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Guía del profesor Escuela Primaria

Colaboradores Equipo de Desarrollo de PASCO

Freda Husic, Directora de Soluciones Educativas, Directora del Programa

Elizabeth Kennedy, Autora principal, Desarrollo Curriculum y Formación, Primaria y Secundaria

Jennifer Chambers, Desarrollo Curriculum y Formación, Biología

Amy Flindt, Desarrollo Curriculum y Formación, Química

Patricia MacEgan, Desarrollo Curriculum y Formación, Ciencias de la Tierra

Robert Morrison, Plan de Estudios y Formación desarrollador, Física

Jeffrey (JJ) Tablón, Desarrollo Curriculum y Formación, Física

Rhonda Rosales, Jefe de Producto Ciencias Generales

Contribución Autores

Franki Dockens, Especialista en Ciencias de Primaria

Tess Ewart, NBCT Ciencia adolescencia temprana

Joyce Lauer, Asistente Principal y Especialista Primaria

Ryan Reardon, Profesor de Ciencias, Biología AP; Ciencias Ambientales AP; Biotecnología

William John Simpson, Profesor de Escuela Primaria

Carolyn Staudt, Desarrollo Curriculum, Concord Consortium, Concord, MA

Editor

Janet Miller, Director de Edición

Equipo de Producción de PASCO

Tommy Bishop, Especialista Diseño Digital y Producción

Dan Kimberling, Especialista de Medios

Susan Watson, Especialista en Producción

Escuela Primaria Experimentos Introductorios de Ciencias

Guía del profesor Ciencia del Siglo XXI

PASCO Scientific 10101 Foothills Blvd.

Roseville, CA 95747-7100 800-772-8700

+1 916-786-3800 Fax +1 916-786-8905

Derechos de autor© 2015 de PASCO Scientific

La compra de la guía de profesor y alumno y del dispositivo de almacenamiento incluye una licencia de aula que da derecho al profesor de la escuela para reproducir y distribuir las guías de alumno para el uso de sus alumnos. Se requiere que cada profesor tenga su propio material bajo licencia, pero puede utilizar el material en cualquier clase en la que enseña. Ninguna parte de estas actividades puede ser utilizada o reproducida de cualquier otra forma, sin el permiso previo por escrito de PASCO Scientific, excepto en el caso de breves citas utilizadas en artículos de revistas.

SPARK Science Learrning System, SPARKvue, Xplorer GLX, DataStudio y otras marcas mostradas son marcas registradas de PASCO Scientific en los Estados Unidos. Todas las otras marcas no propiedad de PASCO Scientific que aparecen en este documento son propiedad de sus respectivos propietarios, que pueden o no estar afiliados, conectados o patrocinados por PASCO Scientific.

Todos los derechos reservados.

Publicado por PASCO Scientific 10101 Foothills Blvd. Roseville, CA 95747-7100 800-772-8700 +1 916-786-3800 +1 916-786-8905 (fax) www.pasco.com ISBN 978-1-886998-99-5 Impreso en los Estados Unidos de América PS - 2875D / 012-14204B

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Contenidos Escuela Primaria .............................................................................................................................................. 1 Introducción ................................................................................................................................................... vii Procedimientos habituales de seguridad en el laboratorio ........................................................................... xv Lista maestra de materiales ......................................................................................................................... xix Actividades con los sensores PASCO ....................................................................................................... xxxiii

Grados K-1 ................................................................................................................................ 1 1. Pesado y mas pesado .................................................................................................................................... 3 2. Cerca y lejos ................................................................................................................................................ 11 3. Agua mezclada ............................................................................................................................................ 19 4. Luz y Oscuridad .......................................................................................................................................... 25 5. Exploración de las temperaturas ............................................................................................................... 33 6. Caliente y frío ............................................................................................................................................. 47 7. Instrumentos meteorológicos ..................................................................................................................... 53

Grados 2-3 ............................................................................................................................... 61 8. La congelación y fusión del agua ................................................................................................................ 63 9. Conservación de la Materia ........................................................................................................................ 75 10. Caza con Luz ............................................................................................................................................. 87 11. Investigar los niveles de sonido ............................................................................................................. 109 12. Sentir y medición de temperatura ......................................................................................................... 119 13. Automóviles y Calor................................................................................................................................ 135 14. Nubes de observación ............................................................................................................................. 149 15. ¿Pueden las plantas sobrevivir sin luz y agua? ..................................................................................... 171

Grados 4-5 ............................................................................................................................. 187 16. Temperatura y Cambio ........................................................................................................................... 189 Ciclo 17. El Agua .......................................................................................................................................... 205 18. Conductor o no?....................................................................................................................................... 219 19. Circuitos Eléctricos ................................................................................................................................. 229 20. ¿Qué es un electroimán? ......................................................................................................................... 247 21. Determinación de los niveles de sonido ................................................................................................. 257 22. El mantener caliente .............................................................................................................................. 273 23. Calefacción de Tierras y Aguas .............................................................................................................. 289 24. Reacciones Químicas .............................................................................................................................. 305 Estación meteorológica 25. ........................................................................................................................... 327 26. Rocío y Frost ........................................................................................................................................... 347 27. Los microclimas ...................................................................................................................................... 365 28. ¿Cómo funciona un invernadero: Luz .................................................................................................... 377 29. ¿Cómo funciona un invernadero: Heat .................................................................................................. 395

Escuela Primaria

vii

Introducción Los artículos de investigación de laboratorio de PASCO Scientific mueven a los alumnos desde la tarea de bajo nivel de memorización de hechos científicos a tareas de mayor nivel de análisis de datos, construcción de conceptos y su aplicación. Para aprender las ciencias a un nivel profundo, es esencial combinar la enseñanza de conceptos abstractos de ciencias con las investigaciones científicas del "mundo real". Las experiencias de laboratorio realizadas manualmente sirven para cerrar la brecha entre lo teórico y lo concreto, guiando a los alumnos hacia una mayor comprensión de los fenómenos naturales. Los alumnos también obtienen importantes habilidades del proceso científico que incluye: desarrollo y uso de modelos, llevar a cabo las investigaciones, interpretación de los datos y uso de las matemáticas.

En la base de la enseñanza de las ciencias hay un conjunto de estándares de ciencias que definen claramente el contenido y conceptos de las ciencias, el método de enseñanza y las conexiones entre las disciplinas de las ciencias. Los Estándares de Ciencias de la Siguiente Generación (2012)© son un buen ejemplo de un sólido conjunto de estándares de ciencias.

Los Estándares de Ciencias de la Siguiente Generación (NGSS) posiciona la consulta de los alumnos a la vanguardia. Los Estándares integran y mejoran los conceptos y prácticas de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM). Tres componentes comprenden estos estándares: Prácticas de Ciencia e Ingeniería, Ideas Centrales de Disciplina y Conceptos Transversales. Las actividades de laboratorio en la Guía de Ciencias del Siglo XXI están relacionadas con el NGSS (ver http://pasco.com).

Las Prácticas de Ciencia e Ingeniería ayudar a los alumnos a desarrollar un enfoque sistemático a la solución de problemas que se basa en la complejidad desde el jardín de infancia hasta el último año en la escuela secundaria. Las prácticas integran la organización, las matemáticas y las habilidades interpretativas para que los alumnos pueden hacer argumentos y decisiones basadas en datos.

Las Ideas Centrales de Disciplina son para las ciencias físicas, ciencias de la vida y ciencias de la tierra y el espacio. Los Estándares se centran en un conjunto limitado de ideas centrales para permitir la exploración profunda de conceptos importantes. Las ideas centrales son una estructura organizativa para apoyar la adquisición de nuevos conocimientos en el tiempo y para ayudar a los alumnos a construir la capacidad de desarrollar una comprensión más flexible y coherente de la ciencia.

Los Conceptos Transversales son los temas que conectan todas las ciencias, las matemáticas y la ingeniería. Mientras los alumnos avanzan en la escuela, en lugar de experimentar la ciencia como temas inconexos y discretos, tienen el reto de identificar y practicar conceptos que abarcan disciplinas tales como "causa y efecto". La practica con estos conceptos que tienen amplia aplicación ayuda a enriquecer la comprensión de los alumnos de los conceptos específicos de la disciplina.

Las actividades de laboratorio de PASCO están diseñados para que los alumnos completen las investigaciones guiadas, que les ayudan a aprender los procesos científicos y a explorar un tema central de la ciencia y entonces son capaces de diseñar y llevar a cabo investigaciones prolongados. El uso de sensores electrónicos reduce el tiempo de recogida de datos y aumenta la precisión de los resultados, proporcionando más tiempo en el aula para las investigaciones independientes.

Además de apoyar el proceso de la investigación científica, las actividades de laboratorio cumplen los requisitos de educación STEM, reuniendo ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Una integración de estas áreas favorece la comprensión del alumno de cada uno de estos campos y desarrolla sus habilidades para convertirse en investigadores e innovadores autosuficientes.

Introducción

viii PS-2875D

Cuando se enfrentan a una idea o problema, los alumnos aprenden a desarrollar, analizar y evaluar las posibles soluciones. Luego colaboran con otros para construir y probar un procedimiento o producto.

La información y las herramientas informáticas son esenciales para las modernas actividades de laboratorio y para afrontar el reto de rigurosos estándares de ciencia, como NGSS. El uso de sensores, análisis de datos y herramientas gráficas, modelos y simulaciones y el trabajo con instrumentos, todos apoyan las prácticas de la ciencia y la ingeniería tal como se aplican en un plan de estudios centrado en STEM y se citan explícitamente en NGSS. Las actividades de laboratorio de PASCO proporcionan a los alumnos poner sus manos y mentes en las experiencias de aprendizaje, haciéndoles posible el dominar el proceso científico y las herramientas para llevar a cabo amplias investigaciones científicas.

Acerca de las Guías de Ciencias de Siglo XXI

Este manual presenta las actividades de laboratorio y desarrollo de profesor utilizando las tecnologías actuales para ayudar a él y a sus alumnos a explorar temas, desarrollar habilidades de investigación científica y prepararse para los exámenes estandarizados a nivel estatal. El uso de sensores para la recopilación de datos, visualización y dispositivos de análisis en el aula cumple con los requisitos de STEM y proporciona varios beneficios. La adquisición de datos de sensores permite a los alumnos:

Observar fenómenos que ocurren demasiado rápido o son demasiado pequeñas, se producen en un lapso de tiempo demasiado largo, o están más allá del alcance de la observación por los sentidos humanos sin ayuda.

Realizar medidas con equipos que se pueden utilizar en repetidas ocasiones durante años.

Recopilar datos con precisión en el tiempo y/o sellos de ubicación.

Recopilar rápidamente, representar gráficamente y analizar dato, utilizando el tiempo de clase con eficacia.

La práctica del uso de equipos y la interpretación de los datos producidos por el equipo que es similar al que podrían utilizar en sus cursos de la universidad y las carreras de adultos.

El Sistema de Adquisición de Datos

En este manual, "sistema de recopilación de datos" se refiere al sistema empleado por los estudiantes para grabar, visualizar y analizar los datos de los sensores durante sus experimentos. El sistema consta de todos los componentes necesarios para conectar un sensor a un dispositivo que contiene el software que detecta la medición del sensor y recoge, registros, y muestra estos datos.

Algunos sistemas, como el Xplorer GLX® o SPARK Ciencia Learning System ™, son sistemas independientes. Estos contienen aplicaciones de software integradas, y los estudiantes simplemente adjuntar un sensor y comenzar la recolección de datos. Otros sistemas utilizan un ordenador o tablet con aplicaciones de software descargados. En estos sistemas una interfaz USB o Bluetooth® se utiliza para conectar un sensor para el dispositivo. Opciones de software para estos incluyen software SPARKvue® y PASCO Capstone ™.

Las actividades están diseñadas de modo que cualquier sistema de recogida de datos PASCO se puede utilizar para llevar a cabo el procedimiento.

Escuela Primaria

ix

Introducción al Sistema de Adquisición de Datos

Para ayudarle y a sus alumnos a familiarizarse con las multitud de funciones de su sistema de adquisición de datos, comience con los tutoriales y vídeos educativos que están disponibles en el sitio web de PASCO (www.pasco.com).

Incluido en el dispositivo de almacenamiento que acompaña el manual hay una actividad de investigación científica, que actúa como un tutorial para su sistema de adquisición de datos. Cada sistema de adquisición de datos (excepto PASCO Capstone) tiene su propia actividad de Investigación Científica personalizada. La actividad introduce a los alumnos en el proceso de la realización de investigaciones científicas, el método científico y presenta a los profesores y alumnos las funciones más utilizadas de su sistema de adquisición de datos. Comience con esta actividad para familiarizarse con el sistema de adquisición de datos.

Introducción

x PS-2875D

Contenido de la Guía de Profesor y Alumno

Todos los materiales para maestros y estudiantes se incluyen en el dispositivo de almacenamiento que acompaña a la Guía Docente.

Componentes de la Actividad

Información de Profesores y Hojas de Trabajo de Actividad del Alumno se encuentran en la carpeta de la Guía de Profesor. Contiene la información para guiar al profesor con la selección, planificación y ejecución de la actividad. Enumerados en la primera página de cada actividad están los objetivos, descripción de procedimientos, requisitos de tiempo y materiales.

Jardín de infancia a grado 3. Para el jardín de infancia hasta el tercer grado, cada actividad tiene tres componentes: Información para profesor, hoja rellena con la respuesta del alumno y hoja de respuesta de los alumnos. Tan sólo el profesor tiene el procedimiento escrito de la actividad. Las hojas de respuesta del alumno para jardín de infancia y primer grado contienen ilustraciones relacionadas con el concepto de la actividad. Las hojas de respuesta para segundo y tercer grado pueden contener una combinación de preguntas de predicción, gráficos en blanco, elección múltiple (texto y/o ilustraciones), verdadero/falso y preguntas de vocabulario.

Grados 4 a 5. Para cuarto y quinto grado, cada actividad tiene dos componentes: la información de profesor y las hojas de trabajo de la actividad del alumno. Las hojas de trabajo de la actividad del alumno contienen el procedimiento escrito y un componente de evaluación. La información para profesor contiene la versión completa del alumno con las respuestas.

Las hojas de actividad del alumno comienzan con una pregunta dirigida, proporcionando al alumno un formato científico consistente que se inicia con la formulación de una pregunta que debe responderse durante el proceso de realización de una investigación científica. Las hojas de actividades también incluyen 1) la lista de materiales, 2) las precauciones de seguridad, 3) el procedimiento para llevar a cabo la actividad, la recolección y grabación de datos y el análisis de los resultados y 5) una combinación de múltiples opciones, verdadero/falso y preguntas de vocabulario . Las hojas de trabajo de actividad del alumno se incluyen en formato electrónico en el dispositivo de almacenamiento que acompaña a este manual.

La siguiente tabla muestra las secciones de los componentes de cada nivel. De jardín de infancia a tercer grado los alumnos tienen una hoja de respuesta.

Escuela Primaria: Hojas maestras de alumno Hoja de respuesta del alumno (K-1) Hoja de respuesta del alumno (2-3) Hoja de actividad de alumno (4-5) Título Título Título Predecir Predecir Preguntas dirigidas Dibujar Dibujar Materiales Rodee con un círculo la imágen elegida Pon a prueba tu predicción Seguridad

Conclusiones Investigación Empezar Vamos a explorar Explícalo Dime más Añádelo Valoración Desafío término clave Verdadero/falso Elección múltiple

Escuela Primaria

xi

Componentes de actividad para cada grado Información para profesor (K-1) Información para profesor (2-3) Información para profesor (4-5) Título Título Título Nivel de grado recomendado Nivel de grado recomendado Nivel de grado recomendado Objetivos Objetivos Objetivos Visión general del procedimiento Visión general del procedimiento Visión general del procedimiento Requisitos de tiempo Requisitos de tiempo Requisitos de tiempo Materiales Materiales Materiales Actividad de un vistazo Actividad de un vistazo Empezar Empezar Vamos a explorar Vamos a explorar Explícalo Explícalo Dime más Dime más Añádelo Añádelo Seguridad Seguridad Seguridad Preparación Preparación Preparación Conocimientos previos Conocimientos previos Conocimientos previos

Debate pre-actividad con pregunta dirigida y variables

Actividad con respuesta clave y consejos del profesor



Pregunta dirigida Pregunta dirigida Empezar Empezar Empezar Vamos a explorar Vamos a explorar Vamos a explorar Explícalo Explícalo Explícalo Dime más Dime más Dime más Añádelo Añádelo Añádelo Valoración Elección múltiple Verdadero/falso Desafío término clave Investigaciones posteriores Investigaciones posteriores Investigaciones posteriores Hoja de respuesta del alumno Hoja de respuesta del alumno

Materiales electrónicos

El dispositivo de almacenamiento que acompaña a este manual contiene lo siguiente:

Completa Guía de Profesor y Guía del Alumno: Masters (con Hojas de Actividad del alumno para los grados cuarto y quinto y hojas de respuesta de los alumnos para el jardín de infancia a tercer grado, en formato pdf

Hojas de Actividad del alumno para los grados cuatro y cinco y hjojas de respuesta de alumno para el jardín de infancia hasta el tercer grado, en formato editable (formato Microsoft® Word 97-2003).

Guías de usuario de SPARKvue y GLX.

La ayuda para DataStudio y PASCO Capstone® está disponible en la propia aplicación del programa.

Introducción

xii PS-2875D

Soporte de la Organización del Bachillerato Internacional (IBO*)

Programa del Diploma IBO

La Organización del Bachillerato Internacional (IBO) utiliza un modelo específico del plan de estudios de las ciencias que incluye la teoría y el trabajo de prácticas de investigación. Si bien esta guía de laboratorio no fue producida por el IBO y no incluye referencias a las rúbricas de evaluación interna, proporciona una gran cantidad de información que puede adaptarse fácilmente a las aulas del IB.

Se espera que al final del Programa del Diploma del IB los alumnos hayan completado un determinado número de horas prácticas de investigación y hayan sido evaluados usando los criterios de evaluación interna especificados. Los alumnos deben ser capaces de diseñar un laboratorio basado en una idea original, llevar a cabo el procedimiento, sacar conclusiones y evaluar sus propios resultados. Estos procesos científicos requieren una comprensión de las técnicas y equipos de laboratorio, así como un alto nivel de razonamiento.

Uso de estos laboratorios con los Programas de IBO

Las versiones de alumno de los laboratorios se proporcionan en Microsoft Word y son totalmente editables. Los profesores pueden modificar los laboratorios fácilmente para adaptarse a un formato basado en problemas.

Para los alumnos del IB, elegir una parte de las evaluaciones internas para repasar con los alumnos. Por ejemplo, revisar el diseño del experimento y pedir a los alumnos que expliquen cuáles de las variables independientes, dependientes y controladas están en el experimento. Pedir a los alumnos diseñar un experimento similar, pero cambiar la variable independiente.

Eliminar ciertas secciones. Mientras los estudiantes se familiaricen con las habilidades y procesos necesarios para diseñar sus propios laboratorios, comenzará a eliminar ciertas secciones de los laboratorios y que los estudiantes completen las partes por su cuenta. Por ejemplo, cuando se enseña a los estudiantes a escribir sus propios procedimientos, los estudiantes tienen la completa un laboratorio, ya que se encuentra en la guía de laboratorio. En la siguiente práctica de laboratorio, mantener el Desafío secuenciación, pero que los estudiantes escriban un procedimiento más elaborado. Por último, eliminar secciones tanto del reto de secuenciación como del procedimiento y que los alumnos escriban todo el procedimiento.

Animar a los alumnos a hacer sus propias tablas de datos. Dejar el procedimiento, pero eliminar las tablas de datos y requerir a los alumnos que las creen por su cuenta. En otro laboratorio, dejar la pregunta de conducción y el procedimiento, pero eliminar las preguntas de análisis y hacer que los alumnos escriban su propio análisis, conclusión y evaluación.

Utilizar sólo la pregunta conductora. Como progreso de los alumnos a través de su comprensión de la estructura de un experimento, proporcionarles sólo la pregunta conductora y dejar que ellos hagan el resto. Algunas de las preguntas conductoras son demasiado específicos (dan a los alumnos la variable independiente), por lo tanto revisarla adecuadamente.

Consulta ampliada. Después de que los alumnos completen una actividad en la guía de laboratorio, utilizar las sugerencias de consulta ampliada para que los alumnos diseñen su propio procedimiento, o la recogida de datos y el procesamiento, o ambos.

Acerca de las correlaciones a los estándares de ciencia

Las actividades de laboratorio en este manual se correlacionan con una serie de estándares, incluyendo los estándares nacionales de educación de ciencias de los Estados Unidos, los

Escuela Primaria

xiii

estándares de ciencias de próxima generación y todos los estándares de Ciencias del Estado. Ver http://pasco.com para las correlaciones.

Formatos globales de números y unidades estándar

A lo largo de esta guía, se utiliza el Sistema Internacional de Unidades (SI) o unidades métricas, menos en medidas específicas, tales como la presión del aire, que son convencionalmente expresadas. En algunos casos, como los parámetros meteorológicos, puede ser necesario modificar las unidades utilizadas para adaptar el material a las convenciones normalmente utilizadoa y ampliamente entendidas por los alumnos.

Referencia

© 2011, 2012, 2013 Achieve, Inc. Todos los derechos reservados.

NGSS Lead States 2013. Next Generation Science Standards: Para los Estados, por los Estados. Washington, DC: The National Academies Press.

http://pasco.com/

Escuela Primaria

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Procedimientos habituales de seguridad en el laboratorio

Visión general

PASCO se preocupa por su seguridad y por eso, nos están proporcionando algunas pautas y precauciones para utilizar cuando la exploración de las actividades en nuestra guía Ciencia Escuela Primaria. Esta es una lista sólo de orientaciones generales; donde no esta en absoluto todo incluido o es exhaustiva. Por supuesto, el sentido común y las prácticas de seguridad estándar de laboratorio deben seguirse.

En cuanto a la seguridad química, algunas de las sustancias y productos químicos referidos en este manual están regulados bajo varias leyes de seguridad (local, regional, nacional o internacional). Siempre lea y cumpla con la información de seguridad disponible para cada sustancia o producto químico para determinar su correcto almacenamiento, uso y eliminación.

Dado que los procedimientos de manipulación y eliminación varían, nuestros comentarios sobre las medidas de seguridad y de eliminación son de carácter genérico. Dependiendo de su laboratorio, instruya a los alumnos sobre los métodos adecuados de eliminación. Cada una de las actividades también tiene una sección de seguridad de los procedimientos, necesaria para la actividad. Transmitir estos procedimientos a los alumnos.

Procedimientos generales de seguridad en laboratorio y precauciones

Siga todos los procedimientos estándar de laboratorio.

De ningún modo están permitidos comida, bebida o goma de mascar en el laboratorio.

Llevar puesto equipo de protección (por ejemplo, gafas de seguridad, guantes, delantal) cuando sea necesario.

No se toque la cara con las manos enguantadas. Si necesita estornudar o rascarse, quítese los guantes, lávese las manos y luego hágase cargo de la situación.

Lávese las manos después de manipular muestras, vidrio y equipos.

Conozca las características de seguridad de sus instalaciones, tales como estaciones de lavado de ojos, equipos de primeros auxilios o el uso del teléfono de emergencia.

Asegúrese de recogerse el pelo suelto y la ropa cuando esté en el laboratorio.

Maneje el vidrio con cuidado.

Asegúrese de que tiene un espacio libre adecuado alrededor de su equipo de laboratorio antes de comenzar una actividad.

No use zapatos con punta abierta en el laboratorio.

Procedimientos habituales de seguridad en el laboratorio

xvi PS-2875D

Permita que los objetos y líquidos calientes vulevan a la temperatura ambiente antes de moverlos.

Nunca corra o juegue en el laboratorio.

No realice experimentos no autorizados.

Los alumnos deben trabajar en equipos de 2 o más en caso de problemas y ayudar si es necesario.

Mantenga limpio el área de trabajo y libre de objetos innecesarios.

Medidas de seguridad y procedimientos relativos al agua

Mantenga el agua lejos de los enchufes eléctricos.

Mantenga el agua lejos de todos los equipos electrónicos.

Medidas de seguridad y procedimientos relativos a los productos químicos

Muchos productos químicos son peligrosos para el medio ambiente y no se deben tirar por el desagüe. Siga siempre las instrucciones del profesor para la eliminación de los productos químicos.

Use protección para los ojos, delantal de laboratorio y guantes de protección para manipular ácidos. Se recomiendan gafas a prueba de salpicaduras. Cualquiera de los guantes de látex o nitrilo son adecuados. Use guantes de nitrilo si tiene alergia al látex.

Lea las etiquetas de todos los productos químicos y preste especial atención a los iconos de peligro y advertencias de seguridad.

Lávese las manos antes y después de una sesión de laboratorio.

Si cualquier solución entra en contacto con la piel o los ojos, lávese inmediatamente con una cantidad abundante de agua corriente durante un mínimo de 15 minutos.

Siga las instrucciones del profesor para la eliminación de productos químicos y la manipulación de sustancias.

Revise la etiqueta para verificar que es la sustancia correcta antes de usarla.

Nunca apunte con el extremo abierto de un tubo de ensayo que contenga una sustancia a sí mismo o a otros.

Use un movimiento oscilante al oler los productos químicos.

No devuelva los productos químicos no utilizados a su envase original.

Mantenga los productos químicos inflamables alejados de las llamas.

Escuela Primaria

xvii

Precauciones de seguridad relacionadas con sustancia peligrosas o nocivas

Tenga cuidado al trabajar con ácidos.

Tenga especial cuidado con encendedores, tablillas ardientes y otros materiales calientes.

Cuando una actividad requiere agua caliente, no utilice temperaturas superiores a 35 °C (95 °F) para los niños en los grados K-1, por encima de 40 °C (104 °F) para los niños en los grados 2-3, o por encima de 49 °C (120 °F) para los niños en los grados 4-5.

Tenga cuidado al usar un cuchillo o bisturí.

Precauciones de seguridad al aire libre

Practique la debida precaución alrededor del agua, terreno escarpado y las plantas o animales nocivos.

Trate a las plantas, los animales y el medio ambiente con respeto.

Inspeccione todo el equipo en busca de daños (grietas, defectos, etc.).

Exija a los alumnos el uso de un sistema de ayuda y especifique el procedimiento para utilizar en caso de problemas.

Otras precauciones de seguridad

Si el agua está hirviendo durante un experimento con calor, asegúrese de que no se deja desatendido. Recuerde también que la placa caliente se mantendrá caliente tiempo después de estar desconectada o apagada.

Cualquier daño debe reportarse inmediatamente al instructor y se ha de completar un informe del accidente por el alumno o un testigo.

Si está sufriendo cualquier alergia, enfermedad o si está tomando algún medicamento, debe informar al instructor. Esta información podría ser muy importante en caso de emergencia.

Procure evitar el uso de lentillas. Si una solución se derrama en el ojo, la presencia de una lentilla hace difícil los primeros auxilios y puede resultar un daño permanente. Además, los disolventes orgánicos tienden a disolver las lentillas blandas, causando irritación de los ojos. Si se ha de usar lentillas, use un tipo de gafas llamado "ocular".

Recursos adicionales

Flinn Scientific

The Laboratory Safety Institute (LSI)

National Science Education Leadership Association (NSELA)/Safe Science Series

Escuela Primaria

xix

Lista maestra de materiales Entradas en cursiva indican los artículos no disponibles en PASCO. NOTA: Estas actividades también pueden requerir equipo de protección para cada alumno (por ejemplo, gafas de seguridad, guantes, delantal o bata de laboratorio).

Los profesores pueden realizar algunas actividades de laboratorio con sensores, diferentes a las mencionadas aquí. Para obtener ayuda con la sustitución de sensores compatibles de una actividad de laboratorio, contacte con Soporte Profesor de PASCO (800-772-8700 dentro de los Estados Unidos o http://www.pasco.com/support).

Laboratorio Título Materiales y equipamiento Cantidad

Jardín de infancia - Primer grado

1 Pesado y mas pesado Use un sensor de fuerza para aprender acerca de la propiedad llamada peso que puede medirse y reconocer que el peso de un objeto no está necesariamente relacionado con su tamaño.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de fuerza PASPORT con el

gancho instalado 1

Contenedor (cubo o cesta) para colgar del gancho del sensor de fuerza

1

Coche, camión de juguete u otro vehículo

1

Globo inflado y atado 1 Manzana, patata u otra pequeña fruta

o verdura 1

Melón, berenjena u otro gran fruta o verdura

1

Material de embalaje de poliestireno (espuma), nevera de picnic o comprar material de artesanía de poliestireno, lo más grande posible

1

Cuerda para colgar el contenedor al gancho del sensor de fuerza

Varias piezas

2 Cerca y lejos Use un sensor de movimiento para describir la posición de un objeto que está cerca o lejos de otro objeto y reconocer que un objeto en movimiento cambia su posición.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de movimiento PASPORT 1 Pelota grande de parque infantil 1 Metro de madera 1

3 Agua mezclada Utilice un sensor de temperatura para entender que la mezcla de agua caliente y fría da como resultado una nueva temperatura que está entre la caliente y fría.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Vasos de papel pequeños (2) 2 Vaso de papel grande o taza de plástico 1 Agua helada, aproximadamente a 5 °C 200 ml Agua caliente, aproximadamente a 40

°C 200 ml

Toallas Varias

http://www.pasco.com/support

Actividad con sensores PASCO

xx PS-2875D

4 Claro y oscuro Use un sensor de luz para determinar cómo la luz está relaciona con lo que los alumnos ven.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de luz PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Tiras de papel de embalar, 3 x 8 cm (1" x 3"), de diferentes colores o palitos de madera de colores

1

5 Explorando temperaturas Use un sensor de temperatura para explorar los cambios de temperatura, para observar las propiedades de la temperatura y aprender que la temperatura es una medida de cómo algo caliente o frío se compara con una escala estándar (demostración de profesor y de grupos de alumnos).

Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1

Demostración de profesor Sistema móvil de adquisición de datos Sensor de temperatura PASPORT Bolsa de la ropa, prendas de vestir

para calor y frío Variedad

Termómetro grande de exterior 1 Medidor de papel (papel de embalar o

placas de papel y sujetador de papel)

1

Termómetro de papel (se puede pintar) 1 Termómetro oral 1

6 Caliente y fría Utilice un sensor de temperatura para observar la propiedad de la temperatura y que esta propiedad puede medirse usando un sensor de temperatura o termómetro.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Cubos o contenedores para cubitos de

hielo y botellas 2

Toallas Varias Cubitos de hielo Varias Botellas de plástico de agua o refrescos

llenas de agua tibia (no mas caliente de 30 °C o 86 °F), bien cerradas

Varias

7 Instrumentos meteorológicos Use un sensor meteorológico para hacer medidas para determinar las condiciones meteorológicas y desarrollar el lenguaje para describir las condiciones meteorológicas.

Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Hoja 1 Pluma 1

Lista maestra de materiales y equipos

xxi

Grado 2 - Grado 3

8 La congelación y la fusión del agua Use un sensor de temperatura para medir la temperatura del agua en diferentes formas y para aprender que el agua puede existir en diferentes formas y puede ser cambiada de una forma a otra mediante calentamiento o enfriamiento.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Cubitos de hielo con un peso de 0,5 g o

menos Lo suficiente como para llenar por la mitad el vaso de papel

Pequeño vaso de papel 1 Bolsa de plástico de tamaño bocadillo,

resellable, 16,5 cm × 8,25 cm- 1

Cinta 1 pieza Cuchara 1 Sal de roca,baño de hielo (hielo para

llenar a la mitad una bañera; 300-400 g de sal de roca, agua del grifo para cubrir el hielo)

2-3 por clase

Toallas de papel 1 por alumno

Agua 15 ml Sistema de proyección (solo para el

profesor) 1

Cubitera (para el profesor unicamente) 1 9 Conservación de la

materia Utilice un sensor de fuerza para determinar que el peso de un objeto entero es el mismo que la suma del peso de cada parte que constituye el objeto entero.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de fuerza PASPORT, con

gancho montado 1

Bolsa para colocare en el gancho del sensor de fuerza

1

Objetos de diferentes pesos, 1 a 5 libras, como un libro de texto, botella de agua, caja grande de lápices de colores, peso de mano, una naranja, un martillo

4

Linterna (que contenga pilas de tipo D) 1 Objeto hecho de piezas, de 1 a 5 libras,

como una mochila, una fiambrera, un gran tornillo con tuerca y arandela, caja de herramientas

1

Sistema de proyección (solo para el profesor)

1

10 Caza con Luz Use un sensor de luz para comparar cómo los organismos, incluidos los seres humanos, son capaces de ver y comparar lo que un sensor electrónico de luz puede detectar.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de luz PASPORT 1 Papel de colores sólidos 3 por

grupo Tejidos 1 por

persona Papel blanco liso 2 por

persona Lápiz de color oscuro 1

Demostración de profesor Diagrama grande del ojo (fotocopia) 1 Grandes imágenes de ojos de animales

(fotocopia) 1


xxii PS-2875D

11 La investigación de los niveles de sonido Los alumnos reconocen que sonido continuo se produce por objetos que vibran y pueden describirse por su tono y volumen. Los alumnos exploran diferentes sonidos continuos mediante el estudio del volumen cambiante

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de nivel de sonido PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Hoja de papel para hacer un tubo de sonido, 21-cm × 28 cm (8,5" x 11")

1


xxiii

12 Sentir y medir la temperatura Utilice un sensor de temperatura para comparar los resultados de la medida de la temperatura con la temperatura que se siente.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Termómetro. Digital 1 Termómetro de tipo bulbo 1 Vaso de plástico, 400 ml o 12 onzas 1 Agua fría ~100 ml Agua caliente ~100 ml Hola de papel o cartón para ventilador

(21 cm × 28 cm o 8,5" x 11") 1

13 Coches y calor Use un sensor de temperatura para determinar cómo la temperatura dentro de un automóvil estacionado al sol se compara con la temperatura exterior del aire del coche.

Sistema móvil de adquisición de datos Sensor de temperatura PASPORT Modelo de coche tamaño caja de

zapatos, ensamblado 1

Caja de zapatos 1 Papel negro Lo

suficiente como para forrar la caja de zapatos

Envase de alimentos de plástico para cubrir la caja de zapatos

1

Vaso de papel, modificado para encajar dentro de la caja de zapatos

1

Carrete, bolas de algodón, otras objetos de artesanía

Variedad

Marcadores de varios colores 1 Barra de pegamento 1 Cinta ~30 cm

Demostración de profesor Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Sistema de proyección 1 Modelo de coche tamaño caja de

zapatos, ensamblado 1

14 Observación de las nubes Use un sensor meteorológico para demostrar que las nubes en el cielo tienen propiedades que pueden ser observadas y descritas y que los alumnos asocien la formación de las nubes con condiciones climáticas específicas, tales como la temperatura y la humedad.

Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Folleto con tipos de nubes 1 Folleto con buscador de nubes PASCO 1 Tijeras 1 Pegamento 1 Sujetador de papel 1 Folleto diario meteorológico 1 Cartulina de 14 cm x 14 cm 1 Brújula 1 Ribbon, 12–15 cm long 1

Demostración de profesor Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Frasco de vidrio de conservas, 1 l

aprox. 1

Envoltura de plástico y gomas 1 Carteles o imágenes de tipos de nubes,

en color 1

Esponja 1


xxiv PS-2875D

Pipeta 1 Agua caliente 20 ml Agua helada 50 ml Cerillas de madera 1


xxv

15 ¿Pueden sobrevivir la plantas sin luz ni agua? Use un sensor de luz para explorar si las plantas necesitan luz y agua para sobrevivir y qué adaptaciones les ayudan a sobrevivir.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de luz PASPORT 1 Regla 1

Demostración de profesor Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de luz PASPORT Plantas en macetas, plantas jóvenes,

todos del mismo tipo 8

Raíces de las plantas Variedad Hojas de las plantas Variedad Luz creciente (opcional) 1 Marcadores Variedad Regla 1

Grado 4 - Grado 5

16 Temperatura y cambio Use un sensor de temperatura para determinar el efecto de la temperatura sobre el tiempo que tarda un terrón de azúcar en disolverse o una tableta de antiácido en reaccionar con vinagre.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Vaso 250 ml 1 Varilla de mezcla 1 Cinta, pieza de ~8 cm Varias Terrón de azucar 3 Agua a temperatura ambiente 300 ml Agua fría 200 ml Agua caliente 200 ml Vaso 600 ml 1 Tableta de antiácido, pieza ~0,5 g 3 Vinagre a temperatura ambiente 200 ml Vinagre caliente 100 ml Hielo 300 ml

Demostración de profesor Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Bloque de madera 1 Cubito de hielo 0,5 g o menos 2 Cinta, pieza de ~8 cm 1 Balanza 1 Sistema de proyección 1

Preparación Cubo para mantener agua helada 1 Termo 1 Balanza 1


xxvi PS-2875D

17 El ciclo del agua Use un sensor meteorológico para medir las condiciones de un modelo del ciclo del agua.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Lámpara con clip (con una bombilla incandescente de 60 W o 75 W)

1

Tijeras 1 Botella de refresco limpia de 2 l 3 Cubitos de hielo ~350 ml Cinta de embalaje transparente ~2 m Metro de madera 1

Demostración de profesor Sistema de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Tijeras 1 Cubitos de hielo ~350 ml Rotulador permanente negro o de color

oscuro

Torre del ciclo del agua montada 1 Botella de refresco limpia de 2 l 3 Hoja de afeitar o cuchillo afilado Cinta de embalaje transparente ~2 m

18 Conductor o no conductor Use un sensor de tensión para comprobar la conductividad de diferentes materiales.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de voltaje PASPORT 1 Pila tipo AA completamente cargada 1 Bombilla miniatura con extremos de

cables pelados 1

Pinzas de cocodrilo 2 Cable 20 cm, con extremos pelados 2 Cinta adhesiva ~30 cm Clip de papel 1 Moneda de céntimo 1 Cuchara de plástico 1 Borrador 1 Pedazo de tiza 1 Arcilla 1

19 Circuitos eléctricos Use un sensor de tensión para medir la tensión a través de elementos en serie y en paralelo en un circuito eléctrico.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de voltaje PASPORT 1 Pila tipo AA 2 Bombilla miniatura con extremos de

cables pelados 2

Cinta adhesiva ~30 cm Cinta de goma ancha 1 Pinza de cocodrilo u otras piezas de

alambre con extremos pelados 2

20 ¿Qué es un electroimán? Use un sensor de tensión para determinar la fuerza de un electroimán con diferente número de bobinas y diferente magnitud de la fuente de tensión.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de voltaje PASPORT 1 Pila tipo AA 2 Clip de papel 10 a 15 Pinzas de cocodrilo 2 Tijeras 1 Cinta adhesiva ~20 cm Clavo grande de hierro, de 8 a 10 cm de

largo 1

Cable de teléfono aislado, calibre 22 a 1 m

http://webapps.teemss2.concord.org/teemss2-teacher/vernier_gotemp_golink/technical_hint_id_42.html



xxvii

26 con extremos pelados de 5 cm


xxviii PS-2875D

21 Determinar los niveles de sonido Use un sensor de nivel de sonido para medir los niveles de sonido de diferentes objetos, determinar la fuente de sonido y para encontrar la relación entre vibración y nivel de sonido.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de nivel de sonido PASPORT 1 Globo con un corte para hacer un

parche 1

Abrelatas (uso solo del profesor) 1 Pajita 1 Papel de cuaderno o fotocopia 3 o 4

hojas Clip de papel 1 Vaso de papel o plástico de 350 ml (12

oz) 1

Toalla de papel 2 o 3 hojas

Alicates (uso solo del profesor) 1 Banda elástica 2 o 3 Tijeras 1 Envase cuadrado de alimentos de

plástico, 1 cuarto 1

Lata abierta por ambos extremos 1 Agua ~300 ml

22 Mantenerse caliente Use un sensor de temperatura para entender qué materiales conducen el calor y cuales no y por qué lo hacen o no.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Vaso con agua fría 1 Vaso con agua caliente 1 Embudo 1 Materiales de aislamiento de ropa,

como el algodón, Polartec® y lana Variedad

Toallas de papel 2 o 3 Banda de goma (opcional) 1 Cinta (opcional) Varias

piezas Bastidor de tubos de ensayo 1 Tubos de ensayo 2 Agua caliente ~500 ml

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Los artículos de ropa, prendas de lana,

Polartec, piel real o sintética, algodón y fibras de poliéster o acrílicas; una manopla y un guante

Variedad

Sistema de proyección 1


xxix

23 Calefacción de tierra y agua

Use un sensor de temperatura para determinar una propiedad de los materiales que les permite a algunos calentarse más rápido que otros y luego sacar conclusiones sobre la influencia del agua en el clima de una región.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Papel de embalaje marrón (8 cm x 12

cm) (3" x 5") 1

Arena seca y otros materiales, tales como césped, tierra, papel de aluminio, papel encerado, madera, chocolate, leche, materiales, vidrio, carbón molido, pintura o cualquier otro material que proporcione una variedad de texturas y superficies

40 ml a 50 ml

Registros meteorológicos de Internet Variedad Metro de madera 1 Placa de Petri o pequeño plato poco

profundo o tapa de tarro 2

Tijeras 1 Mesa o taburete para sujetar la

lámpara 1

Lámpara con clip, 75 W, 100 W o lámpara solar

1

Agua a temperatura ambiente 40 ml a 50 ml

Mapamundi o globo 1


xxx PS-2875D

24 Reacciones químicas Use un sensor de temperatura para medir el cambio en la temperatura cuando dos sustancias reaccionan químicamente.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Terrón de azucar 1 Vaso medio lleno de agua 1 Lana de acero ~1 g 2 Vaso De

cualquier tamaño

Galleta sobre una toalla de papel 1 Tazón, lo suficientemente grande como

para contener el agua del vaso medio lleno de agua

1

Balanza (opcional) 1 Agua 200 ml Vaso 250 ml 2 Vaso 50 ml 1 Varilla de mezcla 1 Cuchara de plástico 1 Cinta 1 rollo Azúcar 5 g Alumbre 5 g Amoníaco 30 ml Toalla de papel 1 Tintura de yodo 15 gotas Galleta 1 Terrón de azucar 1 Queso Cualquier

cantidad Papel del cuaderno Cualquier

cantidad Rodaja de patata Cualquier

cantidad Toalla de papel Varias Lana de acero ~1 g 2 Vinagre blanco destilado con acidez 4 a

8% 75 ml

Bicarbonato sódico ~2 g Demostración de profesor Vaso medio lleno de agua 2, de

cualquier tamaño

Varilla de mezcla 1 Cuchara de plástico 1 Tableta de antiácido efervescente 1 Sal de mesa 5 g Balanza (opcional) 1


xxxi

25 Estación meteorológica Utilice un sensor meteorológico para medir la temperatura, punto de rocío, humedad y presión atmosférica durante un período de tiempo y determinar cualquier correlación entre los datos recogidos con las condiciones climáticas observadas.

Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Cable de extensión del sensor

PASPORT 1

Memoria USB 1 Diario meteorológico 1 Recipiente de leche de plástico blanco

con tapa, 1,89 l (0,5 galones) 1

Ficha 2 cm x 6 cm 1 Estaca de madera 3 m 1 Martillo 1 Cinta aislante 1 Cinta adhesiva 1 Bañera de plástico 1 Ladrillo 1 Cuerda 1 m

Demostración de profesor Ordenador con sitios web de meteorología

1

Sistema de proyección de ordenador 1 Cable de extensión con toma de tierra 1 Cartel de nubes 1 Mapas del tiempo Varias Cuchillo 1

26 Rocío y escarcha Use un sensor de temperatura de respuesta rápida y un modelo para simular las condiciones climáticas responsables de la formación de rocío y escarcha.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura de respuesta

rápida PASPORT 1

Sensor meteorológico PASPORT 1 Vaso, 250 ml o una taza o jarra de

tamaño similar 1

Varilla o cuchara de mezcla 1 Hielo picado 180 ml Agua destilada 125 ml Sal 20 ml Banda elástica 1 Terrario en botella de refresco 1 Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Tierra para macetas 500 ml Grava, vermiculita o perlita 200 ml Tazón grande para mezclar la tierra 1 Molde de tarta 1 Bolsa de plástico, re-sellable 1 Botella de refresco clara y limpia de 2 l 1 Pequeñas plantas de la misma

variedad 3

Tijeras 1 Cinta Varias

piezas Agua caliente 100 ml Hielo seco triturado 1 bloque Tenazas para manejar el hielo seco 1


xxxii PS-2875D

27 Microclimas Use un sensor meteorológico para comparar la temperatura y la humedad de varios lugares y determinar la razón de cualquier variación.

Sistema móvil de adquisición de datos 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Cuaderno y lápiz 1 de cada

Demostración de profesor Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Sensor meteorológico PASPORT 1 Eco-cámara o terrario de plantas

domésticas 1

28 ¿Cómo funciona un invernadero?: Luz Use un sensor de temperatura para determinar cómo la luz o el brillo dependen del ángulo al que incide la luz del sol sobre la superficie de la tierra y cómo cambia esta durante el día.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de luz PASPORT 1 Lámpara reflectora o lámpara de

escritorio con bombilla incandescente de 60 W

1

Caja de zapatos o de cartón de tamaños comparables

1

Papel blanco de escribir tamaño estándar, de envolver alimentos o de tablón de anuncios, de 21 cm × 28 cm (8,5 pulg. X 11 pulg.)

2 o 3 hojas

Envoltura de plástico claro o transparente, 30-cm (12")

1 pieza

Papel encerado, 30-cm (12") 1 pieza Glad Press 'N Seal® Wrap, 30-cm (12") 1 pieza Cualquier otro material traslúcido,

como el papel de pergamino, toallas de papel o material puro, 30-cm (12")

1 pieza

Tijeras 1 Transportador de ángulos 1 Lapicero 1 Cinta adhesiva transparente ~30 cm Regla métrica y palo métrico 1

29 ¿Cómo funciona un invernadero?: Calor Use un sensor de temperatura para medir el calor generado en un modelo de invernadero mediante la alteración de los tipos de material que atraviesa la luz.

Sistema de adquisición de datos 1 Sensor de temperatura PASPORT 1 Modelos de invernadero procedentes de

la actividad "Cómo funciona un invernadero?: Luz"

1

Fuente de luz, como una lámpara de escritorio giratoria o lámpara reflectora con una bombilla incandescente de 60 vatios

1

Almohadilla eléctrica calefactada 1 Tijeras 1 Regla métrica y palo métrico 1 Cinta adhesiva ~30 cm Envoltura de plástico transparente,

30-cm (12") 1 pieza

Papel encerado, 30-cm (12") 1 pieza


xxxiii

Actividades con los sensores PASCO Esta lista muestra los sensores y otros equipos PASCO utilizados en las actividades de laboratorio.

Productos disponibles de PASCO Actividad dónde se usan

Sistema de adquisición de datos 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 28, 29

Sistema móvil de adquisición de datos 5, 7, 13, 14, 25, 27

Sensor de temperatura de respuesta rápida PASPORT

26

Sensor de fuerza PASPORT 1, 9

Sensor de luz PASPORT 4, 10, 15, 28

Sensor de movimiento PASPORT 2

Cable de extensión del sensor PASPORT 4, 7, 11, 17

Sensor de nivel de sonido PASPORT 11, 21

Sensor de temperatura PASPORT 3, 5, 6, 8, 12, 13, 16, 22, 23, 24, 26, 27, 29

Sensor de voltaje PASPORT 18, 19, 20

Sensor meteorológico PASPORT 7, 14, 17, 25, 26, 27

Grados K-1

Información del profesor

3

1. Pesado y mas pesado Niveles de grado recomendados: K - 1

Objetivos

Los alumnos aprenden que los objetos tienen una propiedad llamada peso que se puede medir y que el peso de un objeto no está necesariamente relacionada con su tamaño.

Visión general del procedimiento

Para entender este contenido, los alumnos:

Observan las propiedades de la materia, tales como el tamaño, el peso y la forma.

Clasifican los objetos como pesados y más pesados.

Requisitos de tiempo Preparación del profesor 10 - 15 minutos

Actividad 20 - 30 minutos

Hoja de respuesta del alumno 5 - 10 minutos

Materiales Sistema de adquisición de datos Melón, berenjena u otra fruta grande o Sensor de fuerza con el gancho instalado. vegetal. Contenedor (cubo o cesta) para colgar del Material de embalaje de poliestireno (espuma),

nevera de picnic gancho del sensor de fuerza1. o comprar material de artesanía de poliestireno,

Coche, camión de juguete u otro vehículo lo más grande posible. Globo inflado y atado Cuerda para colgar el contenedor en el Manzana, patata u otra fruta pequeña o gancho del sensor de fuerza.

vegetal. 1 Una tarrina reciclada de mantequilla u otro recipiente con 2 o 3 agujeros para la cuerda funciona bien

Seguridad Siga todas las prácticas estándar de la clase.

Preparación Estos son los materiales y equipamiento a preparar antes de la actividad.

Inflar un globo lo suficientemente grande como para que quepa en el cubo y atar su extremo.

Pesado y mas pesado

4 PS-2875D

Configurar el sistema de adquisición de datos para medir fuerza.

1. Iniciar una nueva actividad en el sistema de recolección de datos.

2. Conecte el sensor de fuerza al sistema de adquisición de datos.

3. Represente la fuerza de tiro, positiva en el eje Y de la gráfica y el tiempo en el eje X.

4. Ajuste la escala de la gráfica para representar mejor el rango de fuerzas va a medir.

Conocimientos previos

Pesadez: Masa frente a peso

¿Qué es la masa y cómo se relaciona con el peso? Si mantiene una sandía en la longitud del brazo y la sacude, le resultará más difícil de sacudir que si estuviera sosteniendo un globo inflado. Esto sería cierto si estuviera de pie en la Tierra, en la Luna, o en el espacio lejos de cualquier planeta o estrella. La masa es la cantidad de materia en un objeto. En el lenguaje cotidiano, a menudo escuchamos que se utilizan los términos peso y masa indistintamente. Sin embargo, para los científicos, el peso es la fuerza de la gravedad sobre cualquier objeto con masa. Cuanto más masivo es un objeto, más pesa. En esta actividad, "pesadez" es en realidad "peso".

Explicación del sensor de fuerza

La "herramienta de medida de pesadez", o sensor de fuerza, mide la fuerza de empujes y tirones. Mide la fuerza en newtons.

En esta actividad, donde se usa el sensor de fuerza para conocer el peso de los objetos, se mide el tirón de la gravedad en cada objeto. "Peso" es lo que llamamos este tirón. Es por eso que a veces se oyen referencias a que una persona "pesa menos en la Luna", que en la Tierra. La Luna tiene menos masa que la Tierra y por lo tanto tiene menos fuerza de gravedad sobre los objetos. La propiedad que no cambia es la masa. Si viajara a la Luna, su masa seguiría siendo la misma, pero la gravedad tiraría de usted hacia abajo con menos fuerza.

Relación entre el tamaño y la pesadez

La pesadez de un objeto no está necesariamente relacionada con su tamaño. Por ejemplo, una pieza grande de espuma puede pesar mucho menos que un trozo de madera de la mitad de su tamaño. El tamaño y la pesadez son dos propiedades diferentes de la materia. El tamaño también puede ser referido como el volumen o la cantidad de espacio que ocupa un objeto. Pesadez, por otro lado, se refiere al peso de un objeto. Aunque se trata de diferentes propiedades, su relación es un concepto importante en ciencia, conocido como densidad. La densidad es la relación entre la masa y el volumen de un objeto. Esto se puede escribir como una ecuación: la densidad es igual a la masa dividida por el volumen.

Pesadez, masa, volumen y densidad

Los alumnos en última instancia, tienen que saber los diferentes términos para describir el tamaño y la composición de un objeto, pero se recomienda que para esta actividad se utilice únicamente el término "peso". El peso puede describirse como "relacionado" con la cantidad de materia en un objeto. Uno de los objetivos secundarios de la actividad es mostrar de que no hay


5

una relación directa entre el tamaño (volumen) y el peso, en un esfuerzo por preparar a los alumnos para las discusiones posteriores de masa y densidad.

Pesado y mas pesado

6 PS-2875D

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Hay una casilla junto a cada paso. ( ) Si le resulta útil, coloque una marca de verificación en la casilla después de completar ese paso.

Pregunta dirigida

¿Cómo se sabe si un objeto es pesado o más pesado?

Empezar

1. Coloque los siguientes objetos a la vista de los alumnos: la pieza grande de poliestireno, las frutas o verduras grandes y pequeñas, el coche de juguete y el globo inflado.

Nota: Cualquier objeto puede utilizarse, pero han de estar entre 1 y 50 Newtons de peso (0,1 a 4 kg de masa) y deben variar lo suficiente para que no hay dos objetos con masa similar. Experimente para averiguar qué objetos funcionan mejor.

2. Levante el globo inflado y llévelo dando un paseo alrededor de la habitación como si fuera muy pesado. Exagere todos sus movimientos.

3. Siga las reacciones de los alumnos a su comportamiento con preguntas tales como:

Q ¿Crees que este globo es pesado?

Q ¿Qué te hace pensar que este globo es pesado?

4. Pida a los alumnos que señalen uno de los objetos que creen que no es pesado. Pídales que le digan por qué creen que no es muy pesado.

Las respuestas variarán y pueden deberse en la experiencia previa con un objeto.

5. Al escuchar sus respuestas y comentarios, discutir sus ideas sobre el tamaño de los objetos y los materiales de los que están hechos.

6. Explique a los alumnos que la palabra "ligero" se puede utilizar para querer decir "no pesado."

7. Seguidamente haga que los alumnos señalen uno de los objetos que creen que es pesado. Conduzca un debate similar sobre por qué creen que el objeto es pesado. Haga preguntas tales como:

Q ¿Es pesado porque es grande?

Q ¿Es pesado porque está hecho de madera (o metal u otro material)?


7

Vamos a explorar

8. Haga que los alumnos se turnan para coger y mantener cada uno de los objetos.

9. Pida a los alumnos que ordenen los objetos en dos grupos: pesado y más pesado.

Explícalo

10. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo sabes si algo es pesado?"

Cójalo y compare lo difícil que es levantarlo frente a otros objetos.

11. Pregunte: "¿Qué objeto daría un golpe más fuerte si se dejara caer sobre la mesa desde aquí?" (Tenga el objeto a una altura de unos 2 cm sobre la mesa.)

Q ¿Es más pesado porque es más grande?

Q ¿Es más pesado porque es más grande?

Q ¿Es más pesado porque no tiene agujeros?

Q ¿Hay alguno de estos objetos que preferiría que no cayera sobre su pie desnudo?

Dime más

12. Pregunte: "¿Qué herramienta puede usarse para medir la pesadez?"

Los alumnos pueden estar familiarizados con una báscula de baño o un de alimentos del mercado.

13. Haga que los alumnos examinan las partes del sensor de fuerza.

14. Una vez que el cubo está colgando del gancho, ponga a cero el sensor de fuerza y luego comience a grabar una serie de datos de la fuerza.

Consejo de profesor: Si los alumnos son curiosos acerca de la operación de puesta a cero, puede ser instructivo decirles que el cubo tiene peso, pero estamos interesados en el peso de los objetos que ponemos en el cubo. Si los alumnos quieren saber más, cominece la recogida de datos antes de añadir el cubo y luego añada el cubo y pulse el botón cero.

15. Mida la pesadez del cubo a medida que se añaden más objetos en él.

16. Ayude a los alumnos a observar que cuanto mas pesado es el cubo, mayor es la gráfica.

Añádelo

17. Muestre a los alumnos los datos de la gráfica de pesadez (fuerza). Pida a los alumnos

¿Cómo la vista de la gráfica nos ayuda a ver cuando se colocan en el cubo los objetos más pesados?

Pesado y mas pesado

8 PS-2875D

Los alumnos deben de ser capaces de mirar la gráfica e indicar los lugares donde la línea es mayor y relacionar los puntos más altos con los objetos más pesados del cubo. Ellos deben de ser capaces de indicar los puntos mas bajos en el gráfico y relacionarlos con los elementos menos pesados del cubo, o con el cubo vacío por completo.

18. ¿Cómo saber si un objeto es pesado o más pesado?

Los alumnos pueden decir que necesitan tener dos objetos para comparar, con el fin de determinar si un objeto es pesado o más pesado.

19. Pida a los alumnos que completen la hoja de respuesta del alumno.

Investigaciones Posteriores

Proporcione a sus alumnos tres recipientes idénticos opacos cerrados, cada uno con un material diferente dentro y con una densidad significativamente diferente. Haga que sus alumnos adivinen que el material en el interior del contenedor podría estar basado en el peso del recipiente

Nombre: respuesta clave Pesado y mas pesado

9

Si algo tiene más peso, podemos decir que es: _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

más pesado _____________________________________________________

¿Cuál es más pesado? (rodear con un círculo)

¿Cuál es más pesado? (rodear con un círculo)


11

2. Cerca y lejos Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos aprenden a describir la posición de un objeto, como estar cerca o lejos de otro objeto y reconocen que un objeto en movimiento cambia su posición.

