Johtimien resistanssien mittamista antureilla (9lk)

Kokeilin tänään määrittää johtimien resistansseja LoggerPro:n "Ohmin laki" - mittauksen avulla. Homma sujui paremmin kuin hyvin. Testasimme lyhyttä ja pitkää johdinta, sekä ohutta ja paksua johdinta ja saimme jännite/sähkövirta - kuvaajien kulmakertoimien avulla määritettyä resistanssit erittäin näppärästi. Kytkentä oli opettajan pöydällä ja yksi oppilaista kävi vuorotellen säätämässä jännitelähteestä 1-4V. Kuvaaja piirtyi LoggerPro:hon ja suoran sovittamisen jälkeen resistanssin saattoi lukea valkokankaalta. Neljä mittausta ja johtimien resistanssien salat oli selvillä.

Täytyy jatkossa antaa oppilaiden itse tehdä mittaukset.

Tietokoneet ja 7. luokan fysiikka (7lk)

Tänä syksynä otin härkää sarvista kiinni ja aloitimme uuden 7. luokan kanssa tietokoneiden käyttämisen heti ensimmäisistä tunneista alkaen. Tämän lisäksi vaihdoimme uuteen kirjasarjaan ja aloitimme aikaisemmasta poiketen fysiikalla. Ja jotta asia ei olisi aivan helppoa em. lisäksi otimme käyttöön myös uuden SanomaPro.fi - oppimisympäristön! Ryhmälläni ei ole ollut vielä yhtään tuntia tietotekniikkaa, joten aloitimme salasanojen jakamisella...

Ensimmäiset anturimitaukset teimme heilurin taajuudesta. Kolmen valoportin avulla oppilaat saivat mittaukset tehtyä neljän hengen ryhmissä ilman suurta draamaa, ja olisimme saaneet työselostuksetkin SanomaPro.fi:hin, jos vain kaikki oppilaat olisivat päässeet koulumme työtilaan. Vielä nytkin yksi oppilas ei jostain kumman syystä työtilaan pääse, mutta muuten olemme saaneet tallennettua työselostukset jokaisen parin omaan "digivihkoon", jonka tein SanomaPro:n "keskustelu":n avulla.  Keskustelut sai lisäksi rajattua ryhmien avulla niin, että vain työpari itse näkee sen.

Toisen anturimittauksen teimme äänen taajuudesta niin, että itse koe tehtiin yhdessä opettajan koneella ja oppilaat latasivat LoggerPro-tiedoston omalle koneelleen tarkempaa analyysia varten. Näiden mittausten jälkeen oppilaiden on ehkä helpompi ymmärtää, että ääni on todellakin värähtelyä. Samoin taajuuden merkitys tulee selkeämmäksi, kun ruudulla näkyy "tiheää" ja "harvaa" aaltoa korkeamman ja matalamman ääniraudan mittauksissa.
Aluksi hieman mietin, että miten onnistumme 7.-luokkalaisten kanssa antureilla mittaamisessa, mutta lopulta kaikki on sujunut vallan mainiosti.  Olemme toki edenneet hieman rinnakkaisryhmää hitaammin mutta luulen meidän saavan toiset kiinni jossain vaiheessa.

2000Hz äänirauta

Ohminlain tutkimista antureilla (9lk)

Viime vuonna tein Ohminlaki-mittaukset opettajan koneella mutta tänä vuonna uskaltauduin antamaan mittalaitteet oppilaille. Koulullamme on nyt neljät virta- ja jänniteanturit, joten saimme tehtyä mittaukset 3-4 hengen ryhmissä. Oppilailta meni työn suorittamiseen yksi oppitunti ja lopputuloksena blogeihin ilmestyi hienoja virta/jännite-kuvaajia. Tämä anturimittaus on erityisen hyvä siksi, että oppilas näkee välittömästi tietokoneen ruudulta miten jännitteen nostaminen kasvattaa sähkövirtaa. Nopeimmat ryhmät ehtivät mitata jopa kaksi vastusta!

Erään ryhmän työseloste

Tässä linkki työohjeeseen.

Linkkejä fyke - materiaaleihin

Tässä kollegoiltani saamia vinkkejä hyvistä fyke - nettisivustoista:

Edumol yläkoulun kemian materiaali
- tekstiä, videoita ja tehtäviä yläkoulun kemiasta

Tislaus Edumol:in sivuilta

PhET.Colorado.edu
- fysiikan ja kemian simulaatioita (Java - pohjainen)

PhET - simulaatio köydenvedosta

Avogadro - molekyylien piirrosohjelma
- tietokoneelle asennettava ohjelmalla, jolla voi piirtää molekyylejä (ilmainen)

Avogadrolla piirretty molekyyli

ChemSketch - rakennekaavojen piirto-ohjelma
- tietokoneelle asennettava ohjelma, jolla voi piirtää molekyylien rakennekaavoja
- ohjelma on Freeware, mutta sen lataaminen vaatii rekisteröitymisen sivustolle

ChemSketch:llä piirretty molekyyli

Moottorin tehon mittaaminen antureilla (9lk)

