Merkelige magneter består av aktiviteter som gir elevene erfaringer med magneters virkemåte og egenskaper. Opplegget utfordrer elevene til å være kreative med utgangspunkt i den kunnskapen de skaffer seg. Aktivitetene er fleksible og kan tilpasses flere årstrinn. De egner seg godt for trening i samarbeidslæring.
Vil du finne ut mer om magneter og hva magneter kan brukes til? Her skal du bruke en stavmagnet og finne ting som magneten virker på. Prøv også å finne ting som magneten ikke virker på.
Ikke prøv magneten på klokken, mobiltelefonen, PC-skjermer. De kan bli ødelagt.
Fyll inn i skjemaet etter hvert som du undersøker:
| En magnet virker på | En magnet virker ikke på |
Diskuter:
Elevene finner snart ut at det som er felles for de gjenstandene magneter virker på, er at de er laget av metaller. Men ikke alle metaller tiltrekkes av magneter.
Noen metaller som magneter virker på:
jern, nikkel og kobolt
Noen metaller som magneter ikke virker på:
gull, sølv, kobber, tinn, sink, aluminium
Mesteparten av det magneter virker på, inneholder jern. Magneter virker også på noe stål. Stål er en legering av jern og karbon. Rustfritt stål er tilsatt krom, nikkel og andre grunnstoffer avhengig av hvilke egenskaper stålet skal ha. Avhengig av stålets sammensetning vil magneten virke eller ikke virke på stål.
Man kan bruke en magnet for å sjekke om smykker eller bestikk er av rent gull eller sølv.
Magneter virker ikke på messing eller bronse. Messing er en legering med kobber og sink som hovedbestanddeler. Bronse var før betegnelse på kobber-tinn-legeringer. Nå brukes det som er en fellesbetegnelse for kobberlegeringer.
Dette kan være en åpen undersøkelsessituasjon der elevene går fritt rundt og eksperimenterer. Det har vist seg at de trenger minst 10–15 min til dette. Alternativt kan læreren samle inn forskjellige ting som kan undersøkes i en kasse. Trinnet kan ha en kasse felles eller grupper av elever kan ha hver sin kasse med utstyr. Da blir oppgaven mer lukket.
En del av det vi omgir oss med i hverdagen kan inneholde magneter, som kan ødelegge for magnetiserte gjenstander. Det kan for eksempel være høyttalere, mobiltelefoner og mikrobølgeovner. Betalingskort med magnetstripe og mobiltelefon bør av den grunn ikke oppbevares i samme lomme. Betalingskort kan miste informasjon lagret i magnetstripa.
Spørsmål til videre arbeid:
Elevene vil ofte si ”Disse nøklene er magnetiske”. Det er ikke nøklene som er magnetiske. Nøklene blir trukket til en magnet fordi magneten virker på dem. Derfor er det bedre å si ”Hva er det magneten virker på?” eller ”Hva er det magneten ikke virker på?”
Test magnetfeltet rundt en magnet.
Oppsett av utstyret
Test så ut følgende:
Grunnen til at noen materialer som plast, papir og tre ikke påvirker magnetfeltet, er at disse materialene ikke kan bli magnetiske og bli tiltrukket av en magnet. En stålsaks derimot vil svekke magnetfeltet og dermed vil det se ut som om saksa klipper over magnetfeltet. Magnetfelt kan ikke klippes. En plastsaks vil ikke kunne brukes til å ”klippe magnetfeltet”.
Det er ikke nødvendig å bruke stativ i dette forsøket. En stavmagnet kan legges på kanten av et bord eller en krakk og teipes fast. Dersom du har to runde magneter, kan de legges mot hverandre på hver side av en stiv papplate. Da holder de hverandre på plass. Papplate kan så festes til en bord- eller stolkant.
Magneten(e) må ikke være for svake. Da blir mellomrommet for lite til å kunne gjøre forsøkene.
Diskuter utsegnene i grubleteikninga om elektromagnet, og finn ut kva du meiner.
Magnetiske felt er viktige i det moderne samfunnet. Når det går straum i ein elektrisk krins, blir det eit magnetfelt rundt straumleiaren. Vi kan enkelt vise dette ved å bruke ein spikar eller eit anna objekt av jarn som kjerne inne i ein spole.
Vi kan undersøkje dei ulike alternativa som blir foreslåtte ved å kople opp krinsen vist i teikninga. Magnetfeltet kan bli påvist ved hjelp av eit kompass eller ved å studere tiltrekkingskrafta på f.eks. ein binders. Ved å undersøkje magnetfeltet rundt ein spole eller langs ein straumførande leidning, kan vi vise at magnetfeltet skuldast den elektriske straumen og ikkje jarnspikaren. Jarnspikaren gjer magnetfeltet sterkare.
Grubleteikningane har som regel ikkje eitt riktig svar og er derfor framifrå for å stimulere til diskusjon hos elevane. Å kunne argumentere for eigne vurderingar og gi konstruktive tilbakemeldingar blir framheva som ein viktig del av grunnleggjande munnlege ferdigheiter i naturfag.
Det krev ein del øving å bli ein god lyttar. Å lytte handlar ikkje berre om å vere stille når andre snakkar; lytting krev respons på det som blir sagt.
