المحتوى
استخدم البشر الطاقة المائية لآلاف السنين ، لكن اكتشاف كيفية تسخير الطاقة الكهربائية من خلال المولدات الكهربائية في أواخر القرن التاسع عشر أدى إلى توليد الكهرباء المولدة بالماء. تقوم سدود الطاقة الكهرومائية بسد المنازل والمدارس والمصانع والشركات بالطاقة عن طريق تدوير التوربينات الكبيرة التي تنتج الكهرباء. يستطيع طالب الصف الخامس المهتم بموارد الطاقة الخضراء بناء مولد كهربائي مصغر لمشروع علمي مزود بالكهرباء المولدة بالماء.
ابحاث
يبدأ العلماء الجيدون في اكتشاف ما اكتشفه العلماء الآخرون قبل ذلك. اقرأ الكتب والمقالات والدراسات عن تاريخ الطاقة المائية والعلوم الكامنة وراء توليد الكهرباء من المياه. قم بصياغة سؤال مثل "كم فولت من الكهرباء يستغرق لتشغيل حمولة صغيرة ، مثل المصباح الكهربائي أو ساعة السفر؟" أو "ما مدى قوة التيار الذي ينتجه دوار واحد؟"
فرضية
مع الأخذ في الاعتبار البحوث الخاصة بك ، وجعل تخمين المتعلمين للإجابة على سؤالك. اكتب فرضية مثل: "محرك DC بقدرة 3 فولت ينتج شحنة كهربائية كافية لإلقاء الضوء على المصباح الكهربائي المصغر". حدد الفرضية بعبارات قابلة للقياس يمكنك إثباتها أو دحضها مع الاختبار.
إجراء اختبار
قم ببناء مولد مياه وإرفاقه بمقياس متعدد أو لمبة إضاءة صغيرة (أو أي حمولة أخرى منخفضة الجهد) لقياس نتائجك مقابل فرضيتك. التقاط الصور أو الفيديو من كل مرحلة. يتمثل أحد تصميم المولد البسيط في تحريك أسطوانة من الفلين على الذراع الدوارة لمحرك هواية منخفض الجهد (متوفر في محلات الهوايات). كسر مغرفة ينتهي قبالة عدة ملاعق بلاستيكية ودفع ينتهي كليلة في جانبي الفلين لتشكيل التوربينات. ثبت المحرك في أحد طرفي قضيب خشبي لمقبض ، وترك شفرة الغزل معلقة أسفل الحافة السفلية. نعلق مقطع التمساح يؤدي إلى المحرك ومتعدد أو حمولة صغيرة. قم بتشغيل المحرك وخفض الشفرة إلى حوض مائي ، مع الحفاظ على جسم المحرك أعلى خط المياه. قراءة إخراج الجهد على المتر ، أو تحقق لمعرفة ما إذا كان الحمل يعمل. يمكنك أيضًا محاولة ربط العديد من التوربينات التي تعمل بمحرك معًا لمعرفة عدد الفوتات التي يمكنك إنتاجها باستخدام سلسلة من المولدات ، أو كم من الفولتات لتشغيل الأحمال الأخرى. للطلاب الذين يرغبون في تحدٍ أكبر ، تقدم Green Learning Canada تعليمات مفصلة حول كيفية جعل تصميم مولد الطاقة أكثر مشاركة.
النتائج
قارن النتائج مع الفرضية. جعل المخططات والرسوم البيانية من بيانات الاختبار. تحديد ما إذا كنت قد أثبتت أو دحضت فرضيتك. اكتب ملخصًا لأبحاث الخلفية والسؤال والفرضية والاختبار والتفسير العلمي للنتائج. قم بترتيب الصور والمخططات والرسوم البيانية والملخصات المكتوبة بدقة بترتيب زمني على لوحة عرض ثلاثية العلوم. قم بإعداد عرض توضيحي لتجربتك على طاولة العرض الخاصة بك أو قم بعرض مقطع فيديو لعملية الاختبار في المعرض العلمي.