Mittasimme 9.-luokan fysiikan tunnilla tavallisen 1,5 - 3,0V tasavirtamoottorin tehon antureilla (työohje). Teimme mittaukset yhdessä opettajan koneella, koska en ole ehtinyt askarrella useampaan moottoriin kokeessa tarvittavaa "pidennettyä akselia". Kokeilimme mitä vaikutusta käytetyllä jännitteellä sekä moottorin nostokuormalla oli moottorin tehoon, energian kulutukseen sekä nostonopeuteen.
Moottorimme nosti 20-50g ja saimme tehoksi n. 3 wattia. Ainoa hämminki saattui siinä kun kytkin vahingossa jänniteanturin väärinpäin ja saimme negatiivisia lukuja tulokseksi. Onneksi tämän virheen pystyi korjaamaan helposti vaihtamalla hauenleuat oikeinpäin.
Jaoin oppilaille tekemäni mittaukset blogin kautta ja he tekivät itse työselostuksen. Päädyin siihen, että oppilaat laskivat itse käsin energian määrän (tehon ja ajan avulla), vaikka LoggerPro antaa energian arvon myös suoraan tehon kuvaajasta integroimalla. En vielä ollut niin rohkea, että olisin lähtenyt selittämään 9.-luokkalaisille integroimisen saloja...

Mottoriin tarvittava "lisävarsi" punnuksen narulle

Linssien tutkimista (7lk)

Tutkimme 7. luokan fysiikan ryhmän kanssa linssejä kahden kaksoistunnin ajan. Ensin latasimme työohjeen blogista (linssitehtäviä) ja sitten pareittain oppilaat etenivät omassa tahdissaan linssien parissa. Taas kerran sain huomata miten parien vaihtaminen on hyvää harjoitusta parityöskentelyn opettelemisessa. Nytkin osalla pareista oli ihan hukassa yhdessä tekemisen meininki, ja eihän siitä mitään tule jos yksi ihminen yrittää tutkia linssejä, kirjoittaa tietokoneella ja ottaa vielä valokuvaakin.
Vesilinssien kanssa tapahtui se, mitä nyt yleensäkin, kun 7. luokkalaisille antaa pipetit... Onneksi yksikään läppäri ei saanut sentään vettä sisäänsä...

Vesilinssejä

Koverien ja kuperien linssien tutkiminen valo-opin laitteistolla sujui jo paremmin, vaikka jälleen sain ihmetellä miksi sitä valokuvaa ei vieläkään osata siirtää kamerasta USB - kaapelin avulla läppärille? Annoin siis periksi ja annoin luvan irrottaa kameran muistikortin ja laittaa sen suoraan läppärin muistikortin lukijaan. Tunnin jälkeen huomasinkin sitten, että kuusi korttia seitsemästä oli edelleen läppärin sisällä. Enpä tiedä sitten mikä auttaisi tähän...
Viime vuonna olin näköjään tehnyt työohjeeseen hienon tehtävän, ja ajattelin että oppilaat kätevästi piirtävät valonsäteiden kulun kuvaan PowerPointin piirtotyökaluilla. Tämä oli kuitenkin yllättävän hidasta, ja mietinkin että olisiko sittenkin parempi monistaa tehtävä paperille jatkossa... Kaikki parit saivat kuvan kuitenkin tehtyä, ja yksi pari keksi oivan keinon piirtää koveran linssin valonsäteet ensin tulemaan valepolttopisteestä ja sitten lyhentää ne oikean mittaisiksi.

Oppilaiden täydentämä linssitehtävä

Kuvan muodostuminen varjostimelle sujui onneksi ilman ongelmia, pieniä ja isoja kuvia saatiin aikaiseksi ja oppilaat näyttivät myös hoksaavan milloin kuvasta muodostui iso ja milloin pieni. Lopuksi PowerPoint diat tallennettiin kuvina digivihkoihin ja ainakin tämä vaihe sujui ilman mitään ongelmia. 

Norstedtsin tasavirtamoottorit, JES!

Jokavuotinen taistelu IS-VET:in tasavirtamoottorin mallien kanssa on nyt osaltani ohi. Sain kollegalta loistavan vinkin käyttää Norstedtsin vanhoja (mutta hyviä) demolaitteita ja todellakin, vanhat välineet toimivat paljon paremmin kuin nämä uudet!

Näin toimii IS-VET:in tasavirtamoottorin malli:



Näin toimii Nordstedtsin tasavirtamoottorin malli:



Nordstedtsin välineillä voi rakentaa myös sähkösoittokellon, joka toimii myös loistavasti!



Harmittaa oikein todella, että meni monta vuotta ennenkuin tajusin näiden demolaitteiden arvon. Laitteet makasivat luokan kaapissa purettuina, ja toki niiden uudelleen kokoamiseen meni muutama tunti (ohjeet ruotsiksi), mutta ilo oli sitäkin suurempi, kun ne lopulta lähtivät toimimaan. Sain koottua toimivan tasavirtageneraattorin kestomagneetilla, tasavirtageneraattorin sähkömagneetilla, vaihtovirtageneraattorin sähkömagneetilla, kaksi tasavirtamoottoria (erilaiset käämitykset) sekä sähkösoittokellon. 

Tasavirtamoottori 1

Tasavirtamoottori 2

Tasavirtageneraattori sähkömagneetilla

Sähkösoittokello