skozi enega teče tok 0,1 A. Kolikšen tok teče skozi vir?

M 6

35. V električni krog je vezan upornik. Vzporedno z njim boš vezal še en upornik, skozi katerega mora teči manjši tok kot skozi dani upornik. Kakšen mora biti upor vzporedno vezanega upornika v primerjavi z uporom danega upornika?

T 7

36. V električni krog je vezan upornik. Vzporedno z njim boš vezal še en upornik, skozi katerega mora teči večji tok kot skozi dani upornik. Kakšen mora biti upor vzporedno vezanega upornika v primerjavi z uporom danega upornika?

T 7

37. Upor voltmetra je 2 kW, upor upornika pa 2 W. Zakaj mora biti upor voltmetra veliko večji od upora upornika, na katerem merimo napetost?

T 7

38. V električni krog sta vzporedno vezana upornika za 100 W in 200 W. Skozi upornik za 100 W teče tok 20 mA.a) Nariši shemo vezave. b) Kolikšen tok teče skozi upornik za 200 W?

V 8

39. V električni krog sta vzporedno vezana dva upornika. Skozi upornik R1

z uporom 120 W teče tok 0,3 A. Določi upor drugega upornika in tok, ki teče skozenj, če veš, da je razmerje tokov I

1 : I

2 = 3 : 1.

V 8



6.5 Upor žic in drsni upornik


Pove, od česa je odvisen upor žice.

1 Ve, da je upor žice premo sorazmeren z njeno dolžino.

2 Ve, da je upor žice obratno sorazmeren s presekom žice.

3 Ve, da je upor žice odvisen od snovi, iz katere je.

4 Zna v preglednici poiskati podatek o specifičnem uporu snovi.

5 Ve, da ima navadni upornik stalni upor, drsnemu pa lahko upor spreminjamo.

6 Zna uporabiti drsni upornik kot spremenljiv predupornik.

V uvodu ponovimo zakonitosti vzporedne vezave in frontalno rešimo nalogi 6 in 7 iz učbenika na strani 96. Pred reševanjem naloge 7, ki govori o razširitvi merskega ob-močja ampermetra, lahko rešimo nalogi 20 in 21 v delovnem zvezku na strani 50. Poudarimo, da moramo zmanjšati skupni upor instrumenta, če hočemo z njim meriti večji tok, obratno kot pri voltmetru. Če imamo v zbirki demonstracijski ampermeter, pokažemo učencem, kako z različnimi souporniki spremenimo njegovo merilno območje.

Za motivacijo naredimo poskus z baterijo in trakovoma, ki ju izrežemo iz folijskega ovitka žvečilnega gumija. V odgovoru na zastavljeno vprašanje, zakaj se enkrat stali, drugič pa ne, uporabimo pojem upor. Poskus je opisan v učbeniku na strani 97.

Do zdaj smo govorili o uporu upornikov, pri tem pa se nismo obremenjevali z dej-stvom, da imajo tudi vezne žice upor, so uporniki. Učence lahko vprašamo, ali bi svetila žarnica v Novi Gorici, če bi jo povezali z baterijo, ki je v Murski Soboti. Pogo-vorimo se, po čem se žice med seboj razlikujejo, nato zastavimo problem: Od česa je odvisen upor žice?

To snov lahko obravnavamo z aplikacijo znanja o skupnem uporu zaporedno ter vzpo redno vezanih upornikov ali eksperimentalno.

Obravnava z aplikacijo znanjaUčenci postavijo predpostavke, ki jih potrdimo ali ovržemo. Spomnimo jih, da smo v prvi uri obravnave tega poglavja izračunali upor 1 m dolge žice iz nikelina oziroma manganina. Poiščemo vrednost upora za žico in poskusimo odgovoriti na vpra šanje, kolikšen bi bil upor na primer 5 m dolgega kosa prav takšne žice. Pojasnimo, da si tako dolg kos žice lahko predstavljamo kot zaporedno vezavo petih metrskih kosov. Ugotovitev zapišemo s simboli R µ l.Podobno preverimo predpostavko, da je upor žice odvisen od preseka žice. Pove-čan presek žice predstavimo kot vzporedno vezavo upornikov. Učence opozorimo, da dvakrat večja debelina pomeni štirikrat večji presek (S = pr2).



Da je upor žice odvisen od vrste snovi, že vemo. Učence seznanimo s podatki v pre-glednici na strani 97 v učbeniku. Posebej pojasnimo enoto specifičnega upora.

Obravnava, podprta z eksperimentiV Helmholtzovi stojali vpnemo metrsko žico iz nikelina. Priključimo jo na napetost 1 V, izmerimo tok skoznjo in izračunamo njen upor. Nato vpnemo v stojali dvometr-sko enako debelo žico iz nikelina, napetost naravnamo na 1 V, izmerimo tok in znova izračunamo upor. Primerjamo rezultata in zapišemo ugotovitev.

V drugem poskusu dvometrsko žico prepognemo na pol in jo vpnemo v stojali. Na ta način presek podvojimo. Napetost naravnamo na 1 V, izmerimo tok in izračunamo upor. Rezultat primerjamo z uporom metrske žice. Zapišemo ugotovitev.

V tretjem poskusu v stojali vpnemo metrsko žico iz manganina z enakim presekom, kot ga je imela žica iz nikelina. Napetost znova naravnamo na 1 V, izmerimo tok in izračunamo upor. Rezultat primerjamo z uporom metrske žice iz nikelina. Učence opo zorimo na preglednico na strani 97. Podatki iz preglednice veljajo, če podamo dolžino vodnika v metrih in ploščino preseka v mm2. Dolžino lahko podamo v m, plo-ščino pa v m2, takrat najdemo v preglednicah enoto za specifični upor v enoti Wm.

Za zaključek zastavimo problem, kako doseči, da bi lahko upor spreminjali. V ta na-men opravimo poskus, ki je opisan v učbeniku na strani 98. Učenci pojasnijo, zakaj žarnica različno sveti. Na koncu ure ponovimo učno snov.

Usvojeno znanje preverimo z vajami v delovnem zvezku na strani 55. Primerne so vse štiri naloge.

Učencem povemo, da bo naslednja ura namenjena utrjevanju snovi, zato jih spom-nimo, da se nanjo temeljito pripravijo in za učitelja napišejo v zvezke vprašanja o snovi, ki je ne razumejo v zadovoljivi meri. Učenci naj za domačo nalogo pripravijo kartonček. Na enem delu kartončka zapišejo zakonitosti zaporedne vezave uporni-kov, na drugem delu pa zakonitosti vzporedne vezave upornikov.


1. Folijski ovitek kot uporniknova baterija, folijski ovitek žvečilnega gumija, škarje

2. Upor žice je odvisen od dolžine

vir napetosti, Helmholtzovi stojali, metrski in dvometrski kos žice iz nikelina, voltmeter, ampermeter, vezne žice

3. Upor žice je odvisen od presekavir napetosti, Helmholtzovi stojali, dvometrski kos žice iz nikelina, voltmeter, ampermeter, vezne žice

4. Upor žice je odvisen od snovivir napetosti, Helmholtzovi stojali, žica iz manganina, voltmeter, ampermeter, vezne žice

5. Grafitna mina kot drsni upornikbaterija, vezne žice, žarnica za 3,5 V, grafitna mina, krokodilski sponki




Št. standarda

40. Kako je upor žice odvisen od dolžine? M 1

41. Upor bakrene žice s presekom 1 mm2 in z dolžino 1 m je 0,017 W. Kolikšen je upor takšne žice z dolžino 2 m?

M 1

42. Kako je upor odvisen od preseka žice? M 2

43. Upor železne žice s presekom 1 mm2 in z dolžino 1 m je 0,14 W. Kolikšen je upor takšne žice s presekom 2 mm2 (0,5 mm2)?

