Elementen - verbinden. Thema 5. Wonen. Lesvoorbereiding. Docentenhandleiding

Transcriptie

1 Elementen - verbinden Thema 5 Wonen Lesvoorbereiding

2 INHOUDSOPGAVE BENODIGDHEDEN Algemeen... 3 Onderzoek... 3 Theorie... 5 Werkstuk bestellijst... 7 Werkstuk benodigdheden... 8 LEERDOELEN 1 Energiebronnen Elektriciteit in huis Warmte en isolatie Leidingen Bouwen blz 2

3 Benodigheden Algemeen Voorbeeld werkstukjes Plattegrond van het lokaal (A5 formaat) Kleurpotloden / stiften Wit A4 80g / Ruitjespapier 5x5mm Handgereedschap (zie werkstukken) Computers met internet aansluiting Boek T0 Bouwstenen Opdracht 6 Voor de proef Kan je in een papieren bakje water koken? bij de introductie De docent doet de proef: Vouw een bakje van papier en zet de hoeken met paperclips vast. Vul het bakje voor ongeveer 2/3 deel met water en zet het boen een blauwe vlam op de driepoot. Het papieren bakje vliegt niet in brand, maar na een tijdje gaat het water wel koken!! Doel is te laten zien dat er warmte wordt doorgegeven. A4 120g 4 paperclips Water Lucifers Bunsenbrander en driepoot Onderzoek Energiebronnen Opdracht 10 Voor de proef Kan je zelf een batterij maken? Plaatje zink (ong. 70 x 40 mm) Plaatje koper (ong. 70 x 40 mm) Papier of textiel (ong 70 x 40 mm) Zout Ampère meter Voltmeter Elektriciteit in huis Opdracht 22 Voor de proef Hoe kan je energieverbruik meten KWH-meter Waterkoker 100 Watt lamp Klok of stopwatch opdracht 24c Een vaste opstelling zoals hiernaast Batterij Lamp (3,5V) Ampèremeter Voltmeter Aansluitdraden A V blz 3

4 Benodigheden Warmte en isolatie Opdracht 33 Voor de proef Op welke manier hou je de meeste warmte vast Waterkoker Klok of stopwatch 3 wegwerpbekers 3 thermometers 3 soorten isolatiemateriaal: bolletjes plastic, vilt, papier, e.d. Opdracht 35 Voor de proef warmt elke stof even snel op? 3 lage bakjes / schaaltjes Zand Water Metaal (spijkertjes) Lamp (100W) Thermometer Klok of stopwatch Tweeweg kraantje (aquarium) aansluitslang Aansluiting gas Leidingen Opdracht 47 Voor de proef Hoe meten wij druk in waterkolom En Hoe kun je leidingen op lekkage controleren met water Een opstelling zoals hiernaast nodig: (aquarium)aansluitslang, houten stellage, (papieren) centimeter, slangklemmetjes, koppelstukjes, tweewegkraantjes e.d. Ballonnen klok / stopwatch Aansluiting ballon blz 4

5 Benodigheden Bouwen opdracht 60 Bekerglas 250 ml Water Gewicht Krachtmeter (1N) Opdracht 61 Voor de proef Is de buiging van materialen gelijk Latje hout (300mm) Latje kunststof (PP/PE, 300mm) Latje aluminium (300mm) 3-6 gewichtjes Liniaal Theorie Energiebronnen Opdracht 17 Informatie boeken over verschillende soorten energiebronnen. Bij. Fossiele brandstoffen, kernenergie, windenergie, biomassa, e.d. Opdracht 19 Van Werkdoos energie omzetting: zie tabel energieomzettingen Naar Elektrisch Elektr. Chemisch Beweging Licht Wind Warmte X Oplaadbare batterij Boormachine Lamp Ventilator Kachel Chemisch Dynamo X Tandwielkastje Olielamp Waaier / ventilator Kaars Beweging Dynamo - X Licht Zonnecel - Wind Winmolen turbine - Motortje aangesloten op zonnecel Windmolentje Lamp aangesloten op dynamo X Lampje op windmolen Waaier Wind (opwarming lucht) Wrijving Zon X - Warmte Elektr. Centrale - infrarood Stoommachine Opwarming van lucht x blz 5