Información general Procesal

Para entender este contenido, los estudiantes:

Observarán el movimiento de los objetos y de los compañeros de clase.

Describirán la ubicación de los objetos y compañeros en relación con otros objetos, tales como un punto de referencia o el sensor de movimiento.

Requisito Tiempo Preparación del maestro 10 - 15 minutos


Hoja de Respuesta del Estudiante

5 - 10 minutos

Materiales Sistema de recogida de datos Gran bola de juegos Sensor de movimiento Metro de madera

La seguridad Siga todas las prácticas estándar de la clase.

Preparación Estos son los materiales y equipos para establecer antes de la actividad.

Despejar un espacio de al menos 2 m delante del sensor de movimiento para seguridad de los alumnos y para asegurar que ningún otro objeto está reflejando la señal del sensor de movimiento.

Configurar el sistema de adquisición de datos para la detección de movimiento.


2. Conecte el sensor de movimiento al sistema de adquisición de datos.

Cerca y lejos

12 PS-2875D

3. Represente la posición en el eje Y de la gráfica y el tiempo en el eje X.

4. Ajuste la escala de la gráfica para mostrar mejor la gama de posiciones que medirá.

Fondo

Los términos "distancia", "posición" y "distancia recorrida" se usan indistintamente en el lenguaje cotidiano. Esto puede causar confusión cuando los alumnos comienzan sus estudios del movimiento debido a que estos términos tienen significados diferentes.

"Movimiento" se define como un cambio en la posición relativa a un objeto o el fondo. Se puede visualizar el movimiento de un objeto mediante la creación de una "huella" del cambio de la posición del objeto en el tiempo. Una posición incluye la dirección y la distancia a un objeto o parte especificada de un fondo. Es una buena práctica con jóvenes alumnos que adquieran el hábito de describir la posición de esta manera.

Por ejemplo, cuando se utiliza el sensor de movimiento es posible describir la posición como "Yo estoy a 1 metro por delante del sensor de movimiento." Si los alumnos no están preparados para las unidades de medida como metros, puede intentar algo más concreto como: "Yo soy dos pasos por delante del sensor de movimiento." Los alumnos, de hecho, pueden darse cuenta de que los pasos de una persona son más largos que los de otra, o que las personas que dan el mismo número de pasos terminan en diferentes posiciones. Esta es una oportunidad de mostrarles un metro y hacerles saber que esta es la razón se utiliza una escala para medir. Si todo el mundo utiliza la misma escala, se podrá describir más fácilmente lo que significa cuando se dice "cerca" o "lejos".

Distancia frente a posición frente a distancia recorrida

Si se le dice a alguien la distancia a la casa, se podría decir "cinco kilómetros" (5 km). Sin embargo, si se le dice a alguien la posición de la casa (punto A), se podría decir, "5 kilómetros al este del centro comercial" (punto B).

En esta imagen, la distancia es de 5 km, la dirección es este y se está midiendo la distancia con respecto al centro comercial. "Distancia recorrida" es la distancia total que se requiere para llegar de una posición a otra.

Suponiendo que se viaja en un camino directo al centro comercial, la distancia recorrida es de 5 km y la posición está a 5 km al oeste de la casa. Ahora imaginar que la persona se da la vuelta y viaja desde esa posición hacia la casa, recorriendo una distancia de 2 km (punto C). La distancia total recorrida es entonces de 7 km (5 km más 2 km), pero la posición está a 3 km (5 km menos 2 km) al oeste de la casa. En este ejemplo, la posición final es una distancia de 3 km, la dirección es oeste y se mide con relación a la casa.

Cerca y lejos son términos relativos, por lo que puede que se tenga que tomar más tiempo para revisar los ejemplos que les son familiares a los alumnos. Por ejemplo, la puerta de la clase puede

A B 5 km

2 km C

N

S

E O


13

estar lejos de usted con respecto a la distancia de un alumno de pie junto a usted, pero la puerta puede estar cerca de usted en relación con la distancia a la oficina del director.

Cómo funciona el sensor de movimiento

El sensor de movimiento mide el tiempo que tarda un pulso ultrasónico en viajar a un objeto y volver al sensor. Usando la velocidad del sonido, se puede determinar la distancia al objeto. Esta es una aproximación al modo en que los delfines y murciélagos utilizan la eco-localización para determinar la distancia a un objeto.


Pregunta dirigida

¿Cómo se sabe si algo está cerca o lejos?

Empezar

1. Sostenga una pelota grande en las manos con los brazos estirados.

2. Poco a poco y de manera constante acerque la pelota más cerca de su cara hasta que toque su nariz.

3. Repítalo dos o tres veces.

4. Pida a los alumnos que le digan cuando la pelota está cerca de su nariz y cuando está lejos.

5. Coloque la pelota cerca de la nariz de un alumno y pregunte a la clase:

Q ¿A qué nariz esta ahora cerca la pelota?

Q ¿Está la pelota lejos o cerca de su nariz?

6. Mueva la pelota de nuevo para tocar su nariz y pregunte a los alumnos:

Q ¿Está la pelota cerca o lejos de su nariz de [nombre del alumno]?

7. Siga las reacciones de los alumnos con preguntas tales como:

Q ¿Estaba cerca la pelota porque es redonda?

Q ¿Estaba cerca la pelota porque es hinchable?

Q ¿Estaba lejos la pelota porque es [color]?

Q ¿Estaba lejos la pelota porque es más grande que una calabaza?

Cerca y lejos

14 PS-2875D

Vamos a explorar

8. Seleccione un objeto de la clase para utilizar como punto de referencia para cerca y de lejos. Un objeto como la puerta, su escritorio, o otro grande, son señales evidentes del aula y funcionan bien como línea de visión de los alumnos.

9. Pida a una pareja de alumnos que permanezcan de pie cerca y lejos del objeto de punto de referencia. Diga qué alumno estará cerca y cual lejos, pero deje que cada uno decida dónde ponerse.

Explícalo

10. Pida a la pareja de alumnos que ocupen su lugar y pregunte a la clase: ¿Quién está de pie cerca del objeto? ¿Quién está de pie lejos del objeto?

Los alumnos deben de ser capaces de indicar al alumno que está cerca y al que está lejos.

11. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo se puede saber si alguien está cerca o lejos?"

Las respuestas de los alumnos variarán. Algunos alumnos pueden centrarse en el hecho de que estamos usando nuestros ojos para ver la diferencia, pero trate de dirigir a los alumnos al hecho de que se están comparando las posiciones relativas de dos cosas.

12. Ayude a los alumnos a desarrollar su comprensión de cerca y de lejos con las siguientes preguntas.

Q ¿Está cerca porque él es un chico? ¿Está cerca porque ella es una chica?

Q ¿Ella está lejos porque su nombre es [nombre de la alumna]?

Q ¿Él está cerca porque estamos dentro del aula?

Q ¿Dónde le gustaría estar de pie si hubiera algo realmente apestoso en el [objeto de referencia]?

Dime más

13. ¿Qué herramientas se pueden utilizar para la medida de cerca y de lejos?

Los alumnos pueden estar familiarizados con las reglas o cintas métricas. Añada "sensor de movimiento" a la lista.

14. Haga que los alumnos examinan las partes del sensor de movimiento. Llame la atención sobre la pantalla redonda metálica que es el punto de referencia.

Nota: Los alumnos no necesitan saber esto, pero debe ser consciente de que la pantalla de metal es en la parte frontal del sensor de movimiento. El sensor de movimiento no puede detectar donde están los objetos si la pantalla metálica no les está apuntando.

15. Comience la grabación de una serie de datos de posición frente a tiempo (movimiento).


15

16. Mida su posición para demostrar que está de pie a 15 cm (6") delante del sensor de movimiento.

17. Continúe midiendo su posición alejándose del sensor de movimiento y luego volviendo hacia él y deteniéndose.

18. Detener la grabación de datos.

19. Para esta actividad, lo mejor es mostrar sólo una serie de datos a la vez, por lo que si es necesario, oculte las series de datos antes de comenzar con la siguiente.

20. Ayude a un alumno voluntario a que se acerque y aleje de la parte frontal del sensor de movimiento. Puede ser necesario caminar con el alumno para asegurarse de que no pasa fuera del haz del sensor de movimiento.

21. Muestre a los alumnos que el sensor de movimiento mide "cerca" y "lejos". "Lejos" es superior en la gráfica que "cerca".

Añádelo

22. Represente la gráfica de la posición frente al tiempo del alumno voluntario. Haga que la clase mire los datos de la gráfica de movimiento de cerca y lejos (posición). Preguntar:

¿Cómo ayuda la gráfica a mostrar si alguien está cerca o lejos?

Los alumnos deben de ser capaces de mirar la gráfica e indicar los lugares donde la línea es más alta y más baja y relacionar los puntos más altos con el alumno que está lejos del sensor. Ellos deben de ser capaces de indicar los puntos más bajos de la gráfica y relacionarlos con el alumno que está cerca del sensor.

22. Identifique a sus alumnos la parte de la gráfica dónde el alumno voluntario estaba cambiando de posición.

23. Para toda la clase, haga que sus alumnos describen con palabras las partes de la gráfica de posición frente al tiempo.

Por ejemplo: [nombre del alumno] estaba cerca de la parte frontal del sensor de movimiento y luego cambió su posición al caminar lejos del sensor de movimiento hasta que estuvo lejos de la parte frontal del sensor de movimiento.



Introducir una escala de distancias:

1. Para una mayor comprensión por los alumnos de la medida, coloque la regla métrica en el suelo delante del sensor de movimiento.

Cerca y lejos

16 PS-2875D

2. Explique, "En lugar de medir la distancia al sensor como pasos, quiero usar una escala con la que la gente esté de acuerdo."

3. Colóquese a un metro de distancia del sensor de movimiento y diga: "Yo estoy a un metro del sensor de movimiento."

4. Coja el metro de madera y manténgalo al lado del eje Y de la gráfica.

5. Diga a los alumnos, "Utilizamos una escala como una regla métrica para que todos podamos medir de la misma manera."

6. Con la regla en el suelo, deje que los alumnos se turnen para moverse hacia atrás y hacia adelante del sensor de movimiento.

Nota: Recuerde que el sensor de movimiento tiene una distancia mínima a la que puede medir de 15 cm.

Nombre: respuesta clave Cerca y lejos

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Dibuje la gráfica de posición en el cuadro. Etiquete la gráfica usando las palabras CERCA y LEJOS

Nombre algo que esté cerca de usted. _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

escritorio _______________________________________________________

Nombre algo que esté lejos de usted. _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

puerta _________________________________________________________

cerca

lejos


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3. Agua mezclada Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos entienden que la mezcla de agua caliente y fría da como resultado una nueva temperatura que está entre caliente y fría.



Identifican la temperatura de diferentes objetos

Reconocen que la posición de la línea en una gráfica se refiere a la temperatura caliente o fría del objeto

Predicen la temperatura resultante de la mezcla de agua caliente y fría




5 - 10 minutos

Materiales Sistema de recogida de datos Agua helada, aproximadamente a 5 °C, 200 ml Sensor de temperatura Agua caliente, aproximadamente a 40 °C, 200 ml Vasos de papel pequeños (2) Toallas Papel grande o taza de plástico



Llene un pequeño vaso de papel con agua caliente y otro con agua helada.

Configure su sistema de adquisición de datos para medir la temperatura del agua caliente y fría.

Agua mezclada

20 PS-2875D


2. Conecte el sensor de temperatura al sistema de adquisición de datos.

3. Represente la temperatura en el eje Y de una gráfica, con el tiempo en el eje X.

4. Configure el sistemas de adquisición de datos a la escala de temperatura que sea más familiar para sus alumnos.

5. Ajuste la escala de la gráfica para la mejor representación del rango de temperaturas que va a medir.

Fondo

La mayoría de los alumnos sólo estarán familiarizados con una escala de temperatura. Utilice para la actividad la escala que le sea más familiar a sus alumnos.

Temperatura: una medida de la energía interna

Todos los objetos del universo tienen algo de energía interna. Esta energía interna se debe a la energía del movimiento aleatorio de las partículas de un objeto (átomos o moléculas). La energía asociada al movimiento se llama energía cinética, mientras que la energía asociada con la posición se llama energía potencial. La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas en una sustancia.

Escalas de temperatura

En los Estados Unidos, la temperatura se mide habitualmente utilizando la escala Fahrenheit. En esta escala, el punto de congelación del agua a nivel del mar es de 32 grados y el punto de ebullición del agua es de 212 grados. En otros lugares se utiliza la escala métrica o Celsius para medir la temperatura. Esta es también la escala de temperatura de uso frecuente en la ciencia. Esta escala es denominada a veces como escala centígrada porque hay 100 grados entre el punto de congelación y el punto de ebullición del agua a nivel del mar. En la escala Celsius, 0 grados se define como el punto de congelación del agua y 100 grados como el punto de ebullición.

Los científicos también usan la escala Kelvin para medir la temperatura. En esta escala, el agua se congela a 273 grados, por lo que 273 Kelvin se refiere a la misma temperatura que 0 grados Celsius. Una diferencia de temperatura de 1 grado es la misma en las escalas Kelvin y Celsius, pero 1,8 veces la diferencia de 1 grado Fahrenheit.

¿Cómo de fría puede llegar a ser?

Cero en la escala Kelvin (-273 grados Celsius) se conoce como el cero absoluto. Es un punto teórico en el que las moléculas y los átomos tienen energía cinética cero y nunca se ha alcanzado en los experimentos de laboratorio. Actualmente, los científicos pueden alcanzar temperaturas bajas de aproximadamente una-mil millonésima de grado por encima del cero absoluto.

La energía fluye de calentador a enfriador

La energía se transfiere entre los objetos como calor. Esta energía se transfiere porque un objeto está a una temperatura más elevada que el otro. Si dos objetos a diferentes temperaturas están en contacto uno con otro, la energía se transferirá del objeto más caliente al más frío el objeto


21

hasta que ambos alcancen a la misma temperatura. El punto en el cual cada objeto está a la misma temperatura se conoce como "punto de equilibrio".

Cuando un pastel sale del horno y se coloca en una encimera para enfriarse, el pastel caliente transfiere calor al aire y a la encimera con la que está en contacto hasta que todos alcancen la misma temperatura. Cuando se mezcla agua fría y caliente, la energía se transfiere del agua caliente al agua fría hasta que ambas estén a la misma temperatura. Esto es similar a la forma en que cambiamos la temperatura de una habitación mediante la mezcla de aire caliente y frío.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Hay una casilla junto a cada paso. ( ) Si le resulta útil, haga una marca de verificación en la casilla después de completar ese paso.

Pregunta dirigida

¿Qué sucede cuando se juntan una cosa caliente y una cosa fría?

Empezar

1. Disponga dos vasos pequeños de papel llenos de agua caliente y fría.

2. Formule a los alumnos las siguientes preguntas:

Q ¿Cuál de los vasos tiene el agua FRÍA?

Q ¿Cómo se sabe en qué vaso está el agua fría?

Q ¿Cuál de los vasos tiene el agua CALIENTE?

Q ¿Cómo se sabe en qué vaso está el agua caliente?

Q Si ha visto una olla llena de agua en el fuego en la cocina, ¿puede decir mirandola si el agua está fría o caliente?

Q Cuando toma un baño, ¿cómo se asegura de que el agua no esté demasiado caliente o demasiado fría?

Vamos a explorar

3. Haga que los alumnos se turnen poniendo sus dedos en el agua helada y en el agua caliente.

Anime a los alumnos a tener al mismo tiempo un dedo en el agua fría y un dedo de la otra mano en el agua caliente, para que puedan sentir la diferencia.

Mantenga las toallas a mano para ayudar a los alumnos a que se sequen las manos.

Explícalo

4. Pregunte a los alumnos:

Agua mezclada

22 PS-2875D

¿Qué cosas están frías? ¿Qué cosas están calientes?

Las respuestas de los alumnos variarán. Las cosas frías pueden incluir hielo, nieve, nevera o aire de un acondicionador de aire. Los elementos calientes podrían incluir estufas, fuego, cacao o el sol.

¿Cómo saber si algo está caliente o frío?

Las respuestas de los alumnos variarán. En primer lugar, sentimos el calor y frío al tacto, pero podemos ver el vapor saliendo de agua caliente.

¿Cómo cree que se puede calentar algo?

Las respuestas de los alumnos variarán. Pueden sugerir colocar el objeto en contacto con algo más caliente, o colocar el objeto cerca de algo que irradie calor, como un calentador u hoguera.

Dime más

5. Pregunte: "¿Qué herramientas se pueden utilizar para medir calor o frío?"

Los termómetros o sensores de temperatura

6. Haga que los alumnos examinen el sensor de temperatura.

7. Comience la grabación de una serie de datos de temperatura.

8 Inserte el sensor de temperatura en el vaso con agua helada para medir la temperatura. Deje que la gráfica de temperatura baje tanto como sea posible (20-40 segundos).

9. Mueva el sensor de temperatura al vaso de agua caliente. Mida la temperatura del agua caliente. Deje que la gráfica de temperatura suba tanto como sea posible.

10. Ayude a los alumnos a observar que "caliente" está más alto en el gráfico que "frío".

11. Mezcle el agua caliente y el agua fría en un vaso grande. Pida a los alumnos predecir lo que pasará con el agua.

12. Pida a los alumnos predecir donde se mostrará la línea de la gráfica ascendente al colocar el sensor de temperatura en el vaso de agua mezclada.

13. Coloque el sensor de temperatura en el vaso grande que contiene el agua mezclada. Deje que la gráfica de temperatura alcance una temperatura estable.


Añádelo

15. Haga que los alumnos vean la gráfica de los datos de temperatura caliente, fría y cálida. Pregúnteles, "¿Cómo ayuda la gráfica a mostrarnos si algo está caliente o frío o en el medio?"


23

Los alumnos deben ser capaces de observar a gráfica e indicar el lugar donde la línea es más alta y más bajo y relacionar los puntos más altos para el agua caliente. Deben de ser capaces de indicar los puntos más bajos de la gráfica y relacionarlos con el agua fría.

16. Pregunte a los alumnos: "¿Qué pasa cuando se mezcla una cosa caliente y una cosa fría juntas?"

La temperatura resultante está en algún lugar entre las dos temperaturas de partida.

17. Haga que los alumnos completen la hoja de respuesta del alumno, que copien la gráfica de la temperatura y añadan las palabras "caliente", "fría" y "templada" en los lugares correctos.


Continúe con la actividad mediante el desarrollo de la idea de una escala de temperatura.


2. Retire el sensor de temperatura del agua mezclada, séquelo rápidamente y déjelo midiendo la temperatura ambiente.


4. Tenga en cuenta la diferencia entre la temperatura del agua mezclada y la de ambiente e identifique la temperatura ambiente como "templada" (no demasiado caliente no demasiado fría).

5. Haga las siguientes preguntas:

¿Cómo llamamos a algo que es más caliente que la habitación, pero no caliente?

Caliente

¿Cómo llamamos a algo que es más frío que la habitación, pero no del todo frío?

Frío

6. Explique que ellos han creado su propia escala de temperatura.

7. Dibuje un termómetro y añada la nueva escala iniciando en la parte inferior con "frío" y subiendo el termómetro con "frío", "templado" y "caliente".

8. Pida a sus alumnos que identifiquen los elementos de la habitación que estarán en cada rango de temperatura y que los añadan a su dibujo.

Agua mezclada

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Dibuje la gráfica de la temperatura para mostrar fría, caliente y templada.

Escriba caliente, fría y templada en la gráfica de la temperatura.

¿Qué se obtiene cuando se mezcla caliente y fría? ________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

Templada ______________________________________________________________________

Fría

Cali

Mezclad


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4. Luz y Oscuridad Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos determinan cómo la luz se relaciona con lo que ven.



Observan cómo la presencia y ausencia de luz afectan lo que ven

Observan el nivel de luz de una fuente de luz frente a la luz reflejada por una superficie




5 - 10 minutos

Materiales Sistema de recogida de datos Cable de extensión del sensor Sensor de luz Tiras de papel de embalar, 2,5 cm x 8 cm (1" x 3")

de diferentes colores, 1 por alumno1 1 Cada alumno debe de tener una tira de papel de embalar para que haya una gran variedad de colores dentro del aula.

Luz y oscuridad

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Configure su sistema de adquisición de datos para la medida de la luz.


2. Conecte el sensor de luz al sistema de adquisición de datos.

3. Represente la intensidad de la luz en el eje Y de una gráfica y el tiempo en el eje X.

Fondo

Luz - Parte del espectro electromagnético

El espectro electromagnético representa el rango de las ondas que pueden viajar a través del espacio vacío a la velocidad de la luz (aproximadamente 300.000 kilómetros/segundo). Las ondas electromagnéticas, como se les llama, llevan energía y pueden comportarse como ondas mientras viajan, pero son emitidas y absorbidas en forma de partículas. El espectro, o la variedad, de las ondas incluye las ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Cuanto menor es la frecuencia de una onda electromagnética, mayor es su longitud de onda. Cada color de la luz visible tiene una única longitud de onda. El color de la longitud de onda más larga es el rojo, mientras que la longitud de onda más corta pertenece a violeta.

La luz del sol es una forma de onda electromagnética. Se compone de varios tipos de ondas que nuestros ojos y cuerpos pueden distinguir. Vemos la luz visible, sentimos el calor de la luz infrarroja en nuestra piel y tratamos de evitar el daño en nuestra pie de la luz ultravioleta.

Explicación del sensor de luz

La "herramienta de medida de la luz y oscuridad", o sensor de luz, mide la intensidad de luz percibida por nuestros ojos. La intensidad de luz se mide en unidades llamadas lux (abreviado "lx"). El sensor de luz tiene una pequeña abertura, o apertura, rodeada por un tubo negro corto. Los rayos de luz deben brillar a través de esta abertura para que su intensidad sea medida. Esta estructura es análoga a la del iris de los ojos, ya que admite la luz.

El sensor de luz es como nuestros ojos

Tanto el sensor de luz como nuestros ojos deben tener luz que entre en ellos con el fin de "ver". Si la apertura del sensor de luz está tapada, por ejemplo con un dedo, no "ve" la luz. Una gráfica de la intensidad de la luz mostrará intensidad cero hasta que se retire el dedo de la abertura. Del mismo modo, nuestros ojos no pueden percibir la forma o el color sin una cierta cantidad de luz entrando a través del iris y golpeando la retina en la parte posterior del ojo.


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Pregunta dirigida

¿Cómo se relaciona la luz con lo que vemos?

Empezar

1. Oscurecer la habitación o entrar en un armario. En la oscuridad, que cada alumno tenga una tira de papel de color o un palito de madera de color.

Nota: Asegúrese de que los alumnos no vean las tiras de papel o los palitos antes de estar en la oscuridad.

Consejo de profesor: Para los mejores resultados, esta parte de la actividad tiene que ser llevado a cabo en un entorno muy oscuro. Explique a los alumnos antes de tiempo cómo se oscurecerá la habitación o que estarán yendo a una habitación oscura como un guardarropa o armario. Usted puede incluso querer practicar en la oscuridad, por lo que cuando haga la actividad, la atención de los alumnos puede ser enfocada en buscar el color de su papel y no en la novedad de estar en la oscuridad.

2. Pida a los alumnos que digan de qué color es su tira de papel o su palillo.

Vamos a explorar

3. Después de encender la luz, pida a los alumnos de nuevo que digan el color de su tira de papel o palillo.

Los alumnos deben descubrir el color de su papel o palito.

4. Siga las reacciones de los alumnos a su experiencia:

Q ¿De qué color dijiste que era tu papel o palito cuando estábamos en la oscuridad?

Q ¿De qué color dijiste que era cuando las luces se encendieron de nuevo?

Q ¿Crees que tu papel (o palito de madera) cambió de color o era el mismo color todo el tiempo?

Q ¿Podrías decir de qué color era realmente cuando estaba oscuro?

5. Anime a los alumnos a comparar sus resultados de color en la oscuridad con sus resultados a la luz.

Explícalo

6. Recoja las tiras de papel para tenerlas disponibles para otra clase.

Luz y oscuridad

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7. Afirme que la presencia de la luz ha permitido ver el color claro y pregunte a los alumnos:

Q ¿De dónde viene la luz?

Q ¿A dónde va la luz?

Q ¿Puede la luz pasar a través de las cosas?

Q ¿Es más fácil ver las cosas en la luz o en la oscuridad?

8. Pida a los alumnos que piensen en ejemplos de cuando alguien en su familia ha tenido dificultad para ver algo en la oscuridad.

9. Pregunte a los alumnos donde sería más fácil encontrar un juguete perdido:

Q ¿Bajo su cama o en el medio de la habitación?

Q ¿En el exterior de día o en el exterior de noche?

Q ¿En la oscuridad con una linterna o sin una linterna?

10. Pregunte a los alumnos: "Cuando alumbra con una linterna a algo la luz viaja en línea recta desde la linterna, de modo que vuelve la luz a sus ojos para que pueda ver el objeto?"

Una parte de la luz se refleja de vuelta a su ojo.

Dime más

11. Pregunte a los alumnos: "¿Qué herramienta puede utilizarse para medir la luz y la oscuridad?"

Se puede usar un sensor de luz para medir la intensidad de la luz.

12. Haga que los alumnos examinan las partes de la herramienta de medida de luz y oscuridad (sensor de luz).

13. Muestre a los alumnos el "ojo" de la herramienta de medida de luz y oscuridad y explique que puede "ver" luz y oscuridad. Cuando la luz entra en el "ojo" de la herramienta, puede ver. La luz es mayor en la gráfica y la oscuridad es más baja en la gráfica.

Nota: Si está utilizando un sensor múltiple (MultiMeasure®) de temperatura/nivel de sonido/luz, indique a los alumnos que el tubo de plástico negro es donde se encuentra el "ojo".

14. Comience la grabación de una serie de datos de intensidad de luz en función del tiempo. Haga que un alumno voluntario use su mano o dedo para cubrir y descubrir el "ojo" de la herramienta de medida de luz y oscuridad.

15. Ajuste la escala de la gráfica para ver claramente la gama de intensidades en su habitación.


29

16. Pregunte a la clase que diga cuando el "ojo" de la herramienta está "abierto" y cuando está "cerrado", al cubrir y descubrir el sensor el voluntario el sensor de luz.

17. Pregunte a los alumnos,

Si cubrimos el sensor de luz (cerrar el ojo), ¿cuánta luz entrar en él?

No está entrando nada de la luz en el sensor. Señale la gráfica para afirmar que la luz no se está midiendo.

Así que cuando decimos que algo es oscuro, ¿qué significa esto?

No hay presencia de luz.

18. Dirija el sensor de luz directamente hacia la luz de la habitación.

19. Recuerde a sus alumnos que la luz va directamente de la luz de la habitación hacia el sensor de luz.

20. Dirija el sensor de luz hacia una superficie en la habitación y haga las siguientes preguntas:

¿Es la luz de la superficie mayor o menor que la proveniente de la de la habitación?

La intensidad de la luz será mucho menor. Ayude a sus alumnos a que entiendan que emayor en la gráfica significa más luz.

¿De dónde viene originalmente la luz de la superficie?

La luz se refleja de la luz de la habitación.

21. Detenga la grabación de los datos.

Añádelo

22. Pida a los alumnos que vean los datos de la gráfica de la luz y oscidad y pregunte,

¿Cómo ayuda la gráfica a mostrarnos cuando se abrió y cerró el "ojo"? ¿Cómo nos ayuda la gráfica a saber cuando fue luz y oscuridad?

Los alumnos deben de ser capaces de mirar la gráfica e indicar los lugares donde la línea es más alta y más baja y relacionar que los puntos más altos del "ojo" son al abrirse y ver la luz. Deben de ser capaces de indicar los puntos bajos de la gráfica y relacionarlos con el "ojo" que al cerrarse no ve ninguna luz, u oscuridad.

23. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo se relaciona la luz con lo que vemos?"

La luz es necesaria para poder ver. Lo que vemos es la luz que llega a nuestros ojos, reflejada de un objeto, Si no hay luz, no podemos ver.


Luz y oscuridad

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Ayude a sus alumnos a entender mejor la utilidad de los sensores y "detectores" al hacer las investigaciones científicas con las siguientes preguntas:

Q ¿Cómo puede utilizarse el sensor de luz para ver en lugares donde no podemos llegar?

Q ¿Cómo podría ser esto útil para nosotros?

Q ¿Podemos utilizar el sensor de luz para averiguar si la luz se apaga en una nevera cuando se cierra la puerta?

Otra de las actividades que pueden ayudar a los alumnos a entender cómo la luz se refleja es disponer de una pelota y una linterna en el cuarto oscuro. Sostenga la pelota y haga que un alumno la ilumine por un lado para que la mitad de la pelota se ilumine. Recuérdesle cómo se ve la luna en el cielo por la noche. Haga que el alumno con la linterna se mueven lentamente alrededor de la pelota. La luz del sol (la linterna) golpea la luna y se refleja hacia nosotros, así que sólo vemos las partes que están reflejando la luz del sol.

Nombre Actividades con los sensores PASCO

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¿Qué necesitamos para ver las cosas? _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

luz _________________________________________________________________________________

¿Qué hay cuando no hay luz? _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

oscuridad ____________________________________________________________________________

¿Qué utilizamos para ver la luz? _________________________________________________________________________________________

..................................................................................................................................................................

nuestros ojos _________________________________________________________________________


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5. Exploración de las temperaturas Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos entienden que toda la materia tiene la propiedad observable de la temperatura y que la temperatura es una medida de cómo de caliente o frío está algo al compararlo con una escala estándar.


Comprender que la temperatura es una propiedad medible de la materia, los estudiantes:

Exploran los cambios de temperatura mediante el uso de gráficas y medidores para medir la temperatura

Sospechan qué lugares en el aula y en los alrededores de la escuela serán cálidos y cuáles serán frescos

Comprueban las conjeturas con un sensor de temperatura

Comparan la gama de lugares cálidos y frescos dentro y fuera

Requisito Tiempo Preparación del maestro 15 minutos

Actividad 30 minutos

Hoja de respuesta de los estudiantes

15 minutos

Materiales

Para demostración del profesor: Sistema móvil de adquisición de datos Medidor de papel 2 Sensor de temperatura Termómetro de papel escalado (se puede escribir

sobre él) Bolsa con ropa1 Termómetro, oral Termómetro grande al aire libre 1Debe incluir ropa para clima caliente y frío. 2Consulte la sección Preparación para la sencilla construcción del metro.

Por grupo de alumnos: Sistema móvil de adquisición de datos1 Sensor de temperatura1 1El número de sistemas móviles de adquisición de datos y sensores de temperatura dependerá del tamaño de los grupos.

Exploración de la temperaturas

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La seguridad Añadir esta importante medida de seguridad a sus procedimientos normales de aula:

Se ha de tener cuidado de no alterar el medio ambiente.


Construcción del medidor de papel

Use papel de construcción o placas de papel y un sujetador de papel para construir el metro como se muestra a continuación.

Para jardín de infancia, no ponga números, pero ponga marcas en puntos espaciados uniformemente alrededor del metro.

Para primer grado, utilice la escala Fahrenheit, escribiendo números enteros en el rango de 0 °F a 100 °F, contado en decenas.

Construcción del termómetro de papel

Use papel de construcción o papel de estraza para construir el termómetro mostrado a continuación.


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Los números no son necesarias; esto es sólo para dar un contexto cualitativo de alta y baja temperatura.

Configure el sistema de adquisición de datos para visualizar las temperaturas del agua helada y tibia durante la parte de la actividad de "Dime mas":


2. Conecte el sensor de temperatura al sistema de adquisición de datos.

3. Exhibición de la temperatura en una pantalla del medidor.


5. Ajuste la escala de la gráfica para la mejor representación del rango de temperaturas que va a medir.

6. Configure las pantallas del sistema de adquisición de datos a la escala de la temperatura que sea más familiar para sus alumnos.

7. Ajuste la velocidad de muestreo de 1 Hz.

8. Si el aula tiene un sistema de proyección y desea visualizar la gráfica y el metro a toda la clase a la vez, siga su procedimiento habitual del aula para conectar su sistema de adquisición de datos al sistema de proyección. Necesitará el programa adecuado en su ordenador para su sistema de adquisición de datos.


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Fondo

Los niños muy pequeños pueden distinguir entre "más frío" y "mas caliente." Si sus alumnos no están familiarizados con el término "temperatura", puede empezar un debate con las comparaciones entre cómo se sienten cuando están en la sombra frente a estar de pie bajo el sol y cómo se sienten cuando se calientan mientras juegan en el patio o cuando están acostados en un suelo frío.

Los alumnos piensan a menudo que un abrigo genera calor cuando están fuera en el frío. En realidad, el abrigo proporciona un aislante entre el calor emitido su cuerpo y la temperatura variable de aire exterior. Esta actividad se centra en la medida de la temperatura del aire en diferentes lugares

El aire es un gas y tiene todas las propiedades de la materia atribuidas a sólidos y líquidos. La propiedad en que se centra esta actividad es la temperatura. La temperatura del aire es una medida de la cantidad de energía térmica en el aire. La energía térmica se añade al aire directamente por el sol e indirectamente por la re-radiación de energía térmica desde la superficie de la Tierra, una vez que ha sido calentada por el sol. La energía térmica en un aire local se reduce cuando una masa de aire de menor temperatura se mezcla con ella.

Como el calor siempre fluye desde un objeto caliente a uno más frío, cuando una masa de aire frío se mezcla con una masa de aire caliente, la masa de aire caliente se enfría y baja la temperatura. (El viento es la causa de la mezcla de masas de aire).

Subida o bajada de la temperatura

El trabajo se realiza para subir o bajar la temperatura de una habitación. Lo interiores y hornos añaden aire caliente al aula y el calor de los cuerpos de la gente también añade energía térmica. La energía térmica se reduce en el aire del aula por la adición de aire frío del aire acondicionado y por el flujo de aire caliente del exterior del aula a través de las ventanas abiertas.

Medida de la temperatura, no del calor

El sensor de temperatura no mide directamente la energía térmica; el sensor mide cómo de caliente o frío está el aire con respecto a un estándar. La temperatura cambiará en el termómetro o sensor hasta que el aire y el sensor alcancen el "equilibrio térmico". En este punto, la energía calorífica deja transferirse entre el sensor y la materia que se está midiendo. El sensor muestra la temperatura del punto de equilibrio.

Tenga cuidado de distinguir entre calor y temperatura. Cuando se utiliza un termómetro para medir la temperatura del cuerpo o del aire, lo que se está midiendo es el equilibrio térmico. Guíe a los jóvenes alumnos para que digan que están midiendo la temperatura, no el calor.


Preguntas Conducir

¿El aire tiene una temperatura?

¿Es diferente la temperatura del aire en diferentes lugares?


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Empezar

1. Pida a los alumnos que expliquen cómo se sienten en un día caluroso y qué tipo de actividades les gusta hacer en un día caluroso. Tenga la misma conversación sobre un día frío.

2. Utilice preguntas como las siguientes para introducir las palabras "cálido" y "fresco" y que los alumnos ordenen "frío", "fresco" y "cálido" y "caliente"

Q ¿A veces siente una especie de calor pero no demasiado calor? Esta sensación se llama "cálida".

Q ¿Dónde se ha sentido cálido pero no demasiado caliente?

Q ¿Prefieres estar caliente o caliente?

Q ¿A veces siente no demasiado frío, pero sólo un poco de frío? Este sentimiento se llama "fresco".

Q ¿Dónde ha sentido fresco pero no frío?

Q ¿Prefieres estar fresco o frío?

3. Tenga una bolsa que contenga varias piezas de ropa apropiada para los días fríos y días calurosos. Los productos pueden ser un traje de baño, un chubasquero, un sombrero y una bufanda, guantes, camiseta, pantalones cortos, pantalones de chándal.

4. Saque una por una las piezas de ropa de la bolsa y muestrelas a la clase.

Al sacar cada artículo, pedir a los alumnos que digan si usarían el elemento en un día frío o en un día caluroso.

Q Si se tratara de un día caluroso fuera, ¿te sentirías frío o caliente?

Q Si se tratara de un día frío en el exterior, ¿te sentirías frío o caliente?

5. A continuación, pida a los alumnos que piensen en el aire del interior del aula.

Q ¿El aire del aula es frío o caliente?

Q ¿Qué hay en el aula que hace que se sienta frío o calor?

Consejo de profesor: Conduzca comentarios de los alumnos sobre el hecho de que el aire en el aula no está directamente sobre la luz solar, por lo que se mantiene fresco. Los alumnos puede que quieran hablar de hornos y aparatos de aire acondicionado.

6. Comience un debate sobre formas de medir la temperatura

Pregunte a los alumnos si han estado enfermos y se sentían demasiado calientes o demasiado fríos.

Pregunte si los padres les ha tenido que tomar la temperatura. Haga que los alumnos describan cómo sus padres les tomaron su temperatura.


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7. Muéstreles un termómetro oral y describa la forma en que el líquido rojo (alcohol) dentro del termómetro se mueve más en la escala si tienen una temperatura alta.

8. Muestre a los alumnos un gran termómetro de papel, como el dibujo de abajo y muéstreles cómo el líquido rojo podría subir o bajar.

9. Explique a los alumnos que la temperatura es la forma en que medimos el calor o frío de los objetos, o del aire.

10. Explique que podemos medir la temperatura de muchas cosas para averiguar qué calientes o frías están. Utilice preguntas como las siguientes para recordar a los alumnos las medidas de temperatura en sus vidas:

Q ¿Tus padres miden la temperatura de un pavo en el horno? (Use un contexto familiar apropiado.)

Q ¿Tienes un termómetro fuera en tu terraza para medir la temperatura exterior del aire?

Nota: Algunos alumnos no estarán familiarizados con cualquiera de estas herramientas de medida, pero algunos estarán muy familiarizado con este tipo de experiencias. Permita que compartan sus experiencias en beneficio de todos.

11. Muestre a los alumnos un gran termómetro de exterior (del tipo circular). Además, tenga el medidor de papel que pueda manipular.


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12. Utilizando el termómetro y el metro, pida a los alumnos que demuestren qué tan alto sería el líquido rojo o dónde señalaría la aguja si fuera un día frío o un día caluroso.

a. Para el jardín de infancia, esto será sólo una comparación inferior-superior.

b. Para el primer grado, suscitar la idea de que 30 °F es un día para abrigos, bufandas y guantes y 100 °F sería un día para trajes de baño y natación.

Vamos a explorar

13. Demostrar cómo la temperatura de los registros del sensor con una línea en el gráfico y un puntero en el medidor.

a. Inicie el registro de los datos.

b. Humedezca la punta del sensor de temperatura y luego agítelo en el aire y muestre a los alumnos cómo la línea en el gráfico cae y la flecha del medidor se mueve a la izquierda.

c. Caliente el sensor en la palma de su mano y muestre cómo la línea en la gráfica sube y se estabiliza y cómo el puntero del medidor se mueve a la derecha.

d. Repita este proceso varias veces, y pregunte a los alumnos que le expliquen cómo está midiendo el sensor la temperatura.

El sensor mide como de caliente o frío está el aire con respecto a un estándar. La temperatura cambiará en el termómetro o sensor hasta que el aire y el sensor alcancen el "equilibrio térmico".

e. Pregunte en qué parte del gráfico la temperatura es más fría y dónde es más caliente. Haga las mismas preguntas para el medidor.

Los alumnos deben entender que si la línea desciende en el gráfico, la temperatura que se mide es algo más fresco. También deben saber que si la aguja se mueve hacia la izquierda en un medidor, significa más fresco.

f. Detenga la grabación de los datos.

14. Comparen juntos las temperaturas alrededor del aula.


40 PS-2875D

a. Comience a grabar los datos de temperatura.

b. Como grupo, predecir dónde estará la temperatura del aula más caliente (o fría).

c. Después de cada predicción, vaya a esa ubicación y sostenga el sensor de temperatura en el lugar durante unos segundos.

d. Muestre los resultados a los alumnos y deje que ellos decidan si su predicción fue apoyada o no por los datos.

e. Detenga la grabación de los datos.

15. Haga que sus alumnos se separen en grupos más pequeños y asegúrese de que cada líder de grupo tiene un sistema móvil de adquisición de datos y un sensor de temperatura.

a. Anime a cada grupo de alumnos a pensar en lugares que pueden ser emparejados con otra ubicación para la comparación. Por ejemplo, tome lecturas de la temperatura del suelo y del techo de una habitación.

b. Haga que cada grupo de alumnos inicie el registro de los datos.

c. Envíe a cada grupo de alumnos a los lugares que hayan elegido medir.

d. Después de que los alumnos hayan regresado, pídales que dejen de recopilar datos.

16. Deje a cada grupo de alumnos un momento para determinar a partir de sus datos, qué ubicación fue la más cálida y cual la más fresca.

17. Haga que cada grupo comparta sus resultados por turnos, haciendo las siguientes preguntas.

Q ¿Cuál es la temperatura más cálida que has encontrado?

Q ¿Por qué crees que estaba tan caliente?

Q ¿Cuál fue la temperatura más fría?

Q ¿Por qué era más fría?

Explícalo

18. Juntarse de nuevo como una clase para el debate. ¿Había una gran diferencia entre su punto más caliente y más frío, o hubo una pequeña diferencia?

Los alumnos probablemente se darán cuenta de que sólo había una pequeña diferencia entre los más cálidos y los mas frescos del aula, ya que la temperatura del aire en un aula está controlada.

19. ¿Qué hace calentarse a la temperatura del aire?

Las respuestas pueden variar. Los alumnos dirán que si están bajo cubierta, a la luz del sol a través de una ventana, o junto a un conducto de aire caliente, estarán más calientes.

20. ¿Qué hace enfriarse a la temperatura del aire?


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Las respuestas pueden variar. Los alumnos dirán que estar en el interior es más fesco que estar al sol; señalarán al aire acondicionado o el ventilador, o mencionarán el suelo frío si no está cubierto. También pueden señalar a una ventana abierta.

21. ¿Cómo crees que la temperatura exterior se comparará con las temperaturas interiores?

Los alumnos de jardín de infancia pueden describir las diferencias entre más caliente o más frío. El primer grado pueden predecir un valor en grados Fahrenheit.

Dime más

22. Haga que sus líderes de grupo preparan el sistema móvil de adquisición de datos ocultando cualquier serie anterior de datos.

23. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo podemos medir temperaturas cálidas y frías afuera?"

Anime a los alumnos a que expliquen cómo van a usar su sensor de temperatura en el exterior y van a explorar la temperatura del aire en diferentes lugares, tal como lo hicieron en el interior. Escuche el uso de palabras de acción y el simple orden de los pasos.

24. Para obtener un buen procedimiento, pregunte a los alumnos:

Q ¿Qué vas a hacer en primer lugar?

Q ¿Cuándo vas a pulsar el botón de inicio?

Nota: El objetivo es ayudar a los alumnos a que planifiquen lo que van a hacer antes de hacerlo y expliquen con palabras lo que van a hacer.

25. Pida a los alumnos predecir dónde creen que la temperatura del aire será más cálida ¿La más fresco?

Q ¿Dónde quieres tomar la temperatura?

Consejo de profesor: Limite a dos o tres lugares la medida de la temperatura a cada grupo de alumnos.

Q ¿Cómo de caliente o frío crees que estará?

Q ¿Qué es lo que hará que sea más caliente o frío?

26. Los alumnos del grupo de nuevo con un ayudante como líder del grupo, tendrán planeado para cada grupo los lugares del exterior donde irán para medir la temperatura.

a. Haga que cada grupo comience la grabación de los datos de temperatura.

b. Envíe a los grupos fuera a su primera ubicación.

c. Los líderes de grupo deberán permitir que el sensor se ajuste a la temperatura de cada lugar antes de pasar a la siguiente.

d. Haga que los grupos vayan a cada lugar que eligieron para medir la temperatura.

e. Detenga la grabación de los datos y vuelva al aula.

27. Cada grupo debe mirar la línea de la gráfica para discutir lo siguiente.


42 PS-2875D

Q ¿Dónde subió la temperatura una gran cantidad?

Q ¿Qué hizo que la temperatura subiera en esos lugares?

Q ¿Dónde bajó la temperatura una gran cantidad?

Q ¿Qué hizo que la temperatura bajara en esos lugares?

28. Vaya de nuevo juntos como clase y deje que cada grupo comparta sus datos.

Añádelo

29. Pida a los alumnos que comparen las temperaturas exteriores con las interiores.

Q Para el jardín de infancia: ¿Las temperaturas exteriores cambian mucho o poco?

Q Para el primer grado: ¿Cuál fue tu temperatura exterior mas alta? ¿Cuál fue tu temperatura exterior mas baja?

30. Determine los lugares más calientes fuera y los mas fríos y resumaló con los alumnos qué hace que estos lugares sena fríos y calientes.

31. Repase lo que hizo la línea en la gráfica cuando la temperatura fue muy caliente.

La línea subió en la gráfica cuando la temperatura fue caliente.

32. Debata lo que hizo la línea en la gráfica cuando la temperatura fue la más fría.

La línea bajó en la gráfica cuando la temperatura medida fue algo mas fría.

33. Compare los lugares de los diferentes grupos y trate de encontrar los lugares más cálidos y más fríos en general. ¿Puede ver la clase cualquier patrón en los valores? ¿Qué hizo a ciertas áreas estar mas cálidas o más frías?


Q ¿El aire tiene una temperatura?

Q ¿Es diferente la temperatura del aire en diferentes lugares?



Pregunte a sus alumnos qué es lo más frío que se les ocurre. Las respuestas pueden variar, pero diríjalas hacia temperaturas como una ventisca o el congelador de su casa, lo que sea más apropiado. Pregúnteles qué sucede cuando ponemos agua en estas condiciones. Pruebe lo siguiente:

1. Configure su sistema de adquisición de datos para grabe una muestra por minuto.


43

2. Coloque la punta del sensor en un recipiente con agua y registre la temperatura del agua durante la toda la noche.

3. Muestre la gráfica a sus alumnos al día siguiente.

4. Repita la grabación de datos la noche siguiente con el contenedor de agua en un congelador. Traiga los datos y un bloque de hielo para sus alumnos lo vean.

Nombre: respuesta clave Explorando las temperaturas

44 PS-2875D

Para temperaturas interiores Rodee con un círculo las imágenes que muestren dónde la temperatura será tibia o caliente.

Las respuestas variarán en función de sus condiciones locales

Para temperaturas exteriores

Dibuja líneas para conectar los dibujos con las palabras. Coloree el termómetro para que coincida con las palabras.

En un lugar oscuro

En un pasillo

Cerca de la ventana

Bajo un escritorio

Bajo un sombrero

De pie frente al aire

Cerca de un ventilador

Cerca de un calentador

Cerca de una lámpara

Nombre: respuesta clave Explorando las temperaturas

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Frío

Frío

Caliente

Caliente

Las respuestas variarán en función de sus condiciones locales


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6. Caliente y frío Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos reconocen que una de las propiedades observables de los objetos es la temperatura y que esta propiedad puede medirse mediante un sensor de temperatura o un termómetro.



Observe la temperatura de diferentes objetos

Clasifique los materiales como fríos o calientes




5 - 10 minutos

Materiales

Para demostración del profesor: Sistema de recogida de datos Cubitos de hielo (varios1), para el contenedor de

agua fría Sensor de temperatura Botellas de plástico de agua o refresco, varios,1

llenas Cubos o recipientes para el agua1 (2) con agua caliente (no más caliente de 30 °C u Toallas 86 °F), bien tapado2 1El tamaño de los cubos, el número de cubitos de hielo y número de botellas dependerá del tamaño de la clase y el número de alumnos que desee mantener

simultáneamente. 2La botellas recicladas de agua de 500 ml, con etiquetas quitadas, funcionan bien para esta actividad.



Coloque el hielo en un cubo y botellas de agua caliente en otro cubo.

Caliente y frío

48 PS-2875D

Configure el sistema de adquisición de datos para la visualización de las temperaturas del hielo y agua tibia durante la parte de la actividad "Dime mas":

a. Iniciar una nueva actividad en el sistema de recolección de datos.

b. Conecte el sensor de temperatura al sistema de adquisición de datos.

c. Represente la temperatura en el eje Y de una gráfica, con el tiempo en el eje X.

d. Configure el sistemas de adquisición de datos a la escala de temperatura que sea más familiar para sus alumnos.

e. Ajuste la escala de la gráfica para representar mejor el rango de temperaturas que va a medir.

Fondo

La mayoría de los alumnos sólo estarán familiarizados con una escala de temperatura. Utilice para la actividad la escala que le sea más familiar a sus alumnos.

Temperatura: una medida de la energía interna

Todos los objetos del universo tienen algo de energía interna. Esta energía interna se debe a la energía del movimiento aleatorio de las partículas de un objeto (átomos o moléculas). También se debe a la energía resultante de la fuerza con la que una partícula está unida a las partículas circundantes. La energía asociada al movimiento se llama energía cinética, mientras que la energía asociada con la unión se llama energía potencial. La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas en una sustancia.

Escalas de temperatura

En los Estados Unidos, la temperatura se mide habitualmente utilizando la escala Fahrenheit. En esta escala, el punto de congelación del agua es de 32 grados y su punto de ebullición es 212 grados. En otros lugares se utiliza la escala métrica o Celsius para medir la temperatura. Esta es también la escala de temperatura de uso frecuente en la ciencia. Esta escala es denominada a veces como escala centígrada porque hay 100 grados entre el punto de congelación y el punto de ebullición del agua a nivel del mar. En la escala Celsius, 0 grados se define como el punto de congelación del agua y 100 grados como el punto de ebullición.

Los científicos también usan la escala Kelvin para medir la temperatura. En esta escala, el agua se congela a 273 grados, por lo que 273 Kelvin se refiere a la misma temperatura que 0 grados Celsius. Una diferencia de temperatura de 1 grado Celsius es lo mismo que 1 Kelvin, pero 1,8 veces la diferencia de 1 grado Fahrenheit.

¿Cómo de fría puede llegar a ser?

Cero en la escala Kelvin (-273 grados Celsius) se conoce como el cero absoluto. Es un punto teórico en el que las moléculas y los átomos tienen energía cinética cero y nunca se ha alcanzado en los experimentos de laboratorio. Los científicos actualmente pueden lograr bajas temperaturas de alrededor de una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto. A estas temperaturas tan bajas la materia puede comportarse de forma extraña. Por ejemplo, los metales pueden conducir la electricidad sin resistencia (superconductividad) y el helio líquido puede fluir sin viscosidad (superfluidez).


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La energía fluye de calentador a enfriador

La energía se transfiere entre los objetos como calor. Esta energía se transfiere porque un objeto está a una temperatura más elevada que el otro. Calentar en sí no fluye, ni enfría; el calor es la energía "en movimiento". Si dos objetos a diferentes temperaturas están en contacto uno con otro, la energía se transferirá del objeto más caliente al más frío el objeto hasta que ambos alcancen a la misma temperatura. El punto en el cual cada objeto está a la misma temperatura se conoce como "punto de equilibrio".

Actividad con respuesta clave y consejos del profesor Hay una casilla junto a cada paso. ( ) Si le resulta útil, coloque una marca de verificación en la casilla después de completar ese paso.

Preguntas Conducir

¿Qué queremos decir cuando decimos "caliente" y "frío?"

¿Cómo decimos si algo está caliente o frío?

Empezar

1. Establecer un contenedor o cubo con cubitos que puedan verl loa alumnos.

2. Coja un cubo de hielo y reaccione como si estuviera templado o incluso caliente. Exagere todos sus movimientos.

Siga las reacciones de los alumnos a su comportamiento con preguntas tales como:

Q ¿Crees que los cubitos de hielo están calientes?

Q ¿Qué te hace pensar que un cubito de hielo esté caliente?

Haga que los alumnos apuntan al contenedor que creen que tiene los objetos o materiales que están fríos. Haga preguntas como:

Q ¿Están frías estas cosas porque son brillantes?

Q ¿Están frías porque son claras o se ve a través de ellas?

Q ¿Están frías porque saben como el agua?

Vamos a explorar

3. Haga que los alumnos se turnan para coger y mantener un cubito de hielo y una botella de agua caliente en sus manos.

Anime a los alumnos para que mantengan un cubito de hielo en una mano y luego una botella de agua caliente en la misma mano antes de mantenerla en la otra mano. Les puede parecer a los alumnos que la botella de agua tiene dos temperaturas diferentes.

Nota: No todos los alumnos pueden estar dispuestos a mantener un cubito de hielo.

Caliente y frío

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Consejos de profesor: Tenga toallas a mano para ayudar a los alumnos a que se sequen sus manos después de mantener el cubito de hielo.

4. Pida a los alumnos que repartan los cubitos de hielo y las botellas de agua en dos grupos, frío y caliente.

Explícalo


Q ¿Qué cosas están frías?

Q ¿Qué cosas están calientes?

Q ¿Cómo saber si algo está caliente o frío?

6. ¿Qué piensas...?

Q ¿Está caliente porque está hecho de agua?

Q ¿Está caliente porque está mojado?

Q ¿Está frío porque tiene esta forma?

Q ¿Hay una de esas cosas que no le gustaría llevar puesto en la parte posterior de la camisa?

Dime más

7. Pregunte: "¿Qué herramienta se puede utilizar para medir el calor o el frío?"

Termómetro o sensor de temperatura

8. Haga que los alumnos examinen el sensor de temperatura.


10. Introduzca el sensor en el cubo con hielo para medir la temperatura de los cubitos de hielo. Deje que la gráfica de temperatura baje tanto como sea posible.

11. Mueva el sensor de temperatura en el cubo de las botellas de agua caliente. Mida la temperatura del agua caliente de las botellas: Abra el tapón de una de las botellas e introduzca el sensor de temperatura en su interior.

12. Deje que la gráfica de temperatura suba tanto como sea posible.

13. Ayude a los alumnos a observar que "caliente" está más alto en el gráfico que "frío".


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Añádelo


Q ¿Qué queremos decir cuando decimos "caliente" y "frío?"

Q ¿Cómo decimos si algo está caliente o frío?

15. Haga que los alumnos vean la gráfica de los datos de temperatura caliente y fría. Pregúnteles cómo la gráfica nos ayudó a ver si algo está caliente o frío.

Los alumnos deben ser capaces de observar a gráfica e indicar el lugar donde la línea es más alta y más bajo y relacionar los puntos más altos para el agua caliente. Deben de ser capaces de indicar los puntos más bajos en la gráfica y relacionarlos con el hielo.



Deje que sus alumnos midan la temperatura alrededor del aula. Pídales que coloquen el sensor de temperatura en su axila para comparar su temperatura con la temperatura del aula. La idea es conseguir que se familiaricen en expresar la temperatura como un número y con la visión de la gama de temperaturas asociadas con los objetos de su entorno.

1. Visualización de la temperatura en una pantalla de dígitos.

2. Cambie las unidades de la temperatura si es necesario.

Nota: El sensor de temperatura no es para uso interno.

Nombre: respuesta clave Actividades con los sensores PASCO

52 PS-2875D

¿Cuál de ellos está caliente? (rodee con un círculo) ¿Cuál está frío? (rodee con un círculo)

Dibuje y etiquete el gráfico de calor y frío.

Fría

Calit


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7. Instrumentos meteorológicos Niveles de Grado Recomendado: K - 1

Objetivos

Los alumnos desarrollan el lenguaje para describir las condiciones meteorológicas y observan las medidas utilizadas para determinar las condiciones meteorológicas.



Observan y describen el clima que a través de su ventana.

Comparan el tiempo que ven un día con el siguiente




5 - 10 minutos

Materiales Sistema móvil de adquisición de datos1 Hoja Sensor meteorológico Pluma Cable de extensión del sensor 砻ק ק融砻קק1911קק 融קק1911קקLa seguridad Siga todas las prácticas estándar de la clase.


Configure su sistema de adquisición de datos para la medición del tiempo.


2. Conecte el sensor meteorológico al sistema de adquisición de datos.


4. Cambie las unidades de los datos de temperatura a las unidades que sean más apropiadas para sus alumnos.

Instrumentos meteorológicos

54 PS-2875D

Fondo

¿El tiempo o el clima?

El tiempo es el término utilizado para describir las condiciones atmosféricas en un momento dado. Estas condiciones incluyen la temperatura, la humedad y el viento. Como promedio durante varias décadas, los patrones del clima experimentado en una región conforman el clima de esa región. Cuando pensamos en el clima de una región, a menudo pensamos acerca de la temperatura y precipitación que podemos esperar en una particular estación.