M 2

44. Dve enako dolgi žici imata enak presek. Prva je iz cekasa, druga pa iz aluminija. Katera ima večji upor?

M

T

3

4

45. Specifični upor konstantana je 0,50 Wmm2

m . Kaj to pomeni? T 4

46. V čem je bistvena razlika med navadnim in drsnim upornikom? M 5

47. Kako moramo vezati žarnico in drsni upornik, da bomo lahko spreminjali svetilnost žarnice? Nariši vezavo.

V 6




V uvodu te ure najprej posamezni učenci predstavijo zapise na kartončkih, ki so jih naredili za domačo nalogo. Tako ponovimo snov celotnega poglavja. V nadaljevanju učne ure odgovarjamo na vprašanja učencev in rešujemo naloge iz učbenika in v delovnem zvezku, ki so jih učenci izbirali samoiniciativno in jih niso znali rešiti. V učbeniku in v delovnem zvezku so še naloge, ki jih v predlogih za izvedbo ur nismo omenjali. Nekatere med njimi so zastavljene nestandardno ali pa zahtevajo od učencev več razmišljanja in sklepanja oziroma uporabo kompleksnega znanja. Predlagamo, da učenci nekatere rešijo v tej uri. Takšne naloge so: v delovnem zvezku naloge 5, 10, 12, 18, 23, 25, 39 na straneh od 48 do 54, v učbeniku pa naloga 4 na strani 97, naloga 4 na strani 96, naloga 2 c na strani 95 in naloga 5 na strani 93.


Če bomo usvojeno znanje ocenjevali pisno, potem izvedemo v tej učni uri pisno pre-verjanje znanja. Na začetku ure preverjanja znanja razdelimo naloge za pisno prever-janje znanja. Učenci individualno rešujejo naloge. Ob koncu ure učenci lahko pisne preizkuse zamenjajo s sošolci, in jih popravijo ob rešitvah, ki imamo na prosojnici in jih glede na ocenjevalno lestvico ocenijo. Učenci na ta način dobijo informacijo o svo jem znanju in pomenu priprave na pisno ocenjevanje znanja.


Primer preizkusa za pisno ocenjevanje znanja z ocenjevalno lestvico, rešitvami, toč-kovnikom in tabelo učnih standardov, ki jih preverjamo, je priloga k temu poglavju.



ELEKTRIČNI UPOR


1 Skozi upornik, za katerega velja Ohmov zakon, teče tok 200 mA, ko je priključen 3na napetost 6 V.

a) Izračunaj upor upornika.

b) Dopolni preglednico za ta upornik.

U [V] 6 9

I [A] 0,4 0,8

Upor upornika je:

2 Z grafa določi upor upornika. 2

3 Izračunaj skupni upor treh zaporedno vezanih upornikov z uporom R1 = 1,5 kW, R

2 = 0,5 kW 1

in R3 = 500 W.




4 Kolikšen je skupni upor dveh oziroma treh vzporedno vezanih upornikov? 2

A 80 W A 450 WB 250 W B 900 W

C 500 W C 100 W

5 Podano je električno vezje s podatki. Izpolni preglednico. 4

R = I1 = I

2 =

I = U1 = U

2 =

6 V električnem vezju izračunaj tokova skozi oba upornika. 3

Tok skozi zgornji upornik je .

Tok skozi spodnji upornik je .

Kolikšna je napetost vira? .

7 Specifični upor bakra je 0,017 Wmm2

m . 2

a) Kolikšen upor bi imela bakrena žica dolžine 1 m in s presekom 1 mm2? .

b) Kolikšen upor bi imela bakrena žica s presekom 1 mm2 in z dolžino 5 m? .


8 Podano je električno vezje s podatki. 4

a) Izračunaj skupni upor R.

.

b) Izračunaj tok I, ki ga poganja vir.

.

c) Izračunaj tok skozi upornik za 900 W.

.

č) Kolikšen tok teče v veji z uporniki po 300 W?

.




1 a) 30 W 1

b) 12; 24 1

0,2; 0,3 1

2 250 ± 10 W 2

3 2500 W ali 2,5 kW 1

4 80 W; 100 W 2

En pravilen odgovor 1

5 R = 500 W I1

= 0,024 A ali 24 mA

I2 = 0,024 A

ali 24 mA

2

I = 0,024 A ali 24 mA

U1 = 7,2 V U

2 = 4,8 V

2

En pravilen odgovor v posamezni vrsti 1

6 1 A 1

0,1 A 1

50 V 1

7 a) 0,017 W 1

b) 0,085 W 1

8 450 W 1

0,026 A ali 26 mA (zaokroženo 0,027 A ali 0,03 A) 1

0,013 A ali 13 mA 1

0,013 A ali 13 mA 1





1

Ve, da sta napetost in tok premo sorazmerni količini in da je to Ohmov zakon.

Ve, da sorazmernostni koeficient imenujemo električni upor, ter zna zapisati enačbo U = RI.

Zna uporabiti enačbo za računanje upora R = UI .

Ve, da je enota za električni upor 1 W.

Zna narisati graf I(U) oziroma iz grafa odčitati podatke.

2




3

Ve, da z večjim številom zaporedno vezanih upornikov povečamo skupni upor.

Zna izračunati skupni upor po enačbi R = R1 + R

2 + … + Rn.

4

Ve, da se z večanjem števila vzporedno vezanih upornikov skupni upor manjša, tok, ki ga poganja vir, pa veča.

Ve, da je skupni upor vzporedno vezanih upornikov manjši od najmanjšega.

Ve, da je skupni upor dveh (treh, štirih) enakih vzporedno vezanih upornikov enak polovici (tretjini, četrtini) enega.

Zna izračunati skupni upor dveh vzporedno vezanih upornikov

po enačbi 1R = 1R1

+ 1R2

.

5


2 + … + Rn.

Ve, da je tok skozi vse zaporedno vezane upornike enak.

Ve, da je na uporniku z večjim uporom večja napetost.

Ve, da je na uporniku z dvakrat, trikrat … večjim uporom, dvakrat, trikrat … večja napetost.

Zna določiti napetosti na upornikih iz razmerja U1 : U

2 = R

1 : R

2.




6

Ve, da pri vzporedni vezavi skozi upornik z večjim uporom teče manjši tok in obratno.

Zna uporabiti sorazmerje I1 : I

2 = R

2 : R

1 pri določanju neznanih

količin.

7

Ve, da je upor žice premo sorazmeren z njeno dolžino.

Ve, da je upor žice obratno sorazmeren s presekom žice.

Ve, da je upor žice odvisen od snovi, iz katere je.

8

Ve, da lahko upor zaporedno vezanih upornikov nadomestimo z enim in obratno.



Ve, da skozi enake vzporedno vezane upornike teče enak tok.

Skupaj12

43 %10

36 %6

21 %



ELEKTRIČNI NABOJ, ELEKTRIČNI TOKIN ELEKTRIČNI UPORIme in priimek:

Razred: 9. Skupina A Število doseženih točk: 26


1 Ali so narisana telesa naelektrena ali ne? Če so, zapiši na črto predznak naboja, 1s katerim je telo naelektreno.

A B C

2 Žico na izoliranem ročaju položiš na naelektrena elektroskopa. Nariši kazalca 3sklenjenih elektroskopov. En + in en – pomenita enako velika naboja.

Izberi pravilni odgovor.

a) Odklona kazalcev elektroskopa se zmanjšata.

b) Odklona kazalcev elektroskopa se povečata.

c) Odklon prvega kazalca ostane enak, odklon drugega pa se zmanjša.

Pojasni izbrani odgovor.


3 Skiciraj električno polje dveh pozitivnih točkastih nabojev. 2

4 Napiši po dva električna: 2

a) vira ,

b) porabnika .

5 V narisanih električnih krogih so vse žarnice enake. Vsi viri napetosti so naravnani 4na enako napetost.

a) Na črte zapiši, kako sta vezani žarnici v električni krog.

