Verband tussen spanning, stroom en weerstand

verband tussen spanning, stroom en weerstand

Voorkennis

• De leerlingen meten spanning en stroom in een elektrische schakeling met een verbruiker.

Beginsituatie

• De leerlingen kennen de begrippen spanning, stroom en verbruiker (weerstand).
• Je toets de kennis af via een openleergesprek (OLG), een klein testje (EDpuzzle) of een brain-dump (noteren alles wat ze nog weten)

Motivatie

• De leerling voert zelfstandig de metingen uit.
• Meetwaarden die nadien gebruik zullen worden voor een analyse en het verband te achterhalen tussen spanning, stroom en weerstand in een elektrische schakeling.

Zelfstandig ontwikkelen

• Een gelijkaardige oefening herhalen de leerlingen bij een cte spanning
• Weerstand daalt  stroom? Stijgen, dalen, gelijk?
• Weerstand daalt opnieuw  stroom? Stijgt, daalt, gelijk
• Als de weerstand 2 maal evenveel daalt  stijgt de stroom dan ook 2 maal evenveel?
• Groei naar een evenredigheid (recht evenredig)
• Visualiseert dit in een tabel

• Differentiatie:
• Vanuit de evenredigheid stellen we de formule samen (abstraheren) R=U/I
• We voegen dit toe aan het klasformularium (didactisch bord in het vaklokaal)

Evalueer, reflecteer en blik vooruit

Effectmeting bij de leerlingen:

• We voorzien een evaluatiemoment op het einde van het lesonderwerp - thema
• Wat hebben we geleerd?
• De leerlingen leren uit hun fouten.
• Leerlingen doorlopen een PDCA cirkel, exit ticket, …
• De leerling legt het verband uit tussen spanning, stroom en weerstand (toepassing Wet van Ohm).
• We laten een leerling eens het verband formuleren tussen spanning en stroom bij een gelijke weerstand.
• We herhalen dit voor het verband tussen stroom en weerstand bij ene gelijke spanning.
• Via een exit-ticket (korte bevraging ja-neen) polsen we naar het evenredig of omgekeerd evenredig verband tussen de grootheden U, I en R

Na de gelopen leerproces bekijken we als vakgroep hoe dit is gelopen, we maken regelmatig een eigen evaluatie en verfijnen het veiligheidsbeleid in de machinezaal. • We gaan het effect van onze lessen evalueren • We kijken niet alleen achteruit maar ook met een blik vooruit • Ik doe navraag bij mijn leerlingen over het verloop van de les • We moeten durven reflecteren over ons eigen handelen. We kunnen ons daarbij elke vragen stellen? (praktische zaken) Leervragen:

• Zit de leerlijn correct?
• Halen we leerplandoel?
• Waar sturen we bij?

Organisatie

• Er is een variabele DC- en AC-spanningsbron aanwezig, verschillende vaste weerstanden (hoog vermogen), universeel meter (Spanning) en een Ampère-tang.
• Er is een vast opstelling gemaakt spanningsbron met een aangesloten verbruiker waarop de leerlingen de metingen inoefenen.
• BA4 is nodig

Lesverloop

• Een kort klassikale herhaling met de leerlingen hoe een Volt-meter aan te sluiten en spanning te meten.
• De leerlingen voeren een spanningsmeting uit aan de hand van een stappenplan.
• Een kort klassikale herhaling met de leerlingen hoe een Ampère-tang aan te sluiten en stroom te meten.
• De leerlingen voeren een stroommeting uit aan de hand van een stappenplan.
• De klassikale herhaling kan je aanvatten door een leerling de meting te laten uitvoeren, de andere leerlingen laten bijsturen indien nodig.
• De leraar plaatst het schema (bron + verbruiker + spannings- en stroommeting) op bord. De leerlingen nemen het schema over en plaatsen de gemeten waarden in het schema.
• De leraar controleert de overnamen van het schema en de correcte notitie van de meetwaarden.
• Elke leraar werkt met hetzelfde sjebloon van stappenplan.

Instructie / Probleemstelling

• Het verband tussen spanning, stroom en weerstand afleiden

• Aan de hand van klassikale vraagstelling het verband afleiden:
• spanning stijgt  stroom? Dalen of stijgen
• spanning stijgt opnieuw  stroom? Stijgt, gelijk, daalt?
• Als de spanning 2 maal evenveel stijgt  stijgt de stroom dan ook 2 maal?
• Groei naar een evenredigheid (recht evenredig)
• Visualiseer dit in een tabel (eventueel grafiek)

Begeleid inoefenen

• Het nadoen van de eerder gekregen demo kan een sterk leermoment zijn.
• Het de leerlingen laten voortonen aan de andere leerlingen kan nog sterker zijn. De leraar neemt hier de rol van coach in.
• Je kan werken van gesloten naar open opdrachten.
• Een zelfsturend leerpad kan een hulp zijn.
• Beeldmateriaal bereikbaar via QR codes kunnen helpen om leerlingen met een groter effect te begeleiden.
• Een goede werkvoorbereiding, planning zal de leerling helpen bij het inoefenen.

Doelgericht werken

• Leerdoelen:
• De leerlingen lichten het verband tussen spanning over en stroom door een verbruiker toe.
• De leerlingen sluiten een Volt-meter aan in een elektrische kring.
• De leerlingen meten spanning met een Volt-meter over een verbruiker in een elektrische kring
• De leerlingen sluiten een Ampère-tang aan in een elektrische kring.
• De leerlingen meten stroom door een verbruiker in een elektrische kring
• De leerlingen duiden een verbruiker aan in een elektrisch schema.
• De leerlingen tonen de aansluitpunten aan van een spanningsmeting over een verbruiker.
• De leerlingen tonen de geleider aan om de stroom te meten door de verbruiker.

Structuur

• De leraar stelt een proefopstelling ter beschikking per leerling.
• De leerling meet zelfstandig (of per 2 leerlingen) spanning en stroom bij verschillende ingestelde spanningswaarden en verschillende verbruikers (weerstandswaarde) aan de hand van instructie in een projectbundel (stappenplan):
• ingestelde spanning a bij weerstand 1;
• duiden op een schema aan waar ze de grootheden gaan meten;
• bouwen de schakeling;
• stellen de gevraagde spanning in op de spanningsbron;
• spanningsmeting;
• stroommeting;
• zetten de meetwaarden in de tabel.
• Herhalen vorige procedure voor verschillende spanningswaarden en weerstandswaarden.
• In het begin klassikaal aansturen (met de leerlingen het stappenplan van achtereenvolgende handelingen opstellen).
• Leerlingen gaan nadien zelfstandig aan de slag aan de hand van het opgestelde stappenplan.
• Differentiatie: leerling waarbij het goed loopt kunnen eens zelfstandig de instellingen en metingen uitvoeren.

Doel

• De leerlingen lichten het verband tussen spanning over en stroom door een verbruiker toe.