La humedad y precipitación

La humedad en el aire en forma de vapor de agua es lo que causa la precipitación. La humedad se refiere a la cantidad de vapor de agua en el aire. Los meteorólogos, o los científicos del clima, pueden hablar de humedad absoluta o relativa. La humedad absoluta es la masa de vapor de agua en un volumen dado de aire. El aire puede mantener sólo una cierta cantidad de vapor de agua. El aire frío puede contener menos vapor de agua que el aire caliente.

La humedad relativa es la cantidad de vapor de agua en el aire en comparación con la cantidad máxima que puede contener a una temperatura dada. La humedad relativa se expresa generalmente como un porcentaje.

Cuando el aire húmedo se enfría a medida que asciende, forma las nubes. La lluvia, nieve, granizo y aguanieve provienen de nubes que se forman de la humedad que se ha elevado, enfriado hasta su punto de rocío y condensado. Diminutas gotas de las nubes son tan ligeras que pueden tardar hasta 48 horas en caer un kilómetro (1.000 metros o unos 3.300 pies). Se evaporan antes de llegar a la superficie terrestre. Sin embargo, las pequeñas gotas de agua pueden agruparse o fusionarse, en gotas lo suficientemente pesadas como para caer hasta la superficie de la Tierra. La lluvia, nieve, granizo y aguanieve se conocen colectivamente como la precipitación.

Viento

El viento sopla porque hay regiones de diferentes presiones en la atmósfera. Estas diferencias de presión existen vertical y horizontalmente y son el resultado del desigual calentamiento de la atmósfera por el sol. Se puede estar familiarizado con la ráfaga del "viento" que acompaña la apertura de una lata de café sellada al vacío, o una lata de pelotas nuevas de tenis. La presión en el recipiente es menor que la presión en la atmósfera circundante de la habitación, por lo que el aire de la habitación se precipita en el recipiente. Del mismo modo, se puede experimentar el "viento" producido por un globo inflado al que se deja desinflar. El aire dentro del globo está a una presión mayor que la atmósfera circundante de la habitación, por lo que se precipita en la habitación.

En la superficie de la Tierra, el viento fluye hacia las zonas de menor presión y lejos de las zonas de mayor presión. Por lo general, sólo se llama viento a los flujos de aire horizontales.

Temperatura

Hay tres formas principales de cómo se enfría el aire. El calor absorbido del sol por la Tierra durante el día se irradia en la noche, por lo que la tierra, el agua y el aire se vuelven más frescos. El iire se enfría a medida que asciende porque se expande. La expansión se produce porque la presión disminuye con la altitud. Se puede haber notado esto alguna vez al abrir una bolsa de patatas fritas en un avión. La bolsa contiene aire desde la fábrica donde se envasaron las patatas fritas, que está a una presión más alta que la presión de la cabina del avión. La expansión del


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aire debido a una disminución en la presión requiere que el aire haga el trabajo, utilizando algo de su energía y el enfriándose en el proceso. El aire también se enfría cuando entra en contacto con una superficie más fría. La humedad en el aire puede condensarse en las superficies frías en forma de rocío o escarcha.

Sensor meteorológico

El sensor meteorológico permite a los alumnos recopilar y observar seis mediciones clave: temperatura, presión barométrica, humedad relativa y absoluta, punto de rocío y altitud. Se puede utilizar para tomar una lectura de corriente o para controlar el tiempo durante un período prolongado de tiempo, tal como días o semanas. Si se va a controlar el clima con tiempo y dejar el sensor al aire libre, será necesario protegerlo de la humedad o de sumergirse en agua. Para ejemplos e ideas de cómo construir y operar una estación meteorológica, consulte la actividad Estación Meteorológica (Grados 4-5) de este manual.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Cada paso tiene una caja al lado de ella. ( ) Si le resulta conveniente, después de completar un paso o responder a una pregunta, marque ese paso.

Pregunta dirigida

¿Cómo describimos el clima?

Empezar

1. Cante o lea el siguiente poema a los alumnos:

Al igual que una hoja o una pluma

Al igual que una hoja o una pluma

En el viento, mucho viento,

vamos a girar en torno a él.

Y todos se hunden juntos.

Anónimo

Nota: Si le gusta cantar con sus alumnos, componga una melodía para este poema y enseñe a la clase la canción. En la línea de "Y todos se hunden juntos" todo el mundo se hunde o cae al unísono. Al mismo tiempo, deje caer la hoja y pluma.


Q ¿Qué sucede con una hoja o una pluma en tiempo ventoso?

Q ¿Qué sucede con las gotas de lluvia y los copos de nieve?

Q ¿Se caen?

Q ¿Caen a veces de lado?


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Consejo de profesor: Acepte todas las respuestas. Ayude a los alumnos a describir lo que han visto o experimentado durante el tiempo ventoso o tormentoso. Si los alumnos han visto un rayo u oído un trueno, pueden hablar de estos acontecimientos en este momento. Si vive en un área que experimenta un tiempo severo como huracanes o tornados, los alumnos pueden hablar de estos fenómenos meteorológicos.

Vamos a explorar

3. Mire fuera de las ventanas del aula, o salga al patio para observar el tiempo actual.

4. Pregunte a los alumnos que describan cómo es el tiempo de hoy.

Dependiendo del tiempo típico en su área, los alumnos pueden estar familiarizados con los términos utilizados para describir ciertas condiciones tales como "humedad". Pueden usar las palabras que han oído en casa, incluyendo húmedo, bochornoso... Esta es una oportunidad para que pueda evaluar los conocimientos previos de los alumnos sobre el tiempo y el lenguaje que utilizan para describirlo.

Explícalo

5. Regrese a sus posiciones habituales de clase.

6. Conduzca a sus alumnos hacia un debate para describir el clima con las siguientes preguntas:

Q ¿Hay viento hoy?

Q ¿Hay lluvia o nieve hoy?

Q ¿Hoy el tiempo es cálido o frío?

Q ¿Está soleado o nublado?

Si hay viento, pida a los estudiantes:

Q ¿Dónde ira una hoja si la dejamos caer?

Q ¿Qué nos dice esto acerca de la dirección de dónde proviene el viento?

Q ¿Es el viento lo suficientemente fuerte como para hacer volar una pluma? ¿Qué tal una chaqueta o una mochila?

Si hay lluvia o nieve, pregunte a los alumnos:

Q ¿De dónde vienen esas gotas de lluvia o copos de nieve? ¿Hay nubes?

Q ¿Qué sucede con las gotas de lluvia o copos de nieve al caer al suelo?

Q ¿Cómo se ve de diferente hoy el patio de recreo, de un día soleado?

7. Guíe a los alumnos en un debate sobre cómo la lluvia produce superficies mojadas y forma charcos en algunos lugares y cómo los copos de nieve se acumulan y se vuelven más profundos si no se funden.

8. Pida a los alumnos que describan cómo su juego es diferente cuando el tiempo es lluvioso o con nieve de cuando hace sol.


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9. Compare el tiempo que está experimentando actualmente con un día que tuvo un tiempo muy diferente.

10. Discuta lo rápido que puede cambiar el tiempo, con las siguientes preguntas:

Q ¿Alguna vez has despertado en un día soleado, pero ha llovido a la hora del almuerzo?

Q ¿Alguna vez has visto una semana de lluvia seguida de una semana de cielos despejados y soleado?

Q ¿Haa tenido niebla temprano por la mañana y se ha ido a mitad de la mañana?

11. Tómese un momento para debatir los cambios debidos a las estaciones:

Q ¿Cómo es la hora del almuerzo en el verano en comparación con la hora del almuerzo en el invierno?

Q ¿Es el tiempo en la primavera diferente al del otoño?

Dime más

12. ¿Qué herramientas pueden utilizarse para medir el tiempo que vemos y sentimos hoy? ¿Cuál es la temperatura de hoy? ¿Cómo podemos medir la temperatura?

13. Haga que los alumnos examinen el sensor meteorológico. Muéstreles las ranuras en el extremo y explique que el aire puede entrar dentro de la herramienta de modo que su temperatura puede medirse.

Nota: Aunque el sensor mide la presión barométrica, humedad absoluta, humedad relativa, punto de rocío y altitud relativa, además de la temperatura, lo más probable es que los alumnos no tengan experiencia con estos conceptos o medidas.

14. Comience la grabación de una serie de datos meteorológicos, y muestre una gráfica de la temperatura en función del tiempo.

15. Mida la temperatura del aire en el interior del aula y luego al aire libre.

16. Si hay una diferencia notable entre las temperaturas interior y exterior, ayude a los alumnos a comparar las medidas de la temperatura del aire.

El sensor meteorológico mide la temperatura Muestre a los alumnos la gráfica y señale que el aire caliente es más alto en la gráfica que el aire que es más frío.

17. Detenga la grabación de los datos.

Añádelo

18. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo nos muestra la gráfica donde el aire era más cálido y donde era más fresco? ¿Podríamos utilizar esta herramienta para decir de nuevo el tiempo mañana? "


58 PS-2875D

Los alumnos deben de ser capaces de mirar la gráfica y señalar los lugares donde la línea es más alta y más baja y relacionar los puntos más altos con el aire más caliente. Deben de ser capaces de indicar que los puntos más bajos de la gráfica significan aire más frío.

19. Pregunte a los alumnos: "¿Cómo se describe el clima?"

Las respuestas deben de incluir los diversos términos que se han discutido, así como el método de uso del sensor y otras herramientas para obtener datos que ayuden a describir el tiempo.

20. Dependiendo del nivel de su clase, es posible que desee añadir un debate sobre la humedad:

a. Cambie el eje y de la gráfica de la temperatura frente al tiempo por la humedad relativa frente al tiempo para mostrar a sus alumnos la gráfica de la humedad.

b. Deje que sus alumnos sepan que también se puede medir la cantidad de agua en el aire.

21. Pregunte a los alumnos: "¿Por qué crees que estamos interesados en la cantidad de agua en el aire?"

Las respuestas pueden variar; recuerde a sus alumnos el debate de las nubes, la lluvia y la nieve.



Explique por qué hay muchas medidas diferentes que se hacen de las condiciones meteorológicas. Muestre a sus alumnos otra medida del tiempo, como la presión barométrica.

Grabe un conjunto de datos de temperatura durante la noche para mostrar a los alumnos cómo los cambia la temperatura en el tiempo.


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Rodee con un círculo las imágenes que describen el tiempo hoy. Nota: Las respuestas pueden variar dependiendo de las condiciones meteorológicas.

Frío

Moderado

Caliente

Nublado

Soleado

Lloviendo

Nevando

Brumoso

Ventoso

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Grados 2-3


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8. La congelación y fusión del agua Niveles de grado recomendados: 2 - 3

Objetivos

Los alumnos reconocen que el agua puede existir en diferentes formas y puede cambiarse de una forma a otra mediante calentamiento o enfriamiento.



Mida la temperatura de sus manos y la temperatura de un cubito de hielo

Permita que el hielo se derrita en su mano y explicar que el calor de su mano hizo que el hielo se derritiera

Mida la temperatura de un baño con agua de sal de roca y hielo y la del agua corriente

Congele agua a temperatura ambiente, colocándola en un baño de sal de roca con hielo


Empezar 10 minutos

Vamos a explorar 20 - 30 minutos

Explícalo 15 - 20 minutos

Dime más 20 - 30 minutos

Añádelo 10 minutos

Materiales Sistema de recogida de datos Cuchara Sensor de temperatura Baño de sal de roca con hielo (2-3 por clase)2 Cubitos de hielo, en un pequeño vaso de papel1 Toallas de papel Bolsa de plástico de tamaño bocadillo,

resellable 16,5 cm x Agua, ~ 15 ml

8.25 cm Sistema de proyección (para el maestro solamente)

Cinta Pecho de hielo (por el maestro solamente) 1Los cubitos de hielo deben pesar cada uno aproximadamente 0,5 g o menos. 2Combine la sal de roca, el hielo y el agua en un baño de plástico para crear el baño de sal de roca con hielo.

Congelación y fusión del agua

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Actividad de un vistazo

Empezar

Involucre a los alumnos a hablar de las experiencias que han tenido con el agua de diferentes formas - hielo, agua líquida o vapor.

Vamos a explorar

Haga que los alumnos predigan lo que sucederá con un cubito de hielo cuando se coloca en la palma de la mano.

Los alumnos miden la temperatura de la mano y la temperatura del hielo. Los alumnos describen lo que pasó con el cubito de hielo que se colocó en la mano.

Explícalo

Defina el término fusión y explique que la fusión se produce cuando se añade (suficiente) calor a un objeto.

Explique que el hielo es la forma sólida del agua y existe en ambientes fríos y el agua es la forma líquida de agua que existe en ambientes templados.

Revise el siguiente vocabulario con los alumnos: temperatura, sensor de temperatura, sólido, líquido, fusión y congelación.

Dime más

Haga que los alumnos predigan cómo pueden hacer que el agua se congele. Los alumnos miden la temperatura del agua del baño de sal de roca con hielo y la del agua corriente. Los alumnos describen lo que ocurrió cuando pusieron el agua en el baño de sal de roca con hielo.

Añádelo

Repase con los alumnos las diferentes formas del agua, fusión y congelación.



Vamoa a explorar

Llene una pequeña taza de papel con hielo picado hasta la mitad. Prepare una taza de hielo picado para cada grupo de alumnos. Almacene las tazas en la cubitera hasta que se utilizan.

Dime mas

Prepare 2 o 3 baños de sal de roca y hielo para sus alumnos. Siga los pasos a continuación para preparar cada baño de sal de roca-hielo:

1. Llene una bañera de plástico hasta la mitad con hielo.


65

2. Añada 2 tazas (300 - 400 gramos) de sal de roca al hielo.

3. Añada suficiente agua como para cubrir el hielo.

4. Agite el baño de sal de roca-hielo para disolver la mayor cantidad de la sal como sea posible.

Fondo

Formas de la materia

La materia existe en tres formas principales: sólido, líquido y gaseoso. La forma en que la materia existe depende de la temperatura del ambiente en que se encuentra. Por ejemplo, el agua existe como un sólido (hielo), cuando la temperatura es de 0 °C o menor, como un líquido cuando la temperatura está entre 0 °C y 100 °C y como un gas (vapor), cuando la temperatura es de 100 °C o superior.

Cambio de las formas de la materia

La materia puede cambiar de una a otra forma mediante la adición y eliminación de calor. Fusión es el proceso de la materia que cambia de sólido a líquido y ebullición es el proceso de la materia que cambia de líquido a gas. Tanto fusión como ebullición requieren que se añade calor. Toda la materia se derretirá y hervirá a una temperatura única llamada punto de fusión y punto de ebullición. El agua, por ejemplo, se funde a 0 °C y hierve a 100 °C. En el punto de fusión y de ebullición existen dos formas de la materia de forma simultánea.

La materia también puede cambiar de una a otra eliminado calor (enfriamiento). La congelación es el proceso de la materia que cambia de líquido a sólido y la condensación es el proceso de cambio de gas a líquido. Tanto la congelación como la condensación requieren que se elimine el calor de la materia.

Temperatura y calor

Los términos de calor y la temperatura se utilizan de manera diferente en la conversación diaria de la gente que está en la ciencia. En la conversación diaria, el calor es la cualidad de estar caliente o tener una temperatura alta y la temperatura es una medida de la cantidad de calor presente en un objeto. Las definiciones son muy similares y en muchos casos las palabras se usan indistintamente. Esta actividad crea el marco para que los alumnos entiendan la diferencia científica entre calor y temperatura, pero todavía utiliza las definiciones comunes con las que los alumnos están familiarizados. En términos de desarrollo, los alumnos en edad escolar de primaria no están listos para diferenciar entre el calor y la temperatura.

En ciencia, los términos de calor y temperatura son diferentes. Es necesaria una comprensión de la naturaleza atómica de la materia para entender la diferencia entre el calor y la temperatura. La materia está formada por partículas (átomos o moléculas) que se mueven constantemente. Dado que las partículas se están moviendo tienen energía cinética. La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas en una sustancia. Los objetos calientes contienen partículas que se mueven rápido y por lo tanto tienen altas temperaturas. Los objetos fríos, por otra parte, contienen partículas que se mueven más lentamente y por lo tanto tienen temperaturas más bajas. La temperatura puede medirse fácilmente utilizando un sensor de temperatura o termómetro.


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El calor es la transferencia de energía de un objeto a otro debido a una diferencia en la temperatura. El calor es diferente de la temperatura en dos formas principales. Primero de todo, el calor no se puede medir directamente. El calor se confunde a menudo con la temperatura debido a que los cambios de temperatura se utilizan para medir indirectamente el calor. La segunda diferencia es que un objeto individual no contiene calor. Para la energía a transferir, dos objetos con diferentes temperaturas, deben de estar presentes. La energía del objeto más caliente se transferirá al objeto más frío. Aunque los objetos individuales no contienen calor, contienen energía térmica. La energía térmica es la energía cinética interna total de todas las partículas que forman un objeto.


Preguntas Conducir

Esta actividad investiga las siguientes preguntas:

¿Cuáles son las diferentes formas de agua?

¿Cómo cambia el agua de sólido a líquido y de líquido a sólido de nuevo?

Empezar

1. Mantenga un debate con sus alumnos sobre sus experiencias con las diferentes formas del agua (hielo, agua líquida y vapor de agua o vapor).

Q ¿Dónde encontramos agua?

Q ¿Puede encontrase el agua en diferentes formas (sólido, líquido, gas)?

Q ¿Dónde has visto agua sólida (hielo)?

Q ¿Dónde has visto agua líquida?

Q ¿Existe agua en forma de gas? ¿Cómo lo sabes?

2. Pregunte a sus alumnos si alguna vez han visto agua en la hierba o los parabrisas de los coches de camino a la escuela por la mañana. Explique a los alumnos que este agua se le llama rocío. Pregunte a los alumnos qué sucede con el rocío de la mañana cuando hace mucho frío afuera

En las mañanas muy frías, el rocío se congela en hielo (escarcha).

3. Pregunte a los alumnos, qué sucede con el hielo del césped después de que sale el sol

Cuando sale el sol, calienta la tierra y el hielo (escarcha) se derrite. Si vive en una zona muy fría, donde las heladas pueden permanecer todo el día, asegúrese de dirigir el pensamiento de los alumnos a los tiempos cuando la escarcha se derretirá.

4. Haga que sus alumnos tengan una lluvia de ideas acerca de los cambios de una forma a otra del agua.


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Q ¿Cómo puede cambiar el agua líquida a hielo (agua sólida)?

Q ¿Cómo puede el hielo (agua sólida) transformarse en agua líquida?

Q ¿Cuál es la diferencia entre el agua líquida y el hielo (agua sólida)?

Vamos a explorar

En esta sección los alumnos explorar la fusión.

5. Pregunte a sus alumnos el predecir lo que sucederá con un cubito de hielo cuando se coloca en la palma de la mano. Haga que los alumnos realicen su predicción y expliquen su forma de pensar en la hoja de respuesta del alumno, repuesta 1.

6. Utilice el sistema de proyección de aula para guiar a los alumnos a través de los siguientes pasos para determinar la temperatura de sus manos:

a. Iniciar un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.


c. Cree un indicador digital de temperatura.

d. Comience la grabación de datos

e. Haga que los alumnos coloquen la punta del sensor de temperatura en la palma de su mano.

f. Haga que los alumnos esperen hasta que la temperatura se estabilice (aproximadamente un minuto) y luego detenga la grabación de datos.

6. Haga que los alumnos escriban la temperatura del cubito de hielo en la respuesta del alumno 2.

7. Pregunte a los alumnos si creen que la temperatura del cubito de hielo será mayor que, menor que, o igual a la temperatura de sus mano.

Los alumnos deben predecir que la temperatura será inferior que su mano, porque un cubito de hielo se siente frío.

8. Distribuya un pequeño vaso de papel medio lleno con cubitos de hielo y una toalla de papel a cada alumno.

9. Pida a los alumnos que midan la temperatura de los cubitos de hielo:

a. Comience la grabación de datos

b. Haga que los alumnos sumerjan la punta del sensor de temperatura en el vaso de hielo.

c. Haga que los alumnos esperen hasta que la temperatura se estabilice (aproximadamente un minuto) y luego detenga la grabación de datos.


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10. Haga que los alumnos escriban la temperatura de su mano bajo la respuesta del alumno 2.

11. Dirija a los alumnos a colocar el cubito de hielo en la mano y ver qué pasa.

12. Continúe con los alumnos manteniendo su cubito de hielo hasta que se haya derretido por completo.

13. Como los alumnos tienen el hielo, guielos hacia una discusión para ayudarles a reconocer que existe agua en forma de sólido (hielo) y como líquido (agua).

Q ¿Qué forma de agua es el hielo?

Q ¿Es la forma en que cambia el agua?

Q ¿Qué está sucediendo a tu cubito de hielo?

14. Una vez que el cubito de hielo se ha derretido haga que los alumnos limpien utilizando su toalla de papel.

15. Pida a los alumnos que describan lo que sucedió cuando el cubito de hielo se colocó en su mano bajo la respuesta del alumno a la pregunta 3.

Explícalo

Ayude a sus alumnos a entender que el agua puede existir en diferentes formas dependiendo de la temperatura del medio ambiente dónde está el agua. También ayude a los alumnos a entender que la adición de calor (calentamiento) provoca que el hielo se derrita mientras se eliminar calor (enfriamiento) hace que el agua se congele.

16. Haga que los alumnos revisen lo que sucedió cuando el hielo se colocó en sus manos.

Consejo de profesor: Una forma de hacer que los alumnos opinen es tenerlos dados la vuelta hacia un compañero vecino y escuchar lo que éste dice. Luego, cuando llame a los alumnos, le dirán lo que describió su vecino.

17. Explique a los alumnos que cuando un sólido se transforma en un líquido, a esto se llama fusión. Repase con los alumnos que el hielo es la forma sólida del agua y la forma líquida de agua se llama simplemente agua.

Q ¿Cómo llamamos a la forma líquida de agua?

Q ¿Existe hielo en ambientes que son fríos, cálidos o calientes?

Q ¿Cómo llamamos a la forma líquida de agua?

Q ¿Existe agua líquida en entornos que son fríos, cálidos o calientes?

18. Explique a los alumnos que la adición (suficiente) de calor a un sólido causará que el sólido se derrita. Pida a los alumnos que piensen acerca de dónde vino el calor que causó que sus cubitos de hielo se derritieran.


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El calor proviene de nuestras manos (y del aire). Mire los datos de temperatura de debajo para confirmar esta respuesta.

19. Recuerde a los alumnos que la temperatura es una medida de calidez y frialdad y por lo tanto, se puede utilizar para ayudar a explicar por qué el cubito de hielo se derritió en nuestras manos.

20. Pida a los alumnos que compartan sus datos de temperatura con la clase. A medida que los alumnos comparten la temperatura de su mano y la temperatura del hielo registre los valores en una tabla grande frente a la clase.

Objeto Alumno 1 Alumno 2 Alumno 3 Alumno 4 Alumno 5

Temperatura de la mano: 31,6 °C 33,8 °C 35,6 °C 32,3 °C 34,9 °C

Temperatura de los cubitos de hielo:

1,6 °C 2,0 °C 1,0 °C 1,4 °C 2,4 °C

21. Pregunte a los alumnos cómo es la temperatura de sus manos en comparación con la temperatura del hielo. ¿Cuál estaba más caliente?

La temperatura de la mano es mucho más caliente que la temperatura del hielo. Nuestras manos están más calientes que el hielo.

22. Ayude a los alumnos a que dibujen las siguientes conclusiones:

El hielo es la forma sólida de agua y existe en ambientes fríos.

El agua es la forma líquida de agua y existe en ambientes cálidos.

El calentamiento causa que se produzca la fusión.

En esta actividad, el calor de nuestra mano hizo que el cubito de hielo se derritiera.

23. Ahora mueva a sus alumnos en el concepto de la congelación. Pregunte a los alumnos cómo el agua líquida puede cambiar a sólido (hielo).

Los alumnos pueden sugerir que el agua se congelará si se coloca en un congelador o si se coloca al aire libre en un día de invierno muy frío. Los alumnos deben darse cuenta de que el agua ha de colocarse en un ambiente frío para que se congele.

24. Haga que los alumnos discutan sobre congelación y fusión haciéndoles las siguientes preguntas:

Q ¿Qué es la congelación?

Q ¿Qué es la fusión?

Q ¿En qué se parecen la congelación y la fusión?

Q ¿En qué se diferencian la congelación y la fusión?


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25. Revise las siguientes palabras de vocabulario con sus alumnos. Relacionar cada una de las palabras del vocabulario con la actividad de fusión del cubito de hielo que los alumnos completaron.

Temperatura Una medida de calor y frío

Sensor de temperatura Una herramienta electrónica que se utiliza para medir la temperatura

Sólido Una forma de materia con forma definida y volumen (ejemplo: hielo)

Líquido Una forma de la materia que toma la forma de su recipiente y tiene un volumen definido

Fusión Cambio de sólido a líquido

Congelación Cambio de líquido a sólido

Dime más

En esta sección los alumnos exploran la congelación. En esta sección, se necesitarán 2 o 3 baños de una mezcla de sal de roca y hielo, que compartirán los alumnos.

26. Pregunte a sus alumnos el predecir cómo pueden hacer para que se congele el agua. Haga que los alumnos registren sus respuestas y expliquen su forma de pensar en la hoja de respuesta del alumno, respuesta 4.

27. Muestre a los alumnos el baño de hielo-sal de roca y explíqueles que la adición de sal al agua de hielo hace que el agua sea mucho más fría que una mezcla normal de hielo y agua. Explique a sus alumnos que en los viejos tiempo se utilizó el método de la adición de sal de roca al hielo para hacer helados.

28. Pida a los alumnos que miden la temperatura del baño de sal de roca con hielo. Guíelos a través de este proceso según sea necesario:



c. (1,2)

d. Comience la grabación de datos

e. Haga que los alumnos sumerjan la punta del sensor de temperatura en el baño de sal de roca con hielo.

f. Haga que los estudiantes esperan hasta que la temperatura se estabilice (aproximadamente un minuto) y luego detener la grabación de datos.

29. Diga a los alumnos que escriban la temperatura del baño de sal de roca-hielo en la respuesta del alumno 5.


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30. Haga que los alumnos viertan una cucharada de agua en un bolsa de plástico de tamaño de bocadillo, con cierre hermético.

31. Conduzca a los alumnos a que tomen la lectura de la temperatura del agua de la bolsa. Guíelos a través de este proceso según sea necesario.

32. Diga a los alumnos que escriban la temperatura del agua en la respuesta del alumno 5.

33. Haga que los alumnos se aseguren de que su bolsa de plástico está completamente sellada y luego pídales que escriban su nombre en un trozo de cinta adhesiva y que utilicen ese pedazo de cinta para asegurar su bolsa de agua a la bañera de modo que el agua de la bolsa esté completamente sumergida en la mezcla de sal de roca-hielo.

34. Llevará entre 10 y 15 minutos para el agua de los alumnos se congele. Durante este tiempo guie a los alumnos a través de un debate sobre lo que esperan que suceda y por qué. Los alumnos deben ser capaces de explicar que la temperatura del baño de sal de roca-hielo.

Q ¿Crees que el baño de sal de roca-hielo es lo suficientemente frío para congelar el agua de tu bolsa? ¿Por qué o por qué no?

Q ¿Qué forma de agua hay en la bolsa?

Q ¿Qué forma de agua puedes esperar que se forme si el agua está lo suficientemente fría?

Q ¿Está añadiendo o eliminando calor del agua de tu bolsa el baño de hielo-sal de roca? ¿Cómo lo sabes?

35. Después de 10 minutos, compruebe las bolsas de agua. Una vez que el agua se haya congelado haga que los alumnos retiren sus bolsas del baño de sal de roca-hielo.

36. Deje a los alumnos unos minutos para observar el hielo que se ha formado.

37. Haga que los alumnos describan lo que le pasó a la bolsa de agua que se colocó en el baño de sal de roca-hielo.

Añádelo

Repase con los alumnos lo que han aprendido durante esta actividad.

38. Repase lo que los alumnos han aprendido haciendo que respondan a las siguientes preguntas:

Q ¿Cuáles son las dos formas del agua?

Q ¿Cuándo existe agua en forma de sólido?

Q ¿Cuándo existe agua como un líquido?

Q ¿Qué es la fusión?


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Q ¿Qué causa la fusión?

Q ¿Qué es la congelación?

Q ¿Qué causa la congelación?


Haga que los alumnos continúen su exploración de la fusión y congelación haciendo helado o polos de hielo.

Haga que los alumnos pongan a prueba si la masa de agua cambia cuando se congela o se derrite. Los alumnos deben encontrar que el agua sólida y líquida tiene la misma masa.

Incorpore la tercera forma de materia, los gases, haciendo que los alumnos exploren la ebullición y la evaporación. Haga que los alumnos investiguen lo que ocurre cuando el agua se deja en un recipiente abierto frente a un recipiente cerrado.

Haga que los alumnos utilicen un sistema móvil de adquisición de datos para encontrar la temperatura del agua en las fuentes y sumideros de agua potable de la escuela.

Nombre: respuesta clave Congelación y fusión del agua

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1. ¿Qué le pasará a un cubito de hielo cuando se coloca en la mano? Oscurezca el círculo de la mejor respuesta. Ⓐ El cubito se derretirá.

Ⓑ El cubito se congelará.

Ⓒ No le pasará nada al cubito de hielo. Explique lo que piensa: Debido a que el hielo se calienta en la mano. ______________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

2. Registre los datos de temperatura:

Temperatura de la mano:

Temperatura del cubito de hielo:

3. Describa qué ocurrió cuando colocó un cubito de hielo en la mano. El cubo de hielo se derritió lentamente. ___________________________________

El cubo de hielo enfrió mi mano. _________________________________________

_________________________________________________________________________________________

1,4 °C

34,2 °C

Nombre: respuesta clave Congelación y fusión del agua

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4. ¿Cómo puede congelar el agua líquida? Rodee con un círculo la mejor respuesta. Ⓐ Añada calor al líquido (caliéntelo)

Ⓑ Elimine el calor del líquido (enfríelo)

Ⓒ El agua líquida no es capaz de congelarse Explique lo que piensa: Quiero enfriar el agua. ________________________________________________

________________________________________________________________________________________

5. Registre los datos de temperatura: Temperatura del baño de hielo-sal de roca:

Temperatura del agua:

6. Describa lo que ocurrió cuando la bolsa de agua se colocó en el baño de sal de roca-hielo. El agua de la bolsa se convirtió en hielo. __________________________________

________________________________________________________________________________________

-3.7 °C

22,5 C


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9. Conservación de la Materia Dosificación de grado: 2-3

Objetivos

Los estudiantes determinan que el peso de un objeto entero es la misma que la suma del peso de cada parte que constituye el objeto entero. A través de esta actividad, los estudiantes

Aprender que la mayoría de las cosas se componen de piezas

Observe propiedades de la materia, como el tamaño, el peso y la forma



Clasifica objetos por peso (objetos de luz frente a objetos pesados)

Use un sensor de fuerza para representar gráficamente el peso de distintos objetos

Comparar el peso de toda la linterna para el peso de todas las piezas de la linterna

Requisitos de tiempo Preparación del maestro 10 - 15 minutos

Empezar 15 - 20 minutos

Vamos a explorar 20 -30 minutos


Dime más 20 - 30 minutos

Añádelo 15 - 20 minutos

Materiales Sistema de proyección (para el maestro

solamente) Objetos de diferentes pesos, 1 5 libras (4) 1

Sistema de recogida de datos Linterna (que contiene pilas de tipo D) Sensor de fuerza, con gancho unido Objeto hecha de piezas, de 1 a 5 libras2 Bolsa, para unir a la fuerza del gancho del

sensor

1Los objetos podrían ser un libro de texto, botella de agua, gran caja de lápices de colores, peso de la mano, una naranja, un martillo, y otros. 2Las ideas incluyen una mochila de estudiante, una caja de comida, un gran tornillo con una tuerca y arandela adjunta, caja de herramientas, y otros.

Conservación de la Materia

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Empezar

Discuta con los estudiantes el significado del término "peso" por tener los estudiantes clasifican objetos tan pesados (menos peso) y más pesado (más de peso).

Discuta cómo se mide el peso e introducir el sensor de fuerza como una herramienta que se utiliza para medir el peso.

Como clase explorar cómo se utiliza el sensor de fuerza e interpretar datos gráficos que se recoge mediante el sensor de fuerza.

Vamos a explorar

Pida a los estudiantes para identificar y enumerar tantas partes de una linterna como pueden. Pida a los estudiantes a hacer una predicción sobre cómo el peso de una linterna se compara con el peso

de todas las piezas de la linterna. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus predicciones usando un sensor de fuerza (que mide el

peso). Para ello, los estudiantes graficar el peso (fuerza) de toda la linterna y entonces el peso (fuerza) de todas las partes de la linterna.

Explícalo

Explicar el peso términos, entero, partes, y la fuerza (peso) del sensor. Revisar el significado de los datos que se recogen en la sección Explorar del Let. Explique a los estudiantes que los científicos tienen que probar una idea muchas veces antes de que sea

aceptada como una teoría científica o la ley. Entonces probar el peso de un todo y sus partes usando otro objeto.

Dime más

Los estudiantes son asignados un objeto adicional que se hace de las piezas para explorar (como una mochila llena, una caja de almuerzo, o una caja de herramientas).

Los estudiantes registran el objeto que están poniendo a prueba, las piezas que se hace de, y una predicción de cómo se comparará el peso entre todo el objeto y las partes del objeto.

Los estudiantes utilizan el sensor de fuerza para determinar el peso de todo el objeto y el objeto roto en pedazos. Graban sus resultados y escribir una conclusión sobre lo que han aprendido.

Añádelo

Los estudiantes comparten los resultados y conclusiones de la sección más Dime con el resto de la clase. Los estudiantes discuten lo que han aprendido sobre peso, objetos enteros y partes de objetos.

Seguridad Siga todas las prácticas estándar de la clase.



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1. Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar un gráfico de la fuerza, tire positivo frente Tiempo:

a. Inicio de un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.

b. Conecte el sensor de fuerza a su sistema de recopilación de datos.

c. Crear un gráfico de la fuerza, tire positivo en el eje Y y el tiempo en el eje x.

d. Fuerza se visualiza en unidades de newtons. Opcionalmente, cambie las unidades de fuerza a libras.

Nota: Saliendo de la medida de fuerza en newtons se traducirá en un mayor número (y números más enteros) que pueden ser más fácil para los estudiantes a entender al mostrar a los estudiantes que la suma de las partes es igual a la totalidad.

e. Carreras de grabación Práctica de datos.

f. Práctica ocultar series de datos.

2. La práctica de conectar el sistema de recolección de datos en el sistema de proyección en el aula y la proyección de los datos que grabar en frente de la clase.

Fondo

Wholes frente Piezas (Conservación de la Materia)

La ley de la conservación de los estados de materia de que la materia no puede ser creada o destruida durante cualquier cambio físico o químico (la ley de la conservación de la materia no se aplica a las reacciones nucleares, donde la materia se pueden cambiar a la energía). Por lo tanto, cuando un objeto se divide en sus partes, el peso de todo el objeto es igual a la suma del peso de cada parte. Este es un concepto importante para los estudiantes a desarrollar, ya que los prepara para la comprensión de la ley de conservación de la materia a nivel atómico en las reacciones químicas y cambios físicos en los grados posteriores. Esta es también una gran manera de ayudar a los estudiantes a entender que casi todas las cosas se componen de partes que conducirán a la idea de que algunas cosas se componen de partes que son demasiado pequeñas para verlas sin aumento.

Peso (frente a misa)

¿Cuál es la masa, y cómo se relaciona con el peso? Si mantiene una sandía con el brazo extendido y sacudes, le resultará más difícil de sacudir que si estuviera sosteniendo un globo inflado. Esto sería cierto si estuviera de pie en la Tierra, en la Luna, o en el espacio lejos de cualquier planeta o estrella. La masa es la cantidad de materia en un objeto. En lenguaje cotidiano común a menudo escuchamos el peso y la masa términos utilizados indistintamente. Sin embargo, para los científicos, el peso es la fuerza de la gravedad sobre cualquier objeto con masa. Cuanto más masiva es un objeto, más se pesa. En esta actividad, "pesadez" es en realidad "peso".

En esta actividad, el peso término se utiliza en lugar de la masa porque la masa no se entiende generalmente por los estudiantes de segundo y tercer grado. Presentación de la masa plazo demasiado pronto puede causar que los estudiantes confunden la masa plazo con masiva que puede conducir a ideas erróneas entre los términos masa y tamaño.


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Sensor de Fuerza Explicación

El sensor mide la fuerza empuja y tira. En esta actividad, donde se utiliza para encontrar el peso de los objetos, que mide la fuerza de la gravedad en cada objeto. El peso es lo que llamamos este tirón. Es por eso que a veces se oyen referencias a que una persona "pesa menos en la Luna", que en la Tierra. La luna es más pequeño y tiene menos tirón gravitacional sobre los objetos debido a esto. La propiedad que no cambia es la masa. Si viajara a la Luna, su masa seguiría siendo la misma, pero la gravedad tiraría de usted hacia abajo con menos fuerza.

Actividad con respuesta clave y consejos del profesor Hay una caja ( ) al lado de cada paso. Si le resulta útil, coloque una marca de verificación en el cuadro después de completar ese paso.

Pregunta dirigida

Esta actividad investiga la siguiente pregunta:

¿Cómo funciona el peso de un objeto entero en comparación con el peso de las partes de ese objeto?

Empezar

1. Proporcionar a cada grupo de alumnos con cuatro objetos de diferentes pesos entre 1 y 5 libras (como un libro de texto, una pieza de fruta, un martillo, y una caja de lápices de colores). Haga que los estudiantes clasifican los objetos como la luz (peso) o pesado.

2. Pregunte a los estudiantes cómo se decidió que los objetos eran ligeros (peso) y que los objetos eran pesados.

3. Explique a los estudiantes que los objetos pesados tienen una gran cantidad de objetos de peso y de luz tienen menos peso. A continuación, pedir a los estudiantes cómo puede medir el peso.

Peso se puede medir con una escala o un equilibrio (como una báscula de baño o un saldo de tres brazos).

4. Explique a los estudiantes que un sensor de fuerza, como un equilibrio o una escala, se puede utilizar para medir el peso. Mostrar los estudiantes el sensor de fuerza y cómo puede ser utilizado para comparar el peso de diferentes objetos.

a. Proyecte un gráfico de la fuerza, tire positivo en la eje y y la hora en la eje x en el frente de la sala.

b. Pida a un alumno mantenga pulsado el sensor de fuerza con una bolsa que se le atribuye.

c. Haga que el estudiante pulse el botón de cero en el sensor de fuerza.

Cero


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d. Añadir un objeto los estudiantes clasificados como "luz" a la bolsa. Luego recoger datos durante 30 segundos.

e. Explique a los estudiantes que el eje x está midiendo la fuerza (peso) del objeto y el estado del peso (con unidades) del objeto que se mide. Luego pida a los estudiantes:

Q ¿Dónde le espera la gráfica de un objeto que pesa más (es más pesado) para estar en esta gráfica?

Q ¿Dónde se puede esperar la gráfica de un objeto que pesa menos (es más ligero) para estar en esta gráfica?

Q ¿Dónde se puede esperar la gráfica de un objeto que tiene el mismo peso para estar en esta gráfica?

Consejo de profesor: Si proyecta en una pizarra, escriba el nombre del objeto en su gráfica y luego escribir más peso encima, menos peso a continuación, y el mismo peso al lado de la línea.

f. Retire el objeto de la bolsa y sostener un objeto que los estudiantes clasificados como "pesado" y pedir al estudiante para predecir si el gráfico estará por encima o por debajo del primer objeto a prueba.

g. Añadir el objeto a la bolsa y luego recoger una serie de datos durante unos 30 segundos.

h. Discuta los resultados con los estudiantes pidiendo a los estudiantes:

Q ¿Fue correcta nuestra conjetura?

Q ¿El objeto 2 tienen más peso o menos peso que el objeto 1? Cómo lo sabes?

yo. Pida a los estudiantes a predecir qué objeto es más claro que tanto y recoger una serie de datos para determinar si eran correctas o no.

Los datos de la muestra:


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Ligeros y pesados objetos

Vamos a explorar

5. Diga a los estudiantes que muchos objetos se componen de piezas. Haga que los estudiantes eligen un objeto que se compone de las piezas y la lista de piezas.

6. Muestre a los estudiantes una linterna y pídales que identifiquen como muchas partes de la linterna como puedan.

Una linterna se compone de un caso, el interruptor, foco de luz, baterías, lente, y la tapa.

7. Pregunte a los estudiantes si o no tomar la linterna cambia además su peso. Haga que los estudiantes círculo su predicción y explican su forma de pensar en la hoja de respuesta de los estudiantes con los números de respuesta de los estudiantes 1 y 2.

8. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus predicciones usando el sensor de fuerza. Guía a los estudiantes a través de los siguientes pasos:

a. Encienda el sistema de recopilación de datos e iniciar un nuevo experimento.

b. Conecte un sensor de fuerza al sistema de recolección de datos.

c. Crear un gráfico de la fuerza, tire positivo en la eje y y la hora en la eje x.

d. Colocar una bolsa en el gancho del sensor de fuerza.

e. Pulse el botón de cero en el sensor de fuerza.

f. Coloque la linterna dentro de la bolsa.

g. Recopilar datos durante 60 segundos.

h. Retire la linterna de la bolsa.

i. Tome la tapa de la linterna y retire las pilas.

j. Coloque la tapa de la linterna en la bolsa.


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k. Comience a recoger datos.

l. Ajuste la escala de un gráfico

m. Después de 20 segundos, coloque suavemente el caso de la linterna en la bolsa.

Consejo de profesor: Si una objeto se deja caer en la bolsa de la gráfica se alza debido a la aceleración con la que el objeto golpea la bolsa.

n. Espere 20 segundos más, y luego colocar suavemente las baterías en la bolsa.

o. Después de 60 segundos, deje de recopilación de datos.

p. Guarde el experimento

9. Haga que los estudiantes copien la Fuerza (peso) frente gráfico Tiempo que recogen en virtud de estudiante número de respuesta 3.

10. Discuta los resultados con los estudiantes haciendo las siguientes preguntas:

Q ¿Cuál fue el peso de toda su linterna?

Q Fue el peso de todas las piezas juntas más que, menos que, o igual a toda la linterna? Cómo lo sabes?

Q ¿Por qué la gráfica con las partes de la linterna parece pasos?

11. Haga que los estudiantes escriban sus conclusiones acerca de la relación entre el peso de toda una linterna y el peso de todas las partes de la linterna debajo estudiante número de respuesta 4.

Explícalo

12. Revise las siguientes palabras de vocabulario con sus estudiantes. Relacionar cada una de las palabras de vocabulario con la actividad linterna que acaba de terminar.

Peso Pesadez

Todo Juntos en una sola pieza

Parte Un pedazo de un objeto

Sensor de fuerza Un instrumento que se utiliza para medir el peso

13. Proyecte un gráfico de datos de muestras recogidas en la sección explorarlo. Repase con los estudiantes de las gráficas que se recogieron y lo que significan:

a. HMantenga toda la linterna y preguntar a los alumnos qué parte del gráfico representa toda la linterna.

b. Tome la linterna aparte y pida a los alumnos que expliquen cómo cada parte y todas las partes juntas están representados en el gráfico.


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c. Explique a los estudiantes que el peso de la linterna es la suma del peso de cada pieza se suman individual. Caminar por los estudiantes a través de las matemáticas utilizando los datos de la muestra que se muestran:

Todo linterna: 4,0 N

Piezas de la antorcha: tapa - 0,2 N, caso - 0,8 N, pilas - 3,0 N (0,2 N + 0,8 N + 3,0 N = 4,0 N)

d. La conclusión de que toda la linterna pesa lo mismo que todas las partes de la linterna añadido juntos.

14. Pida a los alumnos que enumeren otros objetos de la habitación que se compone de partes.

15. Escoja uno de los objetos que los estudiantes sugieren (que pesa entre 1 y 5 libras y puede ser fácilmente desmontado) y utilizan el sensor de fuerza para probar que el peso de un objeto entero es igual al peso de todas las partes de un objeto.

Consejo de profesor: Los objetos que peso menos de una libra todavía se puede dividir en partes y la suma de las partes todavía será igual al peso de todo el objeto.

16. Explique a los estudiantes que los científicos tienen que probar una idea muchas veces antes de que sea aceptada como una ley científica. Hasta ahora sus estudiantes han probado la idea de que el peso de todo el objeto es igual a la suma de las partes. Todavía tiene que ser verificado mediante pruebas mucho más.

Dime más

17. Dé a cada grupo de alumnos de un objeto que se compone de partes y haga que cada estudiante dibujar el objeto entero y las partes del objeto bajo estudiante número de respuesta 5.

18. Haga que los estudiantes trabajan juntos en su grupo para llegar a una predicción. Haga que los estudiantes escriban sus predicciones bajo estudiante número de respuesta 6.

19. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus predicciones usando el sensor de fuerza. Guíe a los estudiantes a través de este proceso. Si es necesario, consulte los pasos enumerados en la sección de Explora Let arriba.

20. Haga que los estudiantes copien la Fuerza (peso) frente gráfico Tiempo que recogen bajo estudiante número de respuesta 7.

21. Pida a los estudiantes a trabajar con sus miembros del grupo para analizar sus resultados y escribir su conclusión bajo estudiante número de respuesta 8.

Añádelo

22. Haga que los estudiantes compartan los resultados y conclusiones de la sección más Dime con el resto de la clase.


83

23. Pregunte a los estudiantes lo que han aprendido sobre peso, objetos enteros y partes de objetos.


Haga que los estudiantes investiguen el peso de los ingredientes de la pasta del juego y luego se mezclan los ingredientes para hacer la masa juego y pesar el producto final. Tome un paso más allá e investigar las propiedades de sus componentes individuales y cómo cambian cuando se hace el producto final.

Haga que los estudiantes investiguen la conservación de la materia durante un cambio de fase. Llene una botella de 2 litros con agua y pesarlo. Luego deje que el agua se congele y pesar de nuevo. Los estudiantes deben ver que la congelación y la fusión no cambian la masa de la sustancia.

Además de investigar la idea de que la mayoría de las cosas están hechas de partes. Explique que a veces las partes son demasiado pequeñas para verlas sin una herramienta de ampliación. Use lentes de aumento para mirar a los cristales que forman las rocas o sal.

Haga que los estudiantes investiguen si es o no el cambio de la forma de un objeto (como un trozo de arcilla) cambia su masa. Haga que los estudiantes de peso Un pedazo de arcilla. Entonces se forma a los estudiantes de la arcilla y pesar de nuevo. Los estudiantes deben ver que el cambio de la forma de un objeto no afecta a su masa.

Nombre: clave de respuestas Conservación de la Materia

84 PS-2875D

1. Predecir: Círculo de la imagen que usted piensa que mejor ilustra cómo el peso de toda una linterna se compara con el peso de todas las piezas de una linterna.

2. Explique su pensamiento: El peso de cada pieza de la linterna será igual a toda la linterna. _______________

________________________________________________________________________________________

3. Dibuja los resultados de su experimento.

Todo linterna y la suma de las partes Linterna

4. Conclusión: El peso de toda la linterna es igual al peso de todas las partes. ________________

________________________________________________________________________________________


85

5. Dibuje su objeto y las partes de su objeto. Todo el Objeto

Las partes de mi objeto


86 PS-2875D

6. El peso de la ________mochila ___________ sera igual (Mayor que, menor que, igual a) 7. Dibuja los resultados de su experimento. Todo linterna y la suma de las partes Linterna

8. Conclusión: El peso de la mochila era igual a la suma del peso de cada parte _______________

de la mochila. _______________________________________________________

________________________________________________________________________________________


87

10. Caza con Luz Dosificación de grado: 2-3

Objetivos

Los estudiantes comparan cómo los organismos, incluidos los seres humanos, son capaces de ver en comparación con lo que un sensor de luz electrónica puede detectar. A través de esta actividad, los estudiantes:

Aprender las partes del ojo (iris, pupila, cristalino, pupila) y sus funciones

Reconocer que los seres humanos utilizan la luz para ver la forma, el color, el tamaño y el brillo de la materia

Darse cuenta de que la intensidad de luz mide la cantidad de luz reflejada o emitida por un objeto



Observar los ojos de los demás animales y discutir cómo las adaptaciones físicas de sus ojos les ayudan a sobrevivir

Utilice el sensor de luz para medir la intensidad de la luz reflejada por una variedad de objetos que se encuentran en el salón de clases.

Utilice el sensor de luz como un "ojo" a la caza de un animal escondido en un papel.

Requisitos de tiempo Preparación del maestro 15 minutos

Empezar 30 minutos

Vamos a explorar 30 minutos

Explícalo 20 minutos

Dime más 30 minutos


Caza con Luz

88 PS-2875D

Materiales

Para demostración del maestro en la sección Comienzo Get: Diagrama de ojo grande1 Las grandes imágenes de los ojos de los

animales1 Lupa Sistema de proyección 1Consulte la sección de preparación para la obtención de estas imágenes.

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos Los tejidos, 1 por persona Sensor de luz1 Papel, blanco llano, 2 por persona Objetos2 (4) Lápiz de color, de color oscuro 1Ajuste la sensibilidad de su sensor de luz al nivel más bajo. Si el sensor de luz tiene una sola opción, usted tendrá que hacer la actividad al aire libre. 2Los estudiantes se les da la oportunidad de elegir cuatro objetos. Los objetos deben ser lo suficientemente pequeño como para caber en su escritorio.


Empezar

Discutir las partes del ojo (el iris, la pupila, el cristalino, la retina) y sus funciones. Los estudiantes miran imágenes de los ojos de los demás animales y discutir cómo las adaptaciones

físicas de sus ojos les ayudan a sobrevivir.

Vamos a explorar

Estudiantes lista de características de lo que ven: forma, color, tamaño, brillo. Los estudiantes usan el sensor de luz para explorar la cantidad de luz reflejada por diferentes

superficies. Aprenden que el sensor de luz mide el brillo.

Explícalo

Explique a los estudiantes, que los seres humanos, otros animales, y el sensor de luz "ver" al tener la luz entre en sus ojos.

Diferenciar entre una fuente de luz y la luz reflejada. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: la pupila, cristalino, iris, retina, reflejar, brillo,

intensidad de la luz.

Dime más

Los estudiantes cubren los ojos con un pañuelo de papel para aprender acerca de la vista limitada. Los estudiantes tratan de encontrar un animal escondido en un pedazo de papel con su sensor de luz.

Añádelo

Los estudiantes analizan su experiencia de "cazar con luz" y relatan la experiencia de lo que han aprendido sobre la intensidad de la luz en esta actividad.

Los estudiantes examinan cómo los organismos, incluidos los humanos, consulte en comparación con lo que un sensor de luz electrónica puede detectar.


89

Seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de aula:

No mire directamente a una fuente de luz; que podría dañar sus ojos.

No se mueva alrededor de la habitación con los ojos cerrados o cubiertos a menos que un amigo le guía.


Empieza

Usted necesitará los grandes ilustraciones del ojo humano y los ojos de los animales que se encuentran al final de la práctica de laboratorio. Usted debe copiarlos lo más grande posible. Alternativamente, puede visualizar las imágenes en un sistema de proyección de la computadora, o utilizar un libro comercial de los ojos de los animales. Una tercera opción sería la de preparar un PowerPoint® de los ojos humanos y animales.

Vamos a explorar y TELL ME MORE

Configure sus sistemas de recogida de datos con antelación:

Iniciar un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.

Conecte el sensor de luz para el sistema de recolección de datos.

Visualizar la intensidad de la luz en una pantalla dígitos.

Practique la recogida de un par de series de datos.

Proyecte la pantalla dígitos para que todos los estudiantes puedan verlo.

Tape un lápiz sobre el sensor de luz, por lo que los estudiantes sólo se llevará a cabo el sensor de luz a una distancia estándar de los objetos que están midiendo. Una buena distancia es de 5 cm.

Fondo

El ojo humano

La visión es un sentido muy poderoso, y nuestros ojos son compleja y única en el reino animal. Características que hacen que nuestros ojos únicos incluyen una gama completa de visión, la

5 cm

Caza con Luz

90 PS-2875D

visión binocular, y nuestra capacidad de ver en tres dimensiones. Solamente los simios superiores comparten toda la gama de la visión que poseemos. La visión binocular significa que los dos ojos son capaces de centrarse en un punto, y cada ojo envía sus datos al cerebro donde se combina con los datos del otro ojo. Esta combinación estereoscópica de perspectivas nos permite colocar los objetos en tres dimensiones.

Nos vemos cuando la luz de una fuente de luz se refleja en las superficies y entra en nuestro ojo a través de la pupila, pasa a través de la lente y se cae en la retina en la parte posterior del ojo. Las células en la retina son estimulados y envían su señal al cerebro, donde se interpreta la imagen.

Algunos niños piensan que nuestros ojos viga una luz que nos ayuda a ver. Esta idea es alimentado por los cómics de superhéroes con la visión con láser. Para ayudar a contrarrestar esta idea falsa, guiar a los estudiantes a darse cuenta de que pueden ver en la oscuridad una vez que sus ojos se ajustan a condiciones de poca luz.

Las partes del ojo humano

Las partes importantes del ojo para que los estudiantes entiendan incluir el iris, el cristalino, la pupila, y la retina. El iris es la parte coloreada del ojo y el color es una característica hereditaria. La pupila es la abertura en el centro del iris que se expande y contrae en alquiler en menos luz cuando es muy brillante, y más luz cuando se mueve en una habitación oscura. Una cosa de la diversión para que los estudiantes ven es la expansión de la pupila (y la contracción del iris) cuando una luz se enciende de repente después de que ha sido oscuro. Es increíble para los niños pequeños que el alumno es un agujero en el ojo cubierto por una película transparente delgada llamada la córnea.

La lente se encuentra justo detrás de la pupila. Una lupa, lupa, o cualquier lente convexa pueden modelar el cristalino del ojo. La lente enfoca la luz en la retina.

La retina es el revestimiento posterior de la parte interior del globo ocular que contiene células especiales llamadas bastones y conos. Cuando la luz entra en la pupila y aterriza en cualquiera de estas células sensibles, envían una señal al cerebro que le permite comprender lo que están viendo. A retina sana es crítica para la visión. No se puede ver la retina al ver sus ojos en un espejo, por lo que es difícil hablar de la retina con niños pequeños. Los niños pueden entender que la retina es la parte interior del ojo, donde la luz se apaga después de que entra en el ojo.

Resumen de animales Ojos y la Visión

Los animales tienen diferentes tipos de ojos y ver el mundo de manera diferente debido a la forma de sus lentes y alumnos, la posición de sus ojos en la cabeza, y la complejidad de sus retinas. Estos se llaman adaptaciones físicas y ayudan al animal a sobrevivir. Es posible que desee obtener un libro sobre los ojos de los animales y dejarlo fuera para sus estudiantes a utilizar durante esta investigación.

Los siguientes animales tienen la visión del color: los seres humanos, los chimpancés y los monos, aves, lagartos diurnos (los activos durante el día), tortugas y algunos peces. La mayoría de los otros mamíferos ven en tonos de gris, incluido el perro. La mayoría de los peces ven todo con un tono ámbar. Las abejas y las mariposas pueden percibir la luz ultravioleta, pero ver el color rojo como gris o negro. Los depredadores tienen los ojos mirando hacia delante y animales de presa tienen ojos en los lados de la cabeza. Algunos depredadores tienen los alumnos que

Córnea

Retina

Lente

Iris

Alumno

Iris


91

convergen en ranuras verticales para restringir la cantidad de luz que entra en el ojo y les permite centrarse directamente en sus presas.

Animales de pastoreo hendida tienen ranuras horizontales en sus alumnos para ver el horizonte mejor. Esto permite que los herbívoros a observar los depredadores en el horizonte. Algunos animales tienen ojos débiles o son ciegos si viven bajo tierra, como topos y musarañas. Algunos animales tienen ojos para arriba en los tallos o tentáculos para ver alrededor de las esquinas, como los caracoles o las langostas. Los insectos y arañas tienen una variedad de ojos compuestos (más de una lente por ojo) o múltiples ojos (6 o 8 ojos simples por animal). Los animales con la vista más aguda de largo alcance de todos son aves de rapiña.

Actividad con respuesta clave y consejos del profesor Hay una caja ( ) al lado de cada paso. Si le resulta útil, coloque una marca de verificación en el cuadro después de completar ese paso.

Preguntas Conducir


¿Qué partes están hechas de ojos?