A B C Č

b) V kateri vezavi pokaže ampermeter največji tok? Pojasni odgovor.

c) Kolikšen tok izmeri ampermeter v vezavi B, če izmeri v vezavi A tok I = 0,2 A?

6 Vse žarnice so enake. Skozi žarnico B teče tok 0,2 A. 2

a) Tok skozi žarnico C je .

b) Tok skozi žarnico A je .


7 Kolikšna je napetost na tretji žarnici? Vrednost vpiši v pravokotnik. 1

8 Z grafa odčitaj podatke in določi upor upornika. 2

Upor upornika je:

9 Izračunaj skupni upor: 2

a) treh zaporedno vezanih upornikov z upori R1 = 2,5 kW, R

2 = 0,5 kW in R

3 = 1500 W

R =

b) treh vzporedno vezanih upornikov. Obkroži črko pred pravilnim odgovorom.

A 900 W

B 100 W

C 150 W



300 W 200 W

U [V]

I [A]



.


.

c) Izračunaj napetost na uporniku z uporom 100 W.

.

č) Izračunaj tok skozi upornik z uporom 400 W.

.


m . 1

Kolikšen upor ima bakrena žica s presekom 0,5 mm2 in z dolžino 1 m? .



ELEKTRIČNI NABOJ, ELEKTRIČNI TOKIN ELEKTRIČNI UPORIme in priimek:

Razred: 9. Skupina B Število doseženih točk: 26


1 Ugotovi, ali so narisana telesa naelektrena ali ne. Če so, zapiši na črto predznak naboja, 1s katerim je telo naelektreno.

A B C

2 Žico na izoliranem ročaju položiš na naelektrena elektroskopa. Nariši kazalca 3sklenjenih elektroskopov. En + in en – pomenita enako velika naboja.

Izberi pravilni odgovor.

A Odklona kazalcev elektroskopa se zmanjšata.

B Odklona kazalcev elektroskopa se povečata.

C Kazalca elektroskopa se vrneta v prvotni položaj.

Pojasni izbrani odgovor.


3 Skiciraj električno polje dveh negativnih točkastih nabojev. 2

4 Razvrsti naštete priprave med električne vire in porabnike: likalnik, elektromotor, 2galvanski člen, generator v elektrarni, grelnik, ampermeter, akumulator.

Električni viri Porabniki

5 V narisanih električnih krogih so vse žarnice enake. Vsi viri napetosti so naravnani 4na enako napetost.

a) Na črte zapiši, kako sta vezani žarnici v električni krog.

A B

C Č

b) V kateri vezavi pokaže ampermeter najmanjši tok? Pojasni odgovor.

c) Kolikšen tok izmeri ampermeter v vezavi B, če izmeri v vezavi C tok I = 0,2 A?


6 Vse žarnice so enake. Skozi žarnico A teče tok 0,3 A. 2

a) Tok skozi žarnico C je .

b) Tok skozi žarnico B je .

7 Kolikšna je napetost na drugi žarnici? Vrednost vpiši v pravokotnik. 1

8 Z grafa odčitaj podatke in določi upor upornika. 2

Upor upornika je:

9 Izračunaj skupni upor: 2

a) treh zaporedno vezanih upornikov z uporom R1 = 1,6 kW, R

2 = 0,5 kW in R

3 = 800 W

R =

b) dveh vzporedno vezanih upornikov. Obkroži črko pred pravilnim odgovorom.

A 500 W

B 250 W

C 80 W



300 W 200 W

U [V]

I [A]



.


.

c) Izračunaj tok skozi upornik z uporom 200 W.

.

č) Izračunaj napetost na uporniku z uporom 150 W.

.


m . 1

Kolikšen upor ima bakrena žica dolžine 2 m in preseka 1 mm2? .




Skupina A

1 pozitivno; negativno; pozitivno 1

2 C 1

1

Ko sklenemo elektroskopa, dva naboja z desnega elektroskopa 1razelektrita levega, dva negativna naboja pa potem zaradi odbojnih sil stečeta na levega, tako da sta elektroskopa enako negativno naelektrena.

3 2

Če je slika pravilna, puščice pa kažejo navznoter. 1

4 a) generator, baterija … 1

b) elektromotor, žarnica … 1

5 a) zaporedno, zaporedno, vzporedno, vzporedno 1

b) V vezavi Č. 1

Ampermeter meri tok pred razcepitvijo. Če pri vzporedni vezavi 1povečamo število porabnikov, poganja vir večji tok.

c) 0,2 A 1

6 a) 0,4 A 1

b) 0,2 A 1



7 8 V 1

8 150 W 2

9 a) 4500 W ali 4,5 kW 1

b) B 1

10 9; 6 1

0,03; 0,03 1

11 a) 200 W 1

b) 0,06 A 1

c) 3 V 1

č) 0,03 A 1

12 0,034 W 1



Skupina B

1 ni naelektreno; pozitivno; pozitivno 1

2 C 1

1

Ko sklenemo elektroskopa, stečejo negativni naboji z desnega 1elektroskopa na levega. Zaradi enakega števila nabojev sta oba elektroskopa električno nevtralna.

3 2

Če je slika pravilna, puščice pa kažejo navzven. 1

4 Električni viri – galvanski člen, generator v elektrarni, akumulator 1

Porabniki – likalnik, elektromotor, grelnik 1

5 a) zaporedno (kratki stik), zaporedno, zaporedno, vzporedno 1

b) V vezavi A. 1

Zaradi kratkega stika teče skoraj ves tok skozi žico. 1

c) 0,2 A 1

6 a) 0,6 A 1

b) 0,3 A 1

7 3 V 1

8 225 W 2



9 a) 2900 W ali 2,9 kW 1

b) C 1

10 18; 12 1

0,06; 0,06 1

11 a) 100 W 1

b) 0,3 A 1

c) 0,15 A 1

č) 22,5 V 1

12 0,034 W 1





1Ve, da obstajata dve vrsti naboja: pozitivni in negativni.


2


Ve, da med telesi, naelektrenimi z istovrstnimi naboji, deluje električna odbojna sila.

Pozna elektroskop in njegovo uporabo.

Ve, da so prevodniki snovi, po katerih lahko teče električni naboj.

Pove, da napetost med dvema naelektrenima telesoma lahko požene električni tok, in tok razloži kot pretakanje električnega naboja.

3

Pozna dogovor o smeri električnih silnic.

Zna narisati slike električnih polj dveh točkastih nabojev in ploščatega kondenzatorja.

Ve, katero električno polje imenujemo homogeno in katero nehomogeno.

4 Našteje vire napetosti in porabnike.

5


Prepozna vzporedno vezavo porabnikov in zna narisati shemo.

Razume, da skozi zaporedno vezane porabnike teče enak tok, I = I

1 = I

2 = … = I

n

Ve, da se z večanjem števila zaporedno vezanih porabnikov manjša tok, ki ga poganja vir.

Ve, da se z večanjem števila vzporedno vezanih porabnikov skupni tok, ki ga poganja vir, povečuje.

Ve, da je kratki stik vezje, sestavljeno le iz vira in prevodnika.

Ve, da ob kratkem stiku steče po električnem krogu velik tok.

6Razume, da je vsota tokov po posameznih vejah enaka toku, ki ga poganja vir napetosti I = I

1 + I

2 + … + I

n.

7Ve, da je vsota napetosti na zaporedno vezanih porabnikih enaka napetosti vira U = U

1 + U

2 + … + U

n




8




9

Ve, da z večjim številom zaporedno vezanih upornikov povečamo skupni upor.


2 + … + Rn.

Ve, da se z večanjem števila vzporedno vezanih upornikov skupni upor manjša, tok, ki ga poganja vir, pa veča.

Ve, da je skupni upor vzporedno vezanih upornikov manjši od najmanjšega.


Zna izračunati skupni upor dveh vzporedno vezanih upornikov po

enačbi 1R = 1R1

+ 1R2

.