6 Benodigheden Elektriciteit in huis Opdracht 26 BINAS Voorbeelden van elektronicacomponenten en de bijbehorende symbolen Opdracht 27, 28, 29 Werkdoos elektronica componenten LDR, schakelaar Weerstand (1kΩ), diode, transistor(bc 517) Gloeilamp, LED Elektronicaplankjes Evt. aansluitdraden Batterij Warmte en isolatie Geen extra materialen nodig bij theorie Warmte en Isolatie Leidingen Geen extra materialen nodig bij theorie Leidingen Bouwen Opdracht 64 Werkdoos verbindingen: vormverbindingen, bijv: legoblokjes, flesje met dop, potje met deksel voorwerpverbindingen, bijv: geschroefd, gespijkerd, geniet, geknoopt materiaalverbindingen, bijv: gelijmd, gesoldeerd, gelast, gemetseld Opdracht 65 Voorbeelden van houtverbindingen: half-hout, tand, keep, zwaluwstaart, deuvel, messing-groef Opdracht 66 Aluminium 60x60x5mm 2x Aluminium 60x20x5mm 5 popnagels 3-4mm Popnageltang 3,2 (popnagel)boor Bandschuurpapier Waxine lichtjes blz 6

7 Benodigheden Werkstuk bestellijst Voor de benodigdheden per leerling de tabel hieronder. Een schatting van de te bestellen materialen voor ongeveer 100 lln: Aantal Materiaal Afmeting (mm) lxbxd Elektronica 100 Gloeilamp E10 2,5V 100 LDR 100 Transistor BD Aantal Materiaal Afmeting (mm) lxbxd Hout 30 Grenen/ vuren lat 500 x 25 x Gabon triplex 4mm 600 x 300 x 4 13 Multiplex 10 mm 600 x 300 x Regelbare weerstand 10K 840M 30m Rood schakeldraad 0,14 qmm 30m Zwart schakeldraad 0,14 qmm 100 Eurostekker 50m Elektriciteitssnoer 2 aderig 100 Fitting E14 of E27 Metaal 70 Geperforeerd metaalplaat, vierkante gaten 0,7 mm 500 x 150 x 0,7 3-6 ijzerdraad (groen, koper, zilver) 500 x 0,65 Overige 200 Deuvels 30 x Ø6 200 Schroeven 30 x 2,5 200 Spijkers 30 x 2 Kunststof 5 Folie 0,5 mm 500 x 700 x 0,5 Overige materialen 100 Gekleurd papier A4 180g A Punaises blz 7

8 Benodigheden Lampenkap KA Ijzerdraad (0,5mm) wol / veterkoord Zetbank Bandschuurpapier Hout verbindingen KA Houtboor 6 mm met deuvelstop Boormal 70 x 70 mm Schuurpapier Boor 2 mm Boormal 70 x 70 mm Materiaal Materiaal 150 mm Geperforeerde metaal plaat 150 x 150 x 0,7 mm ijzerdraad 250 x 0,5 mm wol 250 x 0,5 mm 3x multiplex 60 x 70 x 10 mm 1x triplex 70 x 70 x 10 mm 2x spaanplaat schroeven 3 x 20 mm 1x multiplex 60 x 70 x 10 mm 2x deuvel 30 x 6 mm 2x spijker 20 mm blz 8

9 Benodigheden Grachtenpand KA Breekmesjes Rilpennen Hout verbindingen KA Striptang dik en dun Krimtang Kabelschoen (4) 0,75 mm Materiaal Materiaal Werkblad op gekleurd papier g Breekmesje Rilpen Of Ongeaarde stekker Fitting E14 of E27 4x Kabelschoen 0,75 mm Elektriciteitssnoer 2 aderig 300 mm Krimptang striptang blz 9

10 Benodigheden Lampje aan uit KA Gereedschap Schuurpapier (grof en fijn) Houtlijm houtboor 3 mm Boormal 50 x 30 houtboor 5mm Boormal 100 x 50 Soldeerbout Soldeertin Toffelzaag Verstekbak of werkplankje (kunststof) boor 2mm Materiaal Regelbare weerstand 10K 840M LDR 2x vurenlat 50 x 30 x 10/8 mm Fitting E10 Gloeilampje 2,5 V Transistor BD punaises 2x vurenlat 80 x 30 x 10/8 mm 2x latje 50 x 20 x 5 mm 2x triplex 100 x 50 x 4 mm Batterijhouder + clip 2x AA Elektr. rood/zwart 0,14 qmm Kunststofstrip 300 x 50 x 0,4 mm blz 10