¿Cómo organismos, incluidos los seres humanos, véase en comparación con lo que un sensor de luz electrónica puede detectar?

Empezar

En esta sección los estudiantes aprenden sobre las partes del ojo y comparan los ojos de una variedad de animales.

1. Haga que los estudiantes se emparejan y se ven muy de cerca a los ojos de su pareja. El objetivo es examinar el iris y la pupila.

2. Mientras los estudiantes se emparejan, oscurecer el aula. Será difícil para ellos seguir para ver los detalles de los ojos de su pareja, pero animan a no mirar hacia otro lado. A la cuenta de tres, encender las luces y decirle a los estudiantes a ver pupilas se contraen de su pareja.

3. Pregunte a los alumnos lo que la parte en negro que cambió su forma se llama. Si no saben escribir la palabra discípulo en el tablero. Explique que es una abertura en el ojo de la luz para entrar. Está cubierta por una película transparente para que la suciedad no puede entrar en el ojo, pero la luz puede.

4. Pregunte: "¿Por qué nuestro contrato alumnos y ampliar?" Estudiantes

Los estudiantes van a decir que los alumnos contrato o ampliar en alquiler en diferentes cantidades de luz. A veces la luz es demasiado brillante, por lo que la pupila se contrae en alquiler en menos luz. Otras veces es oscura, por lo que la pupila se expande para dejar entrar más luz. (En realidad, el iris se expande y contrae, cambiando el tamaño de la pupila, que es sólo una abertura.)

5. Mostrar el diagrama del ojo humano y señalar la pupila y el iris.

Caza con Luz

92 PS-2875D

6. Haga que los estudiantes miran sus socios de nuevo los ojos y discutir las siguientes preguntas:

Q Mira uno iris. ¿Es todo el mismo color o muchos colores diferentes?

Q Comparar el iris en ambos ojos de su pareja. ¿Son iguales?

Q Mira los alumnos de los dos ojos de su pareja. ¿Son iguales?

7. Explique a los estudiantes que, si bien los iris son diferentes de una persona a los alumnos son todos iguales.

8. Señale la lente en el diagrama de ojo. Muestre a los alumnos que el objetivo es claro y curvado, al igual que el vidrio en una lupa o lente de aumento, o como un par de gafas. Todo el mundo tiene una lente en cada uno de sus ojos, detrás de la pupila.

9. Discuta con los estudiantes la pregunta: "¿Qué podría ser un objetivo para?" Diles que pensar en vasos, y por qué las personas usan gafas.

Los estudiantes pensar en vasos que ayudan a ver mejor. Tenemos un objetivo en nuestro ojo para ayudarnos a ver. La expresión correcta es que la lente cambia la dirección de la luz cuando la luz pasa a través de él, de modo que la luz se enfoca en la parte posterior del ojo.

10. Pasar una lupa de mano alrededor de la clase para que los estudiantes sienten que es más gruesa en el centro y más delgada en los bordes, al igual que la lente en nuestros ojos.

Cuando los estudiantes se ven a través de la lente de la mano, se puede ver que hace que las cosas cercanas mayor.

Explique que la lente nos ayuda a ver al centrarse la luz para que golpea la retina en la parte posterior de nuestro ojo.

11. Discutir la última parte importante del ojo, la retina, con sus estudiantes. Explique que la retina es una capa de receptores de luz en el fondo de nuestros ojos. Los receptores de luz en la retina reciben la luz y la pasan a nuestro cerebro que nos permite ver una imagen.


93

12. Poner las imágenes de los ojos de los animales en un lugar para todos los estudiantes puedan ver. Haga que los estudiantes examinan las imágenes de los ojos de los animales y adivinen qué tipo de animal pertenece a cada tipo de ojo.

Cabra, Gato, Pollo, Búho, Insecto

13. Explique a los estudiantes que los animales no ven las cosas de la misma manera que nosotros. Haga que los estudiantes se enrollan un pedazo de papel en un pequeño tubo y se asoman a través de él. Pídales que describan cómo esto cambia lo que pueden ver.

Los estudiantes se darán cuenta de que pueden ver y mucho menos de su entorno. Señale que algunos animales tienen visión limitada, y algunos animales son aún ciega porque siempre viven bajo tierra.

14. Haga las siguientes preguntas sobre los ojos de diferentes animales:

a. ¿Por qué necesitaría una cabra a un alumno que es horizontal? Haga que los estudiantes se dan la mano en frente de sus ojos con una hendidura horizontal entre ellos para leerlo a través y pídales que describan cómo se cambia su punto de vista.

Los estudiantes sólo podrán ver una hendidura horizontal de un punto de vista, como un horizonte. Los herbívoros son herbívoros, y necesitan mantener un ojo en el amplio horizonte para los depredadores mientras pastan.

b. ¿Por qué necesitaría un gato alumnos que tienen una hendidura vertical? Haga que los estudiantes llevan a cabo sus manos delante de sus ojos con una abertura vertical entre las manos para leerlo a través de y pedirles que describir cómo se cambia su punto de vista.

Los estudiantes ven sólo una cantidad limitada de luz, pero podrán parecer muy específicamente a una cosa en el centro de su visión. Esto limita la cantidad de luz, pero ayuda a un depredador en concentrarse en su víctima.

c. ¿Por qué un pajarito como una paloma o una chica necesita ojos en los lados de su cabeza?

Los estudiantes pueden adivinar que se trata de tener cuidado con los depredadores que tratan de acercarse sigilosamente a ella. Es casi como tener una visión de 360 grados.

d. ¿Por qué un búho necesitará dos ojos sencillo como el nuestro son?

Los estudiantes adivinar que ayudaría a la presa búho lugar en los campos, ya que vuela por encima. Ellos ven mucho como vemos, excepto que tienen una lente especial que actúa como una lupa. Esto hace que la visión de las aves de presa más cortante que cualquier otro tipo de animal.

e. Lo que es diferente en los ojos de una mosca?

Acepte cualquier respuesta. Dígales que el ojo del insecto es en realidad formada por decenas de lentes. Se llama un ojo compuesto.

Caza con Luz

94 PS-2875D

Consejo de profesor: Si usted tiene una lupa o un tarro de errores con una tapa de aumento o un microscopio, atrapar una mosca o abeja y mostrar los ojos para que los estudiantes miran de cerca.

15. Haga que los estudiantes responden a las preguntas 1 y 2 en su hoja de respuesta de los estudiantes.

Vamos a explorar

En esta sección los estudiantes exploran las propiedades de la visión humana y los comparan con las propiedades de la forma en el sensor de luz "ve".

16. Pregunte a sus estudiantes para describir las propiedades que ven. Una vez que se han descrito lo que ven, explicar que no todos los animales "ver" con las mismas propiedades. Use las siguientes preguntas para ayudar a sus estudiantes describen lo que ven.

Q ¿Puedes ver diferentes formas?

Q ¿Puedes ver diferentes colores?

Q ¿Puedes ver el brillo y la oscuridad?

Q Son algunas cosas demasiado brillante para mirar?

17. Discuta con los estudiantes cómo los animales ven de forma diferente y por qué la visión es importante para la supervivencia de los animales. Utilice las siguientes preguntas como sea necesario:

Q ¿Por qué es importante para los animales que ver?

Q ¿Todos los animales ven los mismos colores que nosotros, los seres humanos, vemos?

18. Explique a los estudiantes, que muchos animales ven de manera diferente que los humanos ven. Algunos animales no ven los mismos colores que nosotros. Algunos ven más colores y algunos ven menos. Otros animales no ven color en absoluto, sino que se basan en brillo (cómo algo claro u oscuro es) para sobrevivir. Consulte la tabla de abajo (Propiedades de la visión en los animales).


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Las propiedades de la visión en Animales

Animal Color Visión? (Número de colores primarios visto)

Binocular Vision? (Buena percepción de profundidad)

Otros

Los seres humanos Sí - tricromática (visión tricolor)

Sí

Monos y chimpancés

Sí - tricromática Sí

Monos No - dicromática (ver azules y amarillos mejores que los verdes y rojos)

Sí

Perros No - dicromática Sí, en su mayor parte Los seres humanos ver objetos distantes mejores que los perros. Perros ver parpadeo objetos mejor.

Gatos Sí, y tal vez mejor viendo azules que rojos

Sí, casi tan bien como los humanos

Ver objetos cercanos mejores que los objetos lejanos.

Birds of Prey Sí, y se puede ver en el rango ultravioleta, así

Sí La mejor visión de lejos de todos los otros animales.

Pollos Sí - tricromática No -ver con los dos ojos juntos, pero no tan bien como con un ojo a la vez

Pescado Sí, pero limitado. (Más cerca de dicromática)

No

Lagartos (diurno) Sí - tricromática Sí

Caballos No - dicromática Sí, pero también ver muy bien a cualquier lado

Cabras No - dicromática Sí, pero ver mejor a los lados

19. Mostrar los del sensor de luz que ha conectado a su sistema de recopilación de datos que se está proyectando estudiantes.

20. Con una pantalla de dígitos de la intensidad de la luz que se muestra para todos los estudiantes para ver, apunte el sensor de luz hacia una luz brillante. Y pregunte a los estudiantes: "¿Qué es la presentación de informes sensor de luz?"

Caza con Luz

96 PS-2875D

El estudiante debe reportar el número que se muestra en el tablero.

21. Luego mover el sensor de luz a una zona con menos luz y pregunte a los estudiantes: "Ahora lo que es la presentación de informes sensor de luz?

Ahora, el sensor de luz está informando los números más bajos.

Consejo de profesor: Puede que tenga que mover el sensor de luz de ida y vuelta de brillante a oscuro en varias ocasiones para convencer a los estudiantes de que los valores de intensidad de luz son significativamente diferentes.

22. Explique a los estudiantes que las medidas de los sensores de luz iluminan la intensidad que es un valor numérico para el brillo de un objeto. Los altos números significan mayor intensidad de la luz. Los números más bajos significan menor intensidad de la luz. El brillo es nuestra percepción de la intensidad de la luz.

23. Explique que las unidades de intensidad de la luz son lux. Recuerde a los estudiantes de otras unidades tales como kilogramos de masa y de grados centígrados de la temperatura.

24. Explique a los estudiantes que van a medir la intensidad de la luz de los diferentes objetos de la habitación.

25. Haga que los estudiantes seleccionan cuatro objetos y llevarlos a su mesa. Pídales que ordenan los objetos en su escritorio de más brillante al más oscuro.

26. Haga que los estudiantes escriban sus predicciones ordenados en la Tabla 1 bajo estudiante pregunta de respuesta 3.

27. Guía a los estudiantes a través del proceso de determinación de la intensidad de la luz de sus cuatro objetos.

a. Inicie un nuevo experimento con el sistema de adquisición de datos.

b. Conecte el sensor de luz para el sistema de recolección de datos.

c. Visualizar la intensidad de la luz en una pantalla dígitos.

d. Haga que los estudiantes tienen el sensor de luz para que el lápiz pegado en el sensor de luz está en contacto con el objeto.

Consejo de profesor: El lápiz se utiliza para estandarizar la distancia del sensor de luz es a partir de los objetos que están midiendo.

e. Comience la grabación de datos

f. Una vez que el valor de intensidad de la luz se ha estabilizado, detener la grabación de datos.

g. Haga que los estudiantes registran la intensidad de la luz en la Tabla 1 bajo estudiante pregunta de respuesta 3.

h. Haga que los estudiantes repitan el proceso por sus tres objetos restantes.


97

28. Ayude a los estudiantes a analizar sus resultados para determinar si su predicción es correcta haciendo las siguientes preguntas:

Q ¿Cómo sabes qué objeto es el más brillante basa en la intensidad de la luz mide?

Q ¿Cómo sabes qué objeto se mide el más oscuro en base a la intensidad de la luz?

Q ¿Les clasificación en el orden correcto?

29. Haga que los estudiantes volver a la lista de sus objetos en función de su intensidad de la luz en la Tabla 2 bajo estudiante pregunta de respuesta 4.

30. Pregunte: "¿Cómo está la luz entrando en el sensor? ¿El sensor de luz tiene un alumno y una lente como lo hacemos? "

Los estudiantes notarán el agujero que se parece a un alumno, y en su interior verán una burbuja de cristal que parece que podría ser una lente.

31. Bajo estudiante respuesta la pregunta 5, haga que los estudiantes hagan un dibujo del sensor de luz. En sus dibujos, que los estudiantes:

Etiquetar el "ojo" del sensor.

Dibuja una flecha que indica la dirección del sensor de luz "mira".

Explícalo

Explicar la diferencia entre una fuente de luz y la luz reflejada. Explique que los seres humanos, los animales y los sensores de luz "ver" cuando la luz entra en sus ojos, y que la intensidad de la luz es una medida numérica del brillo de la luz.

32. Revise con sus estudiantes que los seres humanos, los animales y los sensores de luz todos "ver", pero que las propiedades que ven pueden ser diferentes. Algunos animales, como los humanos, tienen muy buena visión y pueden ver formas detalladas, un montón de formas, objetos que están cerca y lejos, y una variedad de colores. Otros animales, sin embargo, puede no ser capaz de ver tan bien, pero la vista es lo suficientemente bueno para que puedan sobrevivir.

33. Pida a los estudiantes que resuman lo que han aprendido acerca de lo que un sensor de luz "ve" en comparación con lo que los humanos ven.

Los estudiantes deben explicar que un sensor de luz "ve" el brillo y le da un valor numérico. Los seres humanos pueden ver el brillo y el significado a él. Los seres humanos ven mucho más que un sensor de luz y nuestros cerebros dan sentido a todo lo que vemos.

34. Pregunte a los estudiantes: "¿Cómo interactúan los ojos con la luz que nos permitirá ver?"

La luz procedente de un objeto entra en nuestro ojo a través de la pupila y se enfoca sobre la retina por la lente. La retina envía una imagen del objeto a nuestro cerebro que a su vez nos ayuda a identificar el objeto que estamos viendo.

Caza con Luz

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35. Explique a los estudiantes que nuestros alumnos se expanden y se contraen para controlar la cantidad de luz que entra en nuestros ojos. El sensor de luz, por otro lado, tiene una abertura fija donde la luz entra. Podemos controlar la cantidad de luz que entra en nuestros ojos, pero un sensor de luz no podemos. Por lo tanto, el sensor de luz mide la cantidad real de la luz en el medio ambiente, mientras que nuestros alumnos se adaptan a la luz del medio ambiente para satisfacer nuestras necesidades.

Consejo de profesor: Recue rde estudiantes a pensar sobre el inicio de esta actividad, cuando buscaba en los ojos de su pareja y el alumno cambiaron.

36. Ayudar a los estudiantes se centran en la diferencia entre la luz y fuentes de luz reflejada.

Q Nombra algunas cosas que producen su propia luz (brillo)?

Q Puede una lámpara que no está enchufado a la luz del producto? Explique.

Q ¿Los objetos que midió antes producen su propia luz?

37. Explique a los estudiantes que la luz pueda entrar en nuestros ojos directamente de objetos que emiten su propia energía radiante como el sol o una bombilla. Estos tipos de objetos se denominan fuentes de luz. La mayoría de los objetos, sin embargo, no emiten su propia luz. En cambio, la luz de una fuente de luz golpea el objeto y se refleja (rebotó) del objeto. Esta luz reflejada entra en nuestros ojos y nos permite ver el objeto.

38. Verificar la comprensión del estudiante: pedirles que le digan si los siguientes elementos "emiten luz" o "reflejar la luz."

El sol (emite luz)

Un lago (Refleja la luz)

Un espejo (Refleja la luz)

Una linterna encendida (emite luz)

Una linterna no apaga (Refleja la luz)

Una lámpara encendida (emite luz)


99

39. Revise los siguientes términos de vocabulario con sus estudiantes.

Iris La parte coloreada del ojo que controla el tamaño de la pupila

Alumno La abertura en el centro del iris que deja pasar la luz en el ojo

Lente Disco ovalado Claro detrás de la pupila que enfoca la luz sobre la retina

Retina Una capa en la parte posterior del ojo que contiene receptores de luz. Los receptores de luz reciben luz y pasan la información de luz al cerebro.

Reflexionar Cuando la luz rebota de superficies

Brillo Nuestra percepción de la cantidad de luz reflejada o emitida por un objeto

Intensidad de luz Una medida numérica de brillo

Cuéntame más

En esta parte de la actividad, los estudiantes juegan un juego en el que la caza de un animal (escondido en un pedazo de papel) usando el sensor de luz como sus "ojos".

Uno de los socios será el "depredador" y caza la "presa" de que el otro compañero ha dibujado en la hoja de papel. Se permite que la pareja predador para ver la pantalla de la recopilación de datos, pero no el pedazo de papel con el animal dibujado en él. El socio depredador utiliza el sensor de luz a la caza de la "presa" que se dibuja en el papel. La pareja que ha llamado la "presa" tiene la pantalla de papel para bloquear la vista del socio depredador. El socio depredador se encuentra el animal escondido cuando la lectura en las gotas de visualización (el animal dibujado en un marcador oscuro refleja menos luz). El objetivo es encontrar el animal, pero no necesariamente para identificar el animal.

40. Pida a los estudiantes a considerar lo que sería como si se tratara de un animal cuyos ojos sólo podían detectar el brillo (como un sensor de luz).

41. Entregue a cada estudiante un pañuelo de papel y pedirles que para mantener el tejido sobre sus ojos y mirar alrededor. Pídales que discutan lo que pueden y no pueden ver.

Los estudiantes obtienen un sentido de lo limitado de su visión se vuelve, y sólo se podrá ver el brillo y la oscuridad.

42. Dar a los estudiantes una hoja de papel blanco normal y pídales que dibujen un animal secreto en algún lugar del papel (no necesariamente el centro) y llenarlo completamente con un color oscuro sólido. Diles que dejar el resto de la imagen desnuda. El animal debe ser al menos tan grande como su puño. Diles que asegurarse de que su pareja no ve su dibujo.

Caza con Luz

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43. Haga que los estudiantes utilizan una segunda hoja de papel a la pantalla de su dibujo de animales a la vista de su pareja.

44. Pida a los estudiantes para predecir si pueden encontrar el animal mediante el uso de la medición del sensor de luz que aparece en el sistema de recolección de datos. Pregúnteles cómo van a saber si se encuentran con el animal.

El alumno será capaz de utilizar el sensor de luz. Ellos estarán buscando un cambio en el brillo.

45. Tener un lugar Compañero su papel de animales en el escritorio con la pantalla de papel bloqueando la vista de la otra pareja.

46. Asegúrese de que los estudiantes tienen su sistema de recopilación de datos configurado para mostrar la intensidad de la luz en una pantalla dígitos (en opinar sobre este proceso de ver el Vamos a Explorar sección) y que su sensor de luz todavía tiene el lápiz pegado en la posición correcta.

47. Haga que un estudiante mantenga el sensor de luz y de "caza" para el animal mirando la pantalla en el sistema de recolección de datos y tener el otro estudiante mantenga un trozo de papel de modo que el primer estudiante no puede ver donde el animal es.

48. Cuando el estudiante con el sensor piensa, mirando las cifras de intensidad de luz que se muestran, que el animal ha sido localizado, se puede gritar: "Te encontré!" El otro estudiante debe responder sí o no.

49. Pida a los estudiantes cambiar los papeles hasta que todos los estudiantes han tenido la oportunidad de "caza" de un animal.

Añádelo

50. Revise la caza con el juego de la luz preguntando a los estudiantes las siguientes preguntas:

a. ¿Cómo puedes decir donde el animal se basa en la medición del sensor de luz?

Los estudiantes van a decir que el brillo del papel cambió, y vieron la intensidad de luz de lectura disminución.

b. ¿El color del animal de hacer una diferencia?

Los estudiantes en cuenta que el color no ayudar o perjudicar su capacidad de encontrar el animal.

c. ¿Acaso la forma o el tamaño del animal hacen la diferencia? Explica tu respuesta.

Forma o tamaño no hace una diferencia.

d. Si un animal sólo podía ver la oscuridad el brillo y, ¿sería capaz de cazar para la comida?

Las respuestas pueden variar.

51. Completa la actividad haciendo que el estudiante discutir las siguientes preguntas:

Q ¿Cuáles son las partes principales de un ojo?


101

Q ¿Qué es la intensidad de la luz?

Q ¿Cómo organismos, incluidos los seres humanos, véase en comparación con lo que un sensor de luz electrónica puede detectar?


Sus estudiantes pueden querer investigar camuflaje, y cómo este trucos de la visión de otros animales. Tenga libros sobre animales camuflaje disponibles para los estudiantes. Conecte camuflaje para esta discusión mediante la identificación de tipo de los ojos de los depredadores y presas animales. Discuta si hay una conexión entre el tipo de ojo y la estrategia de camuflaje.

Caza con Luz

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Recursos para el maestro Diagrama del ojo humano

Imágenes de Animal Eyes

Cabra

Córnea

Retina

Lente Alumno

Iris

Iris


103

Gato

Polluelo

Caza con Luz

104 PS-2875D

Búho

Insecto

Nombre: clave de respuestas Caza con Luz

105

Dibujar líneas de cada palabra a la derecha a su ubicación en el ojo:

2. Dibuja una línea desde el animal a su forma de los ojos o de la pupila.

búho pupila horizontal

abeja pupila vertical

gato ojos en el lado de la cabeza

cabra ojos en delante de la cara

paloma ojos compuestos

Retina

Lente

Alumno

Iris


106 PS-2875D

3. Lista del objeto que eligió en el orden del más brillante al más oscuro. A continuación, medir la intensidad de la luz. Tabla 1: Predecir el brillo de los objetos.

Nombre del Objeto Intensidad De Luz (Lux)

libro 0,75

Borrador 0,83

Regla 0,52

papel de aglutinante 1,64

4. Vuelva a la lista de los objetos de acuerdo a sus valores de intensidad de luz. Anote el objeto con la intensidad más luz primera. Tabla 2: Objetos enumeran de acuerdo a la intensidad de la luz.

Intensidad De Luz (Lux)

Nombre del Objeto

1,64 papel de aglutinante

0,83 Borrador

0,75 libro

0,52 Regla

Brillante

Oscuro

Más intensos

Menos intenso


107

5. Haz un dibujo del sensor de luz. Etiquetar el "ojo" del sensor y dibuja una flecha para mostrar la dirección que está "buscando".

Ojo


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11. Investigar los niveles de sonido Dosificación Grado: 2 - 3

Objetivos

Los estudiantes reconocen que sonido continuo se realiza por objetos que vibran, y se pueden describir por su tono y el volumen. Los estudiantes exploran diferentes sonidos continuos mediante el estudio del volumen cambiante.



Describa el volumen del sonido utilizando dibujos y descripciones verbales

Hum en una variedad de maneras cerca de el sensor de sonido y probar el efecto de un "megáfono"

Comparar las gráficas de los niveles de sonido y sacar conclusiones sobre el sonido y las vibraciones

Requisito Tiempo Preparación del

maestro 5 - 10 minutos

Empieza 10 - 15 minutos

Vamos a Explorar 10 - 15 minutos


Cuéntame más 15 - 20 minutos


Materiales Sistema de recogida de datos Cable de extensión del sensor Sensor de nivel de sonido Hoja de papel para hacer un tubo de sonido


Empieza

Estudiantes tararear mientras mantiene los dedos sobre la garganta para sentir las vibraciones de las cuerdas vocales.

Vamos a Explorar

Los estudiantes predicen cómo la gráfica de un zumbido más fuerte será diferente de la de un zumbido silencioso, y grabar esta predicción en la hoja de respuesta de los estudiantes.

La investigación de los niveles de sonido

110 PS-2875D

Estudiantes zumban en el sensor de sonido en dos niveles de volumen de sonido diferentes y comparar sus gráficas.

Explícalo

Los estudiantes hacen una variedad de sonidos de zumbido en el sensor de sonido con la boca cerrada y luego de nuevo con la boca abierta. Comparan los gráficos de nivel de sonido.

Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: la vibración, el volumen, y el sensor de nivel de sonido.

Los estudiantes copian los gráficos de nivel de sonido sobre la hoja de respuesta de los estudiantes.

Cuéntame más

Los estudiantes zumbido en el sensor de sonido con un tubo de sonido de papel y luego, sin el tubo de sonido a la misma distancia desde el sensor. Comparan las gráficas de nivel de sonido.

Los alumnos ilustran la función de un tubo de sonido y los datos de volumen en la hoja de respuesta de los estudiantes.

Añádelo

Guía una discusión en clase en la que los estudiantes comparten resultados y conclusiones.

La seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de clase:

No hacer ruidos fuertes cerca de los oídos de los demás. Puede dañar su tímpano.


Antes de la actividad, es posible que desee establecer el sistema de recopilación de datos para mostrar un gráfico del nivel de sonido frente Tiempo:

1. Iniciar un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.

2. Conecte el sensor de fuerza a su sistema de recopilación de datos.

3. Crear un gráfico de nivel de sonido frente al tiempo.

Nota: El nivel de sonido se muestra en unidades de decibelios (dBA).

4. Práctica grabar series de datos y ocultar pistas de datos.

Si es posible, conecte el sistema de recolección de datos para el sistema de proyección en el aula. Incluso si los estudiantes van a utilizar los sistemas de recogida de datos en grupos más pequeños, es valioso tener la actividad proyectada para la referencia con toda la clase.


111

Fondo

El sonido y las cuerdas vocales

Las cuerdas vocales se mueven hacia atrás y adelante causa variaciones de presión en el aire. Estas variaciones se desplazan por el aire y hacen que el movimiento del tímpano cuando llegan allí. Jóvenes estudiantes pueden no entender el concepto de presión de aire. También pueden notar que suena viaje a través de las cosas sólidas y agua. Una manera de describir de manera más simple, es decir que las vibraciones causan perturbaciones en el aire, o en un sólido o agua, como sea el caso. Estas perturbaciones viajan a través del medio y causan una perturbación cuando llegan a algo que puede vibrar, tal como la superficie de un tambor.

Objetos que vibran dentro de nuestra gama de audiencia - 30 a 15.000 vibraciones por segundo, o hercios (Hz) - y transmitir esa vibración a la composición del aire sonidos que podemos escuchar.

Los estudiantes a menudo confunden intensidad (amplitud de la vibración) con el tono (frecuencia de la vibración). Desde nuestras voces por lo general se hacen más fuertes a medida que elevamos el terreno de juego, los estudiantes pueden confundir estos dos factores. Asegúrese de enfocar a los estudiantes en el mismo sonido con diferentes intensidades de nivel de sonido.

El sensor de nivel de sonido y Decibelios

El sensor de nivel de sonido muestra mediciones en unidades llamadas decibeles, abreviado como dBA. La "A" en la abreviatura indica que esta es la escala o el sistema de "ponderado". Los decibelios son una expresión de la intensidad relativa de los sonidos en el aire como es percibido por el oído humano. En el sistema A-ponderado, se hace una corrección a bajas frecuencias debido a que el oído humano es menos sensible por debajo de aproximadamente 1.000 Hz de lo que es a frecuencias más altas.

Los decibelios se definen en términos de potencia por unidad de área de superficie, en una escala donde 0 dB es justo en el umbral de la audición humana, hasta el umbral de dolor, que se considera estar entre de 120-140 dB. Por ejemplo, el nivel de sonido de una conversación adulta promedio es de aproximadamente 60 dB; entretenimiento en el hogar medio (televisión y la música) niveles son aproximadamente 85 dB; un concierto de rock a todo volumen es de aproximadamente 110 dB, y de pie cerca de un motor a reacción es de aproximadamente 150 dB.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Hay una caja ( ) Al lado de cada paso. Si le resulta útil, coloque una marca de verificación en el cuadro

después de completar ese paso.

Cuerdas vocales


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Pregunta Conducir


¿Cómo puede hacer sonidos en diferentes volúmenes?

Empieza

Nuestros músculos de la garganta tiran de nuestras cuerdas vocales, al igual que los dedos que tiran en una banda de goma. Los músculos tiran menos duro con ellos cuando cantamos una nota suave y tiran más difícil cuando cantamos una nota alta. La tráquea transporta el aire de nuestros pulmones a nuestra boca.

Los estudiantes no pueden observar sus cuerdas vocales directamente, pero pueden sentir cómo sus cuerdas vocales vibran y escuchar cómo se producen los sonidos resultantes.

Nota: Asegúrese de que todos los estudiantes localizar sus cuerdas vocales y se sienten ellos vibrando mientras zumban.

1. Haga que los estudiantes zumbido en voz baja para sí mismos mientras mantiene sus dedos sobre la garganta para que puedan sentir sus cuerdas vocales vibra.

2. Discuta con los estudiantes que los sonidos continuos provienen de objetos que están vibrando, es decir, en movimiento de ida y vuelta de una manera regular. Pregunte a los estudiantes si sus cuerdas vocales vibran cuando zumban.

Q ¿Qué sientes cuando tararear en voz baja?

3. Haga que los estudiantes zumbido mientras mantiene sus dedos sobre sus gargantas. Diles que hacer su zumbido más fuerte esta vez.

Q ¿Qué hace usted para hacer su voz más fuerte?

Vamos a Explorar

4. Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar un gráfico del nivel de sonido frente Tiempo:


b. Conecte el sensor de nivel sonoro y cable de extensión del sensor a su sistema de recopilación de datos.

c. Crear un gráfico de nivel de sonido frente al tiempo.

d. Inicie la grabación de datos.

5. Tener un zumbido estudiante voluntario en voz baja directamente en el sensor de sonido.

Consejo de Enseñanza: Anime al estudiante voluntario a tararear de manera constante en el mismo volumen durante diez segundos.



113

7. Después de observar el gráfico, pida a los estudiantes a predecir lo que la gráfica se verá como cuando un estudiante voluntario repite el zumbido en un nivel más alto de sonido. Haga que los estudiantes completar la sección de predicción en la hoja de respuesta de los estudiantes para la pregunta 1.

8. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus predicciones utilizando el sensor de nivel de sonido:

a. Inicie la grabación de datos.

b. Tener un zumbido estudiante voluntario en voz alta directamente en el sensor de sonido.

c. Detener la grabación de datos.

9. Pregunte a los estudiantes cómo la gráfica de la fuerte zumbido se compara con la del suave zumbido.

Los estudiantes deben observar que el más fuerte que zumbaban, mayor es el nivel de sonido se graban (correspondiente a la línea superior en el gráfico).

Explícalo

En esta parte de la actividad, los estudiantes investigan aún más el efecto en el nivel de sonido de tararear con la boca abierta y cerrada.

10. Explique a los estudiantes que los próximos dos voluntarios harán sonidos primero con la boca cerrada, y luego con la boca abierta.

Consejo de Enseñanza: La característica importante para cada gráfico es sonoridad-la intensidad de sonido evidentes como un valor más alto en el gráfico. Preguntar a los estudiantes a apreciar que hacer sonidos más fuertes requiere más energía.

11. Inicie la grabación de datos.

12. Pida a los estudiantes probar el sensor de sonido durante 30 segundos tarareando directamente en el sensor de sonido. Diga a los estudiantes: "Hacer tantos tipos diferentes de zumbido sonidos con su voz como puedas con la boca cerrada."


Nota: Usted puede optar por ocultar o mantener visualiza la carrera de los datos recogidos justo.


15. Pida a los estudiantes probar el sensor de nivel de sonido durante 30 segundos. Ahora diga a los estudiantes, "Hacer tantos tipos diferentes de zumbido sonidos con su voz como usted puede con la boca abierta."



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17. Muestre a los alumnos los datos para el zumbido boca abierta y también para el zumbido boca cerrada.

18. Haga que los estudiantes copian el nivel de sonido en comparación con los gráficos de tiempo que recogieron en la respuesta de hoja de respuesta de los estudiantes 2.

19. Discuta los resultados con los estudiantes haciendo las siguientes preguntas:

Q ¿Fue el nivel de sonido del zumbido de una boca cerrada más fuerte que o no tan fuerte como el zumbido de una boca abierta?

Q ¿Cómo podemos decir de los gráficos donde estaba el zumbido más fuerte y más tranquila?

20. En sus investigaciones sobre los niveles de sonido estudiantes aprendieron algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos científicos. Es importante ser capaz de analizar los resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.

Discuta con los estudiantes el significado de los siguientes términos en sus propias palabras, usando lo que han aprendido durante la actividad.

Vibración Mudanza de ida y vuelta

Volumen La cantidad de volumen o intensidad del sonido

Sensor de nivel de sonido Herramienta para medir la intensidad del sonido

Cuéntame más

En esta parte de la actividad de los estudiantes utilizan un tubo de sonido hecha de un trozo de papel. Ponen a prueba el nivel de sonidos diferentes con y sin el tubo de sonido. Muchos de los estudiantes se sorprenderá de que el tubo de sonido parece amplificar (hacer más fuerte) el sonido, a pesar de que están más lejos. Del mismo modo que el oído externo recoge y canaliza las vibraciones en el canal auditivo, el tubo de papel dirige el sonido al sensor en lugar de permitir que se extienda a cabo.


22. Tener un zumbido estudiante voluntario directamente en el sensor de sonido durante 10 segundos. Pida al estudiante para tratar de cambiar la forma en voz alta que él o ella tararea. Detener la grabación de datos.

Q ¿Qué característica en el gráfico que muestra qué tan fuerte es el sonido?


24. Tener un zumbido estudiante voluntario cerca del sensor de sonido, y luego más lejos. Dígale al estudiante no para cambiar el volumen de su zumbido.



115

26. Muestre a los alumnos la gráfica y discutir la forma en que variada.

Q ¿Qué cambios se observa en el gráfico?

27. Hacer un tubo enrollando un pedazo de papel.


29. Display de nivel de sonido en el yeje y de un gráfico con el tiempo en el X eje x.


31. Ponga un extremo del tubo cerca del sensor de sonido y tienen un zumbido estudiante voluntario en el otro extremo.

Escribe el resultado de la gráfica en la pizarra:

El nivel de sonido es 74 dB .

32. Ahora quitar el tubo y hacer la misma estudiante voluntario a tararear con exactamente la misma intensidad y la misma distancia desde el sensor de nivel de sonido como con el tubo.

Escribe el resultado de la gráfica en la pizarra:

El nivel de sonido es 58 dB .

Haga que los estudiantes copien los niveles de sonido de la placa sobre la hoja de respuesta de los estudiantes para la pregunta 3.

Añádelo

33. Haga que los estudiantes compartan los resultados y conclusiones de la sección más Dime con el resto de la clase.

34. Pregunte a los estudiantes lo que han aprendido sobre el sonido y los objetos que vibran. Sus respuestas deben responder a la pregunta de conducción: ¿Cómo puede hacer sonidos en diferentes volúmenes?

El nivel de sonido aumenta cuando un objeto vibra con más energía o mediante el uso de un tubo para evitar que las vibraciones del aire se propague hacia fuera y disminuyendo.

35. Haga que los estudiantes dibujen un diagrama de cómo utilizaron el tubo de sonido para hacer que las vibraciones de sus cuerdas vocales para alcanzar el sensor de nivel de sonido. Estudiantes directos a la pregunta 4 en la hoja de respuesta de los estudiantes.


Reunir una variedad de objetos que vibran. Incluya algunos instrumentos musicales de diferentes tipos, como un instrumento de cuerda y un tambor o pandereta. Incluya otros objetos que no están asociados con la música, como papel o bolsas de plástico o un globo al pop, rocas para golpear juntos, y papel para rasgar. Use cada uno de los objetos para hacer sonidos. Pida a


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los estudiantes a decir lo que está vibrando en cada caso. Los estudiantes no pueden darse cuenta de que el aire está siendo perturbado (vibra). Señalar esto como usted demuestra cada objeto.

Utilice el sensor de nivel de sonido para controlar el ruido en el aula. Proyecte la gráfica de nivel de sonido en función del tiempo. Pruebe esto al principio sin decirle a los estudiantes con el propósito de la gráfica. Ver lo tranquilo la clase puede llegar a ser basado en la gráfica. También puede pedir a la clase para hacer un tipo específico de ruido, como chasqueando sus dedos al unísono o susurrar una palabra o sonido vocal y ver lo que ocurre con el nivel de sonido.

Nombre: clave de respuestas La investigación de los niveles de sonido

117

1. Predecir: Círculo de la imagen que mejor te parezca muestra lo que la gráfica de zumbido más fuerte se verá como en comparación con el zumbido suave.

2. Dibuje el gráfico que muestra los resultados de tararear con la boca abierta y una boca cerrada: Tarareando con la boca abierta

Nombre: clave de respuestas La investigación de los niveles de sonido

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Tarareando con la boca cerrada

3. Nivel sonoro con tubo de son ido: 74 dBA

Nivel sonoro sin tubo de sonid o: 58 dBA

4. Dibuja un diagrama para mostrar cómo funciona el tubo de sonido:


119

12. Sentir y medición de temperatura Dosificación Grado: 2 - 3

Objetivos

Los estudiantes aprenden el sobre las diferencias entre la temperatura y la sensación de temperatura de medición.


Los estudiantes comparan la sensación de aire quieto y aire que se mueve en contra de su brazo desnudo

Utilice un sensor de temperatura para medir la temperatura del aire inmóvil y aire que se mueve

Predecir cómo el agua y el aire a la misma temperatura se sentirán y ponen a prueba la predicción mediante la medición de la temperatura del aire y del agua y luego sentir las dos muestras








Materiales

Para cada estudiante o grupo: Sistema de recogida de datos Papel o de lámina de cartón para el ventilador,

21 cm x El sensor de temperatura 28 cm (8 ½ pulg. X 11 pulg.) Termómetro, de tipo bulbo Vaso de plástico (3), 400 ml o 12 oz Objeto metálico1 Agua, fresco, 100 ml Objeto de madera1 Agua, caliente, 100 ml Sistema de proyección (maestro solamente) 1Cualquier metal y objeto de madera funcionarán. Idealmente utilizar objetos que ya en el aula son como la pierna de metal de un escritorio y la superficie de madera de un escritorio.

Sentir y medición de la temperatura

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Empieza

Discuta cómo usamos nuestros dedos para detectar la temperatura y comparar los que con el uso de un sensor de temperatura (o un termómetro) para detectar la temperatura.

Haga que los estudiantes se sientan un objeto metálico y un objeto de madera y luego, como clase, proyecto de la temperatura real de cada objeto con un sensor de temperatura y un sistema de proyección en el aula.

Vamos a Explorar

Los estudiantes usan su brazo para sentir la temperatura del aire en calma y el aire en movimiento. Los estudiantes miden la temperatura del aire inmóvil y el aire en movimiento utilizando un sensor de

temperatura.

Explícalo

Los estudiantes comparan los resultados de la sensación de temperatura y medir la temperatura mediante la comparación entre el aire y todavía aire en movimiento.

Explique a los estudiantes que la sensibilidad (sentido del tacto) y la medición son diferentes. Ir sobre la importancia de sentir y medir con sus estudiantes.

Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: temperatura, sensor de temperatura, el sentimiento y la medición.

Cuéntame más

Haga que los estudiantes predicen cómo el agua y el aire a la misma temperatura se sentirán. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus predicciones mediante la medición de la temperatura del

aire, creando una taza de agua que tiene la misma temperatura que el aire, y la sensación de las dos muestras.

Ayude a los estudiantes a analizar sus datos y sacar una conclusión sobre la diferencia entre la sensación de temperatura y medir la temperatura.

Añádelo

Haga que los estudiantes discutan lo que han aprendido sobre el sentimiento y la medición de la temperatura.

La seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de aula:

No use agua caliente. Puede causar quemaduras.


Empezando:


121

Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar una pantalla de dígitos de la temperatura:


2. Conecte el sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.

3. Crear un medidor digital de la temperatura.

4. La temperatura se visualiza en unidades de grados Celsius. Opcionalmente, cambie las unidades a grados Fahrenheit.

5. Practica la grabación de una la temperatura de los datos ejecute.

La práctica de conectar el sistema de recolección de datos en el sistema de proyección en el aula y la proyección de la temperatura que ha recopilado en frente de la clase.

Cuéntame más:

Llene un vaso con aproximadamente 100 ml de agua tibia para cada grupo de estudiantes.

Llene un vaso con aproximadamente 100 ml de agua fría para cada grupo de estudiantes.

Fondo

Sensación de temperatura frente a la temperatura de medición

Hay nervios especiales en la piel que detectan caliente y fría-diferente de los nervios que detectan la presión o dolor. Diferentes partes del cuerpo son más y menos sensibles a la temperatura. Para explorar esto, tocar su piel con un cubito de hielo envuelto en plástico. Pruebe el dedo, brazo interior y exterior, la frente, la pierna, y la mejilla. Hay muchas situaciones en las que el cuerpo y el sensor de temperatura no dan los mismos resultados. La razón es que miden cosas diferentes. El sensor de temperatura mide la temperatura absoluta, pero la piel detecta la diferencia entre su propia temperatura y el medio ambiente, porque eso es lo que importa a nuestro cuerpo.

Si el entorno es más frío que la piel y la conducción de calor lejos de la piel se incrementa, a continuación, la piel se enfría y el cuerpo detecta frialdad. Los ejemplos incluyen aire (Vamos a Explorar), que transporta el calor mejor que mover el aire y el agua sigue (Tell Me More), que conduce el calor mucho mejor que el aire. Además, la sensación de una superficie metálica temperatura ambiente, lo que conduce el calor de la piel muy rápidamente y se sentirá muy frío, en comparación con una superficie de madera temperatura ambiente, que es menos de un conductor y se sentirá más caliente. Otro ejemplo es la piel desnuda, en comparación con la piel aislado con ropa o mantas o ropa seca, en comparación con la ropa mojada.

Lo contrario también es cierto. Si el entorno es más caliente que la piel y la conducción se incrementa, entonces la piel se calienta y el cuerpo detecta el calor. Los ejemplos incluyen agua caliente que es mucho más peligroso que el aire caliente, de nuevo, porque el agua conduce mejor que el aire. Por esta misma razón, el aire en un horno podría estar por encima de 100 ° C. Se le hará la sensación de la mano caliente, pero no inmediatamente quemarlo, como el agua haría hervir. Otro ejemplo es una almohadilla caliente tela que protege la mano del mango de metal caliente de una sartén, que conducir el calor muy rápidamente a su piel y quemarla.


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El sensor de temperatura

El sensor de temperatura detecta la temperatura absoluta, ya que está diseñado para hacer eso. "Temperatura" tiene un significado específico física que los científicos han acordado: la energía cinética media, o la energía de movimiento, de las moléculas. Los sensores de temperatura se han hecho para medir esto de una manera coherente, por lo que los científicos que trabajan en todo el mundo, en muchas situaciones experimentales diferentes, pueden entender y repetir los resultados de cada uno. El sensor de temperatura es una herramienta científica muy importante.

Celsius y Fahrenheit

Esta investigación está escrito utilizando Celsius (C) unidades de temperatura. En el sistema centígrados, el agua se congela a 0 grados C y hierve a 100 ° C. Esta escala puede ser difícil para los estudiantes que están acostumbrados al sistema de Fahrenheit (F), por el cual el agua se congela a 32 F y hierve a 212 ° F. Puede pasar algún tiempo comparando estas escalas si lo desea, pero no es necesario para la investigación, que utiliza gráficos, así como los valores numéricos para visualizar la temperatura.

Enfriamiento por evaporación vs. refrigeración por aire que se mueve

Refrigeración por evaporación es diferente de la refrigeración por aire en movimiento. Los estudiantes han experimentado tanto y probablemente piensan que funcionan de la misma manera. A diferencia de aire en movimiento, la refrigeración por evaporación afecta tanto a la piel y el sensor de temperatura. Cuando usted agita alrededor de un dedo húmedo o un sensor de temperatura húmeda, las moléculas de agua se evaporan en el aire, el enfriamiento de la superficie. No sólo se siente más frío, es más fresco. En un clima muy caliente, o cuando estamos trabajando duro y nuestros músculos producimos una gran cantidad de calor en el interior de nuestros cuerpos, nos refrescarse por sudoración: nuestra piel segrega agua, que luego se evapora y nos enfría.

Control de la temperatura corporal y climas

La sensación de frío y caliente es esencial para la supervivencia. Todos los animales se enfrentan a cambios en la temperatura de su entorno que son mayores que sus cuerpos pueden tolerar. Por ejemplo, el interior de nuestro cuerpo debe permanecer cerca de 37 ° C para nosotros para seguir con vida. Los animales deben ser capaces de detectar la temperatura ambiente y tienen estrategias para mantener su temperatura corporal adecuada. Estos son algunos ejemplos, y los estudiantes pueden pensar en los demás: Muchos mamíferos tienen pelo o la piel que crea una fina capa de aire inmóvil cerca de su piel, que es un mejor aislante que el aire en movimiento. Bueyes almizcleros y los osos polares tienen abrigos de pieles pesadas con varias capas de piel que los mantienen caliente incluso en invierno en el extremo norte.

Cuando nuestra temperatura de la piel se vuelve demasiado alta, el sudor y el agua que se evapora nos enfría. Algunos animales de piel, como conejos, pierden calor extra de sus oídos.

Las ballenas y las focas tienen capas de grasa (grasa) que los aíslan de las aguas árticas frías. Las aves acuáticas como patos tienen aceite en sus plumas que mantienen el agua fuera de su piel. Animales de sangre fría, como los reptiles y los insectos, tienen diferentes enfoques de los animales de sangre caliente, como los mamíferos. Sus temperaturas corporales no son tan constantes, y su nivel de actividad a menudo cambia en función de la temperatura.

Una de las razones de que la gente puede vivir en todo el mundo, y muchos animales no pueden, es que las personas pueden hacer ellos mismos la ropa que los protegen del calor, el frío y húmedo.


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Pregunta Conducir


¿Cómo se siente y la temperatura de medición diferente?

Empieza

En esta sección, los estudiantes son introducidos a la temperatura con el sentido humano del tacto, así como con herramientas de medición tal como un sensor de temperatura (o un termómetro).

1. Explique a los estudiantes que nuestra piel es muy sensible a la temperatura y que a menudo utilizamos nuestros dedos para sentir cómo algo caliente o frío es.

2. Discuta por qué la capacidad de sentir calor y frío es esencial para la supervivencia. Use las siguientes preguntas para guiar la discusión:

Q ¿Qué pasa si usted no puede sentir calor o frío?

Q ¿Qué pasaría si usted tocó una estufa caliente, pero no podía sentir el calor?

Q Lo que si le dieron una taza de taza de té caliente, pero no se podía sentir el calor?

Q ¿De qué manera la capacidad de sentir el ser humano ayuda fríos y calientes a sobrevivir?

3. Pregunte a los alumnos si saben de alguna herramientas que se utilizan para medir caliente y fría?

Los estudiantes probablemente sugerirá un sensor de termómetro o la temperatura.

4. Proyecte una pantalla de dígitos de la temperatura de la temperatura y la pantalla de la sala. Muestre a los estudiantes tanto un termómetro típico y un sensor de temperatura.

Consejo de Enseñanza: Desde los estudiantes pueden tener más experiencia con un termómetro de tipo bulbo, usted debe demostrar que el termómetro convencional y el lado sensor electrónico de la otra, para mostrar que miden lo mismo.

5. Que los estudiantes discutan cómo las herramientas (termómetros y sensores de temperatura) en comparación con nuestra cuerpos capacidad de detectar la temperatura. A través de este análisis ayudan a los estudiantes a entender que las herramientas proporcionan lecturas de temperatura numéricas objetivas mientras que nuestro sentido del tacto acaba de dar sensaciones comparativos (calientes o fríos).

Q ¿Cuál de los cinco sentidos que utilizamos para detectar la temperatura?


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Q ¿Cómo describe la temperatura de los objetos?

Q ¿Cómo es un sensor de temperatura te dijo? ¿Se indica si un objeto está caliente o frío?

Q ¿Te y un amigo siempre en desacuerdo sobre si una habitación está caliente o frío?

Q ¿Hay momentos en que sus sentidos no se puede confiar?

6. Haga que los estudiantes tocan un objeto metálico cerca de ellos con una mano y un objeto de madera, con su otra mano. Luego pregúnteles cómo los objetos sentir y si los dos objetos tienen la misma temperatura.


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7. Utilice el sistema de recogida de datos que está conectado a su sistema de proyección aula para determinar la temperatura de los dos artículos. Anote los resultados en la pizarra:

Tabla 1: Temperatura de un metal y objeto de madera

Objeto La temperatura

Metal 24.8 ° C

Leña 24.8 ° C

8. Resumir la actividad con los alumnos explicando que los dos objetos se sienten como si son diferentes temperaturas, pero los datos de temperatura obtenidos de la sonda de temperatura muestra que los dos objetos tienen la misma temperatura (o temperaturas muy similares).

9. Diga a los estudiantes que van a experimentar con otros ejemplos de cómo sentir y medir temperaturas pueden producir resultados diferentes.

Vamos a Explorar

En esta sección los estudiantes compararán la temperatura del aire quieto a la temperatura del aire en movimiento usando su sentido del tacto y el uso de la sonda de temperatura.

Consejo de Enseñanza: Es importante evitar decirle a los estudiantes lo que creemos que debe descubrir. En su lugar, seguir pidiendo a los estudiantes lo que han observado y lo que el experimento muestra. Cuando hay un conflicto entre lo que creen y lo que observan, es natural que los alumnos ignoran sus observaciones a favor de lo que creen. Así, mientras que los estudiantes miden la misma temperatura para mover el aire y el aire quieto, se aferran a la idea de que el aire en movimiento es más fresco. Sólo a través de la reflexión y la discusión se entienden por qué de medición y la temperatura sentimientos son diferentes.

10. Haga que los estudiantes piensen en cómo se sienten sus brazos desnudos en fija (no se mueve) aire.

11. Haga que los estudiantes hacen de movimiento de aire a través de su brazo agitando una hoja de papel o cartón de ida y vuelta, como un abanico.

12. Explique a los estudiantes que están utilizando su brazo desnudo a sentir cómo la temperatura del aire todavía se compara con el aire en movimiento.

13. Haga que los estudiantes explicar cómo se siente el aire en movimiento en comparación con el aire quieto cuando utilizan su brazo para sentir la diferencia. Dirija a los estudiantes a escribir su observación en la hoja de respuesta del estudiante menor respuesta de los estudiantes 1.

14. Pregunte a los estudiantes cómo ellos piensan que la temperatura del aire todavía se compara con la temperatura del aire en movimiento cuando la temperatura de cada uno


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se mide con un sensor de temperatura. Pida a los estudiantes a hacer su predicción contestando respuesta de los estudiantes 2.


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15. Pida a los estudiantes miden la temperatura del aire quieto guiándolos a través de los siguientes pasos:

Consejo de Enseñanza: Dependiendo sobre la circulación del aire en su salón de clases, puede que tenga que tener los estudiantes a encontrar o construir un área donde pueden probar aire quieto. Borradores y sistemas de circulación de aire harán que la variación en los datos.


b. Conectar el sensor de temperatura para el sistema de recogida de datos.

c. Mostrar los datos de la temperatura en un gráfico con la temperatura en la yeje x y la hora en la X eje x.

d. Comienza la grabación de datos.

e. Ajuste la escala de la gráfica para ver claramente los datos de temperatura.

f. Después de un minuto, detener la grabación de datos.

16. En el mismo gráfico, haga que los estudiantes recogen una segunda serie de datos de temperatura esta medición de la temperatura del aire que se mueve el tiempo. Utilice los siguientes pasos para guiarlos a través de este proceso:

a. Tener un estudiante constante ola un pedazo de papel o cartón de ida y vuelta, como un ventilador para crear un aire en movimiento.

b. Haga que un estudiante de segundo sostenga el sensor de temperatura en el aire en movimiento.

c. Comienza la grabación de datos.

d. Después de un minuto de mantener la temperatura en el aire en movimiento, detener la grabación de datos.

17. Han copiar los estudiantes ambas carreras de datos en su hoja de respuesta de los estudiantes bajo estudiante pregunta de respuesta 3. Pídales que etiquetan cada serie de datos.

18. Pregunte a los estudiantes cómo la temperatura medida del aire en movimiento se compara con la temperatura medida del aire quieto?

La temperatura medida del aire en movimiento es la misma que la de aire en calma.

19. Haga que los estudiantes escriban sus conclusiones acerca de cómo la temperatura medida del aire en movimiento se compara con la de aire quieto bajo respuesta de los estudiantes la pregunta # 4.

Explícalo

En esta sección, ayude a sus estudiantes a analizar cómo los datos que recogió mientras sensación era diferente a los datos que recogieron en la medición. Luego de explicar a los estudiantes cómo sentir y de medición son diferentes.


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20. Discuta con los estudiantes cómo los resultados de la sensación de la diferencia entre el aire en movimiento y al aire en comparación con la medición de la diferencia de temperatura entre el aire y todavía aire en movimiento.

Q ¿Cómo se siente el aire en movimiento en comparación con el aire quieto? (respuesta de los estudiantes 1)

Q ¿Cuál fue la temperatura medida del aire en movimiento en comparación con el aire quieto? (respuesta de los estudiantes 4)

Q ¿Nos sentimos temperatura de la misma manera el sensor de temperatura hace?

21. Haga que los estudiantes indicar si o no se siente y la medición dio los mismos resultados al responder la pregunta 5 en su hoja de respuesta de los estudiantes.

22. Explique a los estudiantes que nuestros sentidos (en esta actividad, toque) son diferentes de sensores electrónicos (sensores de temperatura). Sentidos y sensores miden cosas diferentes. Un termómetro mide la temperatura absoluta y nuestros dedos sienten la diferencia entre nuestro cuerpo y nuestro entorno. Mientras que la sensación es genial para la supervivencia, la medición es mejor para la ciencia.

23. Discuta con sus alumnos por qué sentimiento es importante para la supervivencia, mientras que la medición es mejor para la ciencia por pasarse de la siguiente información:

Tabla 2: Sensación frente medición

Sentimiento (importante para la supervivencia)

Midiendo con un sensor (importante para la ciencia)

Las sensaciones pueden cambiar dependiendo de la configuración y la experiencia previa.

Un sensor medirá el mismo valor en la misma situación, una y otra vez.

Puede variar de persona a persona. Los datos recolectados a través de un sensor se pueden mostrar en un gráfico de tiempo de modo que usted puede ver los cambios tienen lugar y encontrar patrones.

Dar sensaciones como "cool" o "caliente". Dar valores numéricos.

Puede hacer comparaciones como A es más caliente que B.

Puedo expresar lo mucho más cálidos o más fríos objetos son diferentes.

Podemos procesar sentimientos de forma rápida y tomar decisiones inmediatas.

Sensores veces pueden medir las diferencias más pequeñas que el ser humano puede.


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24. Revise las siguientes palabras de vocabulario con sus estudiantes. Relacionar cada una de las palabras de vocabulario a la sensación y la medición de la actividad de la temperatura del aire que el estudiante acaba de terminar.

Tabla 3: Vocabulario y definiciones

La temperatura Una medida de calor y frío.


Una herramienta electrónica que se utiliza para medir la temperatura.

Sentimiento Hacer una observación mediante el sentido del tacto.

Medición Para encontrar el valor o la cantidad de algo con un dispositivo o herramienta que utiliza unidades estandarizadas.

Cuéntame más

En esta sección, los estudiantes determinan cómo agua y el aire que tiene la misma temperatura medida se sienten uno respecto al otro.

25. Discuta con sus estudiantes sus predicciones sobre cómo el agua y el aire a la misma temperatura se sentirán. Utilice las siguientes preguntas como sea necesario.

Q Si se mide la temperatura del agua y la temperatura del aire con un sensor de temperatura y que son los mismos, ¿crees que se sentirá lo mismo?

Q ¿El agua sentirá más fresco, se siente más caliente, o se siente la misma temperatura que el aire?

Q ¿Qué te hace creer que esto es cierto?

26. Haga que sus estudiantes graban su predicción bajo estudiante pregunta de respuesta 6.

27. Guía a los estudiantes a través del proceso de medición de la temperatura del aire.



c. Temperatura Visualización en una pantalla de dígitos.

d. Mantenga el sensor de temperatura en el aire, y comenzar la grabación de datos.

e. Deje que la temperatura se estabilice, y luego se detiene la grabación de datos.

28. Haga que los estudiantes copien la temperatura del aire en la tabla bajo estudiante pregunta de respuesta 7.


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29. Proporcionar a cada grupo de alumnos con una taza de agua caliente, un vaso de agua fresca y una taza vacía.

30. Guía a los estudiantes a través de las siguientes etapas de mezclar el agua caliente y fría hasta que crean el agua que tiene la misma temperatura que el aire (dentro de un grado):

a. Haga que un estudiante mantenga pulsado el sensor de temperatura en la taza vacía y comenzar la recolección de datos (en la pantalla dígitos).

b. Pida a otro alumno agregue lentamente un poco de agua caliente y fría en la taza mientras que el control de la temperatura.

c. Una vez que la temperatura se estabilice, los estudiantes pueden tener que añadir un poco de agua más caliente o frío para ajustar la temperatura en la copa para que la misma temperatura que el aire.

d. Una vez que la temperatura del agua es la misma que la temperatura del aire, tienen los estudiantes detener la grabación de datos

e. Haga que los estudiantes copien la temperatura del agua en la tabla bajo estudiante pregunta de respuesta 7.