10


2 + … + Rn.

Ve, da je tok skozi vse zaporedno vezane upornike enak.

Ve, da je na uporniku z večjim uporom večja napetost.

Ve, da je na uporniku z dvakrat, trikrat … večjim uporom, dvakrat, trikrat … večja napetost.

Ve, da se napetost na zaporedno vezanih upornikih porazdeli v enakem razmerju, kot je razmerje uporov upornikov.

Zna določiti napetosti na upornikih iz razmerja U1 : U

2 = R

1 : R

2.

11

Ve, da lahko upor zaporedno vezanih upornikov nadomestimo z enim in obratno.


2 + … + Rn


12

Ve, da je upor žice premo sorazmeren z njeno dolžino.

Ve, da je upor žice obratno sorazmeren s presekom žice.

Ve, da je upor žice odvisen od snovi, iz katere je.

Skupaj23

58 %11

27 %6

15 %


Električni tok v kapljevinah, 7plinih in vakuumu

Električni tok v kapljevinah, 7plinih in vakuumu

186186

Splošna pojasnila

Električnemu toku v kapljevinah, plinih in vakuumu namenimo dve šolski uri, in to s ciljem pokazati, da je električni tok urejeno gibanje naelektrenih delcev, pa naj si bo to v kovini, kapljevini ali plinu, ali celo v brezzračnem prostoru. Poudarimo, da je za to gibanje med drugim potrebno električno polje, v katerem električna sila deluje na te delce. Da se ti naelektreni delci med seboj razlikujejo, na tej stopnji niti ni tako pomembno.

Po obravnavi toka v kapljevinah uporabimo znanje, ki so ga učenci pridobili pri kemiji.

V učbeniku ne uporabljamo pojma učinek električnega toka. Namesto tega je zapi-sano, kaj električni tok naredi, povzroči.

Definicijo ampera na osnovi izločene mase srebra povemo le kot zanimivost.

Izbirni vsebini Električni tok v plinih in Električni tok v vakuumu obravnavamo ob nave denih poskusih kot informacijo, kaj se dogaja v plinu oziroma v vakuumskih ceveh. To se splača narediti le, če imamo v zbirki učil za to primerna učila in opisane poskuse dejansko izvedemo.

07 tok v kapljevinah.indd 18607 tok v kapljevinah.indd 186 10/28/2005 10:42:5110/28/2005 10:42:51

7. Električni tok v kapljevinah, plinih in vakuumu187




Učna enota

56. 1 7.1 Električni tok v kapljevinah

57. 2 7.2 Elektri~ni tok v plinih in vakuumu



7.1 Električni tok v kapljevinah


Našteje učinke električnega toka in pozna preproste primere uporabe.

Našteje učinke električnega toka, ki so odvisni od smeri toka.

1 Ve, da je električni tok v kapljevini usmerjeno gibanje ionov.

2 Ve, da električni tok, ki teče skozi kapljevino, povzroči izločanje snovi.

3 Ve, da se na negativni elektrodi – katodi izločajo kovine in vodik.

4 Ve, da je masa izločene kovine iz elektrolita sorazmerna s tokom in časom.

Pove, da je amper enota za električni tok.

5

Ve, da je masa iz elektrolita izločene kovine v časovni enoti – sekundi odvisna le od električnega toka in je zato mera za električni tok.

6Ve, da je bila enota za električni tok najprej definirana z maso v sekundi izločenega srebra iz ustrezne raztopine.

Prvi del ure lahko namenimo preverjanju in ocenjevanju znanja. V uvodu obravnave nove snovi ponovimo o električnem naboju in o nosilcih naboja. Da je električni tok pretakanje naboja, učenci prav tako že vedo. Povprašamo jih, ali električni tok teče skozi kapljevino. Pri kemiji so morda že naredili poskus, s katerim so pokazali, da slana voda dobro prevaja električni tok. V električni krog so vezali vir napetosti, žar-nico in elektrodi, potopljeni v slanico. Žarnica je svetila. Če poskusa niso naredili pri kemiji, ga naredimo mi, nato pa poskus ponovimo, tokrat brez žarnice. Učenci opazujejo, kaj se dogaja v raztopini na negativni elektrodi. Razložimo, da so v raz-topini ioni H+, OH–, Na+, Cl–, in opazujemo kemično reakcijo izločanja vodika 2H+ + 2e– Æ H

2. Zamenjamo priključka na viru napetosti in ponovimo poskus,

s katerim pokažemo, da je smer gibanja ionov odvisna od smeri toka. Po poskusu posodo zaradi nastalih strupenih snovi speremo z veliko vode.Z učenci oblikujemo ugotovitev, da je električni tok skozi kapljevino usmerjeno giba-nje ionov.

Potem izvedemo podoben poskus z raztopino modre galice v vodi. Za anodo vza-memo bakreno ploščico, katoda pa je lahko grafitna palica, ključ, žlica …, ki se pri tej elektrolizi lepo pobakri. Kemično reakcijo na katodi opišemo. Mase izločenega bakra seveda ne merimo, ampak le prediskutiramo, od česa je lahko odvisna. Raz-govor zaključimo z nekdanjo definicijo za 1 A.Razpravo lahko nadaljujemo z razlago električnega toka skozi kovinske žice, saj je sedaj najbolj sprejemljiva razlaga, da elektroni prehajajo od anode prek veznih žic in vira napetosti na drugo elektrodo – katodo.




1. Elektroliza slane vodevir napetosti, debelejši bakreni žici kot elektrodi, vezni žici, krokodilske sponke, steklena čaša, sol, voda

2. Elektroliza raztopine modre galice

vir napetosti, steklena čaša, bakrena ploščica, grafitna elektroda ali ključ, vezni žici, krokodilske sponke, modra galica, voda


Št. standarda

1. Kaj je električni tok v kapljevini? T 1

2. Ali kapljevine prevajajo električni tok?Kaj povzroči električni tok, ko steče skozi kapljevino?

M 2

3. Opiši kemično reakcijo iona iz elektrolita, ko pride do elektrode.Ali sta reakciji na obeh elektrodah enaki?Na kateri elektrodi se izločajo kovine oziroma vodik?

T 3

4. Od česa je odvisna masa iz elektrolita izločene kovine?Pojasni odvisnost.

T 4

5. Masa pri elektrolizi izločene kovine je vsako sekundo enaka. Kaj lahko iz tega sklepaš o električnem toku?

T 5

6. Na podlagi česa je bila postavljena prvotna definicija za 1 A? V 6



7.2 Električni tok v plinih in vakuumu


Pove, da je tudi v plinu in vakuumu elektri~ni tok usmerjeno gibanje naelektrenih delcev.

1 Ve, da je elektri~ni tok v plinih usmerjeno gibanje ionov in elektronov.

2 Ve, da v praznem prostoru – vakuumu elektri~ni tok ne te~e.

3 Ve, da v vakuumski cevi elektri~ni tok te~e, ko žare~a katoda seva elektrone.

4 Ve, v kateri smeri dioda prepuš~a elektri~ni tok.

Snov te ure je izbirna vsebina. Če se odločimo, da bomo to snov obravnavali, potem lahko začnemo s poskusom razelektritve skozi zrak. V močnem električnem polju med naelektrenima telesoma, to sta lahko kroglici influenčnega stroja, plošči kon-denzatorja, ploščica in konica induktorja …, električna sila pospeši v zraku prisotne ione in elektrone do tolikšne hitrosti, da ti s trki v druge atome povzročijo nastanek novih ionov in elektronov v plinu. Zrak se vse bolj ionizira in pri določeni koncentra-ciji ionov postane prevoden.

Pokažemo še nekaj poskusov prevajanja električnega toka skozi razredčene pline v Geisslerjevih ceveh. Plini pri tem svetijo. Povzamemo, da je električni tok v plinu usmer jeno gibanje ionov in elektronov.