11 Leerdoelen per hoofdstuk Algemeen Let bij de beoordeling op het niveau van de leerling, de netheid en inzet. De juiste antwoorden zijn het uitgangspunt van de beoordeling De beoordelingen de onderzoeken en het werkstuk staan in het antwoordenboek. Hoofdstuk 1 Energiebronnen Het gaat hier om... Kennis maken met verschillende energiebronnen, de voor- en nadelen van de verschillende energiebronnen, energie-omzettingen en de technologie van in de samenleving betreffende het maken en gebruiken van elektriciteit. Theorie Bij theorie leert de leerling de 7 belangrijkste energiebronnen hoe energie wordt opgewekt met verschillende energiebronnen (warmte of beweging) voor en nadelen van verschillende energiebronnen welke energieomzetting in een bepaald voorwerp plaatsvindt (bijvoorbeeld een batterij of dynamo) transport, energiebronnen, energie soorten, energieomzetting, duurzame energie, fossiele brandstoffen, kernenergie, broeikas effect (vervuiling en emissie), energie opwekken. Werkstuk De leerling maakt. Een werkstuk met metaal dat later gebruikt kan worden als pennenbakje of als lampenkap voor het lampje (H3 en H5). Onderzoek De leerling leert... Over stroomkring, spanning en vermogen. de betekenis van het begrip Arbeid (W) rekenen met Arbeid,Kkracht en verplaatsing rekenen met Vermogen, Arbeid en tijd. eenheden en grootheden Arbeid. Kracht, verplaatsing, Vermogen, en tijd Proeven: Kan je zelf een batterij maken Stroom, geleiding, stroomkring, spanning, vermogen, ampère, volt, watt, arbeid, Joule, De leerling leert: Aftekenen Werken met de zetbank Metaal verbindingen Zorgvuldig werken Werken volgens een werkbeschrijving Omgaan met tegenslag. Materiaal: metaal Verbindingen: voorwerpverbinding (metaaldraad, rijgsteek) blz 11

12 Leerdoelen per hoofdstuk Hoofdstuk 2 Elektriciteit in huis Het gaat hier om... Verdiepen van kennis over elektriciteit, het gebruik en verbruik van elektriciteit in huis. Onderzoek De leerling leert... Over het verbruik van veel voorkomende elektrische apparaten en hoe het verbruik samen hangt met de stroomsterkte en spanning. Proeven: Hoe kan je energieverbruik meten Werkstuk De leerling maakt. Een schakeling zoals hij in de theorie ook gemaakt heeft. De verschillende componenten woren op de juiste plaats gesoldeerd. De schakeling komt in en bakje dat gemaakt wordt van hout en het lampje komt er boven te hangen. De leerling leert: Verschillende elektronica componenten herkennen Elektronica solderen Hout bewerken Correcte / werkende schakeling maken Zorgvuldig werken Werken volgens een werkbeschrijving Omgaan met tegenslag Materiaal: hout, elektronica Verbindingen: solderen, houtlijm Energieverbruik, elektrische energie, stroom, stroomkring, spanning, weerstand, vermogen, meten en regelen Theorie Bij theorie leert de leerling... elektronica componenten kennen en herkennen (LED, lamp, schakelaar, LDR, weerstand, diode, transistor) de IS symbolen van elektronica componenten weerstanden met verschillende waarden onderscheiden sensoren, bewerkers en actuatoren. aan de hand van een stroomschema de juiste schakeling maken LED, lamp, schakelaar, LDR, weerstand, diode, transistor, sensoren, bewerkers, actuatoren, schakeling, stroomschema, stroomkring, blz 12

13 Leerdoelen per hoofdstuk Hoofdstuk 3 Warmte en isolatie Het gaat hier om... Warmte, verwarming, warmte bronnen en isolatie, isolatie materialen, geleiding, warmte transport Onderzoek De leerling leert... hoe je op verschillende manieren in huis energie kunt besparen dat verschillende materialen meer of minder (of niet ) isoleren dat verschillende materialen meer of minder (of niet ) warmte geleiden. de werking van een thermoskan uitleggen het verschil tussen stralings-, stromings en geleidingswarmte transport Technische ontwikkelingen in energie besparing, warmtebronnen, warmtetransport (straling, stroming, geleiding), isolatie Werkstuk De leerling maakt. Een grachtenpand van papier zoals in een pop-up boek De leerling leert: Snijden met een breekmesje en rei Rillen van berg en dalvouwen Zorgvuldig werken Werken volgens een werkbeschrijving Omgaan met tegenslag Materiaal: papier Verbindingen: - Proeven: Op welke manier houdt je de meeste warmte vast? Warmte elke stof even snel op? Warmte, verwarming, warmte bronnen en isolatie, isolatie materialen, geleiding, warmte transport Theorie Bij theorie leert de leerling verschillende warmtebronnen om het huis mee te kunnen verwarmen stralingswarmte van een warmtebron herkennen en intekenen hoe je een huis op verschillende manieren kunt isoleren blz 13