31. Dirigir los estudiantes colocan uno de sus dedos en el agua y otro en el aire.

Q ¿Cómo se siente el agua en el dedo comparación con el aire?

Q ¿Se siente el agua más fría, más caliente, o el mismo que el aire?

32. Haga que los estudiantes registren sus observaciones en virtud de estudiante pregunta de respuesta 8.

33. Ayude a los estudiantes a analizar sus datos y luego sacar una conclusión sobre la diferencia entre la sensación de temperatura y la medición de la temperatura. Dirija a los estudiantes a escribir su respuesta en virtud de estudiante pregunta de respuesta 9.

Añádelo

Repase con los estudiantes lo que han aprendido durante esta actividad.

34. Haga que los estudiantes compartan lo que han aprendido en esta actividad con un compañero.

35. Haga que los estudiantes analicen las siguientes preguntas:

Q ¿Cómo son diferentes sensores humanos y electrónicos?

Q ¿Cómo se siente y la medición de diferente?

Q Si usted estaba haciendo un experimento científico, que sería mejor para la temperatura con el dedo o un sensor de medición de la temperatura? ¿Por qué?


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Q ¿Y si toca dos objetos y se siente como que están a diferentes temperaturas. A continuación, se mide ambos objetos con un sensor de temperatura y encontrará que son a la misma temperatura. ¿Cuál usted creer, sus sentidos o el sensor de temperatura? ¿Por qué?


Engañar a sus dedos. Haga tres jarras de agua y uno caliente, fría, y un medio. Pon una mano en el agua caliente y uno en el frío. Espere un minuto. Ponga las dos manos en el agua medio. ¿Se siente lo mismo con las dos manos? Medir los tres lanzadores con el sensor de temperatura. ¿Puede explicar lo que está pasando?

Con el dedo, tocar varios materiales que se han sentado en el salón de clases por un tiempo: madera, plástico, metal, vidrio. ¿Es que todos se sienten a la misma temperatura? A continuación, medir cada uno con el sensor de temperatura. Use cinta, y no los dedos, para mantener el sensor contra el material. ¿Los materiales miden la misma temperatura? ¿Qué crees que está pasando?


133

1. ¿Cómo funciona el aire que se mueve sentir en comparación con el aire quieto? El aire en movimiento se siente más frío que el aire quieto. ____________________

_________________________________________________________________________________________

2. El color en el termómetro para mostrar cómo piensa la medido temperatura del aire todavía se compara con el aire en movimiento.

3. Dibuja los resultados de su experimento.

Temperatura del aire quieto y en movimiento Aire

El aire en movimiento

Aún aire

Aún aire El aire en movimiento

Coches y Calor

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4. Medición conclusión de la temperatura: Aún así el aire y el aire que se mueve son los mismos la temperatura. ___________

__________________________________________________________________

5. ¿Los resultados para sentimiento y medición temperatura para la temperatura del aire de acuerdo? Encierra en un círculo la mejor respuesta. SÍ NO

6. El agua que tiene la misma temperatura que el aire se sentirá

lo mismo que_ _________________________ el aire. (la misma que, más caliente que, más fría que) 7. Medido temperaturas:

La temperatura del aire es: 23,5 ° C___________ ____ ________________

La temperatura del agua es: 23,4 ° C___________ ____________________

8. ¿Cómo funciona el agua sentir en el dedo comparación con el aire? El agua se siente más frío que el aire. ____________________________________

__________________________________________________________________

9. ¿Hay alguna diferencia entre el sentimiento, y el medición de la temperatura? Sí. A pesar de que la temperatura del aire y el agua era la misma que se sentía diferente. __________________________________________________________


135

13. Automóviles y Calor Dosificación Grado: 2 - 3

Objetivos

Los estudiantes determinan la forma en que la temperatura dentro de un automóvil estacionado al sol se compara con la temperatura del aire exterior del coche. A través de esta actividad, los estudiantes

Darse cuenta de que cuando la luz es absorbida por un objeto de la temperatura de ese objeto puede aumentar

Observe que el movimiento del aire dentro de un objeto afecta a la temperatura en el interior de ese objeto

Aprenda que algunos objetos reflejan la luz y el calor mejor que otros objetos



Construir un modelo simple de un coche y el pasajero de una caja de zapatos, papel negro, taza de papel y otros artículos

Use un sensor de temperatura para medir la temperatura en su modelo de coche cuando se coloca en el sol y deja abierta, y luego, cuando se cubre con una envoltura de plástico para alimentos

Comparar las gráficas de temperatura y examinar los datos para sacar conclusiones acerca de la temperatura en el interior de los coches aparcados








Materiales

Para el maestro discusión guiada en la sección Primeros pasos de la actividad: Sistema de recolección de datos móvil Sistema de proyección El sensor de temperatura Zapato coche modelo de caja, ensamblado1

Coches y Calor

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1Los materiales necesarios para montar el modelo de caja de zapatos son los mismos que los materiales enumerados para cada grupo de estudiantes a continuación. Consulte la sección Preparación para obtener instrucciones sobre cómo construir el modelo de coche.


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Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recolección de datos móvil Vaso desechable1 El sensor de temperatura Hilado, bolas de algodón, otras fuentes del arte Caja de zapatos1 Marcadores Papel negro2 Barra de pegamento Envoltorios plásticos de alimentos para cubrir

caja de zapatos Cinta, ~ 30 cm

1Tamaño exacto no importa; la copa modificado debe ser capaz de encajar del todo en la caja de zapatos. 2Se necesita papel negro Suficiente para alinear los 5 superficies internas de la caja de zapatos.


Empieza

Guíe a los estudiantes en una discusión sobre cómo la luz solar contribuye a la temperatura global de la Tierra.

Use un sensor de temperatura para medir la temperatura exterior y proyectarla para todos los estudiantes vean.

Los estudiantes predicen cómo la temperatura dentro de un automóvil estacionado se compara con la temperatura del aire exterior del coche.

Coches y Calor

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Vamos a Explorar

Los estudiantes construyen un modelo de un coche y de pasajeros con una caja de zapatos, papel negro, y un vaso de papel.

Los estudiantes dibujan y etiquetan su modelo de un coche en la hoja de respuesta de los estudiantes. Los estudiantes miden la temperatura en el interior de su modelo de cinco minutos ya que se encuentra

en el sol.

Explícalo

Ayude a los estudiantes a analizar los datos que registran para determinar la temperatura en el modelo de coche después de haber estado en el sol durante cinco minutos.

Haga que los estudiantes piensen en por qué la temperatura es más caliente en un coche aparcado que en el exterior y lo que la gente hace para mantener un lugar fresco coche aparcado en un cálido y soleado día.

Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: la temperatura, el sensor de temperatura, absorber, reflejar, luz, y calor.

Cuéntame más

Los estudiantes a predecir si un coche con las ventanas abiertas, parcialmente abiertos o cerrados se pone más caliente cuando está estacionado bajo el sol.

Los estudiantes ponen a prueba sus predicciones mediante la medición de la temperatura en su modelo de coche cubierto ya que se encuentra en el sol durante cinco minutos.

Estudiantes copiar la gráfica de los datos de temperatura que recogieron en su hoja de respuesta de los estudiantes.

Añádelo

Ayude a los estudiantes a analizar sus datos para determinar si la temperatura se hizo más caliente en el coche modelo abierto o el coche modelo cerrado.

Haga que los estudiantes revisen lo que han aprendido al hacer esta actividad.



Empieza

En esta sección de la clase está trabajando en conjunto y no individualmente. El profesor proyecta los datos y lleva la clase en la discusión.

1. Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar una pantalla de dígitos de la temperatura:


b. Conecte el sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.


139

c. Crear un medidor digital de la temperatura.

d. La temperatura se visualiza en unidades de grados Celsius. Opcionalmente, cambie las unidades a grados Fahrenheit.

e. Practica la grabación de una la temperatura de los datos ejecute.

2. La práctica de conectar el sistema de recolección de datos en el sistema de proyección en el aula y la proyección de la temperatura que ha recopilado en frente de la clase.

Vamos a Explorar

En esta sección, los estudiantes hacen un coche modelo de caja de zapatos y vaso de papel pasajero. Los estudiantes ponen el modelo en el sol y miden la temperatura durante 5 minutos. Preparar un zapato de muestra del coche modelo de caja y el vaso de papel de pasajeros para mostrar a los estudiantes.

1. Línea de los cinco de las superficies interiores de una caja de zapatos con papel negro. Utilice pegamento o cinta adhesiva para fijar el papel en su lugar.

2. Hacer un pasajero mediante la decoración de un vaso de papel invertido. Dibuja una cara en la taza y embellecerlo como desee para que se vea más realista.

3. Coloque el pasajero vaso de papel en el medio de la caja de zapatos forrada.

Fondo

La radiación del Sol y su coche

La energía del sol llega a la superficie de la Tierra en forma de radiación electromagnética. Percibimos algunas de las longitudes de onda de esta radiación como la luz, mientras que otras longitudes de onda que percibimos como calor.

La radiación solar puede ser absorbida, reflejada o dispersada. Los coches pueden actuar como un invernadero, ya que tienen la capacidad de hacer todas estas cosas. Glass permite algo de la luz del sol a través de él, y refleja algunos. En particular, el infrarrojo "luz" (que no se puede ver), no pasará por el exterior opaca de un coche. La luz es absorbida por el exterior del coche y calienta el interior independientemente de si las ventanas están cerradas o abiertas. Si se cierran las ventanas, el calor es básicamente atrapado en el coche, donde las temperaturas pueden elevarse a más de 90 grados centígrados (200 grados Fahrenheit), posiblemente causando las ventanas en el coche para hacer estallar-como el aire se expande dentro del coche debido a la calefacción. Además, esto puede representar peligro para los animales y los niños si se deja en coches sin la ventilación adecuada y el agua.

Coches y Calor

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Albedo y Superficie Reflexión

Los científicos utilizan el término albedo para definir el porcentaje de energía solar reflejada por una superficie. Albedo puede ser pensado como el "reflectividad" de una superficie. La luz del sol que cae sobre una superficie brillante blanca se refleja fuertemente hacia el espacio; tal superficie se dice que tiene alto albedo. Esto da como resultado muy poco calentamiento de la superficie. La luz del sol que cae sobre una superficie mate oscuro es fuertemente absorbida; este tipo de superficie tiene un bajo albedo. Esto resulta en una gran cantidad de calentamiento de la superficie.

Si cubre el interior de su parabrisas con una sombrilla, su coche será más fresco. La superficie refleja la luz y no se dispersa mucho. Por lo que refleja la luz de vuelta a través de la ventana sin necesidad de convertir la mayor parte de la luz a la luz infrarroja. La mejor sombrilla es metálico (alto albedo), como no metálico (bajo albedo) sombrilla tiende a absorber parte de la luz y el calor de su coche. Una sombrilla blanca producirá menos luz infrarroja, y su coche será más fresco. Una superficie brillante en la sombrilla reflejará parte de la luz y dispersar menos, y hacer que su enfriador de coche.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Hay una caja ( ) Al lado de cada paso. Si le resulta útil a cabo una marca de verificación en el cuadro


Preguntas Conducir


¿Cómo afecta la temperatura en el interior de un coche aparcado en comparación con la temperatura del aire exterior del coche?

¿Cree usted que la temperatura dentro del coche será mayor si las ventanillas del coche están abiertas o cerradas?

Empieza

En esta sección de la clase está trabajando en conjunto y no individualmente. El profesor proyecta los datos y conduce a la clase en una discusión sobre el impacto de la luz solar sobre la tierra.

1. Pida a los estudiantes a pensar acerca de cómo el calor de la luz solar en general, contribuye a que la temperatura global de la tierra y los cambios en las estaciones. Comience por hacer las siguientes preguntas:

Q ¿Cómo es la temperatura diferente en el verano y el invierno? ¿Por qué?

Q ¿Cómo la temperatura en la mañana en comparación con la temperatura en la tarde? ¿Por qué?

Q ¿La luz solar térmico todas las superficies por igual? En un día caluroso de verano prefieres pie descalzo sobre asfalto o césped? ¿Por qué?

2. Pregunte a los estudiantes qué instrumento se podrían utilizar para medir la temperatura actual exterior.


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Un sensor electrónico de temperatura o un termómetro se podrían utilizar para medir la temperatura exterior.

3. Mostrar los estudiantes el sensor de temperatura que está conectado al sistema de recolección de datos móviles. Tome el sistema de recogida de datos a la puerta y tiene un estudiante voluntario sostenga el sensor de temperatura del aire exterior mientras graba la temperatura.

4. Proyecte una pantalla de dígitos de la temperatura exterior para todos los estudiantes de ver y tener la temperatura récord de hoy en la hoja de respuesta de los estudiantes bajo estudiante número de respuesta 1 estudiantes.

5. Pida a los estudiantes a pensar en cómo la temperatura exterior se compara con la temperatura en el interior de un coche aparcado.

Q ¿Cómo afectará la temperatura en el interior de un automóvil estacionado comparar a la temperatura del aire exterior del coche?

6. Haga que los estudiantes registren su predicción en la hoja de respuesta de los estudiantes con un círculo su mejor elección bajo estudiante número de respuesta 2.

7. Diga a los estudiantes que durante los meses de verano del año que a menudo escuchamos lo importante que es nunca dejar nuestras mascotas o niños en un automóvil estacionado. Haga que los estudiantes piensan acerca de si esta advertencia podría ser debido a un cambio en la temperatura en el interior del coche.

8. Explique a los estudiantes que van a poner a prueba sus predicciones mediante la construcción de un modelo de coche y la medición de la temperatura dentro del coche cuando se coloca en el sol.

Vamos a Explorar

En esta sección, los estudiantes hacen un coche modelo de caja de zapatos y vaso de papel pasajero. Los estudiantes ponen el modelo en el sol y miden la temperatura durante 5 minutos.

9. Muestre a los estudiantes un coche modelo de caja de zapatos de la muestra y vaso de papel pasajero. Explique a los estudiantes que van a realizar su propio coche de modelo y de pasajeros.

10. Estudiantes directos se alineen los cinco de las superficies interiores de una caja de zapatos con papel negro. Haga que los estudiantes aseguran el papel en su lugar con pegamento o cinta adhesiva.

11. Haga que los estudiantes hacen un pasajero vaso de papel utilizando una copa invertida papel, hilo, bolas de algodón, marcadores y otros materiales para manualidades. Deje que los estudiantes deciden si el pasajero en su automóvil modelo es un niño o una mascota.

12. Haga que los estudiantes colocan el pasajero vaso de papel en el medio de la caja de zapatos de papel forradas con cinta adhesiva y la punta de la sonda de temperatura en la parte superior de su acompañante, como se muestra en el siguiente gráfico.

Coches y Calor

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13. Diga a los estudiantes que este es su modelo de un coche con una mascota o un niño montando en el interior. Pregunte a los estudiantes las siguientes preguntas:

Q ¿Qué parte del modelo representa el coche?

Q ¿Qué parte del modelo representa la mascota o un niño?

14. Haga que los estudiantes dprima una imagen de su modelo y etiquetar el coche, el pasajero, y el sensor de temperatura, en la hoja de respuesta de los estudiantes bajo estudiante número de respuesta 3.

15. Explique a los estudiantes que van a utilizar su modelo de un coche con un pasajero para determinar si su predicción, sobre cómo la temperatura en el interior de un automóvil estacionado compara con la temperatura del aire exterior del coche, es la correcta.

16. Haga que cada estudiantes colocar su modelo de caja de zapatos con los pasajeros y la temperatura del sensor afuera en el sol (o de interior, donde la luz del sol brilla a través de una ventana).

17. Guía a los estudiantes a través de los siguientes pasos para grabar una serie de datos de temperatura:



c. Mostrar los datos de la temperatura en un gráfico con la temperatura en la yeje x y la hora en la X eje x.

d. Comienza la grabación de datos.

e. Ajuste la escala de la gráfica para ver claramente los datos de temperatura.

f. Después de cinco minutos, detener la grabación de datos.

18. Haga que los estudiantes pasan su sistema de recopilación de datos y el modelo del coche hacia el interior. El modelo de coche debe enfriarse de nuevo a temperatura ambiente antes de ser utilizado de nuevo en la sección más Dime.


143

Explícalo

En esta sección, ayude a sus estudiantes a analizar los datos que se han registrado.

19. Haga que los estudiantes miran sus gráficos de temperatura frente a tiempo que acaba de grabar. Haga las siguientes preguntas para ayudar a los estudiantes a entender sus gráficas.

Q ¿Qué pasó con la temperatura en los últimos cinco minutos de la recolección de datos?

Q Después de cinco minutos, ¿cómo la temperatura dentro del modelo de coche en comparación con la temperatura de hoy fuera del coche?

20. Pida a los estudiantes a determinar la temperatura en su modelo de coche después de haber estado en el sol durante cinco minutos. Dirija a los estudiantes a escribir esta temperatura en el estudiante número de respuesta 4.

21. Pida a los estudiantes que escriban lo que aprendieron al hacer esta actividad como su conclusión en el estudiante número de respuesta 5.

22. Haga que los estudiantes piensen en por qué la temperatura dentro de un automóvil es más caliente cuando se sienta en el sol. Haga una lista en la pizarra de razones de los estudiantes.

Los estudiantes deben sugerir que la luz y el calor del sol calientan el interior del coche. Los estudiantes pueden sugerir que cuando un coche está aparcado, no hay brisa es capaz de volar a través de las ventanas, por lo que el calor queda atrapado en el interior del coche, incluso si las ventanas están parcialmente rodaban. Los estudiantes también pueden sugerir que los colores oscuros coches o automóviles con interiores de color oscuro se ponen aún más caliente que los coches de color claro.

23. Pida a los estudiantes a describir y enumerar algunas cosas que hace la gente para ayudar a mantener un lugar fresco coche aparcado en un cálido y soleado día. Haga una lista en la pizarra de las ideas de los estudiantes.

Los estudiantes pueden sugerir cualquiera de los siguientes: Parque en la sombra, acondicionado sombrillas en el parabrisas, dejar las ventanas abiertas, teñir las ventanas, cubrir los asientos con un paño para mantener la luz del sol fuera de ellos, o encender el aire acondicionado.

24. Revise las siguientes palabras de vocabulario con sus estudiantes. Relacionar cada una de las palabras de vocabulario con la actividad modelo de coche los estudiantes acaban de terminar.

La temperatura Una medida de calor y frío

El sensor de temperatura Una herramienta electrónica que se utiliza para medir la temperatura

Absorber Para sacar a la luz y el calor de la energía y la trampa o mantenerlo; lo contrario de reflejar

Coches y Calor

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Reflexione Para dejar de rebote energía de la luz en una superficie; lo contrario de absorber

Ligero La energía del sol que podemos ver como el brillo

Calor La energía del sol que nos sentimos como calor

Cuéntame más

En esta parte de los estudiantes de actividad predecir lo que ocurrirá si su coche modelo está cubierto con una envoltura de plástico para alimentos, para modelar un coche con las ventanas cerradas, y luego a la izquierda en el sol durante cinco minutos. A continuación, poner a prueba su predicción.

25. Pida a los estudiantes a pensar sobre si un coche con las ventanas abiertas, parcialmente abiertos o cerrados se pone más caliente cuando está estacionado bajo el sol.

26. Haga que los estudiantes registren sus predicciones en la hoja de respuesta de los estudiantes con un círculo su mejor elección bajo estudiante número de respuesta 6.

27. Pregunte a los estudiantes si el primer conjunto de datos que registran en su coche modelo representa las ventanas del coche está abierto o cerrado?

Los estudiantes deben explicar que el primer conjunto de datos representa un coche con las ventanas abiertas. Esto es porque el aire era capaz de fluir fácilmente dentro y fuera de su coche modelo.

28. Discuta con los estudiantes cómo podrían cambiar su coche modelo para representar un automóvil con las ventanillas cerradas. Asegúrese de que los alumnos comprendan que las ventanas evitan que el aire se mueva dentro y fuera del coche, pero todavía permiten la luz solar para entrar. En esta actividad, los estudiantes cubrirán sus modelos de automóviles con una envoltura de alimentos para representar a un coche con la ventana cerrada.

29. Dirigir los estudiantes cubren la parte superior del modelo de coche caja de zapatos con una envoltura de plástico para alimentos. Si es necesario, haga que los alumnos deberán pegar la envoltura de plástico para mantenerlo en su lugar.

30. Haga que cada estudiante ponen su modelo de caja de zapatos cubierta de pasajeros y sensor de temperatura exterior en el sol (o de interior, donde la luz del sol brilla a través de una ventana).

31. Haga que los estudiantes registren una racha de datos de temperatura para el modelo de coche cubierto en el mismo gráfico que registran sus datos de temperatura con el coche modelo abierto.

a. Haga que los estudiantes se aseguran de que su gráfica se sigue mostrando en el sistema de recolección de datos.

b. Haga que los estudiantes comienzan la grabación de datos.


145

c. Después de cinco minutos, detener la grabación de datos.

32. Haga que los estudiantes copien ambas carreras de temperatura frente a los datos de tiempo que se registran en la hoja de respuesta de los estudiantes bajo estudiante número de respuesta 7.

Añádelo

En esta sección, ayude a sus estudiantes a analizar los datos que registran y sacar conclusiones acerca de lo que han aprendido en esta actividad.

33. Haga que los estudiantes miran sus gráficos de temperatura frente a tiempo que acaba de grabar. Haga las siguientes preguntas para ayudar a los estudiantes a entender sus gráficas.

Q ¿Qué pasó con la temperatura dentro del coche modelo de cubierta, ya que se sentó en el sol durante cinco minutos?

Q ¿Se consigue más caliente en el coche modelo de cubierta o en el coche modelo abierto? ¿Cómo lo sabes?

34. Dar a los estudiantes un tiempo para analizar sus propios resultados y establecer una conclusión. Haga que los estudiantes registren sus conclusiones en la hoja de respuesta de los estudiantes bajo estudiante número de respuesta 8.

35. Haga que los estudiantes piensen en por qué la temperatura dentro del coche modelo cerrado se hizo más caliente que la temperatura en el coche modelo abierto.

Los estudiantes deben sugerir que la luz y el calor del sol calientan el interior de ambos modelos de automóviles, sin embargo, se permite que el aire caliente a salir del coche modelo abierto, pero está atrapado en el interior del coche modelo cerrado.

36. Repase lo que los estudiantes han aprendido haciendo que responda a las siguientes preguntas:

Q ¿Cómo afecta la temperatura en el interior de un coche aparcado en comparación con la temperatura del aire exterior del coche?

Q ¿Cree usted que la temperatura dentro del coche será mayor si las ventanillas del coche están abiertas o cerradas?

Coches y Calor

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Ponga un sistema de recolección de datos móviles en su coche con las ventanas cerradas en un día soleado. Registre el cambio en la temperatura durante una o dos horas. Recuperar el sistema y proyectar los resultados para los estudiantes ver, discutir e interpretar en un debate en clase.

Comparar los cambios de temperatura en el interior de dos coches similares, al mismo tiempo, un coche con las ventanas abiertas y el otro con las ventanas cerradas. Pregunta a los estudiantes para identificar otras variables que podrían probar experimentalmente, tales como coches de diferentes colores, tamaños, o con tintado en las ventanas. Llevar a cabo el mayor número de investigaciones como el tiempo y permiso de acceso.

Nombre: clave de respuestas Coches y Calor

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1. ¿Cuál es la temperatura de hoy? 2. Círculo de la fotografía que se le parezca mejor muestra cuánto más caliente se obtendrá dentro de un coche que fuera en un día soleado.

3. Dibuja tu modelo de coche y el pasajero. Etiqueta de las partes.

4. ¿Cuál es la temperatura en el interior del coche modelo después de que había estado en el sol durante cinco minutos? _________________________________________________________________________________________

5. Conclusión: La temperatura en el interior de un coche es más caliente que fuera un coche. ____

_________________________________________________________________________________________

36 ° C

25 ° C

Pasajero


Auto

Nombre: clave de respuestas Coches y Calor

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6. La vuelta al cuadro que usted piensa mejores espectáculos qué coche será conseguir más caliente en un día soleado. 7. Dibuja los resultados de su experimento. Model Cars en el Sol

8. Conclusiones: Un coche con las ventanas cerradas se calienta más que un coche con las ventanas abiertas. ___________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Open

Coche cubierto


149

14. Nubes de observación Dosificación Grado: 2 - 3

Objetivos

Los estudiantes aprenden que las nubes en el cielo tienen propiedades que pueden ser observados y descritos. Asocian la formación de nubes con las condiciones climáticas específicas, tales como la temperatura y la humedad.



Identificar los tipos de nubes en el cielo usando imágenes estándar de nubes

Utilice una brújula y aprender dirección

Monitor de temperatura y humedad durante tres días

Relacionar los cambios en el tiempo a la formación de nubes



Vamos a Explorar 30 minutos


Cuéntame más 15 - 20 minutos por día durante tres días


Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recolección de datos móvil Esponja Sensor Tiempo Envoltura de plástico y goma Frasco de vidrio de conservas, 1 cuarto de

galón Partidos palo de madera

Carteles o imágenes de los tipos de nubes, en color1

Hielo, 50 ml

Turquía Baster Agua caliente, 20 ml 1 Alternativamente, imprimir una copia grande de los tipos de nubes gráfico incluido en la sección de antecedentes.

Nubes de observación

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Para cada estudiante o grupo: Sistema de recolección de datos móvil Sujetador de papel (Brad) Sensor Tiempo Tiempo Diario handout1 Nube Tipos folleto1 Tagboard o cartulina, 14 cm x 14 cm PASCO Buscador Nube folleto1 Brújula tijeras Cinta, 12-15 cm de largo pegamento 1Consulte la sección Preparación para el montaje de estos folletos


Empieza

Hacer una nube en una botella. Plantear preguntas sobre las nubes y observar las condiciones que hicieron la forma de nube en la

botella. Uso del cristal con agua helada y el vaso con agua a temperatura ambiente, introducir los conceptos de

condensación y evaporación.

Vamos a Explorar

Discutir los diferentes tipos de nubes y las características de las nubes. Pida a los alumnos construir un "Buscador de la nube" y llevarlos fuera para que puedan utilizarlo para

ayudar a identificar los tipos de nubes en el cielo. Haga que los estudiantes aprendan a ilustrar la cantidad de cielo cubierto por nubes. Ayude a los estudiantes usan una cinta para determinar la dirección del viento y lo comparan con el

movimiento de las nubes.

Explícalo

Haga que los estudiantes describen el clima para el día y los tipos de nubes visibles. Los estudiantes predicen las condiciones climáticas que traerían las nubes. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: el vapor de agua, condensación, evaporación,

humedad, humedad relativa, precipitación, estratos, cúmulos, cirros, altoestratos, nimbostratus, cumulonimbus.

Cuéntame más

Demostrar los conceptos de la humedad y la humedad relativa. Haga que los estudiantes examinan las partes del sensor meteorológico y discutir las características

que mide. Los estudiantes miden y registran la temperatura y humedad del aire durante tres días. También

registran las condiciones del cielo y los tipos de nubes para el mismo período. Haga que los estudiantes examinen sus datos para ver si es compatible con sus predicciones.


151

Añádelo

Los estudiantes analizan los datos para ver cómo sus condiciones climáticas apoyan la formación de nubes.

Los estudiantes completan la hoja de respuesta de los estudiantes.


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No mire al sol en cualquier momento. Puede dar lugar a daño ocular permanente.

Tenga cuidado de trabajar con unas tijeras.

No salir a la calle para iniciar sesión nubes o hacer entradas en el Diario El Tiempo en condiciones climáticas extremas.


Prepare copias de los siguientes folletos para cada estudiante o grupo de estudiantes. Hay varias shets respuesta Estudiante necesarios en este laboratorio. Asegúrese de preparar copias de lo siguiente:

Tipos de nubes

Opciones múltiples

Hacer una gran impresión del diagrama titulado Tipos de nube para mostrar en la pared, o proyectarla utilizando cualquier sistema que pueda tener en su lugar. Alternativamente, usted puede utilizar cualquier cartel de la nube ya tiene a la mano. Una ilustración a color de los tipos de nubes será útil en todas sus discusiones durante esta actividad.

Antes de iniciar la actividad, coloque dos copas claras sobre su escritorio. Llene el primer vaso con hielo y por si fuera poco con agua fría. Llene el segundo vaso con temperatura ambiente o agua tibia (y sin hielo).

Para la demostración de humedad en Explora sección del Let, determinar la cantidad de agua que debe estar en la jeringa para pavo para saturar la esponja. (Si se añade más agua a la esponja, la esponja no será capaz de absorber y agua comenzará el goteo de la esponja.)

Prepare el sistema de recogida de datos con antelación para modelar su uso para los estudiantes al realizar la Dígame Más sección:


2. Conecte el sensor meteorológico.

3. Temperatura Visualización en una pantalla de dígitos y la humedad relativa en una pantalla de dígitos.

4. La temperatura se visualiza en unidades de grados Celsius. Opcionalmente, cambie las unidades a grados Fahrenheit.

5. Usted puede cambiar la precisión de la pantalla dígitos si desea eliminar el décimas (decimal) lugar.

Nota: Establecer como muchos sistemas de recolección de datos y cuando usted tiene los grupos de estudiantes que van a salir a la calle juntos para recopilar datos meteorológicos.


153

Fondo

¿Por qué se forman las nubes

Dependiendo de la temperatura del aire, la atmósfera de la Tierra puede retener el agua en todas sus fases (gas, líquido y sólido). Como gas, las moléculas de agua tienen la mayoría de la energía y forman un vapor. Cuando la presión del aire disminuye o la temperatura del aire alcanza el punto de rocío, el aire se satura y vapor de agua se condensará en pequeñas gotitas de agua, líquidos y forman nubes. Si las gotas de conseguir lo suficientemente grande como para formar la precipitación, la temperatura del aire determina si se llega en forma de lluvia, nieve, aguanieve o granizo.

Los cambios de agua de un vapor a gas-agua un líquido a través del proceso de condensación. Para "condensar" significa pasar de la fase gaseosa a la fase líquida. El vapor de agua en el aire se condensa en gotas de agua sobre la superficie de una ventana de frío. El agua se mete en el aire a través del proceso de evaporación. En este caso, las moléculas de agua se activan por el calor cuando la luz solar incide sobre las superficies de lagos o campos húmedos. Las moléculas de agua energizadas a liberarse de la superficie y se convierten en el aire. Las moléculas de agua en las nubes también pueden evaporarse en el aire.

Aire a diferentes temperaturas puede contener diferentes cantidades de vapor de agua. El aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío. La cantidad de vapor de agua en el aire se llama humedad. Si el aire a una temperatura determinada es la celebración de tanta agua como pueda sostener, decimos que está "saturado". "Humedad relativa" indica cómo saturaba el aire es a esa temperatura: humedad relativa del 50% significa que el aire es sólo hasta la mitad de la cantidad total de vapor de agua que pueda contener. El cien por ciento de humedad significa que el aire está completamente lleno de vapor de agua, por lo que si la temperatura debe caer, que iba a llover!

Las nubes se forman cuando la humedad relativa aumenta y la temperatura baja, por lo general como resultado de los cambios de presión. En esta actividad, vamos a dejar a los cambios de presión fuera de la imagen.

El primer paso para la formación de nubes es saturar el aire, es decir, para obtener el aire para mantener el mayor número de moléculas de agua, ya que posiblemente puede contener a esa temperatura. Si la temperatura desciende por lo que el aire ya no puede contener tanta agua, el vapor de agua se condensa en cualquier material sólido en partículas flotando en las nubes del aire y forma. La temperatura del aire puede caer cuando se levantó a elevaciones más altas, pero la causa más común para la temperatura del aire caiga es un cambio en la presión del aire. Cuando el aire se expande y la presión disminuye, el aire se enfría. Esto provoca un cambio de temperatura adiabática (calor no entrar o salir del sistema) y las nubes se forman cuando el aire está suficientemente húmedo.

Para determinar si se forman las nubes, el aire puede ser monitoreado para la temperatura y la humedad. La caída de la temperatura, el aumento de la humedad, o un cambio en el viento podría llevar a la formación de nubes.

Nombrar tipos de nubes

Las nubes se forman en cualquier elevación en el cielo, pero ciertos tipos de nubes tienden a formarse en las elevaciones particulares. Nubes en general se forman a partir de 2.000 metros a 20.000 metros, pero pueden formar todo el camino a la tierra en el caso de niebla.

Hay tres tipos principales de nubes, llamada así por su forma general. Laminares nubes son llamados "estratos". Ellos forman una manta que cubre el cielo y existen en elevaciones más


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bajas. Las nubes cúmulos parecen las nubes hinchadas blancas de libros de cuentos, y la forma en baja a elevaciones medias. El término "cúmulo" se aplica a cualquier nube que está densamente poblado y bastante finito en forma. El tercer tipo de nube es la nube "cirrus", una nube delgado, ralo que mira que se asemeja a la cola de caballo en el viento. Cirrus nubes se forman solamente en las elevaciones más altas. Algunas nubes cumulus construir verticalmente a alturas sorprendentes; estas peligrosas nubes están llenas de electricidad estática y se asocian con relámpagos, lluvia, granizo y tornados.

Algunos prefijos se usan para describir los tipos de nubes. El "Alto-" prefijo significa que las formas de nubes a una altura media, alrededor de 4.000 metros. El prefijo "nimbo-" significa que la nube tiene suficiente vapor de agua para formar la precipitación. Una nube "nimbostratus" es un cielo que cubre la nube de lluvia baja. Una nube "altostratus" es una mitad de la elevación de nubes el cielo que cubre estratos. Una nube "cumulonimbus" es un cúmulo imponente que trae la lluvia. Nombres de la nube también se combinan, como en "altocúmulos", "estratocúmulos" o "cirrostratus". La segunda parte del nombre describe la forma básica de nubes; la primera parte indica la elevación aproximada.

Cumulonimbos son enormes; que comienzan a partir de los 2.000 metros y se elevan a 6.000 metros o más. Desde la parte de arriba son lo suficientemente altos para ser cogido en bandas de viento de alta elevación, las cimas de estas nubes normalmente flujo hacia fuera en una dirección, la formación de una parte superior en forma de yunque. Los fondos de estas nubes son muy oscuras, y la lluvia y los relámpagos se asocian con ellos. Son las nubes más peligrosos.


En esta investigación, los estudiantes inicialmente observan y describen la realización de una nube en una botella de observar las condiciones que causan la formación de nubes. Estudiantes próxima observan los patrones cambiantes de las nubes. Por último, los estudiantes registran en sus diarios de clima las condiciones meteorológicas diarias observables: el tipo de nubes, la dirección del viento, y la temperatura del aire, durante tres días (no necesariamente días consecutivos).

Cuando los estudiantes están buscando en las nubes, dirigir a utilizar las siguientes características en sus descripciones:

Forma: Hay dos formas o formas de nubes diferentes. O bien son "colmada" (cumulus) o "laminar" (estratos). Los densos enormes masas de distintas alturas, se llaman cúmulos. Las hojas bajas, horizontal de capas, niebla se levantó se llaman nubes estratos. Nubes que tanto se amontonan y se extienden en capas se llaman nubes estratocúmulos porque son como los dos estratos y cúmulos.

Color: Cuando el color cambia de blanco esponjoso a una nube oscura, se añade la palabra nimbo al principio o al final de la forma de nube. Por ejemplo, un cúmulo oscuro con una base oscura que está amenazando a la lluvia o el granizo se llama una nube cumulonimbus. Una nube gris stratus horizontal oscura que está amenazando a la nieve, la lluvia, o llovizna se llama una nube nimbostratus.

Altura: La altura sobre el suelo también puede describir las nubes. Por lo general, las nubes se clasifican como de bajo, medio o alto. Elevándose nubes en capas que pueden extenderse a más de 20.000 metros de altura forman una categoría separada llamada nubes verticales. Nubes verticales que tienen fuertes corrientes ascendentes de aire están asociados con la precipitación veces peligroso, vientos, tormentas, e incluso tornados. No puede ser muy fuerte lluvia y el granizo de estas nubes.


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Bajo: Nubes que varían en altura desde 0 a 2.000 metros se clasifican como nubes bajas. La niebla es una nube que se forma a nivel del suelo. Stratus nubes suelen ser las nubes bajas. Cumulus nubes y nubes estratocúmulos también puede ser baja.

Medio: Nubes que varían en altura desde 2.000 a 5.000 metros se clasifican como las nubes de mediana altura. A menudo, el prefijo "Alto-" se utiliza para indicar una nube específica mediana estatura. Altocúmulos y altoestratos son dos ejemplos.

Alto: Nubes cuyas bases están por encima de 5000 metros se clasifican en las nubes altas. Los cirros son nubes de alto nivel que se desarrollan en filamentos (cadenas) o parches tenues a muy alta elevación. A menudo, el prefijo "cirro-" se utiliza para indicar una alta nube. Nubes cirrocúmulos tienen un aspecto irregular creada por los muchos parches pequeños. Estas nubes son tan altas y el aire tan frío que cuando el vapor de agua se condensa, forma pequeños cristales de hielo en lugar de gotas de agua.

"Estelas" son nubes creadas por el vapor de agua de condensación en cristales de hielo en las pequeñas partículas de los gases de escape de los aviones que vuelan a gran altura.


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Pregunta Conducir


¿Por qué se forman las nubes?

Empieza

1. Pida a un voluntario que haga un dibujo de una nube. Analice con la clase si está de acuerdo con la forma en que cada imagen nubes en su imaginación.

2. Pida a los estudiantes una lista de todas las preguntas que tengan sobre las nubes. Registre estas preguntas para que estén disponibles para referirse al mismo tiempo que realiza la investigación.

3. Pregunte a los alumnos en qué tipo de tiempo que han visto forman las nubes.

Los estudiantes notarán las clases de tiempo en el que el aire tiene algo de vapor de agua en el mismo.

4. Pregunte a los alumnos si han visto forman las nubes a diferentes horas del día o en diferentes estaciones del año?

Los estudiantes pueden contestar que hay nubes a cualquier hora del día, en todas las estaciones. Los estudiantes pueden describir cómo las nubes varían a lo largo de las estaciones.

La condensación y evaporación

5. Introducir el concepto de condensación. Por ahora el cristal se establece en su escritorio en el inicio de este laboratorio ha producido la humedad en el exterior de la copa y se "sudando".

6. Pregunte a los estudiantes: "¿Qué se ha formado en el exterior del vaso de agua helada?"

Las gotas de agua formadas en la parte exterior de la copa. La humedad puede ser una película fina de pequeñas gotas de agua, o puede incluso ser lo suficientemente grandes como gotas para recoger y rodar hacia abajo a la parte inferior de la copa.

7. Diga a los estudiantes que este se llama condensación. Pregúnteles dónde creen que el agua viene.

Los estudiantes pueden pensar que llegó desde el interior del vidrio, y que de alguna manera se "filtró" a través del cristal. Pero si usted tiene a pensar en todos los vasos que alguna vez llenaron y bebió de, se darán cuenta rápidamente de que las gafas realmente no se escapan. El agua tenía que haber venido de otro lugar. Explique que salió del aire. Este proceso de vapor de agua en las gotas de agua se conviertan en el aire sobre el cristal se llama "condensación".


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8. Haga que los estudiantes piensen en la temperatura. Lo cual era más frío, el agua de hielo en el vidrio o el aire de la habitación?

Los estudiantes saben que el agua con hielo en el vaso era más frío que el aire de la habitación. Haga hincapié en que hay una gran diferencia en la frialdad de la copa y el calor del aire.

9. Pregunte a los estudiantes: "¿El otro vidrio 'sudor'?"

Los estudiantes deben darse cuenta de que el vaso con agua a temperatura ambiente no "sudor".

10. Diga a los estudiantes a pensar en la temperatura. ¿Hay una gran diferencia o una pequeña diferencia entre la temperatura del vidrio sin condensación y la temperatura del aire?

El vidrio con el agua a temperatura ambiente se siente casi tan caliente como el aire se siente. Invite a los estudiantes a sentir y comparar la temperatura de los dos vasos.

Consejo de Enseñanza: Si su clase es familiar y cómodo el uso de sus sistemas de recogida de datos, se puede medir la temperatura del aire y luego medir la temperatura del agua, pero una comparación cualitativa es suficiente para esta demostración.

11. Pida a los estudiantes, "que pasaría si la condensación del agua en el vaso es cálido y el aire también se calienta? ¿Por qué o por qué no?"

Estudiantes de plomo a entender que la temperatura es el principal factor que afecta a la cantidad de aire de humedad invisible puede contener en un momento dado. El aire frío no puede contener tanta agua en forma gaseosa como el aire más cálido. El agua de hielo en el vidrio reduce la temperatura del aire alrededor del cristal, haciendo que el vapor de agua en que el aire salga del aire y condensar en los lados del vidrio.

12. Para resumir esto, pida a los estudiantes, "Dime donde el agua en el exterior de la copa de vino y lo que hizo que se condensan en el cristal frío."

Los estudiantes tienen que afirmar que el agua salía del aire cuando el vidrio en frío refrigerado por el aire.

Haga una nube en una botella

13. Para centrarse en este proceso y abordar algunas de las preguntas de los estudiantes que se han planteado, demostrar la formación de una nube en una botella. En esta demostración,

a. Coloque agua caliente (40 ° C a 80 ° C) en una pequeña botella de cristal.

b. Enciende una cerilla y soplar hacia fuera cerca de la parte superior del contenedor, permitiendo que el humo a la deriva en el recipiente.

c. Tapar el recipiente con una hoja de plástico transparente y una banda de goma.

d. Poner un cubito de hielo en la parte superior. (Vea la ilustración.)


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14. Los estudiantes verán la formación de una nube en la botella. Pídales que discutan las condiciones que hacen que la nube de forma.

Si necesitan ayuda, guiar a los estudiantes para nombrar las siguientes condiciones: el agua caliente, el humo y el hielo para enfriar el aire.

15. Pregunte a los estudiantes lo siguiente:

¿Por qué es importante el agua caliente?

Agua caliente pone el vapor de agua en el aire. Si no se dan cuenta de esto, recordarles el vapor que ven por encima de una bañera de hidromasaje o spa, o de una piscina de agua caliente en un día muy frío, o incluso por encima de su agua de baño o una taza de café caliente. Este proceso de transformación de un líquido en un gas se llama evaporación.

¿Por qué es importante el humo?

El humo pone partículas en el aire; las partículas proporcionan una superficie para el vapor de agua se condense sobre. Este es también un concepto difícil, pero que ellos recuerdan que el frío cristal proporciona la superficie del agua en el aire. La condensación siempre tiene que suceder en una superficie. Las partículas de humo son extremadamente pequeñas, pero aún así proporcionan una superficie sobre la cual el agua puede recoger.

¿Por qué es importante el hielo?

El hielo enfría el aire en la parte superior de la jarra. Señale que tiene que haber una caída de temperatura en el aire por condensación suceda.

16. Para aclarar los conceptos de evaporación y condensación, pida a los estudiantes, "¿Cómo llega el agua caliente en el aire?"

El agua caliente tiene más energía que el agua fría, y se evapora más rápidamente que el agua fría. El agua en la superficie del agua tibia se evapora en el aire, como el aumento de vapor de una tina de agua caliente (visible debido a que el agua caliente se condensa en el aire más fresco arriba).

17. Para saber si el agua caliente calienta el aire por encima de ella,

a. Cambie el agua de la jarra con agua caliente y colocar un sensor de temperatura en la botella por encima del agua.

b. Visualice los datos en un gráfico, y registrar la temperatura del aire a medida que se calienta.

Consejo de Enseñanza: Visualice los datos en un sistema de proyección de equipo. Si esto no es posible, ayudar a todos los estudiantes a tener en la pantalla cuando la temperatura aumenta.

18. Pida a sus estudiantes a pensar acerca de lo que le pasa a calentar el aire en el interior de una casa, y lo que ocurre con el humo de un incendio.

El aire caliente, como el humo caliente de un fuego, sube y el aire frío desciende. Del mismo modo, el aire caliente se eleva en el interior de la botella y el más frío hasta el aire en la parte superior se hunde. De esta manera el aire circula dentro de la botella.

19. Pregunte a los estudiantes lo que piensan el cubo de hielo hace que el aire dentro de la botella.

El hielo se enfría el aire en la parte superior de la botella.


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Consejo de Enseñanza: Comunica a los alumnos que este proceso de circulación del aire está sucediendo todo el tiempo en la atmósfera que nos rodea. Aire recoge la humedad de la superficie-océanos de la tierra, lagos, arroyos y otras fuentes de humedad. El aire más cálido llevar esta agua va a altitudes más altas, donde se vuelve más fresco. El agua se puede condensar en el aire para formar una nube.

20. Haga que los estudiantes predicen las condiciones necesarias para que se formen nubes. Mantenga un registro de estas predicciones para comparar con las observaciones meteorológicas que harán.

Vamos a Explorar

21. Pida a los estudiantes completar la sección "Tipos de nubes" de la hoja de respuesta de los estudiantes. Mostrar todas carteles o fotos de nubes que pueda tener.

Tipos de nubes

22. Pregunte a los alumnos para describir las características de las nubes en el cuadro Tipos Cloud (ver sección de fondo) o en cualquiera de sus tipos de nubes carteles o imágenes que ha montado. Escuchar para que utilicen los términos "forma", "colores" y "altura". Se deben utilizar estas características para describir las nubes.

Forma: señalan que la forma de la nube nos ayuda a darle un nombre.

Color: el más oscuro de la nube, lo más probable es que la precipitación caerá de ella.

Altura: discutir las alturas relativas de las nubes. Comparar sus alturas a las cosas familiares, como la altura de helicóptero (nubes bajas) y las alturas del jet de pasajeros (altas nubes).

23. Haga que los estudiantes completan la parte de tipos de nubes de la hoja de respuesta de los estudiantes en la clase o como tarea para casa. Las preguntas proporcionan a los estudiantes un lugar para practicar el vocabulario para nombrar a las nubes.

24. Pida a los alumnos crear un "Buscador de la nube" para ayudarles a reconocer los tipos de nubes. El Buscador de nube les da una herramienta para la observación de las nubes en el cielo. Hacer materiales disponibles para la clase.

Materiales para el Finder Nube son los siguientes: folleto Buscador PASCO Nube, brad latón, tijeras, cartulina, pegamento.

Estudiantes directos que hacer lo siguiente:

a. Recorta los dos círculos que componen el Finder Cloud.

b. Recorta las dos ventanas en la parte superior.

c. Pegue la parte inferior de un pedazo de cartulina para la rigidez.

d. Recorte alrededor del círculo.

e. Conecte el círculo superior al círculo inferior con el brad latón.


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Cielo Cubierta

25. Señale que las nubes pueden cubrir todo el cielo visible, o sólo partes del cielo.

26. Comenta y ponerse de acuerdo sobre qué parte del cielo está cubierto por nubes. Puedes usar términos relativos como "apenas cubierto" o "mayormente cubierto," o puede utilizar fracciones o porcentajes. Otra forma de modelar la cobertura cielo es dibujar un círculo pequeño y color en el círculo para representar la cantidad de cielo cubierto por nubes. La primera imagen muestra un cielo que está ¼ cubierto por las nubes, o 25%. El otro muestra un cielo medio cubierto por las nubes, o el 50%.

27. Tome la clase fuera y hacer que se destacan de espaldas al sol. Utilice el Buscador de Nube para identificar los tipos de nubes actuales.

Nota: Estudiantes Precaución Nunca mirar directamente al sol.

28. Al mismo tiempo, tienen los estudiantes aviso si hay un viento, si hay una humedad al aire, y si las nubes se mueven rápido o lento.

Q ¿En qué dirección se mueven las nubes?

Dirección del viento

29. Para determinar la dirección del viento, asegúrese de que los estudiantes se familiaricen con el uso de una brújula.

30. Mientras sostiene una cinta en una mano, los estudiantes deben tener una brújula en la palma de la otra mano.

31. Los estudiantes deben entregar sus cuerpos a cara norte, la misma dirección que la aguja de la brújula está apuntando.

32. Los estudiantes pueden coincidir con la dirección de la cinta está soplando con la brújula. Por ejemplo, podrían darse cuenta de que su cinta está soplando hacia el este.

33. Explique a los estudiantes que viento sopla "de" una dirección en lugar de "hacia" una dirección. Si la cinta está apuntando hacia el este, entonces eso es un viento del oeste. Se sopla "desde" el oeste.

Explícalo

34. De vuelta en el salón de clases, revisar las condiciones que eran necesarias para la nube para formar en la botella:

a. El vapor de agua en el aire, tiene que haber algo de vapor de agua en el aire, para empezar.


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b. Las partículas en la atmósfera: debe haber polvo o humo o escape en el aire por el vapor de agua se condense en.

c. Temperatura de enfriamiento: el cubo de hielo enfría el aire caliente dentro de la botella. El aire frío tiene menos vapor de agua que el aire caliente.

35. Revise la condensación y evaporación. La evaporación es cómo el agua cambia de líquido a gas. La condensación es cómo el agua cambia de un gas en un líquido. Modelarlos como opuestos.

Humedad

36. La evaporación añade vapor de agua al aire. La cantidad de vapor de agua en el aire se denomina "humedad". La humedad relativa es el porcentaje de vapor de agua en el aire en comparación con la cantidad de vapor de agua puede contener el aire a esa temperatura.

Consejo de Enseñanza: La humedad puede ser comparado a un tanque de gas. Si el tanque está medio lleno, es el 50% de su capacidad. Si se trata de tres cuartos de su capacidad, que es el 75% de su capacidad. Un tanque lleno de gas es 100% lleno. La humedad relativa se mide de manera similar. Si el aire está medio llena de vapor de agua, la humedad relativa es 50%. Cuanto mayor sea la humedad relativa, se formarán los más probables nubes. La humedad relativa más se acerca al 100%, la lluvia más probable va a salir de las nubes.

37. Otra manera de demostrar por ciento de humedad y precipitación es utilizar una esponja. En esta comparación, piense en la esponja como la representación del aire. La jeringa para pavo está llevando a cabo el 100% del agua que la esponja podría sostener. Cuando la jeringa para pavo está vacía, la esponja es 100% completo y está saturado.

Añadir agua a la esponja con la jeringuilla, un poco a la vez. Después de cada adición, levante la esponja para demostrar que aún no está goteando porque todavía no es completa.

Cuando la jeringa para pavo está medio vacío y la esponja está medio lleno, comparar la situación con el aire de estar en el 50% de humedad.

Cuando la jeringa para pavo está casi vacío y la esponja está a punto de comenzar el goteo, comparar con el aire de estar en 100% de humedad.


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Si se aprieta la esponja, o si continúa para agregar más agua, la esponja se iniciará el goteo. Esto es como el aire que se enfría y empezando a llover.

38. En sus investigaciones sobre las propiedades de las nubes, formaciones de nubes, y las condiciones meteorológicas, los estudiantes aprendieron algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de analizar los resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.

Aproveche esta oportunidad para discutir con los estudiantes el significado de los siguientes términos en sus propias palabras usando lo que han aprendido durante la actividad.


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Tabla de vocabulario con definiciones para el maestro

Vapor de agua El agua en su estado gaseoso

Condensación Cambio de fase de reducción de energía del agua de gas a líquido

La evaporación Cambio de fase aumento de energía del agua de líquido a gas

Humedad La cantidad de vapor de agua en el aire

Humedad relativa Comparación de la humedad del aire actual a la humedad del aire saturado

Precipitación Las gotas de agua que han crecido lo suficientemente grande como para caer a la Tierra en forma de lluvia, granizo o nieve

Stratus Anchas,, hojas bajas cielo cubierta de nubes

Cumulus Nubes bultos montículos densos en la variación de elevación

Cirro Nubes delgadas, altas, tenues hechas de cristales de hielo

Altoestratos Nubes Stratus se producen en medio de elevación

Nimboestrato Nubes estratos bajos de la que la lluvia está cayendo

Cumulonimbo Elevándose cúmulos, inestable; asociado con lluvia, granizo, rayos

Cuéntame más

Esta parte de la práctica se puede hacer como una demostración del maestro o por grupos de estudiantes. Los estudiantes necesitarán su Nube Finders, su Diario El Tiempo, sus sistemas de recopilación de datos móviles, y un lápiz.

39. Con los estudiantes agrupados, dar a cada grupo de estudiantes de sus sistemas de recogida de datos con el sensor meteorológico unidos, y una pantalla de dígitos de la temperatura y la humedad relativa. (Éstos ya deben establecer, como se indica en la sección Preparación.) Señale la parte superior ranurada del sensor meteorológico, y las puntas de las sondas visible en el interior. Estas son las puntas de los sensores que miden la temperatura y la humedad del aire.

40. Permitir a los estudiantes un tiempo para practicar iniciar y detener ejecuciones de datos y moverse por la habitación para determinar dónde se encuentran los lugares más cálidos o más fríos. Esto asegurará que están familiarizados con el dispositivo antes de salir.

41. Ayude a los estudiantes eligen dos veces durante el día para observar el cielo y registrar la temperatura y la humedad relativa. Los estudiantes recogerán los datos dos veces al día durante tres días. Sugerencias para la recogida de estos datos incluyen:

Los estudiantes pueden ser agrupados y estos datos recogidos en un centro con la supervisión de un padre de familia que, ayudante, ayudante o más estudiantes.


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Estos datos pueden ser recogidos como una instrucción de toda la clase.

Nota: Recuerde que los estudiantes deben ser supervisados cuando salen del aula para registrar estos datos y hacer observaciones.

Consejo de Enseñanza: Los días de observación no tienen que ser consecutivos. Grabación de datos dos veces al día permite a los estudiantes a ver cómo las condiciones climáticas cambian durante el día y cómo esos cambios pueden producir nubes. Grabación de datos tres veces al día podría ayudar a revelar esta relación más rápidamente.

42. Haga que los estudiantes se reúnen su pluma Nube Finder,, Tiempo Journal, y el sistema de recopilación de datos para tomar fuera para cada sesión de monitoreo.

43. Una vez que los estudiantes están fuera, dirigirlos para iniciar la recopilación de datos.

44. Cuando los datos se estabiliza, pídales que dejen de registrar los datos.

45. Los estudiantes registran la temperatura y la humedad relativa en sus diarios.

46. Los estudiantes usan su buscador Nube para nombrar los tipos de nubes, describir su forma, color y altura relativa. Dibujan un símbolo que muestra la cantidad de la cobertura del cielo, y comentar sobre cualquier precipitación.


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Tiempo Diario

Condición Día 1 :AM

Día 1: Primer

ministro

Dia 2: AM

Dia 2: Primer

ministro

Día 3: AM Día 3: Primer

ministro

Hora del día 9:00 14:30 9:00 14:30 9:00 14:30

La temperatura

78 ° F Las respuestas varían a lo

largo

Humedad relativa

56%

Cubren el cielo

Dirección del viento

desde el oeste

Precipitación Ninguno

Nube Descripción

Forma delgado y ralo

Color blanco

Altura muy alto

Tipo de Nube cirro


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Añádelo

47. Replantear la cuestión de conducción, "¿Por qué se forman las nubes?" Explique que pistas sobre la mentira de respuesta en los datos recogidos.

48. En primer lugar considerar la temperatura. Haga las siguientes preguntas:

¿Estaba la temperatura aumenta o disminuye a lo largo del día?

Cuando las nubes se estaban formando, lo que fue la temperatura probablemente haciendo?

Si la temperatura iba en aumento, el aire caliente probablemente fue en aumento por la tarde, pasando vapor de agua hasta en las elevaciones más altas. Si la temperatura disminuía, las nubes pueden haber estado soplando en la zona y las condiciones de las nubes estarían presentes incluso en las elevaciones más bajas. Los estudiantes deben saber que la temperatura debe haber ido disminuyendo en la elevación de las nubes.

49. A continuación, considere la humedad relativa. Haga las siguientes preguntas:

¿Cómo está cambiando la humedad relativa?

¿Cómo apoyan nuestras observaciones nuestras predicciones sobre cómo se forman las nubes?

Si la humedad relativa es baja, las nubes son menos propensos a ser visto. A medida que aumenta, las nubes se forman y podrían conducir a la precipitación. Los estudiantes deben enumerar los aumentos en la humedad, los cambios de temperatura, y la altura de las nubes, donde la temperatura es probablemente disminuyendo. Los estudiantes deben saber que las nubes se forman en los lugares en el cielo, donde el vapor de agua se condensa a microscópicamente pequeñas gotas de agua y que el agua se condense cuando se enfría el aire.