Ponovimo še, kaj je električni tok v kapljevinah in kovinah. Potem učence vprašamo, ali električni tok teče tudi skozi prazen prostor – vakuum. Očitno ne, saj v praznem prostoru ni nosilcev električnega naboja.

V demonstracijski zbirki Teltron je tudi steklena buča – dioda. Priključimo jo na vir enosmerne visoke napetosti. V električni krog vezan ampermeter ne pokaže toka. Ko pa v njej segrejemo katodo, le-ta seva v prazen prostor elektrone. Ti se v električ-nem polju gibljejo proti anodi. Sedaj električni tok teče. Pri zamenjanih priključkih (katoda bi postala anoda, električno polje bi se obrnilo) bi segreta anoda tudi sevala elektrone, ki pa bi zaradi električne sile v električnem polju med anodo in katodo padali nazaj na anodo, in električni krog ne bi bil sklenjen. S tem pokažemo, da dio-da dopušča električni tok le v eni smeri. Spregovorimo še o možnosti uporabe diode kot usmerjevalke toka. Če imamo čas, lahko prikažemo še delovanje katodne cevi.

Pri vseh poskusih z visoko napetostjo pazimo na varnost učencev in nas samih.




1. Razelektritev v zraku

kondenzatorski plošči, Van de Graaffov generator ali influenčni stroj ali induktor ali drug vir visoke napetosti

2. Poskusi z Geisslerjevimi cevmiinduktor ali podoben vir visoke napetosti, Geisslerjeve cevi, vezne žice

3. Poskus z diodo elementi zbirke Teltron


Št. standarda

7. Ali plini prevajajo električni tok? V kakšnih pogojih steče skozi plin električni tok?Kaj je električni tok v plinih?

M 1

8. Ali električni tok teče skozi prazen prostor – vakuum? M 2

9. V diodi je prazen prostor – vakuum. Kaj so nosilci električnega naboja, ko tok steče skozi diodo? Od kod pridejo v prazen prostor diode?

T 3

10. Zakaj diodi rečemo tudi usmerjevalka toka?Pojasni in opiši, v katero smer teče električni tok skozi diodo.

T 4


Magnetno polje in indukcija 8 Magnetno polje in indukcija 8192192

Splošna pojasnila

Obravnavo tem o magnetnih silah in magnetnem polju začnemo z urejanjem znanja, ki ga imajo učenci o delovanju magnetov.Zato lahko pripravijo in v prvi uri za motivacijo pokažejo ter razložijo eksperimente, opisane v delovnem zvezku v nalogah 8 in 9 na strani 59.

Pri opisu magnetnega polja Zemlje povemo, da so vsa poimenovanja v fiziki dogovor-jena. Ena so bila sprejeta prej, druga pozneje. Na to je dobro opozoriti, ko povemo definicijo polov magneta, saj so pol paličastega magneta, ki kaže proti severnemu geografskemu polu, poimenovali severni magnetni pol prej, preden so odkrili, da je tudi Zemlja velik magnet. Učenci pogosto zamenjujejo poimenovanje polov magne-ta sever–jug s poimenovanjem polov vira napetosti plus–minus.

Poskus za prikaz magnetnega polja okrog vodnika, po katerem teče električni tok, naredimo z baterijo s kratkostičnim tokom.Če se odločimo, da pokažemo medsebojno delovanje dveh vzporednih vodnikov (v učbeniku in priročniku teh poskusov nismo opisali), potem je smiselno povedati tudi definicijo ampera. Po dveh dolgih tankih žicah, napeljanih 1 m vsaksebi, teče tok 1A, ko delujeta metrska kosa teh žic, ki sta vštric, drug na drugega s silo 0,2 mikro-newtona. Ne pozabimo pojasniti pojmov »vsaksebi« in »vštric«. Od učen cev ne zahte-vamo, da bi definicijo znali na pamet.

Indukcijo in transformator je smiselno obravnavati zato, da pokažemo, kako spra-vimo v gibanje proste elektrone v žici, da torej električnega toka v elektrarnah ne proizvajajo, in da zaključimo obravnavo električnega toka z izmeničnim tokom, brez katerega si življenja ne moremo več predstavljati.

08 magnetno polje.indd 19208 magnetno polje.indd 192 10/28/2005 10:49:3910/28/2005 10:49:39

8. Magnetno polje in indukcija193




Učna enota

58. 1. 8.1 Magnetne sile in magnetno polje

59. 2. 8.2 Magnetno polje in električni tok

60. 3. 8.3 Tuljava in njeno magnetno polje



63. 6. 8.6 Indukcija

64. 7. 8.7 Transformator



8.1 Magnetne sile in magnetno polje


Pove, da magnetna sila deluje na feromagnetne snovi.

1 Ve, da magnetna sila deluje na feromagnetne snovi.

2 Ve, da magnetna sila deluje na daljavo.

Ve, da ima vsak magnet dva pola.

3 Ve, da ima vsak magnet dva pola.

Ve, da je tudi Zemlja magnet. 4 Pozna magnetno polje Zemlje.

Pove, da prostor, v katerem delujejo magnetne sile, imenujemo magnetno polje.

5 Pove, da prostor, v katerem delujejo magnetne sile, imenujemo magnetno polje.

Ponazori magnetno polje z magnetnimi gostotnicami.

6 Zna ponazoriti magnetno polje z magnetnimi gostotnicami.

7Ve, da so magnetne gostotnice sklenjene krivulje, usmerjene od severnega pola k južnemu.

Učenci so v četrtem razredu raziskovali delovanje magnetov in spoznali, da delujejo med magnetom in železom privlačne sile ter da lahko jeklene predmete namagne-timo. Ni odveč, če učno uro začnemo z igricami z magneti različnih vrst. Ob tem učenci ugotavljajo, na katere snovi deluje magnetna sila, da deluje na daljavo in da je delovanje med kosom železa in magnetom vzajemno. Običajno z magnetom pobi-ramo železne predmete, gre pa tudi obratno; s kosom železa pritegnemo magnet. Učenci pokažejo in razložijo doma pripravljene eksperimente o magnetih, ki so opi-sani v delovnem zvezku na strani 59 in označeni s kolesci. Povemo lahko, da deluje magnetna sila tudi na nikelj in kobalt, ki ga doda jajo posebnim zlitinam za perma-nentne magnete.

Naredimo poskus z na vrvici obešenim magnetom. Postavi se v smeri sever–jug. Spomnimo jih, da ima vsak magnet dva pola, severnega in južnega. Potem defini-ramo magnetna pola in opišemo magnetno polje Zemlje. Učence opozorimo, da sta geografski severni in magnetni južni pol blizu skupaj. Pri tem poskusu moramo že predhodno preveriti, kje v učilnici se bo posrečil, saj nam lahko ponagajajo železni predmeti v okolici.

Potem učenci rešujejo naloge v delovnem zvezku na straneh 58 in 59.

Delovanje magnetne sile na daljavo razložimo s pojmom magnetno polje. Ponazo-rimo ga z opilki in sliko polja projiciramo z grafoskopom na platno. Magnet damo pod plastično posodico, v katero natresemo opilke. S tem zavarujemo magnet in grafoskop pred opilki, saj bi v nasprotnem imeli veliko težav z odstranjevanjem opil-kov z magnetov. Pri prodajalcih učil lahko nabavimo učne pripomočke za prostor-sko oziroma ploskovno ponazoritev magnetnih polj različnih magnetov. Povemo še, da se opilki razvrstijo v črte, ki jih imenujemo magnetne silnice ali tudi magnetne



gostotnice. So zaključene krivulje, ki potekajo skozi magnet in so usmerjene od sever nega pola k južnemu.

Za popestritev lahko uporabimo računalniške animacije iz zbirke Fizletov, Poglavje Elektromagnetika št. 27.1 in 27.2.


