LABO Magnetische Verschijnselen PDF

Preview

Summary

Download LABO Magnetische Verschijnselen PDF

Description

I.

Oriëntatie Magneten kennen heel wat toepassingen. Ze worden onder meer gebruikt in de sluiting van een kastdeur, in microfoons en luidsprekers, in een elektromotor en in een kompas. Bij deze toepassingen is er een permanente magneet aanwezig: een magneet waarvan de magnetische eigenschappen doorlopend aanwezig zijn. De magneet kan niet worden aan of uitgezet.

dynamo

sluiting kast

kompas

gereedschap

Magneten worden ook gebruikt in apparaten als een elektrische bel en een automatische zekering. Bij deze toepassingen is de magneet een elektromagneet. Zo een magneet is aan en uit te zetten door het in- en uitschakelen van de stroom.

schrootmachine

II.

zweeftrein

bel

luidspreker

Voorbereiding We onderzoeken tijdens dit labo enkele eigenschappen van permanente magneten. Je voert verschillende experimenten uit met magneten waarbij je enkele fenomenen in verband met magnetisme zal waarnemen. Op basis van de waarnemingen zal je enkele eigenschappen van magneten proberen ontdekken. Voor je een experiment uitvoert zal je telkens een hypothese beredeneren. Hierbij noteer je de waarneming die jij verwacht te zien. Je noteert telkens je redenering die je maakt om tot die hypothese te komen. Daarna voer je het experiment uit en noteer je de waarneming. Koppel daarna terug naar jouw hypothese. Was mijn verwachting juist? Waarom was de hypothese (niet) juist?

OLVP SO

-- 1/10 -

Labo magnetisme 5.2

III.

Uitvoering en verwerking

Je voert zes verschillende experimenten en opdrachten uit. Voor elke proef krijg je 7 minuten tijd, daarna schuif je door naar de volgende proef.

Experiment 1: kracht tussen een permanente magneet en een niet-magneet Materiaal: staafmagneet, stukjes papier, hout, ijzer, lood, koper, muntstuk van 5 cent. 1.1 1.2 1.3

Duid eerst aan welke materialen volgens jou aangetrokken worden tot een magneet. Plaats een kruisje in de kolom bij hypothese wanneer je denkt dat de stof wordt aangetrokken tot een magneet. Motiveer je keuze bij de bovenstaande hypothese. Ga na welke materialen aangetrokken worden door de staafmagneet in de buurt te brengen van de verschillende materialen. Noteer je waarneming. Klopt je hypothese? Waarom was je redenering fout/juist?

Materiaal

hypothese:

waarneming:

Papier

neen

neen

Hout

neen

neen

Ijzer

ja

ja

Lood

ja

neen

Koper

neen

neen

Aluminium

ja

neen

1.4 1.5

Sommige stoffen worden aangetrokken tot magneten, dit zijn ferromagnetische stoffen. Zoek op welke enkelvoudige stoffen ferromagnetisch zijn. → Ijzer , nikkel en kobalt Breng een magneet in de buurt van het muntstuk van 5 cent. Wat neem je waar? Zoek op het internet de samenstelling van het muntstuk op en verklaar de waarneming. → Het muntstuk van 5 cent is magnetisch 94.35% staal. Roestvrij staal is niet magnetisch maar staal dat roest wel daarom zal het 5 eurocent muntstuk magnetisch zijn.

Materiaal: staafmagneet, paperclips 1.6

Hang een paperclip aan de magneet. Probeer een paperclip aan de eerste paperclip te hangen. Probeer een derde paperclip aan de tweede te hangen. Lukt dit? Ja ze blijven aan elkaar hangen 1.7 Neem de bovenste paperclip vast en verwijder voorzichtig de magneet. Wat neem je waar? Zoek het begrip “magnetische influentie” op en verklaar je waarnemingen. Magnetische influentie→ Wanneer een magneet in de buurt wordt gehouden van een niet-magnetisch voorwerp van ijzer, nikkel of kobalt dan zal dit voorwerp tijdelijk ook een magneet worden. Wanneer de magneet wordt weggehaald verliest het voorwerp zijn magnetische kracht. Toen we de paperclips haalden bleven ze nog even aan elkaar hangen maar daarna vielen ze van elkaar.