50. Pida a los estudiantes completar la elección múltiple y secciones Nube Identificaciones de la hoja de respuesta del estudiante.


Haga que los estudiantes vuelven a visitar sus revistas meteorológicas en diferentes estaciones del año. Diseñar un folleto revista clima que es grande, fuerte y permanente ubicada en el aula con un dispositivo de recogida de datos dedicado. Anime a los estudiantes para recopilar datos en cualquier día y en cualquier momento. Esto podría convertirse en una actividad tan popular que puede que tenga que establecer un sistema de rotación para la recopilación de los datos meteorológicos diarios.

Después de un período de un mes, graficar los datos. Usted puede tener los estudiantes graficar sólo los datos más altos y los más bajos para el mes, o se puede promediar los datos y graficar la media del mes. Esto hará que cada vez más interesante como el cambio de las estaciones.

Nombre: clave de respuestas Nubes de observación

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Los tipos de nubes

Utilice las imágenes de arriba para contestar las siguientes preguntas:

1. Stratus nubes parecen

una manta ancha y plana. _____________________________________________

2. Las nubes cúmulos parecen

bolas de algodón blanco y gris _fluffy, a veces apilados o amontonados. _________

3. Los cirros parecen

___ _thin rayas tenues muy altas, tal vez incluso como colas de caballo en el viento.

4. ¿Qué parte palabra significa "lluvia"?

_ "Nimbus" o "nimbo-" significa lluvia. _____________________________________

5. ¿Qué parte palabra significa "altura media"?

_ "Alto-" significa la altura media. ________________________________________


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Opción Múltiple (oscurecer el círculo de la respuesta correcta) 1. Forman nubes cuando la temperatura del aire]

Ⓐ Obtiene más frío

Ⓑ Obtiene más caliente

Ⓒ Estancias mismo

2. Si las nubes son 100% lleno de agua,

Ⓐ No va a llover

Ⓑ La lluvia es probable

Ⓒ Rain se producirá con o sin nubes

3. Las nubes se forman debido a la

Ⓐ La evaporación

Ⓑ Condensación

Ⓒ Precipitación

4. El aire también contiene

Ⓐ Vapor de agua

Ⓑ Polvo

Ⓒ Tanto el vapor de agua y polvo

5. Las nubes están hechas de

Ⓐ Bolas de algodón

Ⓑ Vapor de agua

Ⓒ Pequeñas gotas de agua


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Identificar los tipos de nubes por debajo. Banco de palabras: Altocúmulos, cirrus, cumulonimbus, cumulus, nimbostratus, estratocúmulos

Tipos de nubes

Tipos de nubes

Cirro

Cumulus

Stratus

Cumulonimbo


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15. ¿Pueden las plantas sobrevivir sin luz y agua? Dosificación Grado: 2 - 3

Objetivos

Los estudiantes determinan que las plantas necesitan luz y agua para sobrevivir. Ellos también aprenden que las plantas tienen adaptaciones que les ayudan a sobrevivir.



Comparar las características de los animales y plantas que hacen con vida

Identificar las necesidades básicas de las plantas que les permitan sobrevivir

Reconocer las adaptaciones de las hojas de las plantas y raíces que ayudan a las plantas adquieren la luz solar y el agua

Identificar la luz solar como fuente de energía para las plantas para la fotosíntesis

Diseñar y llevar a cabo un experimento para probar si las plantas necesitan agua y luz solar para sobrevivir

Requisito Tiempo Preparación del maestro 30 minutos para ½ día

Empieza 15 minutos



Cuéntame más 15-20 minutos al día durante 5 días


Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recogida de datos Las hojas de las plantas, una variedad3 Sensor de luz Luz creciente (opcional)4 Las plantas en maceta (8), las plantas jóvenes,

todos del mismo tipo1 Marcadores

Las raíces de las plantas, una variedad2 gobernante 1Las hierbas tales como la menta, o plantas de flor tales como impatiens funcionan bien para esto porque no son tóxicos. Consulte con sitios web de Toxicología para obtener una lista de las plantas no tóxicas. 2Arrancar algunas malas hierbas y traer en algunos vegetales de raíz con tallos y hojas unidas, como la zanahoria y la remolacha.

¿Pueden las plantas sobrevivir sin luz y agua?

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3Reunir una variedad de hojas de plantas con diferentes texturas: peludo, cerosa, suculento, de agujas y de hoja ancha. 4Una luz fluorescente funciona mejor, pero ninguna luz va a hacer.

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos gobernante Sensor de luz


Empieza

Involucrar a los estudiantes por hablar de las cosas que pueden hacer que los hacen con vida. Estas son las características de todos los seres vivos.

Ayude a los estudiantes a diferenciar entre los animales y las plantas.

Vamos a Explorar

Los estudiantes comparan los diferentes tipos de raíces y discutir su propósito. Los estudiantes comparan los diferentes tipos de hojas y discutir su propósito. Muestre a los alumnos el sensor de luz y demostrar su uso.

Explícalo

Vincular las necesidades de las plantas (nutrientes, agua, luz solar, aire) a partes estructurales de las plantas.

Guiar a los estudiantes para planificar la puesta en marcha de su investigación. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: típico, la adaptación, la clorofila, la fotosíntesis, y la

luz.

Cuéntame más

Guiar a los estudiantes para determinar cómo van a llevar a cabo el experimento. Determinar cómo los estudiantes de regar las plantas, medir las plantas, y se mueven a través de las

estaciones. Ejecutar la prueba durante varios días para ver el efecto de la prueba sobre la condición de las plantas.

Añádelo

Determinar las mejores condiciones de crecimiento de las plantas de esta prueba. Proponer una prueba de seguimiento para responder a cualquier otra pregunta relativa a cómo las

plantas de luz y agua tanto necesitan.


Lávese siempre las manos con agua y jabón después de manipular las plantas o el suelo.


173


Esta práctica de laboratorio debe ser llevado a cabo, mientras que usted tiene una buena cantidad de luz solar diaria que viene en la ventana del salón de clases. Si usted necesita para llevar a cabo el laboratorio durante los meses nublados, usted tendrá que cambiar los objetivos y las direcciones de la actividad.

Arrancar con cuidado un pequeño planta de cualquier tipo (una maleza hará) y enjuagar las raíces limpias de tierra. Trate de mantener las raíces intactas. Envuelva las raíces en una toalla de papel húmeda para evitar que se reseque. Obtener una zanahoria y uno de remolacha con sus hojas intactas para que los estudiantes puedan ver toda la planta. Cualquier otra planta de raíz o tubérculo como la patata o el iris cormos sería bueno incluir si quieres hablar de tubérculos.

Recoge una gran variedad de hojas de diferentes tipos de plantas. Encuentra las hojas de color verde claro y verde oscuro, las agujas y las malezas de hoja ancha, peludo, cerosa, borroso, acanalado, engrosadas y lisas.

Preparar una ubicación en el alféizar de la ventana de cuatro plantas. Proporcionar una regleta de alimentación o el cable de extensión si una fuente de alimentación está muy lejos. Si usted no tiene una ventana en su habitación, tendrá que configurar una luz artificial por encima de una mesa. Obtener una luz que crece de una tienda de jardinería y montarlo en un rack para brillar abajo en la superficie de la mesa. Asegúrese de que se encuentra lo suficientemente alto de las plantas para evitar que se queme. Alternativamente, una luz tienda también funcionará.

Los estudiantes mantendrán un diario (# 7 en la hoja de respuesta de los estudiantes) por un período de 5 días para controlar el efecto de la luz y el agua en el crecimiento de las plantas.

Una palabra sobre la medición: en este laboratorio los estudiantes necesitan para medir sus plantas para "cuantificar" cómo la luz afecta a su crecimiento. Si sus estudiantes no están listos para usar una regla, puede utilizar cubos Unifix® o papel cuadriculado. Cortar tiras de papel cuadriculado y pegarlas en un pedazo de cartulina. Los estudiantes cuentan cuántos cuadrados alta sus plantas son y estimación de la plaza entero más cercano.

Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar de Explora parte del Let de la actividad.


2. Conecte el sensor de luz para el sistema de recolección de datos.

3. Mostrar los datos en una pantalla de dígitos.

Fondo

Las plantas necesitan nutrientes, el agua, el aire y la luz del sol para crecer. Las plantas obtienen sus necesidades nutricionales de minerales en el suelo o el agua en que viven. En el jardín de infantes, los estudiantes aprenden acerca de las necesidades básicas de las plantas. Las raíces absorben agua y nutrientes del suelo; células especiales del xilema transportan los nutrientes y el agua a las hojas, donde, en presencia de la luz solar y la clorofila, la planta hace que los azúcares simples que luego son transportados al resto de la planta por las células del


174 PS-2875D

floema. En esta actividad, los estudiantes investigan la necesidad de la luz y el agua para la supervivencia de la planta.

Adaptaciones

Dado que las plantas se encuentran en casi todos los tipos de medio ambiente en este planeta, las necesidades básicas de las plantas se reunieron en una gran variedad de formas, y las plantas han desarrollado una amplia gama de adaptaciones que les permitan utilizar plenamente la luz y los recursos hídricos, dondequiera que crecen . Hojas engrosadas, la falta de hojas, hojas plateadas, corteza engrosada, revestimientos de cera en las hojas y hojas peludas son todas las adaptaciones que las plantas han evolucionado para moderar la cantidad de luz que reciben, o para conservar el agua. Raíces engrosadas, raíces primarias y raíces fibrosas, tubérculos y bulbos son todas las adaptaciones de las plantas para maximizar la absorción y la conservación del agua.

Creciendo Hacia la Luz

Las hormonas en el meristemo apical, o el cultivo de punta, de plántulas causan la plántula crezca hacia una fuente de luz. Los experimentos se han realizado para colocar las plantas de semillero en una variedad de lugares oscuros y ver la planta crezca alrededor de esquinas o debajo de las barreras para llegar a la fuente de luz. Un simple ejemplo de esto es cuando las plantas de interior se desequilibran si no se rotan en su posición, por lo que todas las partes de la planta de conseguir la exposición soleada cada pocos días.

La falta de luz solar y agua

Las plantas necesitan luz solar y agua para llevar a cabo la fotosíntesis, que proporciona a la planta con la energía que necesita para crecer y fruta. Los signos visibles de luz insuficiente incluyen palidez de color, sobre todo en las hojas, incluso blanqueamiento de la planta; debilitamiento y adelgazamiento de los tejidos vegetales; y elongación de tallos jóvenes de manera que la planta no puede mantener su estructura en posición vertical. Los signos visibles de la insuficiencia de agua incluyen bordes fulminantes, marrón seco en las hojas, y la falta de fuerza en los tallos.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Hay una caja ( ) Al lado de cada paso. Si le resulta útil a cabo una marca de verificación en el cuadro


Pregunta Conducir


¿Qué plantas requieren para seguir con vida?

Empieza

En esta parte de la actividad, los estudiantes revisan las características de los seres vivos y sus necesidades de supervivencia. Entonces ellos se familiaricen con las adaptaciones de las plantas.


175

1. Tener una discusión con sus estudiantes acerca de cómo podemos saber si algo está vivo.

Q Dime tantas cosas sobre ti mismo como se puede que resultaría para mí que estás vivo.

Q Es esto también es cierto de las plantas?

2. Haga una lista de cosas a prueba de la vida que las plantas y los animales comparten en común.

Características conocidos por 2º y 3º grado incluyen los siguientes: los seres vivos necesitan alimentos, agua y aire; los seres vivos crecen y cambian; los seres vivos hacen más de sí mismos (reproducir), eliminar los desechos, y la necesidad de descansar.

3. Explique a los estudiantes que estas características que son comunes a todos los seres vivos se llaman características.

4. Dibuje un diagrama de Venn en el tablero y discutir cuáles son las características de plantas y animales tienen en común y qué características tienen por separado.

5. Estudiantes directos a la respuesta 1 en su hoja de respuesta de los estudiantes.

Vamos a Explorar

6. Centrarse en las necesidades de las plantas solamente. Rompa un vástago de una de sus plantas y dejar que los estudiantes examinan el interior de la madre al ver que está mojado.

Q ¿De dónde vino el agua?

Q Si la planta no recibió esta agua, lo que le pasaría a él?

7. Mostrar raíces de la planta desarraigada. Mostrar cómo es pequeño y delicado que se encuentran en una planta joven.

Discuta cómo las plantas de raíces de anclaje al suelo.

Animales y Plantas Plantas

-Estancia Fijo en su lugar. -Hacer Semillas. -Hacer Su propia comida. -Necesidad Sol.

-Locomoción. -Tener Viven joven o ponen huevos. -Hunt Por su comida.

-Grow Y cambio, respire, necesita comida, necesita agua, necesita aire, reproducir, deshacerse de los residuos, mantener la salud.

Animales


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Discutir el propósito principal de las raíces a sacar agua y los nutrientes del suelo.

8. Discuta cómo una zanahoria y una patata son adaptaciones de raíces de las plantas. Mostrar toda la planta de zanahoria.

9. Muestre a los alumnos las ocho plantas de ensayo. Utilice una de sus plantas de ejemplo para explicar cómo las plantas hacen la comida de esta manera:

Q ¿Ves las partes de la planta que son de color verde, incluso el tallo?

Q ¿Sabes que la coloración verde de la planta se llama clorofila?

Q ¿Qué parte de una planta no es verde?

Q Sólo la parte verde de la planta puede hacer que la comida, que es un azúcar simple. ¿Conoce el nombre del proceso para una planta para hacer el azúcar? (fotosíntesis)


177

10. Nombre plantas que comemos ese sabor especie de dulce. Esto ayudará a los estudiantes a pensar de que el azúcar que la planta produce y almacena dentro de sus tejidos.

Consejo de Enseñanza: Si los estudiantes nombrar los alimentos dulces como manzanas y naranjas, ayudarles a ver que el azúcar producida en las hojas verdes se transporta a todas las otras partes de la planta, sobre todo el fruto, sino también las raíces (zanahorias son dulces).

Los estudiantes pueden pensar en apio, lechuga y otras frutas y verduras.

11. Comparar las hojas de las plantas de ejemplo.

Los estudiantes observarán diferencias en el espesor de las hojas, la anchura de las hojas, y la textura de las hojas.

12. Discutir el propósito de todas estas adaptaciones:

Q ¿Por qué una planta de tener una hoja de cera?

Q ¿Qué haría una hoja más gruesa para la planta?

Q ¿Cómo sería una planta que desee con una hoja peluda?

13. Discuta qué parte de las plantas toman en el aire.

Los estudiantes no pueden saber esto, pero la parte inferior de una hoja contiene el estoma, o células para respirar, para las plantas.

14. Pregunte a los alumnos por qué, cuando las hojas son tan importantes para las plantas, algunas plantas tienen hojas muy delgadas y otras plantas como cactus tienen espinas en lugar de hojas?

Los estudiantes pueden sugerir que las plantas tienen diferentes necesidades, dependiendo de dónde viven y cómo crecen. Hojas tipo aguja son una adaptación, al igual que las plantas de hoja ancha. En algunos casos, la forma y la estructura de la hoja evita que la planta se seque.

15. Identificar la luz solar como fuente de energía del sol que ayuda a las plantas producen alimentos y crecer.

16. Introducir el sensor de luz como una herramienta para medir cómo las plantas de luz solar tanto están recibiendo, y demostrar su uso.

a. El sensor de luz ya debe estar conectado a su sistema de recopilación de datos y la medición se debe mostrar en dígitos.

b. Inicie la grabación de datos.

c. Mostrar a los estudiantes cómo la medición es mayor cuando el sensor está apuntando hacia fuentes de luz y menos cuando se está apuntando lejos de fuentes de luz.

d. Pase el sistema de recolección de datos y el sensor a los estudiantes y animarlos a apuntar el sensor en diferentes direcciones para que puedan familiarizarse con la forma en que está midiendo el brillo de la luz.


178 PS-2875D

e. Explique que el brillo de la luz se mide en unidades llamadas "lux", así como su peso se mide en unidades llamadas libras o kilogramos y el tiempo se mide en segundos u horas.

17. Estudiantes directos a las respuestas de 2 y 3 en su hoja de respuesta de los estudiantes.

Explícalo

En esta parte de la actividad, los estudiantes se centran en las necesidades básicas de las plantas y determinar maneras de probar esas necesidades básicas, sobre todo de luz.

18. Escribe las cuatro necesidades básicas de las plantas en el tablero (agua, luz solar, nutrientes, aire).

19. Comience una discusión de cada una de las cuatro necesidades básicas de las plantas.

Q ¿Cómo sabemos si las plantas realmente necesitan la luz solar para sobrevivir?

Q ¿Cómo sabemos si las plantas necesitan agua?

Q ¿Por qué las plantas necesitan nutrientes? (Relacionar esto con la propia necesidad de los estudiantes de las proteínas, el calcio de la leche o de otras fuentes, y vitaminas.)

Q ¿Por qué las plantas necesitan aire? (Relacionar esto a su necesidad de aire.)

20. Estudiantes de plomo a través de una simple discusión de cómo se podría configurar una prueba para ver si las plantas realmente necesitan estas cosas para sobrevivir.

Explique que una prueba necesita tener dos grupos de plantas: una que tiene la condición normal y uno que obtiene la condición de prueba.

21. Explique a los estudiantes que desde la luz y el agua son fundamentales para la planta para hacer la comida, vamos a centrar nuestra prueba en sólo estas dos necesidades.

22. A pesar de que tenemos que probar dos posibles requerimientos de las plantas, deberíamos probar uno de los requisitos a la vez. Aquí es un arreglo para compartir con sus estudiantes:

La luz del sol Sin luz del sol

Agua Planta en la luz solar y dado normal de agua

Planta en la oscuridad y dado normal de agua

No hay agua

Planta en la luz del sol, pero no se le da agua

Planta en la oscuridad, pero no dado agua


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23. Explique a los estudiantes que van a tener para medir la cantidad de luz y agua que las plantas reciben. Pueden utilizar el sensor de luz para medir la cantidad de luz que las plantas obtienen, y una cucharada o 50 ml vaso para medir la cantidad de agua que dan las plantas.

24. Pida a los estudiantes para nombrar dos lugares para las plantas de prueba:

Q ¿Dónde podemos poner las plantas que queremos obtener la luz del sol?

Q ¿Dónde podemos poner plantas que queremos eliminar de la luz del sol? Recuerde que todavía tienen que tener la misma cantidad de aire cuando las plantas en la luz del sol.


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25. Revise las siguientes palabras de vocabulario con sus estudiantes.

Vocabulario y definiciones

Característica Una de las características de un ser vivo que describe una calidad básica

Adaptación Un cambio en la estructura que permite a un ser vivo para sobrevivir mejor en su hábitat

Fotosíntesis El proceso dentro de las plantas que les permite hacer azúcar a partir de dióxido de carbono y agua en presencia de la luz solar

Clorofila El pigmento verde en los tejidos vegetales que absorbe la luz para la fotosíntesis ayudante

Ligero La energía del sol para las plantas para la fotosíntesis

26. Haga que los estudiantes respuestas completas 4 y 5 en su hoja de respuesta de los estudiantes.

Cuéntame más

En esta parte de la actividad, los estudiantes llevarán a cabo un experimento para determinar si las plantas necesitan luz y agua para sobrevivir.

27. Explique a los estudiantes que habrá cuatro grupos de plantas como se describe anteriormente:

Habrá dos lugares, uno en la luz y no a la luz.

En cada lugar habrá dos grupos de plantas: uno tiene agua y el otro recibe nada de agua.

Habrá dos plantas en cada grupo, en caso de que una de las plantas deberían romper o morir debido a algún desastre imprevisto.

28. Para desarrollar la comprensión de los estudiantes sobre cómo van a llevar a cabo el experimento, pida a los estudiantes:

Q ¿Cuánta agua se nos dará todas las plantas regadas? Anote esa cantidad (2 cucharadas o 20 ml por día) en la hoja de respuesta de los estudiantes.

Q ¿Cómo podemos etiquetar las plantas que harán que el agua y las plantas que no va a obtener agua?

Q ¿Cuál es la mejor forma de medir si una planta está recibiendo la luz solar necesaria que necesita para sobrevivir?

Q ¿Qué otras observaciones podemos hacer acerca de la salud general de las plantas?


181

29. Demostrar cómo medir la altura de la planta. Señale que los estudiantes no deben tocar las plantas, mientras que la medición de su altura. Su regla o vara de medir tendrá que tocar la superficie del suelo, pero no tiene que tirar de la planta. Eso podría romper el tallo.

30. Haga que los estudiantes predicen cuánto crecimiento se verán en los cuatro grupos diferentes de plantas, y de qué grupo va a hacer lo mejor y lo peor. Estudiantes directos escriban sus predicciones en la hoja de respuesta del estudiante menor de respuesta 6.

31. Establecer las plantas en los lugares predeterminados. Etiqueta de cada planta para facilitar la identificación.

a. De las cuatro plantas que están en la luz, dos de ellos tendrá el agua también, y dos de ellos no tendrán agua. Etiquetar claramente.

b. De las cuatro plantas en la oscuridad, dos de ellos tendrán agua y dos de ellos no tendrán agua. Etiquetar claramente.

32. Determinar un sistema para que los estudiantes miden cada planta y registrar sus datos en su Diario (respuesta 7 en la hoja de respuesta de los estudiantes).

a. Las plantas pueden ser medidos cualquier momento durante el día, pero sólo miden una vez por día.

b. Cada estudiante debe ser coherente en el tiempo que él o ella elige para medir y tratar de elegir la misma hora cada día.

c. Cada grupo debe medir la cantidad de luz a la vez consistente cada día.

Consejo de Enseñanza: Vea la sección Preparación para obtener información sobre la creación de un diario para cada uno de los grupos de estudiantes.

33. Discuta con los estudiantes por qué es importante ser consistente cuando miden la luz y la altura de la planta.

Elija la misma hora del día para recoger datos en aras de la coherencia. Los científicos quieren eliminar efectos no deseados por mantener todas las variables consistente.

34. Determinar un sistema para que los estudiantes se turnan para regar las plantas de cada día. Publicar un calendario para esto en un lugar visible.

35. Guía grupos de estudiantes a través del proceso de usar su sistema de recopilación de datos y sensor de luz para recopilar datos en una pantalla de dígitos:


b. Conecte el sensor de luz para el sistema de recolección de datos.

c. Mostrar los datos en una pantalla de dígitos.

Nota: El sensor de luz tiene tres botones para seleccionar el rango de la luz dependiendo de las condiciones. Los estudiantes pueden necesitar para elegir el ajuste de la luz solar para la ventana y luego cambiar a la bombilla o una vela ajuste de la ubicación más oscuro.


182 PS-2875D

36. Dé tiempo para que los estudiantes se mueven a cada uno de los dos lugares para medir la cantidad de luz que está disponible. Guiarlos a través de los pasos para grabar una serie de datos.

37. Los estudiantes van a querer alternar para ver su ejecución previa de datos. Guiarlos para seleccionar la carrera que quieren mirar.

38. Este experimento puede continuar durante varios días o hasta que los estudiantes ven una diferencia suficiente como para sacar una conclusión.

a. Continuar a tener estudiantes medida, el agua, controlar la luz, y registrar sus datos en sus revistas cada día.

b. Anime a los estudiantes a hacer buenas observaciones cualitativas. Modelar algunas de sus propias observaciones, tales como, "Los bordes de estas plantas se encrespa y se pongan marrones."

39. Los estudiantes completan su Revistas (respuesta 7 en las hojas de respuesta de estudiante) cada día del experimento está en curso.

Nota: El Diario hoja de respuesta de los estudiantes está configurado para registrar el valor de los datos de 5 días. Si desea que el experimento para correr más tiempo, por favor imprima más de estas páginas para sus estudiantes.

Añádelo

40. Guiar a los estudiantes a comparar sus datos:

Q Son sus mediciones de luz consistente con mediciones de luz de otros grupos?

Q Son las alturas que se ha medido en consonancia con las medidas de los demás?

Q ¿Qué grupo de plantas tuvieron el crecimiento más alto?

Q ¿Qué grupo de plantas se ve el más verde?

Q ¿Qué grupo de plantas se ve lo peor?

Q ¿Sus resultados corresponden a sus predicciones? Por favor explique.

Q Si continuamos este experimento durante 5 días más, ¿qué encontraríamos?

Q ¿Las plantas necesitan agua y luz para sobrevivir, o pueden sobrevivir sin uno o el otro?

Q ¿Qué plantas requieren para seguir con vida?

41. Pida a los estudiantes para responder de respuesta de 8 en su hoja de respuesta de los estudiantes.


183


La mejor manera de extender esta investigación es que los estudiantes rediseñar el experimento. Tendrán otros lugares para poner sus plantas, y otros parámetros a controlar. Algunos estudiantes querrán encontrar una fuente de luz diferente para investigar, o utilizar la luz con una intensidad entre el sol y la oscuridad. Otros estudiantes pueden querer variar la cantidad de agua o tener plantas crecen en el agua sólo sin suelo.

Para consolidar la idea de que las plantas tienen cuatro necesidades básicas para la supervivencia, se puede pedir a los estudiantes para ilustrar las cuatro necesidades en una hoja de papel como una tarea. Dígales que a veces un papel en cuartos. En cada una de las cuatro esquinas, ilustrar y etiquetar las cuatro necesidades básicas de las plantas: la luz, el aire (viento), suelo (nutrientes) y agua (lluvia o una manguera). Pueden recordar esto por el CÉSPED acrónimo (luz, aire, agua, nutrientes).

Nombre: clave de respuestas ¿Pueden las plantas sobrevivir sin luz y agua?

184 PS-2875D

1. ¿Qué características me dicen que las plantas están vivas? Las plantas pueden crecer y cambiar, puede hacer su propio alimento, pueden tomar en el agua y necesidad

aire, puede reproducir y eliminar el desperdicio, y puede mantener su fuerza y salud.

Las plantas necesitan descansar también. ________________________________

2. Describa cómo va a utilizar el sensor de luz. Voy a utilizar el sensor de luz para averiguar la cantidad de luz que las plantas están recibiendo. Señalaré

que junto a la ventana, donde las plantas están sentados y toman una serie de datos en una pantalla de dígitos.

Entonces voy a apuntar en el espacio de oscuridad donde las otras plantas están sentados y

tomar otra serie de datos. Entonces voy a grabar los datos y convertir mi sensor de luz.

3. ¿Cuáles son las unidades de medida pidieron luz? LUX ______________________________________________________________

4. ¿Cuáles son las cuatro necesidades básicas de todas las plantas? a. agua b. luz del sol c. del suelo por los nutrientes d. de aire para el dióxido de

carbono


185

5. Dibujar líneas de cada palabra del vocabulario a su descripción. Fotosíntesis Los cambios en la planta que ayudan a sobrevivir mejor, como las hojas

de cera o las raíces más gruesas

Clorofila El proceso para una planta para producir azúcar

Adaptación Principales características de los seres vivos, como la respiración y la alimentación

Característica Pigmento verde de las plantas que les ayuda en la fabricación de azúcar

6. Predecir:

a. ¿Qué grupo de plantas que crees que va creciendo el mejor? El grupo que recibe el agua y sunlight. .

b. ¿Qué grupo de plantas crecerán menos? El grupo que recibe ni el agua ni la luz del sol. .

c. ¿Cuánto cree usted predecir el crecimiento se verá en los cuatro grupos?

Condición Predicción

Plantas en el sol y el agua (# 1,2) Respuesta posible: Estos crecerá 6 en.

Plantas en el sol, pero no hay agua (# 3,4) Respuesta posible: Estos crecerá 2 en.

Las plantas en la oscuridad con agua (# 5,6) Respuesta posible: Estos crecerá 4 en.

Las plantas en la oscuridad, sin agua (# 7,8) Respuesta posible: Estos no crecerá en absoluto


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7. Reúna datos (Diario) Fecha:_____________ Hora:____________ Planta Altura

(cm) Luz (lx) Observaciones

1 4 cm 529 planta se ve sano y fuerte








Nota del profesor: Hacer de cinco copias de # 7 de la Hoja de Respuesta del Estudiante para cada grupo de estudiantes.

8. ¿Puede plantas sobrevivir sin agua ni luz del sol? No, no por mucho tiempo

.

187

Grados 4-5


189

16. Temperatura y Cambio Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes determinan el efecto de la temperatura sobre el tiempo que toma para que ocurran cambios. A través de esta actividad, los estudiantes:

Revise la diferencia entre un cambio físico y una reacción química

Identificar las variables independientes, dependientes y controladas en un experimento

Interpretar los datos que se muestran en un gráfico



Tiempo cuánto tiempo toma un terrón de azúcar se disuelva en tres temperaturas diferentes de agua

Tiempo cuánto tiempo toma una tableta de antiácido para reaccionar con tres temperaturas diferentes de vinagre

Analizar los datos para determinar el efecto de la temperatura sobre el tiempo que toma para que se produzca un cambio


Pre-Actividad Discusión 30 minutos

Empieza 15 minutos



Cuéntame más 40 minutos


Temperatura y Cambio

190 PS-2875D

Materiales

Para la preparación de maestros y demostración:

Preparación Demostración

Cubo para mantener agua helada Sistema de recogida de datos Helado Sistema de proyección Agua El sensor de temperatura Fuente de calor (microondas o una placa

caliente) Bloque de madera2

Termo Cubo de hielo (2), pequeña1 Equilibrio Cinta

Equilibrio 1Los cubitos de hielo debe pesar aproximadamente 0,5 g o menos. Muy pequeño hielo picado será aproximadamente de este tamaño. 2Tamaño exacto no importa; bloque debe ser lo suficientemente grande para un cubo de hielo para sentarse ya que se derrite.

Para cada grupo de estudiantes:

Vamos a Explorar Cuéntame más

Sistema de recogida de datos Sistema de recogida de datos El sensor de temperatura El sensor de temperatura Vaso, 250 ml Vaso (2), 250 mL Varilla Stir Vaso, 600 ml Cinta Varilla Stir Cubo del azúcar (3) Cinta El agua, la temperatura ambiente, 200 ml Pieza tableta de antiácido (3), ~ 0,5 g1 Agua, frío, 200 ml Vinagre, temperatura ambiente, 200 ml Agua, caliente, 200 ml Vinagre, caliente, 100 ml

Hielo, 300 ml Agua, ~ 100 ml

1TUMS ™ o cualquier otra tableta de antiácido con carbonato de calcio como el ingrediente principal


Empieza

Los estudiantes piensen en ejemplos de materiales que se disuelven en el agua y los materiales que no se disuelven en agua.

Ellos describen un método que podría ser utilizado para determinar el tiempo que tarda un material que se disuelva en agua.

Vamos a Explorar

Los estudiantes de tiempo cuánto tiempo toma un terrón de azúcar para disolver en agua fría. Predicen si toma un terrón de azúcar más tiempo, menos tiempo, o la misma cantidad de tiempo para

disolverse en agua a temperatura ambiente y el agua caliente.


191

Ponen a prueba sus predicciones cronometrando el tiempo que tarda un terrón de azúcar se disuelva en agua a temperatura ambiente y en agua caliente.

Explícalo

Los estudiantes explican la temperatura efecto tuvo en el tiempo que le tomó un terrón de azúcar se disuelva en el agua.

Identifican las variables independientes, dependientes y controladas en el experimento terrón de azúcar.

Ellos predecir la temperatura tendrá efecto sobre el tiempo que tarda una reacción química que se produzca.

Ellos definen los siguientes términos: temperatura, sensores de temperatura, se disuelven, el cambio físico, reaccionar, cambio químico, variable independiente, variable dependiente, y variables controladas.

Cuéntame más

Los estudiantes de tiempo cuánto tiempo toma un pedazo de una tableta de antiácido para reaccionar con vinagre a temperatura ambiente.

Predicen el tiempo que tomará para que una pieza tableta de antiácido para reaccionar con vinagre caliente y vinagre frío.

Ponen a prueba sus predicciones cronometrando el tiempo que tarda el antiácido para reaccionar con vinagre caliente y vinagre frío.

Añádelo

Los estudiantes describen el efecto general que la temperatura tuvo en el tiempo que tomó el antiácido para reaccionar con vinagre.

Se resumen la tendencia general que la temperatura tiene sobre el tiempo que toma para que se produzcan cambios.


Use gafas de seguridad

No coma ni beba cualquiera de los materiales de laboratorio

Tenga cuidado al usar líquidos calientes


Configure su sistema de recopilación de datos para medir la temperatura durante la manifestación.


2. Conectar el sensor de temperatura para el sistema de recogida de datos.


192 PS-2875D

3. Visualización de la temperatura en la yeje y de un gráfico con el tiempo en el Xeje x.

Vamos a Explorar

Preparar una estación donde los estudiantes pueden obtener agua fría (~ 5 ° C o más frío). Para ello, llenar un cubo con una mezcla de hielo y agua. Tener un suministro de hielo y agua cerca para ajustar la temperatura según sea necesario.

Preparar una estación donde los estudiantes pueden obtener agua caliente (~ 45 ° C). Para ello calentar el agua y luego guardarlo en un termo para los estudiantes al acceso.

Preparar una zona para limpiar y secar los vasos. Tendrán que ser limpiados entre cada ensayo Los vasos de precipitados.

Cuéntame más

Dividir tabletas antiácidas en piezas que son aproximadamente 0,5 g (aproximadamente ¼ a ½ de una tableta). Cortar suficientes pastillas para que cada grupo de alumnos tiene 3 piezas que son de igual masa.

En vinagre frío que puede tardar 10 minutos o más para piezas antiácidos mayores de 0,5 g de disolver. Esta porción del laboratorio tendrá el más largo, por lo que la prueba de cuánto tiempo toma esta reacción para tener una mejor idea de cuánto tiempo va a llevar a los estudiantes para llevar a cabo la actividad.

Si desea acortar la actividad, considere saltarse la parte fría y sólo tener los estudiantes realizan la reacción en agua a temperatura ambiente y el agua caliente.

Preparar un sistema para el vinagre de calefacción. El vinagre de "caliente" debe mantenerse en alrededor de 45 ° C.

Preparar una zona para limpiar y secar los vasos. Ellos tendrán que ser limpiados entre cada ensayo.

Fondo


La temperatura es una medida de picor y frialdad. Más específicamente, la temperatura es la energía cinética media de las moléculas. En general, los cambios ocurren más rápidamente en condiciones más calientes. Esto se debe a materiales calientes tienen más energía y por lo tanto pueden romper las fuerzas que mantienen materiales juntos con mayor rapidez. Ambos cambios físicos y los cambios químicos tienden a ocurrir más rápidamente en condiciones más calientes.

Cambio Física y Reacciones Químicas

Los cambios que pueden someterse a la materia se clasifican generalmente como cambios físicos o reacciones químicas (también llamados cambios químicos). Un cambio físico se produce cuando cambia la apariencia física de una sustancia, pero no hay cambio en la composición química de la sustancia. Un ejemplo de un cambio físico es disolución de azúcar en agua. El azúcar se rompe en pequeños pedazos que ya no se pueden ver, pero no deja de azúcar. No hay nueva sustancia formada.


193

Una reacción química se produce cuando se producen uno o más nuevas sustancias químicas. En esta actividad una tableta de antiácido reacciona con el vinagre. Cuando el comprimido antiácido y vinagre reaccionan un gas, visto en forma de burbujas, está formada. Este nuevo material, con propiedades diferentes que cualquiera de la antiácido o el vinagre es evidencia de que se ha producido una reacción química. El ingrediente principal de la tableta de antiácido es el carbonato de calcio. El carbonato de calcio reacciona con vinagre (ácido acético) para formar gas de dióxido de carbono, agua y acetato de calcio.

Pre-Actividad Discusión

1. Pida al estudiante las siguientes preguntas:

Q ¿Tiene la temperatura afecta el tiempo que toma un cubo de hielo se derrita?

Q ¿Será un cubo de hielo derrite más rápido en la mano de un estudiante o de un bloque de madera? ¿Por qué?

Q ¿Cómo podemos determinar si nuestra predicción es correcta?

2. Establecer un sistema de recogida de datos para ser proyectado frente a los estudiantes.


b. Conecte un sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.

c. Crear un gráfico de la temperatura (° C) en el yeje x frente Tiempo (s) de la Xeje x.

3. Grabar una serie de datos como un estudiante voluntario permite que el hielo se derrita en la mano, siguiendo los pasos a continuación:

a. Pegue un sensor de temperatura a la muñeca del estudiante voluntario.

b. Coloque un pequeño trozo de hielo (~ 0,5 g o menor) en la palma abierta de la mano del estudiante de voluntarios.

Consejo de Enseñanza: Hacer Asegúrese de saber la masa exacta del cubo de hielo. Usted necesitará otro cubo de hielo con la misma masa exacta en el juicio.

c. Iniciar la grabación de datos.

d. Como se derrite el agua, coloque una toalla de papel al lado del cubo de hielo para absorber el agua derretida.

e. A medida que el cubo de hielo se está derritiendo, discutir el montaje experimental con sus estudiantes.

Q ¿Cuál es la temperatura de la mano del estudiante de voluntario?

Q ¿Cuánto tiempo hemos estado recogiendo datos?

Q ¿Cuándo vamos a dejar de recolección de datos? ¿Por qué?

Q ¿Cuál será la gráfica decirnos?

f. Cuando el hielo se ha derretido por completo, deje de datos de registro de datos.


194 PS-2875D

4. Determinar el tiempo que tomó para el cubo de hielo se derrita y la temperatura a la que se estaba derritiendo.

El cubo de hielo se llevó 243 s para fundir y fue derritiendo a 32 ° C (la temperatura de la mano del estudiante voluntario).


195

5. Discuta con los estudiantes lo que es un gráfico de la fusión del hielo a una temperatura más fría se vería como en comparación con el gráfico que acaba de recoger.

Q Si nos fundimos otro cubo de hielo con el mismo peso a temperatura ambiente (en lugar de la temperatura corporal) se tarda más tiempo, menos tiempo, o la misma cantidad de tiempo para fundir?

Q Si el hielo se tarda más en derretirse, lo que se va a ver en este gráfico?

Q Si el hielo se tarda menos tiempo en derretirse, lo que se va a ver en este gráfico?

6. Grabar una serie de datos como un cubito de hielo se derrite en un bloque de madera:

a. Cinta de un sensor de temperatura al lado del bloque de madera.

b. Coloque un pequeño trozo de hielo, el mismo peso que en el primer juicio, en el bloque de madera.

c. Iniciar la grabación de datos.

d. Como se derrite el agua, coloque una toalla de papel al lado del cubo de hielo para absorber el agua derretida.

e. A medida que el cubo de hielo se está derritiendo, revisar con los estudiantes las variables se utilizan en este experimento.

Q ¿Qué es una variable independiente en un experimento?

Q ¿Cuál es la variable independiente en este experimento?

Q ¿Qué es una variable dependiente en un experimento?

Q ¿Cuál es la variable dependiente en este experimento?

Q ¿Cuáles son algunas de las variables que controla en este experimento?

f. Cuando el hielo se ha derretido por completo, deje de datos de registro de datos.

7. Determinar el tiempo que tomó para el cubo de hielo se derrita y la temperatura a la que se estaba derritiendo.

El cubo de hielo se llevó 700 s para fundir y fue derritiendo a 24 ° C (la temperatura del bloque de madera).

8. Discuta los resultados con los estudiantes:

Q Eran correctas nuestras predicciones?

Q ¿Cómo la temperatura afecta el tiempo que tomó un cubo de hielo se derrita?

Q ¿Se te ocurre una manera de fundir el cubo de hielo más rápido? ¿Por qué iba a funcionar esto?

9. Explique a los estudiantes que van a ir completando varias actividades de laboratorio que explorar más a fondo cómo la temperatura afecta al tiempo que le toma a una reacción que se produzca.


196 PS-2875D

Data de muestra

Melting un cubito de hielo a diferentes

temperaturas

Pregunta Conducir

¿Qué efecto tiene la temperatura tiene sobre el tiempo que tarda un cambio que se produzca?

Variables

Variable independiente

La variable independiente es la temperatura a la que se permite el cambio que se produzca.

Variables dependientes

La variable dependiente es el tiempo que toma para que se produzca el cambio.

Variables Controladas

Las variables controladas son: la cantidad de materiales utilizados, agitación constante durante el cambio, el tamaño y la forma del recipiente en el que se produce el cambio, presión a la que se produce el cambio, y se usa el mismo sensor de temperatura.

Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro Después de completar un paso o responder a una pregunta, coloque una marca de verificación en el cuadro ( ) al lado de ese paso.

Empieza

En esta sección podrás lluvia de ideas lo que ya sabes sabes acerca de la disolución de una sustancia en otra.


197

1. Lista cuatro materiales que se disuelven en agua.

Los materiales que se disuelven en agua son el azúcar, el té, el café, la sal, mezclas para sopas (cubos de caldo), y mezclas de bebidas en polvo.

2. Enumere cuatro materiales que no se disuelven en agua.

Los materiales que no se disuelven en agua incluyen la pimienta negro, cera, cuchara, y las rocas.

3. Describa cómo cambia un material cuando se disuelve en agua.

Cuando un material se disuelve se rompe en pequeños pedazos que son tan pequeñas que no se pueden ver. Estas pequeñas piezas se mezclan con el agua por completo para que el agua y las partículas sólidas se ven como una sustancia.

4. Sugerir un método para determinar el tiempo que tarda un material que se disuelva.

Iniciar un cronómetro cuando se pone una cucharada de un material sólido en un vaso de agua. Cuando todo el material se haya disuelto, detener el reloj.

5. Discuta con los miembros del grupo si es posible cambiar la cantidad de tiempo que se necesita un material para disolver.

Vamos a Explorar

En esta parte de la actividad que va a utilizar el sistema de recolección de datos en tiempo cuánto tiempo toma un terrón de azúcar para disolver en agua fría, agua a temperatura ambiente, y el agua caliente.


7. Conecte un sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.

8. Crear un gráfico de la temperatura (° C) en el yeje x frente Tiempo (s) de la X eje x.

9. Llene un vaso de 250 ml con 200 ml de agua fría.

10. Colocar el sensor de temperatura en el vaso de precipitados de modo que la punta del sensor es en la parte inferior del vaso de precipitados.

Nota: Si es necesario, pegue el sensor en su lugar para que no se salga del vaso.

11. Coloque el terrón de azúcar en el agua y comenzar inmediatamente la grabación de datos.

12. Constantemente revuelven el terrón de azúcar y el agua hasta que todo el azúcar se haya disuelto.

13. Cuando todo el azúcar se haya disuelto, detenga la grabación de datos.


198 PS-2875D

14. ¿Cómo decidiste cuando todo el azúcar se ha disuelto?

El azúcar se había disuelto completamente cuando ninguno de los granos de azúcar podría ser visto.

15. Utilice la gráfica en su sistema de recopilación de datos para determinar el tiempo que tomó para el cubo de azúcar se disuelva y la temperatura del agua. Anote estos valores en la Tabla 1. � (9.1)

Tabla 1: Tiempo y temperatura datos recabados durante la disolución de cubos de azúcar en el agua

Agua La temperatura (C)

Tiempo para Disolver (s)

Agua fria 4 148

Sala de la temperatura del agua

19 87

Agua caliente 51 37

16. Limpie y seque el vaso de precipitados de acuerdo a las instrucciones de su profesor.

17. ¿Cree usted que un terrón de azúcar tendrá la misma cantidad de tiempo, menos tiempo, o más tiempo para disolverse en agua a temperatura ambiente?

El cubo de azúcar debe disolver en menos tiempo ya que la temperatura es más cálida.

18. Repita los pasos anteriores en esta ocasión utilizando agua a temperatura ambiente. Reunir esta serie de datos en el mismo gráfico como el agua fría.

19. Rellena los datos que ha recopilado con agua a temperatura ambiente en la Tabla 1 anterior.

20. ¿Fue correcta tu predicción? Explicar.

Sí, la predicción fue correcta. El cubo de azúcar disuelve más rápido.

21. ¿Cuánto tiempo cree usted que va a tomar el terrón de azúcar para disolver en agua caliente? Explica tu pensamiento.

El cubo de azúcar debe disolverse en mucho menos tiempo que la temperatura ambiente. Basándose en los datos, parece que el azúcar se disuelve más rápido cuando el agua está más caliente.

22. Repita los pasos anteriores en esta ocasión utilizando agua caliente. Reunir esta serie de datos en el mismo gráfico como el agua y el agua a temperatura ambiente frío.

23. Rellena los datos que ha recopilado con agua caliente en la Tabla 1 anterior.


199

24. Dibuje un gráfico de la temperatura (° C) en función del tiempo (s) de datos que ha recopilado en los ejes de abajo. Incluya las tres series de datos.

Tiempo de disolución de un terrón de azúcar en diferentes temperaturas de agua

Explícalo

En esta sección podrá explicar lo que los datos que recopila cuando la disolución de un terrón de azúcar en diferentes medios acuáticos temperatura.

25. Lo que la temperatura del agua disuelve el cubo de azúcar en el más rápido? ¿Cómo lo sabes?

El agua caliente disuelve el cubo de azúcar más rápido. El gráfico muestra que el agua más caliente (51 ° C) tuvo la menor cantidad de tiempo para disolver (37 s).

26. Lo que la temperatura del agua disuelva el azúcar Cubo el más lento? ¿Cómo lo sabes?

El agua fría disuelve el cubo de azúcar en la más lenta. El gráfico muestra que el agua más fría (4 ° C) ocupa la mayor cantidad de tiempo para disolver (148 s).

27. Describir el efecto general que la temperatura tuvo en el tiempo que le tomó un terrón de azúcar se disuelva en el agua?

El aumento de la temperatura del agua hace que el cubo de azúcar se disuelva más rápidamente.

28. ¿Cuál fue la variable independiente en este experimento? ¿Cómo lo sabes?

La variable independiente fue la temperatura del agua. Esto es porque el experimentador cambió deliberadamente la temperatura del agua.

29. ¿Cuál fue la variable dependiente en este experimento? ¿Cómo lo sabes?


200 PS-2875D

La variable dependiente fue el tiempo que tardó el terrón de azúcar se disuelva. Esta es la variable que se midió.

30. ¿Qué variables fueron controlados?

Variables controladas incluyen la cantidad de azúcar, la cantidad de agua, la agitación fue constante en cada ensayo, y el método de recolección de datos.

31. Se disuelve un terrón de azúcar en el agua un cambio físico o una reacción química? ¿Cómo lo sabes?

Disolución de un terrón de azúcar en el agua es un cambio físico. No nueva sustancia (con diferentes propiedades) se formó y por lo tanto una reacción química no ocurrió. El azúcar sólo se rompió en pedazos y se mezcla con el agua.

32. ¿Cómo crees que la temperatura afectará el tiempo que tarda una reacción química que se produzca? ¿Por qué?

Un aumento en la temperatura probablemente causará una reacción química que se produzca más rápido debido a que un aumento de la temperatura provoca un cambio físico (disolución) que ocurra más rápido.

33. Como usted ha estado investigando la temperatura efecto tiene sobre el tiempo que se necesita un cambio que se produzca usted ha estado aprendiendo algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos. En la ciencia es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.

Escribe el significado de los siguientes términos en sus propias palabras usando lo que han aprendido durante la actividad.


La temperatura Una medida de qué tan caliente y fría.

El sensor de temperatura Un instrumento que mide la temperatura.

Disolver Cuando un material sólido se mezcla con un material líquido al romper en trozos tan pequeños que ya no se pueden ver.

Cambio fisico Un cambio en el que no se forma una nueva sustancia.

Reaccionar Combinar juntos químicamente para formar uno o más nuevos materiales.

Reaccion quimica Un cambio en el que se forman una o más sustancias nuevas.

Variable independiente La variable que el experimentador cambió a propósito.

Variable dependiente La variable que se mide en un experimento.


201

Variable controlada Las variables que se mantienen constantes en un experimento.

Cuéntame más

En esta parte de la actividad que va a utilizar su sistema de recopilación de datos para medir el tiempo que tarda una pastilla antiácido para reaccionar con vinagre frío, el vinagre de la temperatura ambiente, y el vinagre caliente.



36. Crear un gráfico de la temperatura (° C) en el yeje x frente Tiempo (s) de la X eje x.

37. Crear un baño de hielo:

a. Llene un vaso de 600 ml a mitad de camino lleno de hielo.

b. Añadir ~ 100 ml de agua para el hielo en el vaso de precipitados de 600 ml.

38. Llene un vaso de 250 ml con 100 ml de vinagre de la temperatura ambiente y la etiqueta de este vaso de precipitados "vinagre frío".

39. Con cuidado, coloque el vaso "vinagre frío" en el baño de hielo.

40. Ajuste el baño de hielo con el vaso "vinagre frío" de en a un lado para permitir que el vinagre se convierta en frío.

41. Llene un segundo vaso de 250 ml con 100 ml de vinagre de la temperatura ambiente y la etiqueta de este vaso de precipitados "vinagre de temperatura ambiente".

42. Colocar el sensor de temperatura en el vaso de precipitados "vinagre temperatura ambiente" de modo que la punta del sensor está en el fondo del vaso de precipitados.

Nota: Si es necesario, pegue el sensor en su lugar para que no se salga del vaso.

43. Coloque un pedazo de la tableta de antiácido en el vaso "vinagre de temperatura ambiente" y comenzar inmediatamente la grabación de datos.

44. Observar el antiácido reaccionar con el vinagre durante un minuto (60 segundos).

45. Después de un minuto, se agita constantemente el antiácido y el vinagre hasta que todo el antiácido ha reaccionado.

46. Cuando la pieza tableta de antiácido ha reaccionado completamente con el vinagre, detenga la grabación de datos.

47. ¿Cómo se decidió cuando el antiácido completamente había reaccionado?


202 PS-2875D

El antiácido había reaccionado por completo cuando el antiácido ya no podía ser visto y había dejado de formar burbujas.

48. El uso de la gráfica en su sistema de recopilación de datos, determine el tiempo que tomó para la pieza tableta de antiácido para reaccionar con el vinagre y la temperatura exacta del vinagre. Anote estos valores en la fila de la temperatura ambiente de la Tabla 2.

Tabla 2: Tiempo y temperatura datos recogidos mientras reaccionan antiácido con vinagre

Vinagre La temperatura (° C)

Tiempo para Disolver (s)

Vinagre Fría 5 600

Vinagre de temperatura de la habitación

23 298

Vinagre caliente 51 242

49. Limpie y seque el vaso de precipitados de acuerdo a las instrucciones de su profesor.

50. ¿Crees que un pedazo de una tableta de antiácido tomará la misma cantidad de tiempo, menos tiempo, o más tiempo para disolverse en vinagre caliente?

El comprimido antiácido reaccionará con el vinagre en menos tiempo porque la temperatura es más cálido.

51. Repita los pasos anteriores en esta ocasión utilizando agua caliente.

Reunir esta serie de datos en el mismo gráfico como el vinagre de la temperatura ambiente.

Observar la reacción durante el primer minuto (60 segundos) y luego revuelva constantemente.

52. Rellena los datos que ha recopilado con vinagre caliente en la Tabla 2 anterior.

53. ¿Fue correcta tu predicción? Explicar.

Sí, la predicción fue correcta. La tableta de antiácido reaccionó más rápido en el vinagre caliente.

54. ¿Cuánto tiempo cree usted que tendrá la pieza tableta de antiácido para reaccionar en vinagre frío? Explica tu pensamiento.

La pieza tableta de antiácido debería tomar mucho más tiempo para reaccionar con el vinagre frío que con la temperatura ambiente o el vinagre caliente. Basándose en los datos, parece que las piezas tableta de antiácido reaccionan más rápido cuando el vinagre es más cálido. Ya que estamos enfriando el vinagre, la reacción debe tomar más tiempo.

55. Repita los pasos anteriores esta vez utilizando el vinagre en el vaso que se ha enfriando en el baño de hielo con la etiqueta "vinagre frío".


203

Mantenga el vaso de precipitados de "vinagre frío" en el baño de hielo durante toda la reacción de modo que el vinagre se mantiene frío.

Reunir esta serie de datos en el mismo gráfico como el vinagre de la temperatura ambiente.

Observar la reacción durante el primer minuto (60 segundos) y luego revuelva constantemente.

56. Rellena los datos que ha recopilado con agua fría en la Tabla 2 anterior.

57. Dibuje un gráfico de la temperatura (° C) (s) de datos de tiempo frente que ha recopilado en los ejes de abajo. Incluya las tres series de datos.

Tiempo de reacción para un pedazo Antiácido Tablet en diferentes temperaturas de Vinagre

Añádelo

Resuma lo que usted ha aprendido a través de esta actividad, respondiendo a las siguientes preguntas.

58. Qué vinagre temperatura reaccionaron con el antiácido el más rápido? ¿Cómo lo sabes?

El vinagre caliente reacciona con el antiácido el más rápido. El gráfico muestra que el agua más caliente (51 ° C) tuvo la menor cantidad de tiempo para reaccionar (240 s).

59. Describir el efecto general que la temperatura tuvo en el tiempo que tomó el antiácido para reaccionar con el vinagre.

El aumento de la temperatura del vinagre provocó la reacción a ocurrir más rápidamente y la disminución de la temperatura del vinagre causó la reacción que se produzca más lentamente.

60. ¿Cuáles fueron los y las variables independientes, dependientes controladas en el experimento realizado para determinar el efecto de la temperatura sobre el tiempo que tomó para antiácido para reaccionar con vinagre?


204 PS-2875D

Tabla 3: Variables en el antiácido y vinagre experimento

Variable independiente Variable dependiente Variables Controladas

Temperatura del vinagre Hora en que se llevó la reacción que se produzca

Cantidad de vinagre, la cantidad de antiácido, revolviendo después de un minuto, el método de recolección de datos

62. ¿Qué efecto tiene la temperatura tiene sobre el tiempo necesario para que se produzcan cambios? ¿Es diferente para los cambios físicos y reacciones químicas?

El aumento de temperatura hace que los cambios que ocurran con mayor rapidez y disminución de la temperatura provoca cambios que se produzcan más lentamente. No es diferente para cambios físicos o reacciones químicas. Parece que ambos tipos de cambios se ven afectados por la temperatura de la misma manera.

Evaluación

Verdadero o falso

Introduzca una "T" si el enunciado es verdadero o una "F" si es falso.

T1. La temperatura afectará la rapidez con la sal se disuelve en agua.

F2. Una reacción química no se puede acelerar aumentando la temperatura.

F3. Disolución de azúcar en agua es una reacción química.

F4. El azúcar se disuelve más rápidamente en un vaso de limonada fría que en una taza de té caliente.

T5. Un clavo se oxida más rápidamente en climas cálidos que en clima frío.


Investigar el efecto del tamaño de partícula en el tiempo que se tarda un cambio que se produzca. Esto se puede hacer midiendo el tiempo el tiempo que tarda una tableta de antiácido todo para reaccionar con vinagre, en comparación con una tableta de antiácido roto en pedazos y un comprimido antiácido aplastado.

Determinar el efecto de la agitación en el tiempo que tarda una sustancia para disolver. Haga que el tiempo que los estudiantes cuánto tiempo toma una cucharada de azúcar para disolver con agitación y sin agitación.


205

Ciclo 17. El Agua Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes determinan que el agua, que cubre la mayor parte de la superficie terrestre, circula a través de la corteza terrestre, los océanos y la atmósfera en lo que se conoce como el "ciclo del agua".



Construir una torre de modelo de ciclo de agua de botellas de refresco de 2 litros.

Medir la humedad relativa de la atmósfera en el modelo cuando se añaden cubos de hielo.

Medir el cambio en la humedad relativa dentro del modelo, ya que se calienta durante cinco minutos con una lámpara.

Analizar la información gráfica y extraer conclusiones basadas en pruebas.


Pre-Actividad Discusión 10 - 15 minutos






El ciclo del agua

206 PS-2875D

Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recogida de datos Montado torre ciclo del agua1 Sensor Tiempo Los cubos de hielo, ~ 350 ml Cable de extensión del sensor Cinta de embalaje transparente tijeras Marcador permanente, negro o color oscuro Hoja de afeitar o un cuchillo afilado 1Para el montaje de la torre ciclo del agua se refiere a la sección de Preparación. La construcción incluye (3) botellas limpias 2-L, la cinta de embalaje transparente, y el

fuerte de corte.

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos tijeras Sensor Tiempo Botellas de refresco de 2-L limpias (3) Cable de extensión del sensor Los cubos de hielo, ~ 350 ml Lámpara de utilidad con el clip (con un 60 W o

75 W Cinta de embalaje transparente, ~ 1 m

bombilla incandescente) Metro de madera


Empieza

Los estudiantes discuten dentro del grupo todos los lugares donde el agua se encuentra en la Tierra. Los estudiantes discuten cuántos puede existir agua diferentes maneras. Los estudiantes predicen lo que sucederá con unos cubitos de hielo cuando se colocan en un recipiente

con una lámpara que brilla en ellos.

Vamos a Explorar

Construye una torre ciclo del agua modelo.

Explícalo

Los estudiantes usan su torre ciclo del agua para investigar los procesos que intervienen en el ciclo del agua.

Los estudiantes graficar los cambios de humedad relativa como hielo comienza a derretirse en la torre del ciclo del agua.

Los estudiantes identifican los estados de la materia y de los cambios que tienen lugar en la materia en la torre.

Los estudiantes comienzan a definir los siguientes términos: hielo, vapor, líquido, evaporación, condensación, precipitación, el transporte, la humedad relativa y la atmósfera.

Cuéntame más

Los estudiantes investigan qué pasará con la humedad relativa en la torre ciclo del agua si la energía de calor se añade al sistema.

Predicciones de prueba por la luz de una lámpara de utilidad sobre los cubitos de hielo en la parte inferior de la torre ciclo del agua.


207

Añádelo

Los estudiantes analizan los datos y examinar la evidencia para sacar conclusiones sobre el ciclo del agua y los procesos que intervienen en el ciclo del agua.

La seguridad

Siga todas las prácticas estándar de la clase.


Siga estos pasos para preparar una torre ciclo del agua:

1. Utilice la hoja de afeitar o un cuchillo afilado para cortar las tres botellas de refresco, como se muestra en el siguiente diagrama:

2. Utilice las botellas cortadas para formar un tubo de alto con una parte inferior y superior, como se muestra en el siguiente diagrama:

3. Pegue las dos secciones superiores de las botellas de soda junto con cinta de embalaje transparente. Deja la sección inferior grabó un-para que pueda tirar de él, aparte de añadir hielo.

4. Haga un corte justo por debajo del cuello de la sección superior. La ranura debe ser lo suficientemente amplia para acomodar el cable de extensión del sensor conectado al sensor meteorológico.

5. Ajuste la altura del sensor meteorológico por lo que cuelga tan cerca de la parte superior de la botella de refresco como sea posible.

6. Aplique una pequeña tira de cinta de embalaje transparente sobre el cable de extensión del sensor y de hendidura para sellar la ranura y fijar el sensor.

7. Coloque la tapa en la parte superior de la botella de soda.

Antes de tiempo, quite las etiquetas de todas las botellas de refresco y utilizar la hoja de afeitar o un cuchillo afilado para hacer recortes en los estudiantes botellas de refrescos van a utilizar. Hacer cada corte bastante tiempo que los estudiantes pueden obtener las tijeras dentro de la botella y continuar el corte todo el camino alrededor de la botella.

Puede usar el marcador permanente para dibujar la línea para que los estudiantes cortan si esto sería de gran ayuda para sus estudiantes.

El ciclo del agua

208 PS-2875D

Haga el corte en la parte superior de las botellas de soda donde los estudiantes inserte el sensor meteorológico. Muestre a los alumnos de que es más fácil de insertar el cable de extensión del sensor a través de la ranura y conecte el epílogo sensor meteorológico de tratar de empujar la caja del sensor en sí a través de la rendija.

Los estudiantes pueden necesitar su ayuda en la creación de la torre con el cable sensor meteorológico que sale de ella después de haber agregado el hielo y grabado la sección para sellarlo. Algunas torres pueden no ser simétrica, o pueden ser propensos a volcarse. Los estudiantes necesitan para localizar sus torres cerca de una toma de corriente donde pueden enchufar en su lámpara de utilidad.

Configurar el sistema de recolección de datos.

1. Comienza un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.

2. Conecte el sensor meteorológico para el sistema de recolección de datos utilizando el cable de extensión del sensor.

3. Visualice los datos de humedad relativa en un gráfico con la humedad relativa en el yeje x y la hora en la Xeje x.

4. Cambiar la velocidad de muestreo periódico para realizar una medición cada 5 segundos.

Fondo

El ciclo del agua

La constante circulación, continuo de agua entre la atmósfera y la superficie de la Tierra y la corteza se conoce como el ciclo del agua. Los científicos a menudo se refieren a él como el ciclo hidrológico, y los lugares donde existe agua como la hidrosfera. El agua dulce representa el 2,5% del agua de la Tierra. El agua dulce se puede encontrar en la superficie de la Tierra en los ríos, arroyos, lagos, humedales, nieve y hielo y glaciares. El agua dulce también se puede encontrar bajo la superficie como las aguas subterráneas, y en la atmósfera en forma de vapor de agua. El agua salada representa el 97,5% del agua de la Tierra, y se encuentra en los océanos y mares.

La evaporación del agua de la superficie, la condensación del agua para formar nubes y la precipitación de nuevo a la superficie de la Tierra toda se producen continuamente. Vientos en el transporte de vapor de agua de la atmósfera y las nubes de un lugar a otro.

¿Qué pasa con el agua que cae sobre la tierra?

El agua que cae sobre la tierra se conoce como precipitación. Puede tomar la forma de lluvia, nieve, aguanieve o granizo. Una vez que se cae, puede fluir hacia el océano a través de arroyos y ríos. Esto se llama escorrentía. La precipitación puede filtrarse en el suelo donde se convierte en parte de las aguas subterráneas. El agua subterránea fluye a lo largo ya través de lecho de roca, con el tiempo llegar de vuelta en el océano - pero este viaje puede tomar décadas de aguas subterráneas, siglos, o incluso más tiempo. La precipitación también puede evaporarse a la atmósfera, de la tierra o de las hojas de las plantas 'cuando transpiran.

Estados de la materia

El agua es una sustancia única, ya que nos encontramos en nuestras experiencias diarias en los tres estados, o fases, de la materia que existen comúnmente en la Tierra: sólido, líquido y


209

gaseoso. El agua sólida, o hielo, tiene una estructura cristalina en la que las moléculas están encerrados en un patrón ordenado rígido. Este hecho se hace responsable de los patrones característicos de seis caras de los copos de nieve. Compacto de agua también es menos denso que el agua líquida, lo que permite que el hielo flote en la superficie de los lagos y estanques, y los icebergs flotando solamente parcialmente sumergida en el océano. Compacto de agua tiene un volumen definido y una forma definida.

El agua en estado líquido tiene un volumen definido, pero no tiene una forma definida. El agua líquida toma la forma del recipiente que se encuentra. Las moléculas de agua líquida son libres de moverse y deslizarse fácilmente una sobre otra. Tienen más energía cinética que lo hacen las moléculas de agua sólida.

El agua en estado gaseoso o vapor contiene moléculas más energéticas que el agua sólida o líquida. Carecen de volumen y forma definida, y se expandirán para llenar cualquier espacio disponible para ellos. El vapor de agua es en realidad invisible a nuestros ojos. El vapor es el nombre dado al vapor de agua producido por el agua que ha comenzado a condensarse de nuevo en la fase líquida hirviendo.

Cambios en Estados de la materia

Cuando se añade suficiente energía para hielo sólido, los enlaces que mantienen la estructura cristalina juntos comienzan a romperse y el hielo comienza a someterse al proceso de fusión. Melting resultados en agua sólida convirtiéndose en agua líquida. Si se añade más energía, las moléculas de agua líquida comienzan a evaporarse. Salen de la superficie del agua y entran en el estado de gas. Cada uno de estos cambios también pueden ocurrir a la inversa. Si el agua en el gas o el estado de vapor pierde energía, se condensa y se convierte de nuevo en un líquido. Si más energía se retira entonces del agua líquida, se congela y se convierte de nuevo en un sólido.

En la escala Celsius de temperatura, el agua se congela o se funde a cero grados y hierve o se condensa en 100 grados a nivel del mar. En la escala de temperatura Fahrenheit, estos puntos corresponden a 32 grados de fusión o de congelación, y a 212 grados durante la ebullición o condensación. ¿Qué ocurre proceso depende de si la energía se suma o se retira del agua.

Modelo Water Tower Ciclo

La atmósfera que rodea la Tierra se extiende muchos kilómetros sobre la superficie. Aire se eleva, ya que se calienta en la superficie y es menos denso que el aire más fresco. A medida que asciende, se enfría y la humedad se condensa en pequeñas gotas de agua o pequeños cristales de hielo. Una vez que el agua condensada es bastante pesado, puede caer de nuevo a la superficie terrestre en forma de precipitación. En esta investigación, una torre ciclo del agua se utiliza para crear un modelo de una columna de aire sobre un punto de la superficie de la Tierra. La torre ciclo del agua, equipado con un sensor meteorológico, permite que el vapor de agua a la altura de la parte superior donde el sensor puede medir la humedad relativa.


Comience la discusión con la pregunta:

¿Cuál es el ciclo del agua?

Cuando los dinosaurios vivieron y vagaban por la Tierra, el agua que bebían es la misma agua disponible para nosotros ahora. El agua disponible en la Tierra es relativamente

El ciclo del agua

210 PS-2875D

constante, y se ha reciclado en innumerables ocasiones. El proceso de reciclaje de agua y cambiarlo de sitio se llama el ciclo del agua.

La atmósfera de la Tierra ayuda a mover el agua en todo el planeta. El agua se mueve a través del cielo a los lagos, ríos y tierras. El agua se mueve desde la parte posterior de la tierra hacia el mar y el cielo. El proceso es continuo.

Es posible que desee profundizar en la cuestión preguntando a los estudiantes a dividirlo en sub-preguntas sobre el ciclo del agua y los estados de la materia de agua.

Q ¿Cómo llega el agua del cielo a la tierra?

Q ¿Cómo llega el agua de la tierra de nuevo a la mar?

Q ¿Qué estados o fases del agua está usted familiarizado con?

Q ¿Cómo se almacena el agua en o sobre la Tierra?

Q ¿Qué sucede con el hielo cuando se calienta?

Q ¿Qué le sucede al agua cuando se calienta?

Q ¿Qué le sucede al vapor o vapor de agua cuando se enfría?

Q ¿Qué le sucede al agua cuando se enfría?

Diga a los estudiantes que van a ser la construcción de un modelo para explorar las diversas partes del ciclo del agua. En la ciencia, un modelo es un objeto o sistema que de alguna manera se parece a su contraparte real. A menudo, los científicos hacen modelos, seleccionar y escoger qué aspectos son más importantes para incluir en el modelo.

Muestre a los alumnos la torre ciclo del agua que ha montado y explican que será la construcción de su propio sistema para modelar el ciclo del agua.

Pregunta Conducir

¿Cuál es el ciclo del agua?

Variables


El calor se añade al sistema para determinar el efecto del calor sobre el contenido de agua del aire en la columna.


La variable dependiente es la humedad relativa, ya que cambia con el tiempo.


Las variables controladas son la columna aislada de aire y la adición de una cantidad fija de hielo.


211


Empieza

¿Alguna vez has hecho un avión de papel o jugado con un coche de juguete o una muñeca? Estos son modelos que de alguna manera se asemejan a sus homólogos reales. ¿Alguna vez has utilizado un simulador de vuelo? Este es un modelo hecho para ayudar a la gente a aprender a volar un avión. A menudo, los científicos hacen modelos, seleccionar y escoger qué aspectos son más importantes para incluir en el modelo.

1. Discuta con los miembros de su grupo de todos los lugares donde el agua se encuentra en la Tierra. Haz una lista. Esté preparado para compartir con el resto de la clase.

Listas de estudiantes deben incluir algunos o todos de los siguientes: El agua se encuentra en la Tierra en los océanos, mares, lagos, ríos, en el suelo y en la atmósfera, en las nubes o precipitación.

2. ¿De cuántas maneras puede existir agua? Haga una lista en su grupo de todas las diferentes formas de agua. Esté preparado para compartir su lista con el resto de la clase.

Las listas de los estudiantes deben incluir algunos o todos de los siguientes: El agua puede ser sólida en forma de hielo, nieve, heladas o granizo. El agua puede estar en forma líquida en forma de lluvia, niebla, o agua superficial almacenada. El agua puede ser en forma de gas o vapor como las nubes, vapor de agua con gotas demasiado pequeñas para ver, niebla o vapor.

3. Predecir lo que va a pasar con unos cubitos de hielo cuando se colocan en un recipiente con una lámpara que brilla en ellos.

Los estudiantes deben sugerir que los cubitos de hielo comenzarán a derretirse, y una parte del agua sólida se volverán a líquido y quizás a vapor.

Vamos a Explorar

En esta parte de la actividad que va a construir una torre ciclo del agua modelo. Usted va a construir este modelo de partes de tres botellas de refresco de plástico de 2 litros. Usted se unirá a las piezas juntas y sellar las conexiones con cinta adhesiva transparente. La sección inferior de la torre será dejado sin sellar para que pueda agregar hielo para la siguiente parte de la actividad.

4. Su profesor ya ha hecho recortes en sus botellas de soda. Con unas tijeras, y estos recortes, cortar la parte superior e inferior de una de sus botellas de soda.

5. Cortar sólo la parte inferior de la segunda botella de refresco. Esta botella tiene que tener la tapa puesta.

Consejo de Enseñanza: Mientras los estudiantes trabajan, pídales que piensen acerca de por qué el modelo es tan alto como es. ¿Sería sólo una sola botella de refresco de hacer un buen modelo? ¿Por qué o por qué no?

6. Cortar sólo la parte superior de la tercera botella de refresco.

El ciclo del agua

212 PS-2875D

7. Inscripción en el cilindro abierto a la botella que tiene su parte inferior retira, como se muestra en el gráfico a la derecha.

8. Pegue estas dos secciones, junto con la cinta de embalaje.

9. Coloque el cable de extensión del sensor a través de la ranura en la parte superior de la botella.

10. Conecte el sensor meteorológico para el cable de extensión del sensor.

11. Ajustar la cantidad de cable de manera que el sensor meteorológico apenas cuelga hacia abajo en la torre, como se muestra en el gráfico a la derecha.

12. Tape la ranura con el cable sensor meteorológico cerrada. Esto mantendrá el sensor en su lugar y sellar la abertura.

Cinta

Cinta


213

Explícalo

Ahora que usted ha construido su modelo de torre ciclo del agua, es el momento de usarla para investigar los procesos que intervienen en el ciclo del agua.

13. Colocar 300 ml de cubitos de hielo en la parte inferior de la torre, como se muestra en el gráfico a la derecha.

14. Únete a las secciones superior e inferior de la torre ciclo del agua, y sellar con cinta de embalaje.

15. ¿Por qué es importante para este modelo para ser sellado? ¿Qué representan los cubitos de hielo en este modelo?

Es importante para este modelo a sellar de manera que ninguno de los agua se pierde hacia el exterior. Los cubitos de hielo en el interior del modelo representa toda el agua en la Tierra que está involucrada en el ciclo del agua.

16. Su torre puede necesitar ser apoyado para que no se caiga. Puede apoyarse contra una silla, un escritorio, o en la pared si es necesario.


18. Conecte el sensor meteorológico para el sistema de recogida de datos con el cable de extensión del sensor.

19. Visualice los datos de humedad relativa en un gráfico con la humedad relativa en el yeje x y la hora en la X eje x.

20. Cambiar la velocidad de muestreo periódico para realizar una medición cada 5 segundos.

21. Comienza la grabación de datos.

22. Después de dos minutos detener la grabación de datos.

23. Revise los datos de humedad relativa. Es posible que tenga que ajustar la escala de la gráfica para ver todos los datos. ¿Cuál fue la humedad relativa en la torre ciclo del agua?

Humedad relativa: 24% _

El ciclo del agua

214 PS-2875D

24. En su investigación sobre el ciclo del agua, que está aprendiendo algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente. Aproveche esta oportunidad para investigar los significados de estos nuevos términos.

Escribe el significado de los siguientes términos en sus propias palabras usando lo que está aprendiendo del laboratorio.


Helado El agua en su forma sólida

Vapor de Formar gas de agua u otra sustancia

Líquido Estado de la materia sin forma definida, pero un volumen definido

La evaporación Cambio del estado líquido al estado de vapor cuando se añade energía térmica

Condensación Cambio a partir del vapor al estado líquido cuando se retira la energía térmica

Precipitación Lluvia, nieve, aguanieve, granizo o cualquier forma de agua que cae de las nubes en el cielo

Transportación Moverse, de un lugar a otro

Humedad relativa La cantidad de vapor de agua en el aire, en comparación con la cantidad que el aire podría mantener a esa temperatura

Atmósfera La capa de gas que rodea la Tierra, celebrada en el lugar por la gravedad

25. Ilustrar dos términos de su elección en los espacios de abajo.

Palabra: Hielo. Palabra: Transportación .


215

Cuéntame más

¿Qué pasará con la humedad relativa en su torre de ciclo del agua si la energía de calor se añade al sistema?

26. Coloque la lámpara de utilidad para que la luz incide directamente sobre los cubitos de hielo en la parte inferior de la torre ciclo del agua. La lámpara debe ser de unos 25 cm de los cubitos de hielo.

27. Encienda la lámpara.

Consejo de Enseñanza: Como alternativa al uso de la lámpara, es posible que los estudiantes recogen datos en sus modelos de torre del ciclo del agua al aire libre en un día soleado o caliente. También puede utilizar un recipiente de agua caliente a la parte inferior del modelo para proporcionar energía térmica. Sin embargo, esto es visualmente más abstracto para los estudiantes, por lo que tendrá que ayudarles a hacer la conexión entre el elemento calefactor y el papel del sol en el calentamiento de la superficie terrestre.


29. El modelo que ha hecho incluye un recipiente alto y cerrado con cubitos de hielo y una bombilla. ¿Qué parte de este modelo representa energía de la luz y el calor del sol que cae sobre la Tierra?

La lámpara representa la luz y el calor de la energía del sol.

30. ¿Qué parte del modelo de agua representa almacenan en la superficie de la Tierra?

El hielo representa el agua almacenada en la superficie de la Tierra.

31. ¿Qué parte del modelo representa la atmósfera de la Tierra?

El aire en las botellas de refrescos representa la atmósfera terrestre.

32. Después de 5 minutos, apague la lámpara. Detener la grabación de datos.

33. Observe cuidadosamente el hielo en la parte inferior de la torre ciclo del agua. ¿Qué cambios observas?

Los estudiantes deben observar que el hielo comienza a derretirse. Ellos deben ser capaces de notar algo de agua líquida comienza a acumularse en la parte inferior de la botella.

34. Mira la gráfica de los datos de humedad relativa. Es posible que tenga que ajustar la escala de la gráfica para ver todos sus datos. ¿Qué notas acerca de la humedad relativa?

Los estudiantes deben ser capaces de ver un aumento en la humedad relativa.

Consejo de Enseñanza: Como estudiantes miran sus datos de humedad relativa, algunos grupos pueden descubrir que la humedad en su modelo aumentó y luego comenzó a disminuir. La humedad relativa es la relación de la cantidad de vapor en el aire en comparación con la cantidad de agua puede contener el aire a una temperatura dada. Debido a que el aire caliente

El ciclo del agua

216 PS-2875D

puede retener más agua que el aire más fresco posible, es relativamente menos húmedo. Esto se reflejará en los datos.

35. La humedad relativa es una medida de la cantidad de vapor de agua está en el aire en comparación con la cantidad de aire podría sostener a esa temperatura en particular. ¿De dónde viene el vapor de agua en su modelo viene?

El vapor de agua proviene del hielo. Aunque algunas de las moléculas de agua pasan directamente de sólido en forma de vapor, parte del vapor proviene del agua líquida que se formó cuando el hielo comenzó a derretirse.

36. ¿Qué proceso ha ocurrido en su modelo para que haya más vapor de agua en el aire?

De fusión del hielo sólido en líquido, y después de la evaporación del agua líquida en vapor ha sucedido en el modelo.

Añádelo

37. ¿Qué estados o fases del agua se puede observar en su torre de ciclo del agua?

Podemos observar compacto de agua en forma de hielo, y agua líquida en el fondo de nuestra torre.

38. Sobre la base de los datos de humedad relativa, lo que evidencia ve usted que el vapor de agua también está presente en su torre de ciclo del agua?

Las respuestas pueden variar. Un grupo estudiante contestó de la siguiente manera: Nuestro gráfico de humedad relativa muestra que la humedad ha aumentado de 24% a aproximadamente 50%. Esto significa que hay más vapor de agua en el aire en nuestra torre.

39. ¿Qué pasaría con el agua líquida y el vapor de agua en su torre de ciclo del agua si el modelo se pusieron en un congelador durante varias horas?

Toda el agua iba a cambiar al estado sólido y convertirse en hielo de nuevo.

40. Supongamos que pusiste su modelo en el congelador. ¿Qué pasaría si luego lo sacó después de varias horas y lo puso en el sol durante varias horas en un día caluroso?

El hielo en la torre se derretiría, y gran parte del agua líquida se convertiría en vapor o vapor. El modelo contendría solamente líquido y vapor.

41. ¿Cuántas veces se puede repetir este proceso si se mantenía el modelo cerrado y sellado?

Este proceso puede repetirse indefinidamente, siempre y cuando el sistema está cerrado.

42. ¿De qué manera el agua se transportan o se mueve alrededor en su torre de ciclo del agua?

La fusión del hielo permite que el agua para rodar "cuesta abajo" a la parte inferior de la botella, y la evaporación permite que el agua se mueva hacia arriba en la parte superior de la botella. Si fuera suficiente agua para condensar en los lados de la botella, la gravedad tire de ella hacia abajo también.


217

43. ¿Cuál es otro término que se utiliza cuando el agua se transporta de un lugar a otro a través de los cambios de fase, termina donde empezó, y comienza estos cambios de nuevo?

Un ciclo del agua.

El ciclo del agua

218 PS-2875D

Evaluación

Desafío Término clave

Llene los espacios en blanco de la lista de palabras ordenadas al azar.

evaporación fusión congelación precipitación

transportación gas condensación sol

1. El proceso que cambia el agua líquida en hielo sólido es congelación .

2. La evaporación es cómo el agua líquida en la superficie de la Tierra se convierte en vapor de agua en

el cielo.

3. los sol proporciona la energía necesaria en la superficie de la Tierra para que las plantas

crezcan y agua para moverse a través del ciclo del agua.

4. Cuando fusión sucede, formas sólidas de agua como el hielo y la nieve se convierten en

líquido de nuevo.

5. La lluvia, nieve, granizo, y aguanieve son todos los tipos de precipitación .

6. Condensación es el proceso que convierte el vapor de agua de nuevo en agua líquida cuando

esté lo suficientemente fría.

7. El agua en el gas estado también se llama vapor de agua.

8. El ciclo del agua es el proceso de transportación que se mueve continuamente agua todo

alrededor de la Tierra.


Haga que sus estudiantes rastrean la humedad relativa del aire exterior durante varios días a la vez que escriban sus observaciones del clima, incluyendo cómo el nivel de humedad del aire se siente. Ayúdelos a relacionar sus observaciones a la lectura de humedad relativa graban.


219

18. Conductor o no? Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes reconocen que todos los materiales tienen ciertas propiedades físicas, incluyendo la facilidad con la que pueden conducir la electricidad.



Construir un probador de circuito eléctrico de los materiales proporcionados

Utilice su probador de circuito para probar qué materiales son conductores y que son aislantes

Utilice un sensor de tensión para probar la caída de tensión a través de su circuito de



Empieza 10 minutos





Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recogida de datos Clip Sensor de Voltaje Centavo Batería de tipo AA completamente cargada Cuchara plástica Bombilla de vacaciones mini-luz (no LED) con alambre

extremos pelados Borrador

Pinzas de cocodrilo, 2 Pedazo de tiza Alambre, 20 cm, con extremos pelados, 2 Greda Cinta adhesiva, ~ 30 cm

Conductor o no?

220 PS-2875D


Empieza

Discuta la experiencia previa de los alumnos con la realización y materiales aislantes, y revisar las partes de un circuito eléctrico.

Pruebe el voltaje a través de una batería de tipo AA.

Vamos a Explorar

Construir un probador de circuito eléctrico con alambre, pinzas de cocodrilo, un mini-luz de día de fiesta y una batería de células AA.

Explícalo

Términos de vocabulario se introducen; estudiantes definiciones completas.

Cuéntame más

Predecir voltaje a través del circuito para cada material a ensayar. Utilice el sensor de tensión para poner a prueba las predicciones.

Añádelo

Los estudiantes analizan los datos y examinar sus pruebas para sacar conclusiones sobre qué materiales son conductores.


No conecte los terminales de la batería directamente con un alambre. Esto puede causar un corto circuito y convertirse en lo suficientemente calientes para quemar.

Preparación Estos son los materiales y equipos para establecer antes de la práctica de laboratorio.

Cortar trozos de alambre para grupos de estudiantes. Franja de los extremos de los alambres de su aislamiento, la exposición de 1-2 cm (~ 0,5 a 1 pulg.) De alambre en cada extremo. Esto permitirá a los estudiantes suficiente espacio para fijar pinzas de cocodrilo y de la cinta de los cables a los terminales de la batería.

Obtener un mechón de vacaciones mini-luces y cortar las luces individuales de separación. Deje los cables que sobresalen el mayor tiempo posible. Pele aproximadamente 1 cm (~ 0,5 pulg.) De aislamiento de cada extremo de cada cable.

Utilice únicamente las baterías que se describen en la sección de materiales. Baterías más grandes pueden calientan el bulbos demasiado, lo que podría ser peligroso.

Mini luz

Banda elástica

Clips Aligator


221

Repase con los estudiantes como los pasos necesarios para la utilización del sistema de recolección de datos y el sensor de tensión.

Proporcionar una colección de materiales para los estudiantes para probar. Esto puede incluir utensilios de plástico, de madera y metal, aluminio y clips de acero, mina de lápiz y goma de borrar, papel de aluminio, papel de plástico o papel de cera, etc.

Se les pide a los estudiantes para trabajar en equipo y sugerir una lista de materiales que se pueden probar con su probador de circuitos. Una vez que la lista es aprobada, los estudiantes deben conectar en serie como parte del circuito. Se pueden necesitar de alambre y cinta adicional.

Compruebe si los elementos adicionales aparecen en las listas de propuestas de los estudiantes y aprueban los materiales en base a la disponibilidad y configuración basada en la seguridad.

Observe que el fin de probar el voltaje a través del tema, el sensor de tensión se recorta a cualquiera de los extremos como se muestra arriba con el clip de papel conductor. En este caso, se enciende la bombilla.

En el caso anterior, la cinta se utiliza para conectar el cable a la cuchara aislante. Desde el plástico es un aislante, la bombilla no se enciende.

Fondo

Conductores frente Aislantes

Materiales que permiten cargas de moverse libremente, tales como cobre, aluminio, o plata, se clasifican como conductores eléctricos. Casi todos los metales son buenos conductores de electricidad, ya que permiten el movimiento de las cargas eléctricas. Los materiales que no permiten la libre circulación de los cargos se clasifican como aislantes eléctricos. Tales materiales incluyen vidrio, plástico, caucho, y la seda. Unos materiales, más notablemente silicio y germanio, pueden tener propiedades de ambos conductores y aislantes, y son conocidos como semiconductores. Estos materiales se utilizan en una amplia variedad de productos electrónicos.

¿Qué es la carga eléctrica?

Si alguna vez has hecho de lavandería o roto el envoltorio de plástico de un paquete y tuvo que aferrarse obstinadamente a tu mano, entonces usted está familiarizado con carga eléctrica, en forma de electricidad estática. La carga eléctrica es una propiedad de la materia, en el mismo sentido que la masa, densidad, color, y la temperatura son propiedades de la materia. La carga eléctrica surge de la naturaleza de los propios átomos. Los átomos son los bloques de construcción de la materia. Un átomo de aluminio tiene todas las propiedades de aluminio; es la "pieza" más pequeño de aluminio que puede existir. Sin embargo, un átomo se compone de partículas más pequeñas: El protón cargado positivamente, el neutrón neutral, y el electrón cargado negativamente. Los protones y los neutrones están estrechamente unidos en el núcleo del átomo, y en circunstancias normales se quedan allí y nunca moverse. Ellos no son móviles. Los electrones, por otro lado, pueden llegar a ser móvil bajo ciertas circunstancias. Átomos ordinarios tienen el mismo número de protones positivos y electrones negativos, por lo que, en general, que son eléctricamente neutros. Sin embargo, si un par de electrones migran lejos de sus átomos, se rompe el equilibrio y la región faltante sus electrones está cargado positivamente. La

Clips Aligator

Clip

Cuchara plástica

Conductor o no?

222 PS-2875D

región habitada por los electrones que migran se carga negativamente. Es este desequilibrio acusación de que es responsable de la "estática".

La tensión y el Sensor de Voltaje

Como usted sabe, las cargas opuestas se atraen entre sí, mientras que cargas iguales se repelen. Cuando un electrón cargado negativamente se separa del núcleo cargado positivamente de su átomo, o cuando dos electrones son empujados juntos, el trabajo se hace en ellos. Desde las transferencias de trabajo de la energía, los electrones ganan lo que se llama energía potencial electrostática. La cantidad de energía potencial electrostático disponible para un electrón en un lugar determinado se denomina tensión.

Para conceptualizar tensión, imagina electrones como el agua y el voltaje como la elevación o altitud por encima del suelo. Ya sabes cómo se comporta el agua - se busca la elevación más baja cuando fluye, y cuando el agua cae desde una gran altura que está llevando más energía que cuando se cae de una altura más baja. En la naturaleza se trata de una ley general que importa quiere habitar en una posición de más baja energía potencial. Como el agua que quiere fluir cuesta abajo para bajar su energía potencial gravitatoria, cargo quiere fluir a bajar su energía potencial electrostática.

El sensor mide la tensión tensiones de -10 voltios a +10 voltios. El cable rojo es el cable positivo; el cable negro es negativo. Cuando los cables del sensor de tensión están conectados a los terminales de una batería, la tensión medida será aproximadamente igual a la tensión indicada en la batería. Por ejemplo, si usted toca el cable negro al polo negativo y el cable rojo en el extremo positivo de una pila AA de 1,5 voltios, medirá 1,5 voltios a través de los terminales de la batería. Si invierte los cables de los sensores de voltaje (toque el cable rojo al terminal negativo y tocar el cable negro al terminal positivo), se medirá -1.5 voltios a través de la batería.


Comience la discusión con la pregunta:

Q ¿Qué significa para conducir la electricidad?

Q ¿Qué causa los cargos de moverse?

Q Lo que está llevando la carga eléctrica dentro de un hilo?

Haga que los estudiantes piensen en objetos de uso cotidiano que realizan o impiden la energía eléctrica se mueva a través de un circuito.

Pregunta Conducir

¿Qué se puede conducir la electricidad?

Variables


Una variable independiente es la variable cambiado por el científico o experimentador. En esta actividad la variable independiente es el material conductor o aislante.


223


Una variable dependiente es lo que se mide después de establecer o cambiar la variable independiente. La variable dependiente en esta actividad es la tensión a través del material conductor o aislante.


En esta actividad las variables controladas son la tensión suministrada por la batería y el voltaje necesario para iluminar el mini-luz vacaciones.


Empieza

1. Una batería puede empujar la carga eléctrica como una bomba puede empujar el agua a través de una manguera. La fuerza de la capacidad de bombeo de una batería se llama tensión. Obtener una batería de tipo AA de su maestro. Haz un dibujo de la batería a continuación.

2. Utilice el sensor de tensión para medir la tensión en la batería como se muestra en la

imagen siguiente.


b. Conecte el sensor de tensión a su sistema de recopilación de datos.

c. Display de tensión en una pantalla de dígitos.

Nota: Asegúrese de conectar el extremo rojo del sensor hasta el extremo positivo (+) de la batería y el extremo negro del sensor hasta el extremo negativo (-) de la batería.

d. Supervisar datos de voltaje en vivo.

Tensión de la batería = __ ___ ____ 1.53__ V

+

Sonda roja

–

Sonda Negro

Conductor o no?

224 PS-2875D

3. ¿Qué crees que le pasa a la fuerza (tensión) de una batería con el uso? Explique por qué usted piensa que esto. Esté preparado para compartir sus ideas con la clase.

La fuerza de la batería disminuirá (el voltaje irá hacia abajo) como se utiliza la batería. Esto es porque parte de la energía eléctrica se convierte en calor y la luz.

Vamos a Explorar

En esta investigación, que se basará en un probador de circuito con una luz navideña.

4. Puede usar una batería para encender una bombilla de vacaciones en un circuito completo. Un circuito es un bucle completo que permite la carga eléctrica fluya. ¿Dónde tiene que conectar la bombilla a la batería para que sea luz?

Consejo de Enseñanza: Un grupo de la arcilla se puede utilizar bajo el alambre a la posición de los extremos del cable en los terminales de la batería. Sin embargo, al hacer múltiples conexiones y el uso de un sensor de tensión, los circuitos pueden requerir múltiples manos o la adición de cinta para mantenerlos conectados.

Los extremos del alambre necesitan ser conectados a los terminales de la batería.

5. Haz un dibujo de la configuración que muestra las conexiones.

Dibujo de configuración probador de circuitos

6. Obtener una bombilla de vacaciones de su maestro. Que sea la luz mediante la

conexión a la batería. Esta configuración se convertirá en su probador de circuitos.

Explícalo

7. Mira de cerca a una bombilla de vacaciones. Lo que lleva a cabo la carga eléctrica y lo que no realiza ninguna carga eléctrica? Haz un dibujo de los cables y la bombilla, y la etiqueta de lo que lleva a cabo y lo que no.

Consejo de Enseñanza: Estudiantes pueden no estar familiarizados con el término "filamento". Un filamento en una bombilla de luz es un alambre muy fino que conduce la electricidad, pero con más resistencia al flujo de corriente que el alambre que rodea en el circuito. La palabra filamento viene de la palabra latina que significa "hilo". Un filamento de la bombilla de luz en un circuito eléctrico es algo análogo a un hilo que conecta dos trozos de cuerda mucho más gruesa.

El cable y el filamento conducta bombilla. La banda de cinta o de caucho y el revestimiento en el cable no llevan a cabo.


225

Dibujo de lo que lleva a cabo y lo que no

8. Las cosas que no conducen carga eléctrica se llaman aislantes. Piense en artículos y

aparatos en su casa. ¿Por qué son aislantes necesario? Esté preparado para compartir sus pensamientos con la clase.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben sugerir que los aparatos tales como refrigeradores, tostadoras, lavadoras, secadoras, secador de pelo, televisores y computadoras necesitan aislantes para mantener la electricidad "dentro" de ellos. Los estudiantes pueden sugerir que sin aisladores, estos aparatos pueden dar descargas eléctricas.

9. En su investigación de lo que puede conducir la electricidad que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.

Escribe el significado de los siguientes términos en sus propias palabras usando lo que ha aprendido desde el laboratorio.


Circuito electrico Un recorrido cerrado para la electricidad fluya a través, desde un extremo de una batería a la otra (mayor potencial para reducir potencial)

El conductor eléctrico Un material que permite que la carga eléctrica fluya

Aislante eléctrico Un material que impide que la carga eléctrica fluya

Interruptor Una manera de abrir y cerrar un circuito eléctrico

Bombilla Parte de un circuito eléctrico que transforma la energía eléctrica a la luz y el calor de la energía

voltaje La fuerza de la capacidad de una batería para mover la carga eléctrica a través de un circuito (una diferencia de potencial entre dos puntos.)

Cuéntame más

10. Algunos materiales conducen carga eléctrica bien y otros no. Un conductor es un material que permite que la carga eléctrica fluya fácilmente a través de él. Trabaje con su grupo para enumerar algunos conductores posibles.

Conductas de alambre

Conductas de la b bill

Conductor o no?

226 PS-2875D

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir cables, clips, monedas, papel de aluminio, objetos de metal, llaves, clavos.

11. A continuación se muestra una lista de algunos materiales sugeridos. Predecir qué materiales son conductores y cuáles no. Añadir cualquier material adicional con la aprobación de su maestro.

Material "Conductor" o "No es un director de orquesta"

Centavo Director de orquesta

Clip Director de orquesta

Cuchara plástica No es un conductor

Banda elástica No es un conductor

Borrador No es un conductor

Creta No es un conductor

Las respuestas pueden variar Las respuestas pueden variar



12. Uso del probador de circuitos (pila AA y una bombilla de vacaciones) se puede encontrar una manera de probar si los materiales anteriores conducen carga eléctrica? Haz un dibujo y describir la configuración que se va a usar y cómo va a funcionar.

Dibujo de configuración

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió lo siguiente: Vamos a hacer un circuito que tiene un lugar en el circuito de poner cada cosa que estamos probando. Primero vamos a probar el último centavo. Luego tomaremos el centavo del circuito y probar el clip de papel.

13. Ahora usa tu probador de circuitos. Marque la casilla para cada material que conduce la electricidad. Utilice las últimas cajas para listar todos los materiales adicionales que planea probar.

Centavo

Clip


227

Cuchara plástica

Banda elástica

Borrador

Creta

14. Utilice el sensor de tensión para medir el voltaje a través de cada elemento mientras se usa el probador de circuitos. Registre los voltajes de abajo. Utilice los últimos espacios en blanco a la lista de los nombres y las tensiones de todos los materiales adicionales que planea probar.

Voltaje a través de la moneda = 1.4 V

Tensión en el clip de papel = 1.4 V

Tensión en la cuchara de plástico = 0 V

Voltaje a través de la banda de goma = 0 V

Voltaje a través de la goma de borrar = 0 V

Tensión en la tiza = 0 V

Tensión en el _________________= _____________ V

Tensión en el _________________= _____________ V

Tensión en el _________________= _____________ V

Añádelo

15. ¿Qué se puede conducir la electricidad?

Las respuestas pueden variar, pero los estudiantes deben ver que los metales tienden a ser conductores y materiales como plástico, caucho o vidrio tienden a ser aislantes.

16. Mira de nuevo a la lista de los materiales que usted prueba. Son algunos de ellos conductores? ¿Cómo lo sabes?

El centavo y el clip son conductores. La electricidad puede pasar a través de ellos y encender la bombilla. La tensión fue de 1,4 voltios.

17. Mira de nuevo a la lista de los materiales que usted prueba. Son algunos de ellos aisladores? ¿Cómo lo sabes?

La cuchara de plástico, la goma, la goma de borrar, y de la tiza son aislantes. La electricidad no puede pasar a través de ellos, porque la bombilla no hizo la luz. La tensión de 0 voltios.

Conductor o no?

228 PS-2875D

Evaluación

Opciones múltiples

Llena la burbuja para la mejor respuesta a cada una de las siguientes preguntas. Esté preparado para dar las razones para su elección.

1. Un buen conductor de la electricidad es

Ⓐ Caucho

Ⓑ Metal

Ⓒ Plástico

2. ¿Qué sucede cuando un aislante se prueba en el probador de circuito creado en este laboratorio?

Ⓐ Bulbo del probador de circuito no se enciende.

Ⓑ Bombilla del probador de circuito oscuramente.

Ⓒ Bombilla del probador de circuito brillantes.

3. Cuando un conductor se prueba en un probador de circuitos, lo que ocurre con la bombilla?

Ⓐ Bulbo del probador de circuito no se enciende.

Ⓑ Bulbo del probador de circuitos parpadea y se apaga.

Ⓒ Bombilla del probador de circuito.

Verdadero o falso


T1. La electricidad puede pasar a través de los materiales que son conductores.

F2. Todos los materiales son conductores.

F3. Un pedazo de cheque y un clip de papel son los dos conductores.


Pida a los estudiantes traer artículos del hogar que pueden probar con sus probadores de circuitos.

Haga una lista de los objetos comunes del hogar y discutir si son conductores o aislantes.


229

19. Circuitos Eléctricos Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes establecen una comprensión fundamental de que:

Los circuitos eléctricos requieren un bucle completo a través del cual una corriente eléctrica puede fluir

Dos bombillas en un circuito paralelo será más brillante de dos bombillas en un circuito en serie

El voltaje aplicado a un foco de luz está relacionada con el brillo de la bombilla



Construir serie simple y circuitos paralelos utilizando pilas tipo AA y bombillas

Compare el brillo de dos bombillas en un circuito en serie simple de la luminosidad de dos bombillas en un circuito paralelo sencilla

Mida el voltaje que se aplica a las bombillas de luz en cada circuito

Relacionar el brillo de la luz en sus circuitos a la tensión y el tipo de circuito de



Empieza 10 minutos





Materiales Sistema de recogida de datos Cinta adhesiva, ~ 30 cm Sensor de Voltaje Banda de goma ancha1 Batería de tipo AA (2) Clip de cocodrilo u otras piezas de alambre con Miniatura bombilla vacacioness con despojado extremos pelados (2)

extremos del cable (2) 1 Las bandas de goma utilizados para mantener unido racimos de trabajo producen bien.



Circuitos Eléctricos

230 PS-2875D


Empieza

Los estudiantes eligen cuál de los dos diagramas permitirá corriente eléctrica fluya y cause una bombilla de luz.

Los estudiantes discuten diferentes tipos de circuitos que están familiarizados en sus hogares.

Vamos a Explorar

Los estudiantes construyen un circuito en serie pequeña usando dos pilas AA, cables de pinza de cocodrilo, y un día de fiesta bombilla miniatura.

Explícalo

Los estudiantes predicen lo que sucederá cuando se añade una segunda bombilla a su circuito.

Los estudiantes ponen a prueba sus predicciones mediante la adición de una segunda luz.

Los estudiantes comienzan la definición de términos del vocabulario de circuitos eléctricos, conductores eléctricos, circuitos en paralelo, circuitos serie y voltaje.

Cuéntame más

Los estudiantes construyen ya sea una serie o un circuito paralelo. Los estudiantes comparan el brillo de las bombillas en su circuito con el brillo de las bombillas en el

tipo de circuito construido por otro grupo.

Añádelo

Los estudiantes miden el voltaje a través de las pilas y las bombillas en su circuito. Los estudiantes comparan voltajes con los valores medidos por un grupo que construyó un tipo diferente

de circuito. Los estudiantes examinan la evidencia para sacar conclusiones acerca de la disposición de los

elementos de circuito y el brillo de las bombillas en el circuito.



Cortar trozos de alambre para grupos de estudiantes. Franja de los extremos de los alambres de su aislamiento, la exposición de 3 a 5 cm (1 a 2 pulg.) De alambre en cada extremo. Esto permitirá a los estudiantes suficiente espacio para colocar pinzas de cocodrilo, así como en la cinta los cables a los terminales de la batería.

Cortar las luces en miniatura individuales separados. Deje los cables que conectan el mayor tiempo posible. Pele unos 3 cm (1 pulg.) De aislamiento de cada extremo de cada cable.


231

Utilice únicamente las baterías que se describen en la sección de materiales. Baterías más grandes pueden calientan el bulbos demasiado, lo que podría ser peligroso.

Repase con los estudiantes, según sea necesario, los pasos para utilizar el sistema de recolección de datos y el sensor de tensión.

Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar la tensión en una pantalla de dígitos:


2. Conecte el sensor de tensión a su sistema de recopilación de datos.

3. Crear un medidor digital de voltaje.

Fondo

La tensión y el Sensor de Voltaje

El voltaje se define como la medida de la energía potencial electrostático dado a una cantidad de carga por un productor de carga. En un circuito, esta energía potencial se convierte a menudo al trabajo efectuado por los cargos de hacer las cosas como la luz de una bombilla, gire un ventilador, o calentar una resistencia. Piense en los cargos como los electrones de un átomo, libres de núcleo del átomo (electrones libres), y pensar de los productores de carga como cualquier cosa que produzca una cantidad de electrones libres excesivos. Productores de carga diarias incluyen cosas como baterías y generadores.

Antes de que los cargos de un productor cargo pueden hacer el trabajo, deben ser parte de un circuito completo (ciclo cerrado), donde son libres de moverse de un estado de energía potencial de un estado de energía potencial más bajo en un flujo uniforme conocido como una corriente eléctrica. Tensión y corriente están estrechamente relacionados, pero es más importante tener en cuenta que sin tensión no puede haber una corriente en un circuito. Cuando el trabajo es realizado por los cargos en un circuito, la corriente no puede cambiar, pero la tensión hace, en general, la disminución de la energía como el potencial de los cargos se convierte a trabajar.

En su forma más básica, un circuito eléctrico contiene una fuente de alimentación (productor cargo), tal como una batería, cables de conexión, un interruptor para abrir y cerrar el circuito, y una carga o resistencia tal como una bombilla de luz. El interruptor puede ser tan simple como tocando los extremos de dos cables juntos para permitir que la corriente eléctrica fluya, o sujetar los dos extremos separados para corriente no puede fluir. La carga o resistencia en el circuito eléctrico consume el poder que los cargos proporcionan en forma de trabajo realizado.

Serie frente Circuitos Paralelos

Cuando se habla de estos dos tipos de circuitos, el término "bucle de corriente" primero debe definirse. Un bucle de corriente es un bucle conductor de la corriente completa (cerrado) a través del cual fluye la corriente de un terminal de la batería (+) a la otra (-). Un circuito simple con bombillas en serie tiene un solo bucle través de la cual fluye la corriente. En un circuito en paralelo, la corriente fluye a través de más de un bucle.

En un circuito en serie que contiene varias bombillas, la corriente fluye a través de cada bombilla. Si uno de los bulbos se quema (el filamento se rompe), el circuito ya no está cerrada, y las paradas de corriente que fluye a través del circuito. Como resultado, todas las lámparas se apagan.


232 PS-2875D

Un circuito que contiene tres bombillas conectadas en paralelo tiene tres bucles de corriente. Si uno de los bulbos en un circuito en paralelo se quema, la corriente fluye a través de todavía otra parte del circuito, a través de otro bucle. Si la bombilla en el medio se quema, los primeros y últimos bulbos permanecen encendidos porque cada uno forman un bucle cerrado para la corriente fluya desde el terminal positivo de la batería al terminal negativo de la batería.


233


Hable brevemente con los estudiantes acerca de la carga y la forma en que se produce y se almacena. Muchos objetos y procesos diferentes se usan todos los días para producir cargo, como un generador de inflexión o un panel solar en una casa. Sin embargo, sin una forma de almacenar cargar todo el trabajo que se realiza para producir la carga puede ser para nada. Es por esto que hay cosas como las baterías que pueden almacenar los cargos y guardarlos para su uso en otros sistemas como los circuitos eléctricos.

Q ¿Cuáles son algunos ejemplos de las cosas que utilizan circuitos eléctricos?

Q ¿Puedes nombrar algunas de las partes importantes de un circuito eléctrico?

Tensión puede ser un concepto difícil para los estudiantes más jóvenes a entender; Sin embargo, para esta actividad los estudiantes sólo necesitan entender que la tensión es una medida de la fuerza relativa de una batería y el número de cargas se almacenan en el interior, y que un mayor voltaje aplicado a una bombilla de luz hará que la bombilla para ser más brillante.

Explique que un circuito puede ser muy complejo, como los de un ordenador o un teléfono celular y el uso de muchas pequeñas piezas de la electrónica. O un circuito puede ser muy simple, como una cadena de luces de navidad que son sólo las bombillas y cables. Pregunte a los estudiantes qué se utilizan cables de circuitos en vez de cosas como cordones o tubos de plástico. Los estudiantes pueden responder diciendo que los cables son responsables de llevar electricidad a las bombillas de luz, y que la electricidad no se puede pasar por cosas como cordones de los zapatos. Si un estudiante no ha ya les ha mencionado, recordar a los estudiantes acerca de los términos, "conductor" y "aislante"

Q ¿Cuál es un ejemplo de un material o elemento que es un conductor eléctrico?

Q ¿Cuál es un ejemplo de un material o elemento que es un aislante eléctrico?

Los estudiantes tendrán que entender cómo la corriente se estableció y que fluye desde el terminal positivo de la batería al terminal negativo. Esto se presta a una importante discusión acerca de la continuidad de un circuito y cómo un circuito debe formar un bucle cerrado, a través de cualquiera de los componentes de circuito, desde un extremo de una batería a la otra, y que los circuitos vienen en dos formas generales: paralelo y en serie , ambos de los cuales será explorado experimentalmente.

Serie: Un circuito donde todos los componentes están conectados en una trayectoria cerrada (circular). Paralelo: Un circuito donde los componentes están conectados de tal manera que se forman varias rutas de acceso para la corriente fluya a través de (múltiples bucles).

El último tema importante es el consumo de energía por los componentes del circuito. Los estudiantes tendrán una comprensión básica de que la electricidad es responsable de encender las luces de su casa. Muchos pueden no saber que la luz de las bombillas es un subproducto de las cargas en movimiento mediante la bombilla en un circuito completo. Como las cargas se mueven a través de componentes eléctricos en circuitos como bombillas, secador de pelo, tostadoras, o los coches de control remoto de los componentes se activan mediante la conversión de energía de las cargas en movimiento en otras formas de energía como el calor o la luz.


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Preguntas Conducir

¿Cómo es el brillo de dos bombillas en un circuito en serie diferente que el brillo de dos bombillas en un circuito paralelo,

¿Cómo es el brillo de las bombillas relacionados con la tensión?

Variables


Una variable independiente es la variable cambiado por el científico o experimentador. En esta actividad la variable independiente es el tipo de configuración de circuito utilizado y el número de bombillas utilizadas en cada configuración.


Una variable dependiente es lo que se mide después de establecer o cambiar la variable independiente. La variable dependiente en esta actividad es el brillo de la lámpara (s) en cada circuito y la tensión medida que se aplica a cada bombilla.


En esta actividad la variable controlada es la tensión suministrada por las baterías.


Empieza

1. Mira las configuraciones de abajo. Circule el que se encenderá la bombilla.

2. Explique su elección. Esté preparado para compartir sus ideas con la clase.

A es un bucle completo mientras que B no lo es.

3. Un "circuito" es un bucle completo de alambre que permite que la corriente eléctrica fluya desde el lado positivo (+) de una batería al terminal negativo (-) lado. ¿Qué tiene que hacer para configurar "B" de arriba para hacer el flujo de corriente eléctrica?

LA B


235

Cierre el bucle conectando la sección rota de alambre.

4. Los circuitos eléctricos se pueden hacer de diferentes maneras para hacer muchas cosas. Cosas que usted utiliza todos los días con frecuencia utiliza la electricidad para hacer algo más que la luz de una sola bombilla. ¿Puedes pensar en algo que tiene más de una bombilla?

Un equipo utiliza electricidad y circuitos.

Vamos a Explorar

En esta parte de la investigación, que se basará diferentes tipos de circuitos eléctricos.

5. Conecte las dos pilas AA en conjunto con cinta como se muestra a continuación. El extremo positivo (+) de una batería necesita conectarse al negativo (-) final de la otra batería. Asegúrese de que usted empuja las baterías juntos para que se tocan entre sí.

6. Conecte las pinzas de cocodrilo utilizando una banda elástica para sujetar los cables contra los extremos de las pilas, como se muestra a continuación. Asegúrese de tener una buena conexión entre los cables y las baterías.

7. Clip las pinzas de cocodrilo a una bombilla.


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8. Mira el brillo de la bombilla. Dibuja el brillo de la bombilla. Si es muy brillante, llamar mucho la luz que viene de la bombilla. Si es tenue, dibujar sólo un poco de luz.

Brillo de la bombilla

Dibujos estudiantes variarán, pero deben demostrar que la luz es brillante.

Explícalo

9. Si utiliza dos bombillas como se muestra en la imagen de abajo, ¿qué crees que pasaría con el brillo de las bombillas? Oscurecer el círculo de la opción que usted piensa que va a pasar.

Ⓐ El será más brillante


237

Ⓑ Serán menos brillante

Ⓒ Ellos serán el mismo brillo

10. Añadir la segunda bombilla como se muestra en la imagen de arriba y ver el brillo de la bombilla.

11. Dibuja el brillo de los bulbos. Si son muy brillantes, llamar mucho la luz que proviene de las bombillas. Si son tenue, dibujar sólo un poco de luz.

Brillo de las dos bombillas

Dibujos estudiantes variarán. Los estudiantes deben mostrar que las dos bombillas son menos brillante que el ejemplo anterior.

12. ¿Cómo fue el brillo de cada una de las bombillas en el circuito de dos bombilla de comparar con el brillo del circuito de una sola bombilla?

Los estudiantes deben observar que cada bombilla en el circuito de dos bombilla es menos brillante que la bombilla en el circuito de una sola bombilla.

13. En su investigación de un circuito eléctrico que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



Circuito electrico Una red que cuenta con un circuito cerrado, dando una vía de retorno para la corriente; contiene una fuente, una carga (resistencia), cables de conexión, y un conmutador

El conductor eléctrico Un material que permite el movimiento de las cargas eléctricas y el flujo de corriente.

Circuito paralelo Un circuito en el que dos o más componentes del circuito están conectados como los peldaños de una escalera; un circuito en paralelo proporciona la misma voltaje a través de todos sus componentes

Circuito en serie Un circuito en el que dos o más componentes del circuito están conectados de extremo a extremo como una cadena; un circuito en serie es un solo camino para corriente electrica a través de todos

http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage

http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_current


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sus componentes

voltaje La cantidad de energía potencial eléctrico dado a cargas en movimiento a través de un circuito; una pila AA da cargos de alrededor de 1,5 voltios

Cuéntame más

¿Existen diferentes formas de conectar un circuito?

14. Dos circuitos diferentes, cada uno con dos bombillas, se muestran a continuación (etiquetados A y B). Describir algunas diferencias en los dos circuitos. Esté preparado para compartir sus hallazgos con la clase.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden señalar que en el circuito A la luz debe pasar a través de ambas bombillas con el fin de formar un circuito completo. Si una de las bombillas se quema a cabo (si su filamento no está intacta), el circuito no será completa y ni la bombilla se enciende. Los estudiantes pueden señalar que en el circuito B una de las bombillas puede ser quemado y la otra bombilla puede todavía luz, porque todavía hay una ruta completa o circuito para la electricidad fluya a través.

15. Cuando bombillas están unidos en un bucle de alambre que se llama un "circuito en serie". Circuito A es un ejemplo de un circuito en serie. Cuando las bombillas están conectadas en bucles separados de alambre que se llama un "circuito paralelo." Circuito B es un ejemplo de un circuito en paralelo. Qué circuito es como el que usted ha estado usando? ¿Por qué?

Los estudiantes han estado usando un circuito en serie hasta este punto.

16. Como clase, que se va a comparar los circuitos en serie con circuitos paralelos. Pídele a tu profesor que tipo de circuito de su grupo debe construir y círculo el tipo de circuito que está construyendo a continuación.

Nuestro grupo es la construcción de un circuito en serie.

Nuestro grupo es la construcción de un circuito paralelo.

17. Construye tu serie o en circuito paralelo como se muestra en las fotos de abajo.

B LA


239

18. Reúnase con otro grupo que está construyendo un tipo diferente de circuito. Mira el brillo de las bombillas en un circuito en serie y en un circuito paralelo. ¿Son las bombillas en cada circuito el mismo brillo? Si no es así, que el circuito tiene bombillas más brillantes? Esté preparado para compartir sus resultados con la clase

Las bombillas en el circuito paralelo son más brillantes

Añádelo

Ahora que se va a medir tensiones en su circuito. Si usted ha estado trabajando con un circuito paralelo, continúe con las instrucciones a continuación para medir el voltaje en un circuito paralelo. Si usted ha estado trabajando con un circuito en serie, vaya a las instrucciones para la medición de voltaje en un circuito en serie a continuación.

Medición de voltaje en un circuito paralelo

19. Usando el sensor del sistema de recogida de datos y el voltaje, medir y registrar la tensión a través de las dos baterías.




c. Crear un medidor digital de voltaje.

d. Toque el conector banana rojo del sensor de tensión al lado positivo (+) de la batería, y el conector banana negro del sensor de voltaje al negativo (-) lado como se muestra.

e. Mantenga los enchufes de plátano en su lugar, y luego comenzar a grabar una serie de datos.

Serie Paralelo


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f. Anote su voltaje de la batería aquí:

Voltage de bateria: 3.05 voltios

20. Ahora medir el voltaje a través de cada bombilla vacaciones como se muestra a continuación y anote los valores en los cuadros de abajo.

Bombilla 1 Voltaje: 2,52 voltios

Bombilla 2 Voltaje: 2,54 voltios

21. Comparar los voltajes a través de las pilas y las bombillas. ¿Qué notas acerca de las tensiones?

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: El voltaje de las baterías era de 3,05 voltios, y nos dimos cuenta de que cada bombilla tenía 2,5 voltios a través de ella. Cada bulbo tenía la misma tensión a través de ella.

Medición de voltaje en un circuito en serie

22. Usando el sensor del sistema de recogida de datos y el voltaje, medir y registrar la tensión a través de las dos baterías.