1. Igrice z magneti različni magneti, predmeti iz različnih snovi

2. Definicija polov magneta paličasti magnet na vrvici

3. Slike magnetnih poljgrafoskop, prozorna posoda, dva paličasta magneta, podkvasti magnet, železni opilki


Št. standarda

1. Naštej nekaj predmetov, na katere deluje magnetna sila. Iz katere snovi so?

T 1

2. Opiši medsebojno delovanje dveh paličastih magnetov. M

T

2

3

3. S paličastim magnetom pobereš buciko s tal.a) S katerim delom magneta se približaš buciki?b) Kako deluje magnet na buciko?c) Ali je potem, ko odstraniš magnet, bucika magnetna?

T

T

1

3

4. Nariši in opiši magnetno polje Zemlje. T 4

5. Kako imenujemo prostor, v katerem na telesa iz feromagnetnih snovi delujejo magnetne sile?

M 5

6. Kako imenujemo črte, s katerimi ponazarjamo magnetno polje? Kakšne črte so to in kako so usmerjene?Nariši ploskovno sliko magnetnega polja paličastega magneta.

M

M

6

7



8.2 Magnetno polje in električni tok


Pove, da magnetna sila deluje na gibajoče se naelektrene delce.

1 Zna narediti elektromagnet in ve, kako deluje.

2 Ve, da je okoli vodnika, po katerem teče električni tok, magnetno polje.

3 Ve, da na vodnik deluje magnetna sila, če je vodnik v magnetnem polju.

4 Ve, da v magnetnem polju deluje magnetna sila na gibajoče se naelektrene delce.

Ponovimo snov prejšnje ure in za motivacijo naredimo elektromagnet iz žeblja in kosa izolirane bakrene žice. Zanima nas magnetno delovanje navitja, zato z njim pobe remo, prenesemo in na drugem mestu odložimo majhne predmete iz železa. Poskusimo pobrati tudi bakrene žebljičke in ob tem ponovimo, katere snovi so fero-magnetne.

Magnetno polje v okolici vodnika, po katerem teče enosmerni tok, prikažemo s po-skusom, ki ga prikazujeta sliki 8.11 in 8.12 v učbeniku na strani 108.

S tokovno gugalnico prikažemo še medsebojno delovanje trajnega podkvastega mag neta in vodnika, po katerem teče električni tok. Pokažemo, kaj se zgodi, ko zame njamo smer toka oziroma ko obrnemo podkvasti magnet. Pojasnimo, da deluje magnetna sila samo na gibajoče se naelektrene delce – elektrone znotraj vodnika, v pravokotni smeri glede na smer gibanja elektronov in pravokotno glede na smer magnetnih silnic. Ker elektroni ne morejo iz žice, povzročijo, da se odkloni celotna žica. Princip izkoriščamo pri elektromotorjih. Pokažemo model elektromotorja iz kakšne zbirke učil, na primer iz zbirke Električna vezavna plošča.

Uro nadaljujemo s poskusom, s katerim pokažemo delovanje magnetne sile na giba-joče naelektrene delce. Izvedemo poskus s katodno cevjo iz zbirke Teltron ali s sta-rejšim odpisanim televizorjem in paličastim magnetom. Pokažemo še, kaj se zgodi, če zamenjamo magnetna pola – magnet obrnemo.

Popestritev z računalniško animacijo Fizlet št. 27.3.




1. Elektromagnetvir napetosti, žebelj, izolirana žica, drobni predmeti iz različnih snovi

2. Magnetno polje v okolici vodnikadaljši vodnik, igla magnetnica, vir napetosti

3. Tokovna gugalnicapodkvasti magnet, žična zanka, stojalo, vezne žice, vir napetosti

4. Model elektromotorjamodel elektromotorja, vezne žice, vir napetosti

5.Odklon elektronov v magnetnem polju

katodna cev s stojalom, vir napetosti, paličasti magnet

star televizor, paličasti magnet


Št. standarda

7. Opiši delovanje elektromagneta in navedi primer uporabe. M 1

8. Gibljivo lahko žico napelješ čez magnetno ploščico. Opazuješ del žice nad magnetom, ko jo priključiš na baterijo. Kaj se zgodi s tem delom žice? Odgovor pojasni.Kaj bi se zgodilo, če bi magnet zamenjal z iglo magnetnico?

M

T

2

3

9. Opiši poskus s tokovno gugalnico in ga pojasni. T 3

10. Ali deluje magnetna sila na elektrone v vodniku:a) ko po njem ne teče električni tok?b) ko po njem teče električni tok?S katerim poskusom bi potrdil svoj odgovor?

T 3

11. Med poloma podkvastega magneta je vodnik. Ko ga priključiš na baterijo, se premakne v notranjost magneta. Premakne se zaradi:a) delovanja električne sile.b) delovanja magnetne sile.

T 3

12. Opiši poskus s katodno cevjo. Kaj se zgodi s curkom elektronov, ko jim od strani približamo magnet?

V 4



8.3 Tuljava in njeno magnetno polje


Pozna tuljavo in pove, da je v njej in okoli nje magnetno polje, kadar teče po tuljavi električni tok.

1 Opiše tuljavo.

2 Pove, da je v tuljavi in okoli nje magnetno polje, kadar teče po njej električni tok.

Ponovimo snov prejšnje ure. Lahko odgovorimo na vprašanja za preverjanje standar-dov znanja. Pri 8. vprašanju izvedemo poskus, ki ga vprašanje opisuje.

Nato naredimo nekaj poskusov s tuljavo. Povemo, kaj je tuljava, in naredimo poskus iz učbenika na strani 109.

Projekcijo magnetnega polja tuljave pokažemo z grafoskopom. Uporabimo tuljavo na pleksi steklu. Opilki nam pokažejo, da je magnetno polje takšno, kot ga poznamo pri paličastem magnetu. Okrog mest, kjer žica prebada ploščo iz pleksi stekla, se opilki razporedijo v koncentričnih krogih, zato lahko povemo, kakšno je magnetno polje premega vodnika. Lahko ga tudi pokažemo, če imamo ustrezne pripomočke.Primerna je računalniška animacija Fizlet št. 28.1.

Učence seznanimo z uporabo tuljave pri elektromagnetih v industriji in v gospo-dinjstvu.

Učenci lahko rešujejo naloge iz delovnega zvezka na straneh 60 in 61 ali se sezna-nijo z življenjem in delom nekaterih fizikov, učbenik stran 108 in 110.


1. Magnetno polje tuljavetuljava, vir napetosti, železno jedro tuljave, železne sponke

2. Magnetno polje tuljavegrafoskop, model za prikaz magnetnega polja tuljave z grafoskopom, opilki, vir napetosti

3. Magnetno polje vodnikagrafoskop, model premega vodnika, vir napetosti, vezne žice, železni opilki


Št. standarda

13. Opiši tuljavo. M 1

14. Kdaj je v tuljavi magnetno polje? Kaj se zgodi z magnetnim poljem, če v tuljavo dodamo železno jedro?

T 2



8.4 Utrjevanje in preverjanje znanja

Ura je namenjena še zadnjemu utrjevanju snovi in ustnemu preverjanju znanja. Prever jamo snov zadnjega in tudi prejšnjih poglavij, predvsem poglavje o gibanju, Newtonove zakone in energijski zakon. Ne spuščamo se preveč v podrobnosti, pač pa želimo učencem osvežiti pridobljeno znanje, ki ga bodo s pridom uporabljali v srednji šoli.


Ura ocenjevanja je namenjena za zadnje popravke ocen in oblikovanju končne ocene.



8.6 Indukcija


Spozna pojav indukcije.

1Ve, da se zaradi gibanja žice skozi magnetno polje pojavi na krajiš~ih žice elektri~na napetost in da se pojav imenuje indukcija.

