Úkol 8

Pomůcky pro dvojici/skupinu:

solární článek, motorek s  vrtulkou, 3 vodiče (např. krokosvorky s  kabelem), spínač, stolní lampa s posuvnou hlavicí, pravítko, barevné fólie (žlutá, červená, modrá)

Postup:

Při vytváření jednoduchého elektrického obvodu lze využít i jiné zdroje elektrické energie než baterie. V této úloze žáci vytvoří opět jednoduchý elektrický obvod, ale tentokrát namísto baterie použijí solární článek. V  této úloze by měli žáci zohledňovat poznatky získané z předešlé aktivity – elektrický obvod bude fungovat tehdy, pokud bude uzavřený. Cílem aktivity bude zapojit jednotlivé komponenty (vodiče, motorek s vrtulkou, solární článek) podle schematického zobrazení v Úkolu 8. Následně se některým skupinám může vrtulka na motorku roztočit – v závislosti od osvětlení místnosti. V případě, že se nikomu vrtulka nepohne, učitel s žáky diskutuje o tom, jak fungují solární články (kolektory, elektrárny), co při jejich využívání potřebujeme. Cílem je, aby se žáci dopracovali k tomu, že zdrojem energie v tomto případě bude světlo.

Žáci se zaměří na prozkoumání vlivu světla na funkčnost solárních článků, jak je uvedeno v instrukcích k osmému úkolu. Pro zkoumání jsou vhodné poměrně silné klasické žárovky nebo halogenové žárovky, se kterými je možné docílit vytvoření dostatečného množství elektrické energie na roztočení motorku (úsporné zářivky nejsou vhodné). Prvním výzkumným úkolem je zjistit, zda vzdálenost světelného zdroje od solárních článků ovlivňuje roztáčení motorku s vrtulkou, t. j. zda na této vzdálenosti závisí to, kolik elektrické energie vzniká (8a). Po vyslovení výzkumné otázky učitel vede žáky k  tvorbě předpokladů, které si zaznačí do tabulky. Žáci přemýšlejí i  nad konkrétními vzdálenostmi (10, 20 a  30 cm). Například, pokud si myslí, že takovéto rozdíly ve vzdálenosti zdroje od solárního článku točení motorku neovlivní, ale větší vzdálenosti ano, tak to tak do předpokladu uvedou. Poté se žáci věnují ověřování předpokladů a výsledky pozorování si zaznamenají do části ověření. Při ověřování předpokladů učitel žáky upozorňuje na to, aby ověřovali precizně, t. j. jedinou vlastnost, kterou mění je vzdálenost lampy (žárovky) od solárního článku. Ani světelný zdroj ani solární článek nesmí být nakloněny, světlo musí ve všech třech případech dopadat na solární článek kolmo. Žáky je potřeba upozornit na to, že článek se může přehřát v případě, že je žárovka lampy umístěná příliš blízko.