OLVP SO

-- 2/10 -

Labo magnetisme 5.2

Experiment 2: Waar is de krachtwerking bij een magneet het sterkste? Niet kunnen uitvoeren Materiaal: staafmagneet, paperclip

2.1 2.2 2.3

Duid eerst aan op welke plaats(en) volgens jou de sterkste krachtwerking is. Motiveer je hypothese. Nader met een paperclip een staafmagneet en haal de paperclip terug weg. Waar is de krachtwerking het grootste? Klopt je hypothese? Waarom was je hypothese fout/juist?

Materiaal: kompas, magneetnaald op voet Plaats een magneetnaald op het puntvormige uiteinde van de voet zodat de magneet vrij kan ronddraaien. . 2.4 Elke magneet heeft twee polen: een noord- en een zuidpool. Hoe kan je bepalen welke pool de noordpool is en welke de zuidpool als je weet dat de Noordpool van een magneetnaald uit een kompas altijd een donkerder kleurtje heeft. 2.5 Vaak zijn de magneten die in de klas gebruikt worden rood-groen gekleurd. Welke pool komt overeen met de rode kleur? Welke pool met de groene kleur? 2.6 Een kompasnaald wijst naar de geografische noordpool. Blijkbaar is er in de buurt van de Aarde ook een (aard)magnetisch veld. Met welke magnetische pool komt dan de geografische Noordpool overeen? Verklaar kort.

Materiaal: kompas, magneetnaald op voet, PVC-buis Geef de PVC-buis een negatieve lading. Plaats de magneetnaald op de voet. 2.7 2.8

OLVP SO

Wat zal er gebeuren wanneer je de geladen staaf in de buurt brengt van een kompas? Motiveer je hypothese. Voer het experiment uit en noteer je waarneming. Klopt je hypothese? Waarom was je hypothese fout/juist?

-- 3/10 -

Labo magnetisme 5.2

Experiment 3: krachtwerking tussen magneten Niet kunnen uitvoeren Materiaal: twee staafmagneten, staafmagneet met voetje, kompas 3.1

Plaats de staafmagneet met voetje zodanig dat deze kan draaien. Bepaal de polen van de 2 magneten met een kompas. Naderen de noordpool met de noordpool, een zuidpool met een zuidpool en een noord- met een zuidpool. Beschrijf de onderlinge krachtwerking tussen magneten aan de hand van je waarnemingen.

Materiaal: staafmagneet in twee stukken 3.2

Een staafmagneet werd in 2 stukken gebroken. Wat is er gebeurd? Maak een hypothese bij deze proef. A Er is een aparte noordpool en een aparte zuidpool. B Er zijn nu 2 magneten met elk een noord- en zuidpool.

3.3 3.4

Hoe kan je je bovenstaande hypothese toetsen? Omschrijf je werkwijze en het besluit. Bekijk de gebroken magneten in onderstaande figuur.

Noteer in de tekening de polen van de brokstukken. Het rode stuk is de oorspronkelijke noordpool.

Kies de juiste uitspraak: A. De brokstukken van A en B trekken elkaar onderling aan. B. De brokstukken van A trekken elkaar aan , van B stoten ze elkaar af. C. De brokstukken van A en B stoten elkaar onderling af.

OLVP SO

-- 4/10 -

Labo magnetisme 5.2

Experiment 4: Hoe kan je een magnetisch veld voorstellen van een staafmagneet? Materiaal: glasplaat, staafmagneet, ijzervijlsel, rubber stoppen, luciferdoosjes. 4.1 4.2 4.3

4.4

Leg een plexiplaat bovenop de staafmagneet. Strooi voorzichtig een beetje ijzervijlsel op de glasplaat. Tik met je pen enkele keren op het glas. Hierdoor ‘springen’ de ijzerdeeltjes omhoog en kunnen zich dan gemakkelijker orienteren in het magnetisch veld. (Indien het veld te sterk is, kan je de glasplaat wat hoger boven de magneet leggen m.b.v. rubber stoppen of enkele luciferdooshes. Maak een foto van het resultaat en plak deze in je verslag.

4.5 Vergelijk het bekomen veldpatroon met onderstaande figuur: Het veldpatroon is anders dan het veldpatroon in het labo.

Materiaal : kleine vrij draaiende magneetnaaldjes, staafmagneet. OPGELET: Kleine magneetnaaldjes raken snel gedemagnetiseerd. Controleer steeds of de gekleurde kant een magnetische noordpool is. Roep de leraar wanneer dit niet het geval is. 4.6 4.7

OLVP SO

Ga na hoe een magneetnaaldje zich draait t.o.v. van de staafmagneet. → De magneet naaldjes zijn steeds rakend aan de veldlijn door dit punt in het homogeen veld ( eigenschappen van elektrische veldlijnen) Teken een pijl hoe de kompasnaald zich richt in onderstaande figuur door een pijl te plaatsen in elk van de aangeduide punten. Je krijgt onderstaande figuur op papier. Teken de kompasnaald in elke bol op de figuur en maak een foto. foto hypothese:

-- 5/10 -

Labo magnetisme 5.2

4.8

Hoe kan je de stand van een kompasnaald voorspellen? → De elektrische veldsterkte vector is steeds rakend aan de veldlijn door dit punt.

4.9

Plaats de magneetnaald op een voetje op de plaatsen zoals aangeduid op de figuur en teken de stand van de kompasnaald. Houd de magneet op dezelfde hoogte als de kompasnaald. Je krijgt onderstaande figuur op papier. Teken de kompasnaald in elke bol op de figuur en maak een foto. foto waarneming:

Ben je klaar met de proef dan giet je het ijzervijlsel op een blad papier waarin je eerst een vouw hebt gemaakt. Via de vouw kan je het vijlsel gemakkelijk in het pot gieten.

OLVP SO

-- 6/10 -

Labo magnetisme 5.2

Experiment 5: Hoe kan je een magnetisch veld voorstellen van een hoefijzermagneet? Materiaal: plexiplaat, hoefijzermagneet, ijzervijlsel, rubber stoppen, luciferdoosjes 5.1 5.2 5.3

5.4

OLVP SO

Leg een plaat bovenop de hoefijzermagneet. Strooi voorzichtig een beetje ijzervijlsel op de glasplaat. Tik met je pen enkele keren op het glas. Hierdoor ‘springen’ de ijzerdeeltjes omhoog en kunnen zich dan gemakkelijker oriënteren in het magnetisch veld. (Indien het veld te sterk is, kan je de glasplaat wat hoger boven de magneet leggen m.b.v. rubber stoppen of enkele luciferdoosjes. Maak een foto van het resultaat en plak deze in dit document

-- 7/10 -

Labo magnetisme 5.2

Materiaal : kleine vrij draaiende magneetnaaldjes, hoefijzermagneet.

OLVP SO

-- 8/10 -

Labo magnetisme 5.2

OPGELET: Kleine magneetnaaldjes raken snel gedemagnetiseerd. Conrtoleer steeds of de gekleurde kant een magnetische noordpool is. Roep de leraar wanneer dit niet het geval is. 5.5

Teken een pijl hoe de kompasnaald zich richt in de buurt van een hoefijzermagneet in onderstaande figuur door een pijl te plaatsen in elk van de aangeduide punten. De rode kant is de noordpool van de magneet. Hoe kan je de stand van een kompasnaald voorspellen? → De elektrische veldsterkte vector is steeds rakend aan de veldlijn door dit punt. hypothese:

5.6

Plaats de magneetnaald op een voetje op de plaatsen zoals aangeduid op de figuur en teken de stand van de kompasnaald. Maak van deze situatie ook een foto en plak deze in dit document. waarneming:

5.7

Wat je hypothese juist of fout? Waarom was ze juist/fout? → Gedeeltelijk juist, gedeeltelijk fout we hadden geen rekening gehouden met de kromming van de veldlijnen.

Ben je klaar met de proef dan giet je het ijzervijlsel op een blad papier waarin je eerst een vouw hebt gemaakt. Via de vouw kan je het vijlsel gemakkelijk in het pot gieten.

Eigenschappen van magneten: 1) Ze oefenen een aantrekkingskracht uit op bepaalde materialen 2) Een magneet heeft 2 polen → een noordpool en een zuidpool 3) De 2 polen oefenen op elkaar een kracht uit → Gelijknamige polen stoten af ongelijknamige polen trekken elkaar aan 4) Sommige materialen worden magnetisch in de buurt van een magneet → magnetiseerbaar .

OLVP SO

-- 9/10 -

Labo magnetisme 5.2

OLVP SO

-- 10/10 -

Labo magnetisme 5.2...