Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT13

Prezentace na téma: "Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT13"— Transkript prezentace:

1 Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT13
Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Vodivost kapalin Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT13 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

2 Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-1/ICT13
Škola Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektu CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu Máme šanci číst, zkoumat a tvořit Anotace Žáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci Autor Mgr. Milan Hampl Název Vodivost kapalin Očekávaný výstup Procvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - obor Volitelné předměty - Informatika Klíčová slova Vodivost kapalin, ionty, elektrický proud v kapalinách Druh učebního materiálu Prezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupina Žáci Stupeň a typ vzdělávání Základní škola II. stupeň Typická věková skupina 8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VM Duben 2013

3 Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: Verze 1.2 V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření.

4 Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů

5 Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

6 Trocha teorie na úvod Často je uváděno, že destilovaná voda nevede elektrický proud. Pro vedení elektrického proudu musí být přítomny v látce volné nosiče elektrického náboje. V kovech to jsou například elektrony a v kapalinách ionty. Destilovaná voda by neměla obsahovat volné ionty a tedy by neměla vést elektrický proud. Skutečnost je však často jiná. Destilovaná voda obsahuje často malé množství iontů a vede tedy částečně elektrický proud. Obyčejná voda obsahuje poměrně hodně iontu a vede tedy dobře elektrický proud. Vzhledem k tomu, že pro člověka je nebezpečný proud již kolem 100 mA =0,1A je voda při větším napětí (nad 24V někdy se udává nad 50V) nebezpečná z hlediska úrazu elektrickým proudem. Nevíce úrazů vzniká ve vlhkém prostředí, není tedy vhodné spoléhat na to, že destilovaná voda nevede elektrický proud. V praxi každá voda vede elektrický proud a při větším napětí může hrozit úraz elektrickým proudem! Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu.

7 Senzor Elektroda pro měření vodivosti
Tato elektroda je určená k měření elektrické vodivosti vodných roztoků Senzor měří schopnost vodných roztoků přenášet ionty mezi dvěma elektrodami. Přesnost je kolem 1% a senzor má tři rozsahy. Senzor má také automatickou teplotní kompenzaci od 5°C do 35°C

8 Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link
Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

9 Postup měření Připravíme si dvě vaničky s elektrodami. Dvě vaničky jsou nutné, aby nedošlo k znečištění destilované vody. Elektrody zapojíme od elektrického obvodu se zdrojem napětí (6-9V), žárovkou 6V/50mA a ampérmetrem. Při prvním pokusu nalijeme do vaničky destilovanou vodu a zavedeme elektrodu pro měření vodivosti. Propojíme elektrický obvod, připojíme senzory k počítači a změříme vodivost kapaliny i velikost proudu, který obvodem prochází. V tomto případě žárovka nesvítí, procházející proud je velmi malý a vodivost také. Ve druhém pokusu vyměníme vaničku s elektrodami a obvod sestavíme stejně jako u prvního pokusu. Po nalití běžné vody z kohoutku pozorujeme, že vodivost i procházející proud se znatelně zvýšily. Žárovka však stále nesvítí, proud je pro rozžhavení vlákna stále příliš malý. Začneme přidávat chlorid sodný v malém množství. Měření stále probíhá a můžeme pozorovat značný nárůst vodivosti i procházejícího proudu. 6árovka nejprve slabě žhne a později, při větším množství iontu v roztoku začne svítit.

10

11 Obvod pro měření vodivosti vody

12 Obvod pro měření vodivosti destilované vody
Čidlo pro měření vodivosti Ampérmetr

13

14 Destilovaná voda má malou vodivost, žárovka nesvítí

15 Sestava pro měření vodivosti a procházejícího proudu

16

17 Po přidání iontu do roztoku se zvýší vodivost a procházející proud
Po přidání iontu do roztoku se zvýší vodivost a procházející proud. Žárovka začíná svítit!

18

19

20 Měření provedeno s destilovanou vodou

21 Do vody postupně přidávána sůl (NaCl).

22 Konec prezentace