Det er viktig at elevane får høve til å snakke og resonnere ved å bruke faglege termar. Diskusjonar i heil klasse kan kjennast utrygt for mange elevar. I små grupper får elevane høve til å setje ord på eiga tenking, men det krev også at dei lyttar til kvarandre. Ved arbeid i små grupper er det viktig å hugse at aktiviteten må vere strukturert og ha ei bestemt tidsavgrensing.
Eit eksempel på ein enkel strategi for diskusjon i små grupper ved bruk av grubleteikning er:
Del klassa inn i grupper på tre elevar.
Elev 1 skal forklare dei andre på gruppa kva utsegn ho trur er mest riktig.
Elev 2 skal stille spørsmål og utfordre forklaringa til elev 1.
Elev 3 skal summere.
Vi lager en magnet ved hjelp av strøm.
Kniv, vikling og jernskrue er en magnet når det går strøm i viklingen. Vi surret plastisolert ledning 100 ganger rundt en passende skrue. Du kan bruke lakkisolert ledning også.
|
|
|
Skrap bort isoleringen i begge ender, sånn at du kan få elektrisk kontakt med batteriet. Fest en ende av ledningen til hver av polene på batteriet. Da går det strøm gjennom ledningen. Spikeren blir da en magnet, som kan løfte binders. De faller av når vi bryter strømmen. Det er altså bare når det går strøm, at det er en magnet.
En vikling som det går strøm gjennom, er alltid en magnet, men magneten blir mye sterkere når det er jern inni viklingen. Hvis du bruker 200 vindinger istedenfor 100, blir nok magneten sterkere. Men hvis ledningen blir altfor lang, blir magneten svakere, fordi motstanden mot strømmen vokser, og strømmen blir mindre.
At det var sammenheng mellom magnetisme og elektrisitet ble oppdaget i første halvdel av 1800-tallet, men det tok lang tid før man greide å bruke denne kunnskapen. Først ved århundrets slutt hadde man noen steder fått elektriske maskiner, telefoner, telegrafer, elektrisk lys og varme. Allminnelig ble det langt inn på 1900-tallet. Seinere har vi fått trådløs telegrafi, radio, tv, datamaskiner, osv, osv.
Lag et enkelt kompass som viser hvor nord er.
Spikeren skal være kompassnål. Da må vi først gjøre den magnetisk, magnetisere den. Til det trenger vi en magnet, jo sterkere dess bedre. Men en saks som kan løfte småstifter eller binders, er sterk nok. Det er magnetlåser på mange slags skap, f.eks. fryseskap og kjøleskap. Eller kanskje har du tavlemagneter som holder huskelapper fast på kjøleskapene. Magnetiser spikeren ved å trekke den noen ganger over den ene polen på en magnet. Trekk samme vei hele tida.
Nå kan du legge spikeren på noe som flyter på vann. I bildet bruker vi en liten bit porøs plast. Hvis vannkaret er stort nok, holder plasten med spikeren seg midt ute i karet, og stiller seg inn i N-S-retning. Hvis du bruker et lite kar, som det glasset vi ser i bildet, har plasten lett for å feste seg til glassveggen. Fyll opp med vann sånn at vannet danner en bue opp fra glasset. Vannet må bue seg opp fra glasskanten hele veien rundt. Da henger ikke plasten fast i glasset lenger, og stiften dreier seg rundt og stiller seg inn i riktig retning.
Det er også mulig å feste en tavlemagnet i en kork og legge den i vann. Nordsiden av tavlemagneten vil stille seg inn med retning nordover. Noen tavlemagneter er magnetisert på finurlig måte og er vanskelige å bruke til dette.
For omtrent 800 år siden begynte europeere å bruke kompass for å finne fram på sjøen. Før det orienterte de seg i forhold til sol og stjerner. Men det var ubrukelig i gråvær. Mennesker har ingen magnetisk sans. Det har mange trekkfugler. Det hjelper dem å finne veien mellom vinter- og sommersted.
Eventuelt:
Diskuter utsegnene om krafta til magnetar i grubleteikninga, og finn ut kva du meiner.
Krafta som ein magnet påverkar noko med, avheng av materialet i magneten, korleis atoma er ordna i stoffet og kor sterkt det er magnetisert. Krafta avheng ikkje av forma eller storleiken på magneten. Vi må derfor utføre testar for å avgjere kva magnet som er sterkast.
Tal på spikar eller binders ein magnet greier å lyfte, kan brukast som uttrykk for styrken på magneten. På same måte kan elevane teste ut om forskjellige delar av magneten har same styrke.
Grubleteikningane har som regel ikkje eitt riktig svar og er derfor framifrå for å stimulere til diskusjon hos elevane. Å kunne argumentere for eigne vurderingar og gi konstruktive tilbakemeldingar blir framheva som ein viktig del av grunnleggjande munnlege ferdigheiter i naturfag.
Det krev ein del øving å bli ein god lyttar. Å lytte handlar ikkje berre om å vere stille når andre snakkar; lytting krev respons på det som blir sagt.
Det er viktig at elevane får høve til å snakke og resonnere ved å bruke faglege termar. Diskusjonar i heil klasse kan kjennast utrygt for mange elevar. I små grupper får elevane høve til å setje ord på eiga tenking, men det krev også at dei lyttar til kvarandre. Ved arbeid i små grupper er det viktig å hugse at aktiviteten må vere strukturert og ha ei bestemt tidsavgrensing.
Eit eksempel på ein enkel strategi for diskusjon i små grupper ved bruk av grubleteikning er: