Förnyelsebara energikällor

Vi använder material från LEGO eLab för lära oss mer om förnyelsebara energikällor.

Årskurs 5–9

Vindkraftverk

Kort om temat

Vi använder material från LEGO eLab för lära oss mer om förnyelsebara energikällor. Eleverna får tillverka el med hjälp av sol, vatten och vind. Energin lagras i kondensatorer och används för att driva bilar och ett pariserhjul. Upplägget är kreativt, upplevelsebaserat och praktiskt. Gruppen kan max bestå av 18 elever.

Kopplingar till läroplanen

Exempel på hur ENaT:s programpunkter är kopplade till Lgr-11

Allt arbete med ENaTs teman har många kreativa inslag som styrker elevernas växande och stödjer därmed delar av läroplanens intentioner i kap 1. Skolans värdegrund och uppdrag.

s.9 ” Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt vilja till att pröva egna idéer och lösa problem. Eleverna ska få möjlighet att ta initiativ och ansvar samt utveckla sin förmåga att arbeta såväl självständigt som tillsammans med andra. Skolan ska därigenom bidra till att eleverna utvecklar ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap.”

Detta tema tränar delar av nedanstående vetenskapliga och tekniska förmågor.

  • Använda kunskaper för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö, samhälle, hälsa, naturbruk och ekologisk hållbarhet.
  • Genomföra systematiska undersökningar
  • Använda begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara samband i människokroppen, naturen och samhället.
  • identifiera och analysera tekniska lösningar utifrån ändamålsenlighet och funktion,
  • identifiera problem och behov som kan lösas med teknik och utarbeta förslag till lösningar,
  • använda teknikområdets begrepp och uttrycksformer
  • värdera konsekvenser av olika teknikval för individ, samhälle och miljö
  • analysera drivkrafter bakom teknikutveckling och hur tekniken har förändrats över tid

Centralt innehåll åk 4-6

Fysik

Fysiken och vardagslivet

Elektriska kretsar med batterier och hur de kan kopplas samt hur de kan användas i vardaglig elektrisk utrustning, till exempel i ficklampor.

Fysikens metoder och arbetssätt

Enkla systematiska undersökningar. Planering, utförande och utvärdering.

Teknik

Tekniska lösningar

Tekniska lösningar som utnyttjar elkomponenter för att åstadkomma ljud, ljus eller rörelse, till exempel larm och belysning.

Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar

Egna konstruktioner med tillämpningar av principer för hållfasta och stabila strukturer, mekanismer och elektriska kopplingar.

Dokumentation i form av skisser med förklarande ord och begrepp, symboler och måttangivelser samt fysiska eller digitala modeller.

Förarbete

Klassrumemt

Försök att möblera klassrummet så att det finns sex arbetsplatser för 2-3 elever. Det ska också finnas en vattenkran med diskbänk. Eleverna ska ha med sig anteckningsmaterial och miniräknare.

Att arbeta med innan besöket

Begrepp

  • energikällor
  • förnyelsebar energi
  • elekrisk motor
  • generator
  • turbin
  • kondensator.

Titta gärna igenom Naturskyddsföreningens förslag till arbeta med förnyelsebara energikällor.

Länk Fakta om förnyelsebara energikällor på Naturskyddsföreningens webbplats


Tider

Ett besök tar ca 2-3 timmar exkl. raster. Då ingår ca 30 min för undanplockning och utvärdering.

Grupper

Vi kommer att arbeta med sex grupper. Ju färre deltagare det är i varje grupp desto bättre, dock max tre per grupp. Läraren delar in eleverna i grupper i förväg. Det har visat sig att det ofta är bra att arbeta i homogena grupper med snabba, drivande elever i samma grupp och lite mer noggranna, eftertänksamma elever i andra grupper. Flickor och pojkar för sig kan fungera bra. 

Temadagen

Under klassbesöket kommer eleverna att få samarbeta och undersöka förhållanden och samband inom energiområdet med ett vetenskapligt arbetssätt. Vi kommer att använda Legos energilådor e-lab och eleverna får bygga en del egna konstruktioner med lego och även arbeta undersökande med färdigbyggda föremål.

