Experimentálně ukáže vzájemné působení permanentních magnetů i magnetu a vodiče s proudem a uvede praktické využití těchto jevů.
Komentář:
OVU se věnuje magnetickým a elektromagnetickým jevům. Žák se v rámci OVU seznámí s chováním trvalých (permanentních) magnetů, s magnetickým polem vodiče s proudem a s elektromagnetickou indukcí a jejich aplikacemi.
Magnetické jevy lidstvo využívá od starověku, magnetické i elektromagnetické jevy obklopují dnešního žáka v každodenním životě a civilizace se bez nich neobejde. Je proto užitečné, aby se žák s vybranými magnetickými a elektromagnetickými jevy a zařízeními, která je využívají, seznámil (elektromotory, výroba elektřiny v elektrárně, vybrané domácí spotřebiče, …). Současně se setkává s „magií“ silového působení na dálku.
K mapování magnetického pole permanentních magnetů lze nejjednodušeji využít železné piliny, drobné hřebíčky nebo např. kompas. Existenci magnetického pole okolo vodiče s proudem lze ukázat pomocí kompasu, lze také vyrobit jednoduchý elektromagnet. Cílem posledního indikátoru Splněno je, aby si žák uvědomil souvislost probíraných jevů s tím, co běžně používá ve své domácnosti. Lze například diskutovat, že v mixéru je elektromotor, díky kterému se mixér točí, v toustovači nebo žehličce je odporový drát, který je zodpovědný za zahřívání, atd.
Úroveň: Na začátku
Popis:
- Ví, kde má ve svém okolí magnety a popíše, co o nich ví.
- Zná kompas nebo buzolu.
- Ví, že mobilní telefony komunikují na dálku.
Ilustrace
Žáci v rámci aktivity hledají magnety ve své domácnosti a popisují jejich vlastnosti.
| Metodický materiál | magnety-v-domacnosti.pdf | Stáhnout |
Úroveň: Na cestě
Popis:
- Prozkoumá vzájemné přitahování a odpuzování magnetů a působení magnetů na kompas.
- Zkoumá, které materiály magnety přitahují a zda magnety působí také skrz různé materiály.
- Prozkoumá magnetické pole magnetu pomocí železných pilin nebo kompasu.
- Prozkoumá chování kompasu v okolí vodiče nebo cívky s proudem.
- Zkoumá vznik elektrického napětí v cívce, kolem které se pohybuje magnet.
- Seznámí se s konstrukcí generátoru a motoru.
- Seznámí se s tím, že rádia, vysílačky a mobilní telefony využívají elektromagnetické vlny k přenosu signálu.
Ilustrace
Žáci v rámci aktivity zkoumají vlastnosti magnetů.
| Metodický materiál | Zkoumani-magnetu.pdf | Stáhnout |
Žáci v rámci aktivity zopakují historický Oerstedův pokus. Na základě obrázku zkusí vymyslet postup experimentu, ten realizují a poté zhodnotí. Na základě experimentu poté popíší tvar magnetického pole okolo vodiče s proudem.
| Metodický materiál | 012-Na-ceste.pdf | Stáhnout |
Úroveň: Splněno
Popis:
- Předvede, jak se mohou magnety navzájem přitahovat a odpuzovat, a předvede, které látky se k magnetům přitahují a které na magnety nereagují.
- Zmapuje magnetické pole jednoho magnetu, dvou magnetů, které se přitahují a které se odpuzují.
- Experimentálně ukáže existenci magnetického pole okolo vodiče s proudem.
- Předvede, že změnou magnetického pole v cívce na ní vzniká elektrické napětí.
- Jmenuje zařízení ze svého okolí, která pracují na principu elektromagnetické indukce.
- Uvede příklady zařízení, která využívají elektromagnetické vlny, a popíše, k jakému účelu je využívají.
- Vybere si zařízení v domácnosti a popíše, jaký jev z oblasti elektřiny a magnetismu využívají.
Ilustrace
Žák v rámci aktivity zmapuje magnetické pole jednoho magnetu (ve tvaru kvádru) otočeného postupně ve třech polohách. K mapování používá železné piliny (je nezbytné je sypat přes papír, ne přímo na magnet!).
Učitel využije fotografie pořízené při práci a ukáže na nich podstatné informace - chod magnetických čar v okolí magnetu, magnetické póly. Žáci ve spolupráci s učitelem nakreslí magnetické čáry ve všech třech polohách do pracovního listu.
V druhém kroku žáci zmapují magnetické pole dvou magnetů, které se přitahují, a dvou magnetů, které se odpuzují. Ve spolupráci s učitelem získané pilinové obrázky interpretují a opět nakreslí magnetické indukční čáry.
Ve třetím kroku jeden z žáků ve skupině připraví zobrazení magnetického pole několika magnetů, ostatní členové skupiny diskutují, které magnety se přitahují, které se odpuzují.
Pro ověření pochopení slouží poslední úloha, ve které žáci do připravené fotografie určí póly jednotlivých magnetů.
| Metodický materiál | Zkoumani-magnetu.pdf | Stáhnout |
Žáci v rámci aktivity diskutují principy různých elektrických zařízení, která mají doma.
| Metodický materiál | 012-Splneno.pdf | Stáhnout |
Úroveň: Minimální doporučená úroveň
Popis:
Prozkoumá chování trvalých magnetů vzájemně mezi sebou a vůči jiným materiálům pomocí jednoduchých pokusů.