14 Leerdoelen per hoofdstuk Hoofdstuk 4 Leidingen Het gaat hier om... Leidingen in huis voor diverse toepassingen (elektriciteit, internet, water, gas. Maar ook over het verbruik en meten en de druk in leidingen. Onderzoek De leerling leert... wat druk is het meten van druk in mm het rekenen met druk het opsporen van een gaslek Proeven: Hoe meten wij druk in waterkolom? Hoe kan je leidingen op lekkage controleren met water? Kracht per oppervlak, meten en regelen, omgaan met apparaten, betekenis van technische producten in het dagelijks leven. Werkstuk De leerling maakt. Stekker en een fitting voor een gloeilamp met E17 fitting De leerling leert: Elektriciteitssnoer strippen (dik en dun) Het belang van zorgvuldig werken (geen beschadigingen aan het snoer, gebruik van kabelschoentjes) Kabelschoenen monteren Stekker monteren Fitting monteren Zorgvuldig werken Werken volgens een werkbeschrijving Omgaan met tegenslag Materiaal: elektriciteitssnoer, stekker, fitting Verbindingen: klemverbinding, schroefverbinding. Kracht per oppervlak, meten en regelen, omgaan met apparaten, betekenis van technische producten in het dagelijks leven. Theorie Bij theorie leert de leerling... nadenken over welke leidingen in huis lopen (eigen kamer en water aan en afvoer van wc en wasmachine) stopcontacten, schakelaar en lamp in huis herkennen verschillende onderdelen van een meterkast Het belang van het meten van elektriciteit, gas en water in de meterkast blz 14

15 Leerdoelen per hoofdstuk zwaluwstaart-, pen-en-gat en messing en groef verbindingen, popnagelen Hoofdstuk 5 Bouwen Het gaat hier om... Krachten, het meten van krachten en doorbuiging. En verbindingen tussen verschillende soorten materialen. Onderzoek De leerling leert... soorten krachten, massa (kg) en gewicht (N) eigenschappen van materialen (buiging) Proeven: Is de buiging van materialen gelijk? Soorten krachten, massa, gewicht, kilogram, newton, buiging Theorie Bij theorie leert de leerling functionaliteit, bewerking en vormgeving van - materiaaleigenschappen - soorten verbindingen - eigenschappen van verbindingen constructies metaal aftekenen metaal voorbereiden en boren metaal buigen metaal popnagelen Werkstuk De leerling maakt. Een voet voor een lamp bestaande uit vier verschillende soorten verbindingen: tandverbinding (vorm), pen en gat verbinding (voprm/ voorwerp), schroef en spijker (voorwerp). De leerling leert: Uittekenen, boren en monteren van pen en gat verbinding Uittekenen, zagen, afwerken en monteren van een tanverbinding Uittekenen, boren en monteren van een schroefverbinding Uittekenen en monteren van een spijkerverbinding Zorgvuldig werken Werken volgens een werkbeschrijving Omgaan met tegenslag Materiaal: Hout Verbindingen: tandverbinding (vorm), pen en gat verbinding (voprm/voorwerp), schroef en spijker (voorwerp). Vorm-, voorwerp en materiaalverbindingen, half-hout-, tand-, keep-, blz 15

16 ir R. E. Baan (1969) is in 1995 afgestudeerd aan faculteit Technische Wiskunde en Informatica aan de TU Delft. In 2002 begonnen in het vmbo. Eerst als docent wiskunde (HRO 2004). Daarna als docent techniek en natuurkunde (HRO 2007). En sinds 2014 ook als docent informatica (Fontys 2014). In oktober 2015 is zij gekozen als Leraar van het Jaar VO ing. M.C. Diesman (1962) heeft in 1995 de opleiding Werktuigbouw, aan de Hoge School Rotterdam e.o. afgerond. Sinds 2002 is hij werkzaam in het VMBO als docent natuurkunde (bevoegdheid HRO 2007) en techniek (bevoegdheid HRO 2007). Ook heeft hij een bevoegdheid als docent werktuigbouw (Fontys 2001). Versie 5 juni 2016