Introduktion

Förnyelsebara energikällor, energins omvandling och oförstörbarhet.

Motor som generator

Gemensamt försök där eleverna får testa att använda en elektrisk motor som generator och med hjälp av handkraft få en lampa att lysa. Skapa elektrisk energi av mekanisk energi (s 65-66 i lärarhandledningen till e-lab).

Bygga elbilar

Varje grupp bygger två elbilar enligt s 20-23 och 24-26 i bygginstruktionen till e-lab. Använd elbil 1 med solpanel och belys panelen med en glödlampa. Ta tid på en meter och räkna ut vilken hastighet du kan komma upp i.

Gruppuppgift 1 El från solen

Försök med glödlampa

  1. Belys solpanelen och koppla den till en liten glödlampa.
  2. Kan du få lampan att lysa med hjälp av el från solcellerna?

Försök med kondensator

  1. Ladda upp kondensatorn med elenergi från solpanelen under två minuter. Håll lampan på en dm avstånd.
  2. Koppla kondensatorn till elmotorn på elbil 2 och mät tiden på en meter.
  3. Räkna ut hastigheten.

OBS! Kondensatorn måste laddas ur 30 sek med kortslutningssladden före varje försök!

Gruppuppgift 2 El från vinden

Försök med glödlampa

  1. Starta vindkraftverket och koppla det till en liten glödlampa. Kan ni få lampan at lysa med hjälp av el från vindkraftverket?

Försök med kondensator

  1. Ladda upp kondensatorn med energi från vindkraftverket under 2 minuter. Obs! Rött mot rött!
  2. Koppla till elmotorn på bil 2 och mät tiden på en meter.
  3. Räkna ut hastigheten.

OBS! Kondensatorn måste laddas ur 30 sek med kortslutningssladden före varje försök!

Gruppuppgift 3 El från vatten

Försök med glödlampa

  1. Koppla en glödlampa till generatorn på vattenkraftverket
  2. Se om ni kan få lampan att lysa.

Försök med kondensator

  1. Ladda upp kondensatorn med energi från vattenkraftverket under två minuter. Obs! Rött mot rött!
  2. Koppla till elmotorn på bil 2 och mät tiden på en meter.
  3. Beräkna hastigheten.

OBS Kondensatorn måste laddas ur 30 sek med kortslutningssladden före varje försök!

Extrauppgifter

  1. Beräkna verkningsgraden
    Använd en elektrisk motor som generator och driv en elektrisk motor med handkraft. Sätt på stora remskivor, en på generatorn och en på motorn och räkna antalet varv på generatorn respektive på motorn. Räkna ut verkningsgraden.
  2. Kör bil 2 med handkraft
    1. Använd en elmotor som generator och koppla till elmotorn på bil 2 och mät
    tiden på en meter.
    2. Beräkna hastigheten.
  3. Försök med pariserhjulet
    1. Ladda upp kondensatorn igen under två minuter på valfritt sätt.
    2. Koppla kondensatorn till pariserhjulet. Hur många varv kan det snurra
  4. Film med Skurt: ”Hur blir el till” och ”Energikällornas plus och minus"

Länk till fimen Hur el blir till på Youtube

Länk till filmen Energikällornas plus och minus på Youtube.se

Efterarbete

Försök att använda ENaT dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete. Varför inte besöka något närliggande kraftverk där eleverna kan få uppleva hur eloch värmeenergi tillverkas.

Jämför en gammal väderkvarn med ett vindkraftverk. Vilka energier är det frågan om?

Upptäck mer om energins oförstörbarhet och flöde genom ett praktiskt experiment.

Bygg ett eget vattenhjul, ute eller inne. Kan ni driva något med ert hjul? Det finns många förslag på nätet kring vattenhjul tex:

Länk till uppgiften Bygg ett vattenhjul https://365slojd.se/projects/bygg-ett-vattenhj

Vattenhjulet -upptack energin

Länk till Vattenhjulet www.naturkyddsforeningen.se/skola/energifallet/vattenhjulet-upptack-energin-f-6 på Naturskyddsföreningens webbplats

Undersökningar med solfångare på Håll Sverige rent.

Länk till Undersökningar med solfångare, bygg en egen. på HÅll Sverige rents webbplats