2 Ve, da elektri~ni generatorji delujejo zaradi indukcije.

Pri obravnavi sledimo navodilom v učbeniku na strani 111 in izvedemo opisane poskuse. Potrebujemo občutljiv voltmeter. Lahko uporabimo merilnik, ki je prek vmesnika vezan na računalnik, ali ruski demonstracijski galvanometer. Pri vrtenju tuljave ali magneta se smer toka v zanki stalno menja – dobimo izmenični tok.

Nato lahko pokažemo enostaven električni generator, ki ga zavrtimo ročno.

Lahko razložimo še trifazni električni generator, kakršne imamo v elektrarnah.


1. Indukcijapodkvast magnet, žična zanka ali tuljava, galvanometer

2. Indukcijapaličasti magnet, tuljava, galvanometer

3. Izmenični tok model generatorja za izmenični tok


Št. standarda

15. Kaj moramo narediti, da se bo v žici inducirala električna napetost? V 1

16. Kateri pojav je osnova delovanja generatorjev? V 2



8.7 Transformator


Pozna transformator kot napravo za spreminjanje izmeni~ne napetosti.

1 Ve, da indukcijo izkoriš~amo v transformatorjih za spremembo napetosti.

2 Opiše sestavo transformatorja.

Razloži prenos elektri~nega dela na daljavo.

3 Razloži prenos elektri~nega dela na daljavo.

Transformator razložimo kot napravo za spreminjanje izmenične napetosti, ki deluje na principu indukcije in dejstva, da sta napetosti na primarni in sekundarni tuljavi v razmerju njunega števila ovojev. To prikažemo s poskusi.

Z demonstracijskim poskusom prikažemo delovanje transformatorja in njegovo upo-rabo pri prenosu električnega dela na daljavo.


1. Transformatorelementi iz zbirke Električna vezavna plošča, vir izmenične napetosti

2. Prenos električnega dela na daljavodva transformatorja, daljši vezni žici, žarnica, vir izmenične napetosti


Št. standarda

17. Opiši transformator. V 1

18. Kaj lahko spreminjamo s transformatorjem? V 2

19. Razloži prenos električnega dela na daljavo. Zakaj dva transformatorja? V 3


Priloga 1202

Enakomerno kroženje

Kako izračunaš hitrost in frekvenco telesa, ki enakomerno kroži?Zaradi katere sile telo kroži?

PRIPOMOČKI:kroglica, obešena na 50 cm dolgi nitki

štoparica

merski trak

gramofon

velika gramofonska plošča

kroglice iz plastelina

učbenik

IZVEDBA POSKUSA

1. Kroglico, obešeno na 50 cm dolgi nitki, vrti v vodoravni ravnini, da enakomerno kroži.

a. Izmeri čas 10 obhodov, t1 =

b. Izračunaj čas enega obhoda ali obhodni čas, to =

c. V učbeniku preberi, kaj je frekvenca, nato izračunaj frekvenco kroženja krog-lice. Računaš jo lahko po dveh enačbah.

Zapiši ju:

č. Izračunaj frekvenco kroglice in jo izrazi z osnovno enoto,

n =

d. O kroženju že veliko veš, zato boš izračunal hitrost kroglice po zgledu v učbe-niku na strani 31.

Podatki:

Enačba:

Račun:

09 priloge.indd 20209 priloge.indd 202 10/28/2005 10:26:3710/28/2005 10:26:37

Priloga 1203

2. Pri naslednjih poskusih boš uporabljal gramofon. Pripravi si tudi dve enako veliki kroglici iz plastelina, da boš opazoval njuno gibanje. Najprej položi eno kroglico na skrajni rob velike gramofonske plošče.

a) Vključi gramofon, da se bo plošča vrtela z najmanjšo možno hitrostjo, in opiši gibanje kroglice.

b) Izračunaj hitrost kroglice in njeno frekvenco kroženja. Potrebne podatke pri-dobiš z merjenjem in računanjem. Zapiši jih v pripravljeno preglednico.

Podatki: Računi:

Polmer Št. obhodov Obhodni čas Frekvenca Hitrost kroženja

Kroglica 1

Kroglica 2

c) Na gramofonsko ploščo položi še drugo kroglico tako, da bo razdalja do sre-dišča plošče enaka polovični oddaljenosti prve kroglice. Ponovi meritve in izra ču naj frekvenco ter hitrost kroženja še za drugo kroglico. Pridobljene po-datke vnesi v preglednico.

č) Primerjaj rezultate v preglednici in pojasni zvezo med polmerom krožnice, obhodnim časom, frekvenco kroženja in hitrostjo.

3. V učbeniku na strani 32 preberi zapis o centripetalni sili, ki deluje na telo med kroženjem. Nato naredi poskus. Na gramofonsko ploščo položi kroglico in narav-naj hitrost vrtenja najprej na srednjo, nato pa na največjo vrednost.

a) Opiši izid poskusa.

b) Nariši ploščo in kroglico na njej ter smer gibanja kroglice, ko odleti s plošče.


Predlog izvedbe ure astronomije, o planetih našega Osončja z avtentično nalogo

Načrtovanje:

1. Kaj bo učenec ob koncu vedel, znal, kaj bo novega spoznal?

• Razlikuje pojme planet, komet, meteor, zvezda, galaksija in našteje bližnje planete.

• Pove, da se telesa gibljejo okoli Sonca po elipsah.

2. Določitev standardov

Po končani dejavnosti učenec:

• Našteje in razlikuje telesa: planet, komet, meteor, zvezda, galaksija.

• Ve, da je edina zvezda v našem Osončju Sonce.

• Našteje telesa, ki sestavljajo naše Osončje, in si pomaga s ponazoritvijo.

• Ve, da se planeti gibljejo okoli Sonca po elipsah.

• Uporabi podatke in zna izračunati hitrost kroženja planeta.

• Ve, da se ravnina, po kateri se Zemlja giblje okoli Sonca, imenuje ekliptika.

• Našteje planete našega Osončja in pove, da jih razdelimo na notranje in zunanje planete.

• Razloži opozicijo in konjunkcijo.

• Zna se lotiti problema in ga rešiti.

• Zna preučeno vsebino pregledno in razumljivo predstaviti sošolcem.

• Organizira dejavnost v skupini.

3. Razmislek o tem, kateri izdelek bo služil kot dokaz za to, da so učenci usvojili zgornje cilje.

• Izvedel je predstavitev o planetu.

• Predstavil je, kaj morajo strokovnjaki postoriti, da bi lahko človek živel na določenem planetu.

4. Dejavnosti, ki jih opravi v procesu priprave:

• preuči literaturo,

• pripravi predstavitev sošolcem,

• nastopa pred sošolci.

Priloga 2204


5. Kriteriji za ocenjevanje izdelka

Področje spremljanja

KriterijOpisniki

zadostno dobro odlično

Delo s podatki

Sposobnost zbiranja in vrednotenja podatkov

Iz gradiva ne zna izluščiti bistva in doseči zastavljenega cilja.

Iz gradiva izlušči dele, ki ne ustrezajo povsem izbrani tematiki, zbere premalo ali preveč gradiva.

Iz izbranega gradiva smiselno izlušči pomembne dele in jih uredi v smiselno celoto.

Raziskovalni pristop

Načrtovanje poteka raziskave

Pri delu ni samostojen in ne predlaga ustreznega načrta.

Načrt dela je pomanjkljiv, potrebuje pomoč pri odločanju, kaj je treba raziskati.

Zna narediti načrt in zna ustrezno izbrati, kaj je treba opazovati.

Predstavitev, sporočanje

Razumljivost in jezikovna ustreznost predstavitve

Vsebina je v glavnem nerazum ljiva in jezikovno površna.

Predstavitev dela ni izvedena povsem razumljivo in jezikovno ustrezno.

Razumljivo in jezikovno ustrezno predstavi svoje delo.

Zanimivost, dinamičnost predstavitve, vzpostavitev stika z občinstvom in vključevanje neverbalne komunikacije

Predstavitev je monotona in ne pritegne poslušalcev.

Predstavitev je premalo dinamična in ne vzpostavi stika z občinstvom.

Predstavitev je dinamična in zanimiva.

Učinkovita uporaba vizualnih pripomočkov

Ne uporablja pri-pomočkov oziroma jih ima preveč. Ne uporablja jih v pravem trenutku.

Pripomočki so uporabljeni delno ustrezno.

Uporablja ustrezne pripomočke in v pravi meri.

Sodelovanje v skupini

Prispevek posameznika k delu skupine

V skupini ne sodeluje oziroma je njegov prispevek minimalen.

Sodeluje pri delu skupine, prevzema pa le manj pomembne naloge.

Zelo aktivno sodeluje v skupini in pri organizaciji dela.

Strpnost in učinkovita komunikacija s člani skupine, upoštevanje mnenja in idej drugih

Neučinkovito in nesramno komunicira z drugimi člani skupine, ne upošteva njihovih idej in predlogov.

Prizadeva si za dialog, kompro-mise sprejema le stežka, odstopa od idej skupine.

Je zelo strpen do drugih, potrpežljivo predstavlja svoje ideje in je priprav-ljen na sklepanje kompromisov.

Vira:

M. Skvarč: Od na~rtovanja do preverjanja in ocenjevanja znanja kemije v osnovni šoli; ZRS za šolstvo, Ljubljana 2004

B. Beznec in drugi: Moja prva fizika 1, Priro~nik za u~itelje; Modrijan, Ljubljana 2004

Priloga 2205


Predlog izvedbe

U~ence v razredu razdelimo v osem skupin, vsaki skupini dolo~imo en planet, ki naj ga raziš~e. Navodila za delo lahko razložimo ustno ali jim damo zapisana, svetujemo jim, kje dobijo literaturo, oz. jim jo ponudimo ter naro~imo, naj pobrskajo še kje. Kadar se delo v skupini ustavi ali ne znajo dalje, ~lanom skupine pomagamo z napotki. Po zgornjih kriterijih, ki jih predstavimo u~encem, lahko izdelke ocenimo.Kon~ni izdelek je lahko plakat.ê se odlo~imo za ra~unalniško predstavitev, delajo v ra~unalniški u~ilnici. Da delo hitre je ste~e, jim v meniju Priljubljene pripravimo spodaj navedene spletne strani ali jim nalogo s spletnimi stranmi damo na razpolago v obliki Wordovega dokumenta. Pripravijo lahko PowerPoint predstavitev, slike prekopirajo s spleta in dodajo besedilo. âsa za delo in se-stavo predstavitve imajo torej približno 25 minut. Omejimo ~as predstavitve posamezne skupine na dve minuti. ê so veš~i omenjenih orodij, je ura izvedljiva v taki obliki. Skupine druga za drugo predstavijo planete Oson~ja. Drugi si med tem zapisujejo bistve ne stvari v zvezek.

NALOGA

Na Zemlji se razmere za življenje slabšajo. Znanstveniki, astronomi in vesoljci iščejo pla net, na katerem bi bile razmere za življenje človeka še sprejemljive, če že ne ugodne.Raziščite, kakšne so razmere za življenje na planetu, ki vam je dodeljen za ra-zisko vanje. Nekateri planeti imajo tudi lune. Raziščite, ali bi lahko živeli na kateri od njih.

1. Kakšne razmere potrebuje človek za življenje? Kaj od tega je ugodno na izbra-nem planetu in kaj bi se dalo spremeniti?

Razmislite o ozračju, vodi, temperaturi, težnosti, površju, rudnih bogastvih, dol-žini dneva in noči, letnih časih in še čem.

2. Koliko časa bi potovali do planeta, kdaj bi bil najugodnejši čas za polet z Zemlje?

Predlagana literatura:Astronomija, Didakta, 1994

Nebo in zvezde – Velika ilustrirana enciklopedija, Mladinska knjiga, Ljubljana 1983

Mala splošna enciklopedija, Državna založba Slovenije, Ljubljana 1976

Spletne strani:http://baza.svarog.org/predmet/astronomija/http://sl.wikipedia.org/wiki/Category:Planetittp://www.bf.uni-lj.si/cpvo/geologija/vesolje.html http://kiss.uni-lj.si/˜k4fg0152/devetplanetov/ http://www.svarog.org/projekti/nase_osoncje/ http://www.nineplanets.org/http://www.nasa.gov (vse dostopne 16. junija 2005)

Priloga 2206


Načrtovanje vezij s programskim paketom Elektronic Workbench 3.0

Program poženemo tako, da v mapi FIZIKA izberemo bližnjico WEWBA – analogna elektronika.

Prikaz in razlaga okna EWB

1. Menijska vrstica Z njo vnašamo narejena in shranjena vezja, shranjuje-

mo vezja, nastavljamo lastnosti programa in prikaz na ekranu ter kličemo pomoč.

2. Delovna površina Na njej razporejamo in povezujemo elemente v vezje.

3. Shematski znaki elementov Ko pokažemo na znak izbranega elementa, dobi miškin

kazalec obliko roke. Z dvojnim klikom na levi miškin gumb se odpre pogovorno okno, v katerem lahko nasta-vimo lastnosti elementa. Element prenesemo na delov-no površino. Nekateri znaki so za nas neobičajni, a se jih hitro navadimo.

4. Instrumenti Nad delovno površino imamo štiri instrumente: funkcijski generator, osciloskop,

AV instrument in risalnik Bodejevih grafov. Ko pokažemo na element, se miškin kazalec spremeni v roko. Primemo instrument ter ga odvlečemo na delovno povr-šino. Tu ga priključimo v vezje. Z dvojnim klikom na instrument povečamo instru-ment, tako da lahko opazujemo skalo in ga nastavimo.

5. Gumb za vklop in izklop S tem gumbom lahko vklopimo in izklopimo vezje.

Izdelava vezja

Na delovni površini razpostavimo elemente. Ko se postavimo z miško na priključek ele menta, se izriše črn pravokotnik – prijemalka. Pritisnemo levi gumb na miški in poteg nemo priključek do naslednjega elementa, kjer se prav tako pojavi prijemalka. Ko spustimo gumb, se oba ele-menta povežeta po optimalni poti. Če na tak vodnik posta-vimo element (ampermeter), ga program samodejno vključi v električni krog. Označeni element lahko zavrtimo s tipka-ma <CTRL> + <R>. Vozlišče dobimo tako, da na vodnik pri-vlečemo črno piko. Pika se samodejno vključi v električni krog. Dva priključka zasede vodnik, dva pa ostaneta prosta za druge povezave (npr. voltmeter).Z dvojnim klikom na vodnik lahko le-tega obarvamo. Sti-kalo lahko vključimo ali izključimo s tipko <SPACE>. Pri prekoračitvi dovoljenih vrednosti se elementi vidno poško-dujejo.

Priloga 3207


Učni list

Delovne naloge

Z uporabo programa EWB odgovori na naslednja vprašanja. K nalogam nariši she -me in pripiši vse vrednosti posameznih količin.

1. Na enosmerni vir napetosti 6 V vežemo žarnico, ki je narejena za napetost 6 V in ima moč 0,6 W. Izmeri električni tok skozi žarnico. Povečaj napetost izvira za toliko, da bo žarnica »pregorela«.

2. Na vir napetosti za 6 V veži zaporedno dve žarnici, ki trošita moči 0,6 W in 2,4 W, narejeni za napetost 6 V. Kolikšna je napetost na vsaki žarnici in kolikšen tok teče skozi vir oziroma vezavo?

3. Na vir napetosti za 6 V veži različni žarnici vzporedno. S stikalom vklapljaj in izklap ljaj posamezno žarnico in obe skupaj. Kolikšen tok teče skozi vsako pose-bej in kolikšen skozi obe skupaj?

4. Reši poljubno nalogo iz poglavja Električni tok.

Priloga 3208


moja%20prva%20fizika2 prirocnik%20za%20ucitelje modrijan

Documents