Bombilla 2

rojo Negro

Bombilla 1

rojo Negro

rojo Negro


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c. Crear un medidor digital de voltaje.

d. Toque el conector banana rojo del sensor de tensión al lado positivo (+) de la batería, y el conector banana negro del sensor de voltaje al negativo (-) lado como se muestra.

e. Mantenga los enchufes de plátano en su lugar, y luego grabar una serie de datos.

f. Anote su voltaje de la batería aquí:

Voltage de bateria: 3,05 voltios

rojo Negro


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23. Ahora medir el voltaje a través de cada bombilla de vacaciones como se muestra y registrar los valores en los cuadros de abajo.

Bombilla 1 Voltaje:

1,55 voltios

Bombilla 2 Voltaje:

1,26 voltios

24. Comparar los voltajes a través de las pilas y las bombillas. ¿Qué notas acerca de las tensiones?

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: El voltaje de las baterías era de 3,05 voltios. La primera bombilla tenido 1,55 voltios a través de ella, pero la segunda bombilla sólo tenía 1,26 voltios a través de ella.

25. Obtener junto con otro grupo que mide voltaje en un tipo diferente de circuito. ¿Las tensiones parecen iguales para cada tipo de circuito? Explicar. Esté preparado para compartir sus resultados con la clase.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Nos enteramos de que en el circuito en paralelo cada bombilla tenía aproximadamente la misma caída de tensión. Fue alrededor de 0,5 voltios para cada bombilla porque la batería era de 3,05 voltios y cada bombilla era de unos 2,5 voltios. En el circuito en serie de la batería fue de 3,05 voltios también, pero la caída de tensión en ambos bulbos fue de 2,8 voltios. Esto no fue compartido en partes iguales entre los bulbos. La primera bombilla tenido una gota de 1,55 voltios, y el segundo tenía una gota de 1,26 voltios.

26. ¿Cómo las tensiones medidas se comparan con el resplandor de las bombillas de vacaciones en circuitos en serie y en paralelo? Esté preparado para compartir sus resultados con la clase.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Las tensiones medidas a través de las bombillas en los circuitos paralelos fueron mayores. Las tensiones

Bombilla 2 Bombilla 1


243

medidas a través de los bulbos en el circuito en serie no eran tan alta como el circuito paralelo. Las bombillas en el circuito paralelo eran más brillante que las bombillas en el circuito en serie.

27. Oscurecer el círculo de la elección para el circuito de abajo que iluminará los bulbos de verano la más brillantes si cada una de las pilas AA es nuevo.

Ⓐ Circuito A

Ⓑ Circuito B

28. Supongamos que tenemos dos pilas tipo AA y dos bombillas de vacaciones y quería hacer tanta luz como sea posible con un circuito. ¿Cómo hacer su circuito? Describa su diseño en las palabras de abajo.

Los estudiantes deben describir un circuito paralelo con dos baterías conectadas, y las dos bombillas cableadas como peldaños de una escalera. Deben describir cada bombilla como tener su propio camino para la electricidad para completar el circuito.

29. Hacer un dibujo de abajo, con etiquetas, de su circuito.

Nuestro circuito que hace que tanta luz como sea posible

Dibujos variarán. Los estudiantes deben mostrar dos baterías conectadas, con las bombillas cableadas en paralelo.

B LA


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Evaluación

Opciones múltiples

Oscurecer el círculo de la mejor respuesta a cada una de las siguientes preguntas. Esté preparado para dar las razones para su elección.

1. Una ruta completa para los cargos de pasar de un terminal de una batería a la otra se llama

Ⓐ Un alambre

Ⓑ Un bucle de corriente

Ⓒ Un bucle eléctrico

2. Se utilizó el para medir el voltaje a través de las bombillas de vacaciones.

Ⓐ Sensor de Voltaje

Ⓑ Resistencia

Ⓒ Pinzas de cocodrilo


Llene los espacios en blanco de la lista de ordenada al azar.

interruptor la conexión de cables batería serie

paralelo bombilla voltaje cargos

1. LA paralelo circuito tiene caminos separados para la corriente eléctrica fluya a través,

mientras que una serie circuito tiene sólo un camino para la corriente eléctrica fluya a través.

2. Un circuito puede ser abierta y cerrada con una interruptor .

3. Para construir un circuito eléctrico, utilizar la conexión de cables , la batería y un bombilla

para hacer un bucle o trayectoria para la corriente eléctrica fluya a través.

4. los voltaje sensor mide cómo fuerte una batería es.

5. Una batería es la fuente de la cargos en los circuitos que hicimos en esta actividad.


245


Investigar si es posible utilizar un productor de carga diferente en serie de los estudiantes o circuitos paralelos. Pida a los alumnos tratar de usar un panel solar o un generador de manivela como el productor de carga para cada circuito.

Proporcionar a los estudiantes con diodos emisores de luz roja o verde (LED) para usar como elementos de circuito. Un LED permite que la corriente eléctrica para viajar en una sola dirección. Utilice el LED para probar la dirección de la corriente en cada circuito.


247

20. ¿Qué es un electroimán? Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes aprenden cómo construir un electroimán. Ellos también:

Comprender que la energía eléctrica a partir de una batería en un circuito puede producir efectos magnéticos

Se puede predecir lo que sucederá si aumentan el número de bobinas alrededor de la uña o baterías en el circuito


Para entender este contenido, los estudiantes

Construir una sencilla electroimán y observar su comportamiento cuando el circuito está abierto y cerrado

Observar la fuerza del electroimán después de cambiar el voltaje a través de ella o el número de bobinas alrededor de ella



Empieza 10 minutos





Materiales Sistema de recogida de datos tijeras Sensor de Voltaje Cinta adhesiva, ~ 20 cm Batería de tipo AA (2) Gran clavo de hierro, de 3 a 4 pulgadas de largo Clip de papel (10 a 15) Cable aislado de campana, 22 al 26 de calibre, 1 m Pinza (2) con extremos pelados de aislamiento para 5 cm

¿Qué es un electroimán?

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Empieza

Los estudiantes enumeran los diferentes usos de los imanes. Los estudiantes describen las propiedades de los imanes y discutir cómo saben si un objeto es

magnético o no magnético.

Vamos a Explorar

Los estudiantes construyen un electroimán utilizando una longitud de cable aislado, un clavo de hierro, y una o dos baterías AA.

Para prepararse para la medición de la tensión, se conectan los cables del sensor de tensión a su circuito a cada lado de la batería.

Explícalo

Los estudiantes usan sus electroimanes para encontrar la relación entre los circuitos abiertos y cerrados, la electricidad y el magnetismo (sólo cuando la electricidad está fluyendo en un circuito cerrado se produce el magnetismo).

En esta sección se pone de relieve la diferencia entre los circuitos abiertos y cerrados. Vocabulario: circuito, electroimán, conmutador magnético y la bobina

Cuéntame más

Los estudiantes investigan maneras de aumentar la fuerza de sus electroimanes, posiblemente mediante la adición de otra batería o mediante la adición de más vueltas de alambre a la bobina, o ambos.

Añádelo

Los estudiantes analizan los resultados de la actividad y responden a la pregunta de conducción,


No conecte los terminales de la batería directamente con un alambre. Esto causará un cortocircuito y la batería y el cable puede llegar a ser lo suficientemente calientes para quemar.

Tenga cuidado al trabajar con objetos afilados.


Cortar trozos de alambre para cada grupo de alumnos. Cortar el alambre puede enrollarse alrededor de una ficha o su mano para facilitar su almacenamiento hasta el uso de los estudiantes.

Pele el aislamiento de los extremos de los cables estudiantes usarán.


249

Configurar el sistema de recolección de datos para demostrar cómo obtener la tensión.

1. Configurar un medidor digital de la temperatura:



c. Supervisar datos en tiempo real.

d. Display de tensión en una pantalla del medidor.

2. Si es posible, conecte el sistema de recolección de datos en el sistema de proyección de aula.

Fondo

Un alambre de transporte de corriente recta produce un campo magnético que rodea la longitud del alambre. Cuando ese cable de conducción de corriente se enrolla en bobinas que forman un solenoide, el campo magnético en el interior y fuera de los cambios en la fuerza de solenoide y se vuelve más uniforme, parecida a la del campo magnético de un imán de barra. La colocación de una sustancia como el hierro dentro del solenoide también afecta a la intensidad del campo magnético, induciendo un campo magnético en el interior del hierro y la adición a la intensidad de campo del solenoide.

El resultado es un electroimán fuerte campo magnético cuya fuerza depende de la cantidad de corriente que fluye a través de las bobinas de solenoide, el número de vueltas en la bobina, y las propiedades magnéticas de la sustancia en el interior del núcleo del solenoide. Hierro, aunque, naturalmente, un-magnetizado, demuestra ser un imán muy fuerte cuando está en presencia de un campo magnético externo.


1. Pida a los estudiantes a la lista de los diferentes usos de los imanes. Pídales que describir las propiedades de los imanes y discutir cómo saben si un objeto es magnético o no magnético. Es posible elaborar sobre la cuestión preguntando a los estudiantes a dividirlo en sub-preguntas, tales como:

Q ¿Cuántas formas y tamaños vienen imanes en?

Q ¿Qué sucede cuando dos imanes se colocan cerca uno del otro?

Q Son imanes atraído a todos los materiales o simplemente para algunos?

Q Es un imán siempre magnética o hay veces en que "pierde" su magnetismo?

Q ¿Cuáles son las partes de un circuito eléctrico?

Consejo de Enseñanza: Para responder a estas preguntas, pida a los estudiantes a pensar en los juguetes que han jugado con la que los imanes de uso o el magnetismo. Algunos juguetes utilizan tanto la atracción y repulsión de los imanes, mientras que otros dependen de los imanes se pegan juntos. Pida a los estudiantes para discutir los diferentes tipos de imanes para refrigerador que han visto, así como qué tipo de superficies éstos se adhieren a.


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2. Demostrar el uso del sistema de recolección de datos para la medición de voltaje.

Pregunta Conducir

¿Puede la electricidad crear un imán?

Variables


Tanto el número de baterías usadas y el número de vueltas de alambre alrededor de la uña de hierro son las variables independientes.


El número de clips de papel el electroimán atrae es la variable dependiente.


El tipo de núcleo en la bobina es nuestra variable controlada en este experimento. Diferentes materiales de la base en un electroimán cambiarán su fuerza. En este experimento el mismo clavo será utilizado como el núcleo del solenoide a lo largo de todos los ensayos.


Empieza

1. ¿Cuáles son algunos de los usos diferentes para los imanes? ¿Cuáles son algunos ejemplos de juguetes o dispositivos que utilizan imanes?

Utilizamos imanes para sujetar papeles y otras cosas a las superficies metálicas. Compases utilizan agujas magnéticas para buscar norte. Los imanes pueden ser utilizados para recoger objetos pequeños como alfileres y agujas de coser abandonado. Algunos dispositivos que utilizan imanes incluyen abrelatas eléctricos, motores y generadores eléctricos (que se utilizan en muchos otros dispositivos). Juguetes como los trenes de madera y juegos de construcción utilizan imanes para conectar o partes de gancho juntos.

2. ¿Cuáles son las partes de un circuito eléctrico?

Un circuito eléctrico tiene una fuente de energía (una batería), cables de conexión, una carga o resistencia de algún tipo, y un interruptor.

Vamos a Explorar

En esta parte de la actividad que va a construir un electroimán utilizando un clavo, un largo trozo de alambre, y una pila AA.


251

3. Mientras se mantiene a unos 10 cm de hilo libre en el extremo de inicio, comience su bobinado de hilo largo prolijamente en una bobina alrededor de la uña. Deja unos 40 cm de hilo libre en el otro extremo. Trate de hacer las vueltas de alambre en su bobina tan cerca como sea posible, y tan limpio como sea posible, como se muestra en la siguiente ilustración.

Consejo de Enseñanza: Hacer seguro de que suficiente aislamiento se ha eliminado de cada extremo del alambre (aproximadamente 5 cm o 2 in.) para permitir espacio para las pinzas de cocodrilo de plomo de tensión para ser conectado al cable en cada lado de la batería.


5. Conecte un sensor de tensión al sistema de recolección de datos.

6. Display de tensión en una pantalla del medidor.

7. Utilice un trozo de cinta adhesiva para conectar un extremo de la bobina de alambre al extremo negativo de la batería.

8. Utilice un adaptador de pinza para conectar el cable negro del sensor de tensión a la parte pelada del cable en espiral donde se conecta a la batería.

9. Utilice un adaptador de pinza de cocodrilo para conectar el clip de cable rojo del sensor de tensión al otro extremo del alambre enrollado.

Nota: Va a tocar este cable al extremo positivo de la batería para cerrar el circuito. Este es el interruptor de su circuito.

10. Supervisar datos de voltaje en vivo.

Toque este extremo del cable a la terminal positiva (este es el "switch")

Conecte el clip sensor de tensión de cable pelado

Conecte el clip sensor de tensión

de cable pelado

Pegue este extremo del cable a la

batería


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11. Toque el cable al polo positivo de la batería y coloque la punta afilada de la uña cerca de algunos clips de papel.

12. ¿Los clips atraídos por la uña? ¿Se puede recoger un clip de papel de la mesa?

Los estudiantes deben ser capaces de atraer y recoger uno o varios clips de papel a la punta de la uña.

Explícalo

13. Abra y cierre el interruptor en el circuito electroimán. Mientras lo hace, observar el cambio de voltaje a través del circuito.

14. ¿Cómo cambia el voltaje cuando el interruptor está abierto y cerrado?

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Cuando el interruptor está abierto, la tensión es cero voltios. Cuando el interruptor está cerrado el voltaje es de 1,3 voltios.

15. ¿Cómo funciona la capacidad del electroimán cuando el interruptor se abre y cierra para atraer a los clips de papel cambian?

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Cuando el interruptor está abierto, el electroimán no recoger todos los clips de papel. Cuando se cierra el interruptor que recogerá tres clips de papel.

16. En su investigación de electricidad y magnetismo que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.

Escriba el significado de los siguientes términos usando lo que ha aprendido desde el laboratorio.


Circuito Un camino para la electricidad fluya a través. Se compone de una fuente, una carga, alambres, y un interruptor.

Electroimán Un imán hecha de una bobina de alambre que está magnetizado sólo cuando la electricidad fluye a través de él

Interruptor Una manera de abrir y cerrar un circuito

Magnética Capaz de ser atraídos por un imán

Bobina Alambre que se ha enrollado en muchos bucles


253

Cuéntame más

17. ¿Qué pasaría con la fuerza de su electroimán si ha conectado a dos baterías? ¿Cómo sería la tensión de su cambio de circuito si usted utiliza dos pilas en lugar de uno? Escriba su predicción en el espacio de abajo.

Consejo de Enseñanza: Centrar la atención en las predicciones de los estudiantes sin decirle a los estudiantes la respuesta correcta.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Creemos que nuestra imán será más fuerte con dos baterías. Creemos que vamos a medir un voltaje más alto con dos baterías que con una.

18. Conecte una segunda batería para su circuito. Use cinta adhesiva para sujetar el extremo negativo de la segunda batería al extremo positivo de la primera batería.

Consejo de Enseñanza: Cuando los estudiantes están listos para conectar sus baterías juntos, mostrarles cómo utilizar la cinta para unirse al terminal positivo de una batería al terminal negativo de la segunda batería. Pegue las baterías a la recepción para evitar que se mueva mientras los estudiantes están midiendo sus tensiones.

19. Pruebe su electroimán al cerrar el interruptor. Vea como muchos clips de papel de su electroimán pueden recoger. ¿Cómo se compara esto con el electroimán con una sola batería en el circuito?

Los estudiantes deben ser capaces de atraer y recoger aproximadamente el doble de los clips de papel con su electroimán.

20. Supervisar datos de voltaje en vivo.

21. Abra y cierre el interruptor en el circuito electroimán. Mientras lo hace, observar el cambio de voltaje a través del circuito.

22. ¿Cómo funciona el cambio de voltaje cuando el interruptor está abierto y cuando está cerrado?

Los estudiantes deben medir dos veces el voltaje con dos baterías en su circuito.

23. Además de utilizar baterías adicionales, se puede pensar en cualquier otra forma de aumentar la fuerza de su electroimán? Escriba su idea a continuación.

Winding más vueltas de alambre en la bobina alrededor de la uña se incrementará la fuerza del electroimán.

24. Pruebe su idea para aumentar la fuerza de su electroimán. ¿Cuál fue el resultado?

Más vueltas en la bobina como resultado un electroimán fuerte.

Añádelo

25. ¿Cómo fue el número de baterías usadas afecta a la fuerza de su electroimán?


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Se utilizan las más baterías, más fuerte es el electroimán.

26. ¿Puede la electricidad que un imán?

Sí, la electricidad fluye a través del alambre envuelto alrededor de un clavo de hierro convierte el clavo en un imán.

27. Si usted necesita para construir un electroimán que podrían recoger un objeto pesado, metal, como un coche, ¿sería mejor diseñar con menos o con más vueltas de alambre en su bobina?

Sería mejor diseñar un electroimán de este tipo con más vueltas de alambre.

28. Un electroimán es parte de un circuito eléctrico. ¿Qué evidencia tuviste desde el sensor de tensión que el electroimán funciona sólo cuando el circuito está cerrado?

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Cuando el interruptor de nuestro circuito estaba abierta y la electricidad no puede fluir en el circuito, la tensión era cero y nuestro electroimán dejó de funcionar. Sabemos que dejó de funcionar debido a que se redujo los clips de papel.


255

29. ¿Se puede apagar el magnetismo de un electroimán? Si es así, ¿cómo se puede hacer esto?

Para desactivar el magnetismo en un electroimán, se abre el interruptor (abrir el circuito).

Evaluación

Opciones múltiples


1. Un imán hecha de una bobina de alambre con la electricidad que fluye a través de la bobina se llama un / una

Ⓐ Imán permanente

Ⓑ Electroimán

Ⓒ Imán de frigorífico

2. Cuando el voltaje es cero hay

Ⓐ Un interruptor abierto en el circuito con el electroimán

Ⓑ Un interruptor cerrado en el circuito con el electroimán

Ⓒ Dos interruptores cerrados en el circuito

Verdadero o falso


T1. Un circuito contiene una fuente de electricidad, cables de conexión, una carga, y un interruptor.

F2. Una bobina de alambre siempre hace que el magnetismo, incluso cuando no hay electricidad fluye en la bobina.


Llene los espacios en blanco de la lista de palabras ordenadas al azar.

interruptor cables carga bobina

fuente fluir conductor aislante

1. LAconductor es un material a través del cual la electricidad puede fluir fácilmente.

2. Cuando la electricidad fluye a través de un bobina de alambre, se forma un electroimán.

3. los interruptor de un circuito eléctrico debe estar cerrada para que la electricidad fluya.


257

21. Determinación de los niveles de sonido Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes aprenden que el sonido se produce por objetos que vibran, que el sonido viaja a través de una fuente de aire, sólidos y líquidos, y su intensidad depende del tamaño de sus vibraciones.



Construir un tambor simple y utilizarlo para hacer las vibraciones que se pueden ver

Hacer sonidos con objetos y medir los niveles de sonido con un sensor de sonido

Examinar las pruebas y datos para sacar conclusiones que se relacionan vibraciones a niveles de sonido








Materiales Sistema de recogida de datos Tijeras Sensor de nivel de sonido Clip Lata, abierto en ambos extremos Plástico Plaza de contenedores de

almacenamiento de alimentos Alicates (uso docente solamente) Papel o taza de plástico, de 350 ml (12 oz) Abrelatas (uso docente solamente) Cuaderno o papel de copia (3-4 hojas) Banda de goma (2-3) Pajita Globo, corte abierta para hacer un parche Toalla de papel (2-3 hojas) Agua, ~ 300 ml

La determinación de los niveles de sonido

258 PS-2875D


Empieza

Los estudiantes construyen un tambor usando una lata (abierto en ambos extremos), un globo, y una banda de goma.

Investigan las vibraciones de la piel de tambor y cómo la intensidad del sonido está relacionada con el tamaño de las vibraciones, ya que los estudiantes tratan de hacer un "salto" clip de papel fuera de la piel de tambor.

Los estudiantes predicen qué objetos hará que el sonido por la vibración.

Vamos a Explorar

Los estudiantes hacen sonido con una hoja de papel, una taza de agua y una pajita, un par de gomas elásticas estiradas, y con un tambor con balón. Se registran la intensidad de cada sonido con el sensor de nivel de sonido.

Los estudiantes examinan los datos de sonido e identificar que suena fuera el más fuerte. Los estudiantes describen los datos de sonido y considerar cómo los objetos vibraban para hacer los

sonidos.

Explícalo

Los estudiantes hacen las vibraciones que producen sonidos que duran varios segundos. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: vibración, sensor de nivel de sonido, decibelios, de

sonoridad y de sonido.

Cuéntame más

Los estudiantes estudian la estructura de un oído humano y cómo escuchamos con nuestros oídos abiertos y cubiertos.

Los estudiantes usan las manos ahuecadas alrededor de las orejas para hacer "orejas de venado" y practicar el uso de las orejas de venado para amplificar los sonidos.

Añádelo

Los estudiantes discuten las observaciones y los resultados con el fin de sacar conclusiones sobre la fabricación y el sonido de la audición.



Utilice un abrelatas para quitar las partes superiores e inferiores de las latas de estaño, según sea necesario. Si ha solicitado a los estudiantes a traer latas de casa, verifique para asegurarse de que las latas están abiertos en ambos extremos.

Nota: En todos los casos, asegúrese de que no hay piezas de metal afilados que sobresalen de la llanta. Utilice las pinzas para aplanar o eliminar cualquier área afilados.


259

Cortar los cuellos de los globos para los estudiantes. Trate de estirar un globo tensada sobre una lata para ver cómo funciona esto para que pueda demostrar este paso para sus estudiantes. Es posible que los estudiantes no tendrán que utilizar una banda de goma para mantener el globo en su lugar como un parche si el globo se ajusta con firmeza sobre la lata.

Hacer un globo tambor antes de tiempo para mostrar a los estudiantes.

Establecer el sistema de recogida de datos

Comienza un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos.

Conecte el sensor de nivel de sonido en el sistema de recolección de datos.

Comienza la grabación de datos.

Fondo

La fabricación y la Audiencia de sonido

La manera en que suena de viaje a través de aire (variaciones de presión) es menos importante a esta edad que la idea fundamental de que los sonidos son vibraciones regulares. Algo debe estar en movimiento de ida y vuelta de una manera regular para hacer un sonido continuo. Cuanto más rápido vibra (cuanto mayor sea la frecuencia), el más alto es el tono del sonido, mientras que el más grande de la vibración (cuanto mayor sea la amplitud), más fuerte es el sonido. Cuanta más energía que se pone en cada vibración, más fuerte es el sonido.

Los seres humanos oyen sonar cuando nuestros oídos convierten las vibraciones del aire en señales nerviosas que viajan al cerebro. Las vibraciones sonoras viajan por el canal auditivo y hacen que el tímpano vibre. El tímpano es una membrana delgada conectada a diminutos huesos que transmiten las vibraciones en el tímpano para los nervios auditivos que envían la señal al cerebro. Cosas que vibran dentro de nuestro rango de audición (30 a 15.000 vibraciones por segundo o Hz hertz) y transmiten esa vibración con el aire a su alrededor hacen sonidos que podemos oír.

Las cuerdas vocales se mueven hacia atrás y adelante causa variaciones de presión en el aire. Estas variaciones de presión viajan en el aire y hacer el movimiento del tímpano cuando llegan allí. Jóvenes estudiantes pueden no entender la presión, aunque pueden haber notado que los sonidos viajan a través de las cosas sólidas y por el agua. Una manera de describir de manera más simple, es decir que las vibraciones causan perturbaciones en el aire, así como en los sólidos o líquidos. Estas perturbaciones viajan a través del medio y causan una perturbación cuando llegan a algo que puede vibrar, tal como la superficie de un tambor.

Los estudiantes de esta edad suelen aprender acerca del sonido en el contexto de los instrumentos musicales y cómo los diferentes tipos de instrumentos de trabajo para producir sonido. Es importante que los estudiantes tengan experiencias con el sonido y la toma de sonido que se generalizan y no se limita sólo a este contexto. En esta actividad, dos de los elementos utilizados para hacer el sonido son modelos de instrumentos musicales (el tambor de balón y las bandas elásticas estiradas). Los otros dos elementos no están relacionados con los instrumentos musicales y no modelan sonidos musicales (la taza de agua y la hoja de papel). Esto ayudará a los estudiantes a ver las vibraciones y el sonido en un contexto más amplio.


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El sensor de nivel de sonido y Decibelios

El sensor de nivel de sonido muestra mediciones en unidades llamadas decibeles y dBA abreviada. La "A" en la abreviatura indica que esta es la escala o el sistema de "ponderado". Los decibelios son una expresión de la intensidad relativa de los sonidos en el aire como es percibido por el oído humano. En el sistema A-ponderado, se hace una corrección a bajas frecuencias debido a que el oído humano es menos sensible por debajo de aproximadamente 1.000 Hz de lo que es a frecuencias más altas.

Los decibelios se definen en términos de potencia por unidad de área de superficie, en una escala donde cero decibelios es justo en el umbral de la audición humana, hasta el umbral de dolor, que se considera estar entre de 120-140 dB.

La siguiente tabla muestra algunos niveles de sonido para una variedad de situaciones.

Sonar Los decibelios (dBA)

Umbral del oído humano 0

Susurro de las hojas 10

Cuchicheo De 10 a 20

Música muy suave 30

Aula 35

Casa Normal De 40 a 60

Diálogo Del 60 al 70

Tráfico de la calle pesado De 70 a 80

aspiradora De 75 a 85

Secador de pelo Del 85 al 90

Sierra de cadena 100 a 110

Sirena de ambulancia 150

Motor de cohete 200


Comience pidiendo a los alumnos cómo se hacen sonidos (que utilizan sus cuerdas vocales y la respiración), cómo se oyen sonidos (tímpanos), y cómo el sonido se vuelve de una a la otra (vibraciones que viajan a través del aire). Los estudiantes no pueden observar sus cuerdas


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vocales y tímpanos directamente, sino que se puede construir un modelo comprensible de cada uno.

Es posible elaborar sobre la cuestión preguntando a los estudiantes sub-preguntas, tales como:

¿Puedes sentir las vibraciones procedentes de la voz?

¿Cómo crees que las vibraciones consiguen desde la boca hasta el tímpano?

Muestre a los alumnos un tambor con balón y una banda elástica estirada. Explique a los estudiantes que el tambor con balón y la banda elástica estirada son modelos del tímpano y las cuerdas vocales.

Los estudiantes pueden observar que el endurecimiento de las bandas de goma cambia el sonido, como lo hace con las cuerdas vocales. Pueden observar que el globo estirado vibra en respuesta a los sonidos, y puede hacer que algo se movía que toca (un clip), al igual que el tímpano. Asegúrese de que todos los estudiantes localizar sus cuerdas vocales y se sienten ellos vibrando.

Comparte con los estudiantes que una escala se ha desarrollado para medir la intensidad de sonidos diferentes. La intensidad de un sonido se mide en unidades llamadas decibeles (dBA). Un sonido con el nivel de intensidad de 0 decibelios es tan suave que no se puede oír. Trueno tiene una intensidad de 120 decibelios. Sonidos con intensidades más fuerte de 120 decibelios en realidad puede causar dolor a los seres humanos.

Pregunta Conducir

¿Cómo podemos hacer sonidos y cómo oímos sonidos?

Variables


La cantidad de energía añadida, y por lo tanto el tamaño de la vibración (la amplitud) del medio, es la variable independiente a lo largo de esta actividad.

Consejo de Enseñanza: El objeto particular que se vibró (globo, goma, papel, agua) se puede confundir con la variable independiente. Sin embargo, puesto que cada uno de estos objetos provoca en última instancia las variaciones de presión o vibraciones en el aire, esto no es una variable independiente, estrictamente hablando. Cada objeto vibrado es esencialmente un nuevo experimento en el que se está probando el mismo fenómeno.


En esta actividad la variable dependiente es el nivel de intensidad de sonido, o el volumen del sonido producido por la vibración de diversos objetos.


En esta actividad se controla la distancia del objeto productor de sonido desde el sensor de sonido.


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Empieza

Los sonidos provienen de cosas que vibran. Una vibración es algo que se mueve hacia atrás y adelante de una manera regular. Algunas cosas vibran y producen sonidos que podemos oír. Todos los instrumentos musicales tienen una parte de ellos que vibra y hace que el sonido musical. Se puede ver cómo los sonidos son vibraciones por la construcción de un modelo.

1. Construir un tambor globo por el estiramiento de un globo sobre un extremo de una lata que tiene ambos extremos abiertos como se muestra arriba. Estirar el globo apretado y mantenerlo en su lugar colocando una banda de goma alrededor del borde de ser necesario.

2. Hable en el fondo abierto de la lata puede mientras toca el globo.

¿Qué hace su voz hace que el globo estirado?

Los estudiantes deben observar que el sonido de su voz hace que el globo a vibrar.

¿Puedes sentir las vibraciones procedentes de la voz?


¿Cómo crees que las vibraciones consiguen desde la boca hasta el tambor?

Las vibraciones viajan a través del aire.

3. Hable en el fondo abierto de la lata después de colocar un clip en la piel de tambor. ¿Se puede hacer el movimiento clip de papel? ¿Se puede

dar el salto clip de papel del tambor?

Los estudiantes deben ser capaces de hacer el movimiento clip y saltar del tambor por hablar más fuerte, según sea necesario.

Consejo de Enseñanza: Hacer Asegúrese de que todos los estudiantes tienen la oportunidad de usar su voz para hacer un rebote clip de papel alrededor del tambor globo.

4. Tu voz hace que la piel de tambor vibre arriba y hacia abajo. Estas vibraciones son muy rápidos, y hacen sonidos que podemos oír. ¿Cómo crees que el sonido de tu voz se mueve el clip?

Las vibraciones causadas por las voces de los estudiantes viajan por el aire para llegar a la piel de tambor globo, que vibra en respuesta. El clip se mueve junto con el parche.

5. Predecir qué objetos van a hacer un sonido por la vibración. Anota tu predicción en la siguiente tabla escribiendo "sí" o "no" en la columna correspondiente. Esté preparado para explicar sus respuestas.


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Predicciones

Objetos que hacen un sonido Sonará hacerse por vibraciones?

Hoja de papel sí

El agua en una taza sí

Banda elástica sí

Tambor globo (de Get Started) sí

6. Para cada uno de los temas que figuran en el cuadro anterior, piense en cómo se puede utilizar para hacer un sonido. ¿Va a hacer solamente un sonido corto y rápido, o puede ser utilizado para hacer un sonido más larga, prolongada que dura varios segundos? Discuta sus ideas con los miembros de su grupo. Esté preparado para compartir tus ideas con el resto de la clase.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir que el papel puede estar arrugado, rasgado, mantiene tensa y golpeó como un tambor, o enrollada en un tubo y golpeó o soplado en. El agua se puede derramó, se agitó con la pajita, o el aire puede ser burbujeado en el agua a través de la paja. La banda de goma puede ser arrancado, se rompió, o estirada sobre un recipiente y arrancó. Algunos estudiantes pueden sugerir que la banda de goma puede ser raspado o frotado, similar a una cuerda de violín. El tambor globo puede ser aprovechado o el globo puede ser frotado.

Vamos a Explorar


8. Conecte un sensor de nivel de sonido en el sistema de recolección de datos.

9. Visualice los datos en una pantalla gráfica de nivel de sonido en el eje x y la hora en la eje x.

Consejo de Enseñanza: Es posible que desee revisar con los estudiantes de las unidades en las que la intensidad del sonido se mide. Una escala se ha desarrollado para medir la intensidad de sonidos diferentes. La intensidad de un sonido se mide en unidades llamadas decibeles (dBA). Un sonido con el nivel de intensidad de 0 decibelios es tan suave que no se puede oír. Trueno puede tener una intensidad de 120 decibelios. Sonidos con intensidades más fuerte de 120 decibelios en realidad puede causar dolor a los seres humanos.


11. Use una hoja de papel para hacer el sonido durante 30 segundos. Asegúrese de sujetar el papel cerca del sensor de sonido como usted hace sonidos. Trate de tantas maneras diferentes de hacer sonido con una hoja de papel como se puede imaginar.


13. ¿Cuál fue el nivel sonoro máximo que fueron capaces de grabar?


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Nivel máximo de sonido: 86 dBA

14. Llene un vaso de papel o de plástico hasta la mitad con agua y colocar una paja en el agua.


16. Utilice la paja y el vaso de agua para hacer el sonido durante 30 segundos. Asegúrese de sujetar la copa cerca del sensor de sonido como usted hace sonidos. Trate de tantas maneras diferentes de hacer sonido con la taza de agua a medida que se pueda imaginar, pero tenga cuidado de no hacer ruido con su voz.


18. ¿Cuál fue el nivel sonoro máximo que fueron capaces de grabar?

Nivel máximo de sonido: 84 dBA

¿Por qué era importante no hacer ruido con su voz?

Es importante no utilizar su voz para hacer el sonido porque eso no es lo que se está probando. Estamos tratando de medir el nivel sonoro de funcionamiento, burbujeante, o goteo de agua solamente.

19. Estire dos bandas de goma alrededor de un recipiente de plástico para alimentos, como se muestra en la siguiente ilustración.

Nota: Asegúrese de que las bandas de goma son lo suficientemente separados para que pueda tocar una sin molestar a la otra.

20. Si usted tiene ejecuciones de datos en la pantalla gráfica, usted puede optar por ocultarlas.


22. Utilice las bandas de goma para hacer saltos, sonidos rápidos durante 30 segundos. Asegúrese de mantener las gomas estiradas cerca del sensor de sonido como usted hace sonidos.



265

24. Describa cómo se hizo el sonido que acaba de grabar.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben describir desplume, la grabación, el ajuste, o "tañido" las bandas de goma de forma individual o ambos al mismo tiempo.


26. Utilice el tambor globo para hacer sonidos rápidos repetidas durante 30 segundos. Asegúrese de sostener el parche cerca del sensor de sonido como usted hace sonidos. Tenga cuidado para evitar romper o desgarrar la piel de tambor globo.

Consejo de Enseñanza: Estudiantes puede tener dificultades para trabajar con suficiente atención, y puede estallar o romper los globos. Tener globos de recambio listo antes de tiempo en caso de rotura.


28. Revise sus datos. Puede que tenga que mostrar pistas ocultas de los datos,o ajustarla escala de la gráfica. Describir lo que ven sus sonidos como en el gráfico.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben observar que los sonidos cortos que producían con sus objetos resultaron en puntas o picos en sus datos.

29. Que ha grabado los datos de nivel de sonido durante varios sonidos. ¿Cuál de los sonidos se hicieron por la vibración de los objetos? ¿Cuál de los objetos perturbado el aire y causó el aire vibre?

Todos los sonidos se hicieron por la vibración de los objetos. Todos los objetos perturbado el aire, haciéndolo vibrar. Los estudiantes pueden tener dificultades para reconocer que las vibraciones se produjeron por el papel y el agua en la taza.

Explícalo

En esta parte de la actividad que va a utilizar las bandas de goma, el tambor del globo, y una hoja de papel para hacer los sonidos que duran varios segundos.

30. Repase con los miembros del grupo sus ideas acerca de cómo las bandas de goma, el tambor del globo, y una hoja de papel se pueden utilizar para hacer el sonido que dura varios segundos.

31. Cuando se haya decidido a hacer sonidos con los objetos, iniciar la grabación de datos.

32. Utilice las bandas de goma para hacer sonidos dibujados a cabo largos durante 30 segundos. Asegúrese de sujetar las bandas de goma cerca del sensor de sonido como usted hace estos sonidos.




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35. Utilice el tambor globo para hacer sonidos dibujados a cabo largos durante 30 segundos. Asegúrese de sostener el tambor cerca del sensor de sonido como usted hace estos sonidos.



267

37. En su investigación de cómo hacemos y escuchamos sonidos, aprendió algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos. En la ciencia es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



Vibración Movimiento que ocurre rítmicamente y de manera constante un lado a otro de una manera periódica

Sensor de nivel de sonido Herramienta que se utiliza para medir el volumen o intensidad de un sonido

Decibelios La unidad que describe la intensidad del sonido

Sonoridad La cantidad de volumen o intensidad de un sonido

Sonar Una vibración que perturba el aire y nuestros tímpanos por lo que nuestro cerebro puede percibirlo


Cuéntame más

39. El tímpano es un pedazo de piel al igual que un globo estirado. Vibra cuando los sonidos llegan a su oído. Los huesos que tocan el tímpano llevan las vibraciones al oído interno, donde se detectan y se traducen en señales al cerebro. Aquí es un diagrama de la oreja.

Palabra: Vibración. Palabra: Sensor de nivel de sonido.


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¿Por qué son los sonidos no tan fuerte cuando usted cubre sus oídos?

Los sonidos no son tan fuertes cuando nos tapamos los oídos porque nuestras manos absorben la mayor parte de las vibraciones antes de que lleguen a nuestros tímpanos.

40. Copa manos detrás de las orejas. ¿Qué notas acerca de los sonidos que se escuchan con las manos ahuecadas detrás de las orejas, en comparación con lo que se escucha normalmente? ¿Por que piensas que este es el caso?

Los estudiantes deben ser capaces de observar que perciben sonidos como más fuerte cuando la taza de sus manos alrededor de sus oídos. Este es el caso, ya que más aire se canaliza hacia nuestros canales auditivos, por lo que las vibraciones más grandes alcanzan nuestros tímpanos.

41. Imagínate a ti mismo como un ciervo, el pastoreo para su comida en el bosque o en un campo. Tienes que estar constantemente alerta para cualquier sonido de peligro. Afortunadamente, la naturaleza le ha dotado de grandes orejas que puede girar alrededor para ayudarle a oír los sonidos de todas las direcciones.

Experimentar con sus "orejas de venado" de la siguiente manera:

Utilice sus manos ahuecadas señalar detrás de las orejas de venado.

Señale un oído de los ciervos en frente de ti y uno detrás de usted.

Lentamente girar en un círculo con las orejas de venado señalando delante de usted.

42 ¿Qué escuchaste? Describa sus resultados "escuchar ciervos".

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben notar una marcada amplificación de la intensidad del sonido en la dirección que señalan sus manos y orejas ahuecadas ("orejas de venado").

Añádelo

43. Imagínese que usted está sentado en una habitación grande con mucha gente, y que se supone que es muy tranquilo. Luego, a través del cuarto, se oye el débil sonido de un dulce que se desenvolvió. ¿Quién está desenvolviendo el dulce no debe querer hacerse notar, porque se trata de hacerlo lo más silenciosamente posible.

Describir este sonido usando las palabras "intensidad" y "vibración" en su descripción.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: El envoltorio de caramelo hace un sonido suave susurro con una intensidad de sonido de baja. El papel o plástico envoltorio de caramelo causó una vibración en el aire. Era una pequeña vibración, pero lo suficiente como para llegar a nuestros oídos.

Ondas de sonido

Canal auditivo

Oreja

Tres móvilhuesos

Tímpano

Cóclea

Nervios a cerebro


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44 ¿Cuál de los objetos en su predicción en la sección Primeros pasos de la actividad provocó vibraciones que viajaban por el aire y en los oídos donde vibrar tus tímpanos?

Todos los objetos causó vibraciones que viajaban por el aire y causaron nuestros tímpanos vibren.

45. ¿Cuál de los objetos más se parece a un instrumento musical? ¿Qué instrumento qué se parecen?

Los estudiantes deben sugerir que el tambor globo o las gomas más se asemejan a los instrumentos musicales. El tambor globo es, literalmente, un tambor en miniatura. Las bandas de goma estiradas asemejan a cuerdas de guitarra (una guitarra).

46. ¿Cuál de los objetos menos se asemeja a un instrumento musical? Explique por qué usted piensa que esto.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben sugerir que el papel menos se asemeja a un instrumento musical. Las posibles explicaciones pueden incluir: No hay instrumentos hacen uso de arrugar o rasgar para hacer el sonido, el propio papel se "agota" o en ruinas y no se pueden utilizar de nuevo para los ensayos repetidos.

47. ¿Cómo podemos hacer sonidos?

Hacemos sonidos haciendo algo para que vibre.

48. ¿Cómo oímos sonidos?

Escuchamos sonidos cuando un objeto vibrante hace que nuestro tímpano vibre. Esto ocurre cuando el aire en nuestro canal auditivo ha vibraciones transmitidas a la misma.

Evaluación

Opciones múltiples


1. Una vibración es una

Ⓐ Regular, repetido movimiento de vaivén

Ⓑ Movimiento aleatorio

Ⓒ Repetida, pero el movimiento impredecible

Ⓓ De ida y vuelta de movimiento que ocurre una vez

2. Se utilizó el para medir el nivel de sonido hecha por arrugando el papel y que sopla en el agua con una pajita.

Ⓐ Sensor de nivel de sonido

Ⓑ Vibraciones

Ⓒ Oídos Deer


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Ⓓ Decibelios

3. La intensidad del sonido, o su volumen, se mide en unidades llamadas

Ⓐ Vibraciones

Ⓑ Perturbaciones

Ⓒ Decibelios

Ⓓ Intensidades

4. Escuchamos el sonido cuando

Ⓐ Las vibraciones no se les permite llegar a nuestros tímpanos

Ⓑ Las vibraciones son capaces de alcanzar nuestros tímpanos

Ⓒ Los niveles de sonido están por debajo de cero decibelios

Ⓓ No hay vibraciones de ningún tipo

5. Cuál de los siguientes tiene mediciones con el fin de más silencioso al más fuerte?

Ⓐ 50 decibelios, 25 decibelios, 100 decibelios

Ⓑ 100 decibelios, 33 decibelios, 71 decibelios

Ⓒ 80 decibelios, 15 decibelios, 0 decibelios

Ⓓ 3 decibelios, 40 decibelios, 80 decibelios

6. Supongamos que mide dos sonidos con un sistema de recolección de datos, y encontrar el nivel de un sonido a ser 5 decibelios y el nivel del segundo ruido a ser de 75 decibelios. ¿Cuál de las siguientes puede ser verdad?

Ⓐ El primer sonido podría ser un perro ladrando en voz alta, y el segundo sonido podría ser una hoja que cae de un árbol

Ⓑ El primer sonido podría ser una hoja que cae de un árbol y el segundo sonido podría ser una voz susurrante.

Ⓒ El primer sonido podría ser un secador de pelo y el segundo sonido podría ser una voz susurrante.

Ⓓ El primer sonido podría ser una hoja que cae de un árbol y el segundo sonido podría ser un secador de pelo.


Si hay algunos músicos de la clase, haga que demuestran sus instrumentos. Medir la gama de niveles de sonido del instrumento y mostrar la gráfica de los sonidos con el sensor de nivel de sonido.

Haga que los estudiantes investiguen qué ocupaciones han daños en el oído o pérdida de la audición como un riesgo laboral. ¿Cómo son los trabajadores protegidos de daño auditivo? ¿Cuál es la intensidad del sonido a la que los empleados están expuestos?


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Algunos estudios muestran que los sistemas de música personales pueden dar lugar a daños en el oído. Haga que los estudiantes ponen a prueba sus reproductores de música con el sensor de nivel de sonido. ¿Los estudiantes escuchan música a un nivel que podría promover el daño auditivo?


273

22. El mantener caliente Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes determinan que:

Todos los materiales tienen ciertas propiedades físicas, incluyendo la facilidad con que conducen el calor.

Diferentes materiales de la ropa tienen diferentes conductor o propiedades aislantes.

Ropa funciona como un aislante entre el cuerpo y el aire más frío circundante.



Clasificar ropa o las telas de acuerdo con el tipo de fibra con la que se hacen

Medir el cambio de temperatura en una taza de agua caliente expuestas al aire durante cinco minutos

Diseñar e implementar una cubierta aislante para un tubo de ensayo con agua caliente

Medir el cambio de temperatura en un tubo de ensayo de control y en un tubo de ensayo de aislamiento de agua caliente, cada uno de tres minutos

Requisito Tiempo Preparación del maestro 10 minutos (sin incluir tiempo para reunir artículos de

ropa)


Empieza 10 minutos





Mantener caliente

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Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recogida de datos Variedad de artículos de ropa1 El sensor de temperatura Sistema de proyección 1Para obtener una lista de las telas y materiales sugeridos consulte la sección Preparación.

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos Gradilla El sensor de temperatura Agua caliente para llenar los tubos de ensayo (~

500 ml) Copa con agua caliente Embudo Copa con agua fría Materiales de la ropa de aislamiento, como el

algodón, Cinta (opcional) Polartec® y lana Banda de goma (opcional) Las toallas de papel (2-3) Tubos de ensayo (2)


Empieza

Examinar y observar una variedad de tejidos y distinguir entre fibras naturales tales como algodón y lana, y fibras sintéticas tales como poliéster, nylon, o acrílico.

Predice que tipo de tela o material será mejor evitar la pérdida de calor de un tubo de ensayo de agua caliente en el aire circundante.

Vamos a Explorar

Medir y registrar la temperatura del aire en la habitación, agua fría y agua caliente del grifo. Comparar los valores de temperatura matemáticamente restando los valores más pequeños de los

valores más grandes.

Explícalo

Medir la disminución de la temperatura en una taza de agua caliente que está en contacto con el entorno, refrigerador, aire.

Comienza la definición de términos de vocabulario: sensor de temperatura, el aislamiento, el calor, la fibra natural, fibra sintética, control y variable.

Cuéntame más

Medir el cambio en la temperatura del agua caliente en el tubo de ensayo de control para un período de tres minutos.

Diseñar un revestimiento aislante para un tubo de ensayo. Montar el tubo de ensayo con el aislamiento. Medir el cambio de temperatura en el agua caliente en el tubo de ensayo aislado por un período de tres

minutos.


275

Añádelo

Analizar los resultados de los datos de temperatura, tanto dentro del grupo y entre todos los grupos de la clase.

Sacar conclusiones sobre la base de la discusión en clase y los resultados.

La seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de clase.

No utilice agua a más de 40 ° C (105 ° F). Las quemaduras pueden resultar.


1. Reúne una amplia variedad de telas, ropa o accesorios que se utilizan como capas aislantes. Trate de obtener artículos de lana, vellón sintético como PolarTec, piel real o sintética, abajo, el algodón y el poliéster o fibras acrílicas. Además, obtener una manopla y un guante. Si usted no tiene acceso a este tipo de ropa, obtener fotografías de estos artículos para que los estudiantes examinan.

2. Configurar el sistema de recolección de datos y el sistema de proyección de aula para que pueda proyectar a los estudiantes una pantalla gráfica con la temperatura en la yeje x y la hora en la Xeje x.

3. Configurar el sistema de recopilación de datos para mostrar una gráfica de temperatura frente a tiempo:


b. Conecte el sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.

.c. Crear un display gráfico de la temperatura en el yeje x frente Tiempo en el Xeje x.

d. La temperatura se visualiza en unidades de grados Celsius. Opcionalmente, cambie las unidades a grados Fahrenheit..

e. Práctica grabar series de datos y ocultar pistas de datos.

Fondo

Ropa en el Ártico

Entre algunos de los pueblos en el Ártico, la ropa se hace tradicionalmente de piel de foca y caribú ocultar, y adornado con pieles de animales. Las palabras parka, anorak y kamik (botas), provienen de estas culturas. La ropa en este clima debe proteger a las personas de ventiscas y temperaturas tan bajas como -60 grados Celsius. Hoy en día los habitantes del Ártico también llevan ropa hecha de materiales modernos de alta tecnología para protegerlos del viento y el frío extremo.

Mantener caliente

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Un objeto aislante, como una chaqueta no produce su propio calor, que muchos estudiantes de esta edad creen erróneamente. En su lugar, la ropa aísla el cuerpo mediante la prevención de calor fluya fácilmente lejos de él y en los alrededores, ambiente más fresco.

Conducción de calor

La conducción es la transferencia de energía térmica a través de la materia por la actividad molecular. Las moléculas transfieren la energía a través de colisiones de una a la siguiente. La energía térmica tiende a moverse de una región de temperatura más alta a una región de temperatura más baja.

Algunas sustancias conducir energía térmica mucho mejor que otros. Metales tienden a ser buenos conductores de energía térmica. Debido al espacio entre las partículas, el aire es un conductor pobre. Es este hecho el que hace un buen aislante aire atrapado como en las fibras de la ropa. Las fibras y telas que normalmente se asocian con el calor, tales como hacia abajo, lana y lana, todos los bolsillos microscópicos trampa de aire dentro de sí mismos.

Algunos materiales que son malos conductores del calor, y por lo tanto son buenos aislantes, pierde esta propiedad cuando se mojan. Esto se debe a las pequeñas áreas de aire atrapado se llenan con agua, y el agua es una mejor conductor del calor que el aire es. Pensar en esto de otra manera, imagine cómo el aire a 25 ° C (77 ° F) "se siente" a su piel expuesta, en comparación con el agua a la misma temperatura. El agua "se siente" más frío, ya que conduce el calor de su cuerpo más eficiente que hace el aire.

Humano Temperatura Corporal

El cuerpo humano tiene la capacidad de regular su temperatura central a través de varios mecanismos de retroalimentación. Pero todas las partes del cuerpo no están a la misma temperatura. La gente comúnmente se refieren a la temperatura medida por vía oral como la temperatura corporal normal. Como muestra la tabla, la temperatura del cuerpo varía, dependiendo del lugar donde se mide.

Las temperaturas típicas de diferentes partes del cuerpo humano

Área de Cuerpo Temperatura (° C) Temperatura (° F)

Órganos del cuerpo

40.6 105

Boca 37.0 98.6

Axila 36. 5 97.7

Frente 34.5 94.1

Mano 33.0 91.4

Dedos 32.0 89.6

A pesar de que las temperaturas varían alrededor del cuerpo, la temperatura del núcleo se mantiene dentro de un rango estrecho a través de la termorregulación. La termorregulación es la capacidad de un organismo para mantener su temperatura corporal dentro de ciertos límites, incluso cuando la temperatura ambiente es muy diferente.


277

Este proceso es uno de los aspectos de la homeostasis: un estado dinámico de estabilidad entre el medio ambiente interno de un animal y su entorno externo. El hipotálamo, que se encuentra en el cerebro, regula la temperatura del cuerpo (al igual que el hambre, la sed, la fatiga y la ira).


Muestre a los alumnos una variedad de artículos de ropa que están hechos de diferentes tejidos. Es posible montar una variedad de artículos usados para todas las ocasiones, como una chaqueta de lana, gorra, o una bufanda; un suéter de lana, calcetín, o un guante, un chaleco o una chaqueta hacia abajo, y una capa de base hecha de una fibra sintética.

Diga a los estudiantes que los diseñadores de ropa de alta tecnología hacen todo lo posible para hacer que los productos que nos protegen de los elementos. Desarrollan materiales que nos mantienen caliente y seco en el invierno. Lo hacen mediante la adición de aislamiento a la ropa para frenar el flujo de calor lejos del cuerpo.

Pida a un voluntario estudiante para ayudarle a demostrar a la clase cómo la temperatura de la piel varía en función de si se expone al aire o bajo la ropa.

1. Mientras se proyecta la gráfica de la temperatura en función del tiempo en el sistema de recolección de datos, tener el lugar estudiante voluntario de la punta de la sonda de temperatura en la piel desnuda su brazo. Permita que la lectura de la temperatura se estabilice. Este proceso puede tardar entre 20 y 40 segundos.

2. Siguiente tienen el mismo lugar estudiante voluntario de la punta de la sonda de temperatura en contacto con la piel debajo de la manga. Utilice la misma ubicación en el brazo opuesto. Permita que la lectura de la temperatura se estabilice.

Dirigir a la clase en una discusión que compara los resultados de la temperatura de la piel que se encuentra en la piel desnuda a la temperatura que se encuentra en cubierta por la ropa de la piel. Para los datos de la muestra que se muestran a continuación, la temperatura de la piel sobre la piel desnuda fue 31,2 ° C y la temperatura de la piel debajo de la ropa en el mismo lugar en el brazo opuesto fue 31,6 ° C. En ambos casos, para los datos de la muestra, la punta del sensor de temperatura se pega a la piel con una pequeña tira de cinta adhesiva, con el fin de mantener el sensor en contacto con la piel.

Mantener caliente

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Pregunta Conducir

Son algunos de los materiales más adecuados para-ropa de abrigo que otros materiales?

Variables


En esta actividad la variable independiente es el tipo de material usado para aislar el tubo de ensayo de agua caliente.


La variable dependiente en esta actividad es el cambio de temperatura se mide en los tubos de ensayo con aislamiento de agua caliente.


Las variables controladas son el tubo de ensayo tamaño, forma y material; el volumen de agua contenida en cada tubo de ensayo, y la longitud de tiempo que la temperatura de cada muestra de agua se mide.



279

Empieza

Diseñadores de ropa siempre están tratando de inventar nuevos materiales para protegernos del frío. Va a probar algunos de estos materiales para ver qué tan bien funcionan.

1. Observe cuidadosamente los materiales y artículos de ropa de su profesor le ha mostrado. Discuta entre su grupo cuál de estos elementos están hechos de fibras naturales, que están hechos de fibras sintéticas.

Consejo de Enseñanza: Muestre a los alumnos la forma de leer las etiquetas de la ropa interior para conocer el tipo de fibra o material de la ropa está hecha.

Clasificar las muestras de la ropa o la tela en dos grupos en función de que sus fibras son naturales o sintéticos.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben clasificar las lanas, abajo, el algodón, el lino o materiales como fibras naturales. Ellos deben clasificar los demás como fibras hechas por el hombre. Si los materiales están hechos de una mezcla, los estudiantes pueden clasificarlos como ambos o cualquiera.

2. Predecir cuál de los artículos de tela o ropa que será mejor en el mantenimiento de un tubo de ensayo de agua caliente de la pérdida de calor. Esté preparado para explicar su forma de pensar.

Las respuestas pueden variar. El material de la tela o ropa que atrapa más aire dentro de sus fibras proporcionará generalmente el más aislamiento y evitar la pérdida de calor de los mejores.

Vamos a Explorar

En esta parte de la actividad que va a utilizar el sensor de temperatura para medir la temperatura del aire en la habitación, la temperatura del agua fría del grifo, y la temperatura del agua caliente del grifo.


4. Conecte un sensor de temperatura para el sistema de recolección de datos.

5. Muestra tus datos en una pantalla gráfica con la temperatura en la yeje x y la hora en laX eje x.


7. Mantenga el sensor de temperatura en el aire para medir la temperatura del aire. Continuar la grabación hasta que la lectura de la temperatura se estabilice.

8. Detener la grabación de datos. Escribe la temperatura del aire en la tabla de datos 1 a continuación.

Consejo de Enseñanza: Recuerde a los estudiantes que cuando escriben sus datos en la tabla de abajo, tienen que utilizar el valor estabilizado, que tendrá lugar entre el 20 y 40 segundos después de comenzar la grabación de datos.

Mantener caliente

280 PS-2875D

Tabla 1: Datos de temperatura

Muestra analizada La temperatura (° C)

Aire en el aula 18.5

Agua fria 16.9

Agua caliente 32.7

9. Obtener una taza de agua fría del fregadero o grifo.

10. Coloque el sensor de temperatura en el vaso de agua fría.


12. Continuar la grabación hasta que la lectura de la temperatura se estabilice.

13. Detener la grabación de datos. Escribe la temperatura del agua fría en la tabla de datos 1 anterior.

14. Obtener una taza de agua caliente del fregadero o grifo.

15. Coloque el sensor de temperatura en la taza de agua caliente.


17. Continuar la grabación hasta que la lectura de la temperatura se estabilice.

18. Detener la grabación de datos. Escribe la temperatura caliente en la tabla de datos 1 anterior. Ponga a un lado su taza de agua caliente para la siguiente parte de la actividad.

19. Examine los datos de la temperatura en la Tabla 1. ¿Cuál es la diferencia de temperatura entre el agua fría y la temperatura del aire en la habitación?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra, la diferencia es de 18,5 ° C - 16,9 ° C = 1,6 ° C.

Consejo de Enseñanza: Repase con sus estudiantes que, a fin de encontrar una diferencia entre dos valores, deben restar el menor valor desde el valor más grande.

¿Cuál es la diferencia de temperatura entre el agua fría y el agua caliente?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra, la diferencia es de 32,7 ° C - 16,9 ° C = 15,8 ° C.


281

Explícalo

¿Qué pasa con el agua caliente con el tiempo? ¿El vaso de papel a mantener el agua caliente o viene el agua perder parte de su calor al aire que lo rodea? ¿Qué nos dice esto acerca de la capacidad del vaso para aislar contra la pérdida de calor?

20. Coloque el sensor de temperatura de nuevo en su taza de agua caliente.

21. Usted puede optar por ocultar los datos que ya se ha grabado.


23. Continuar la grabación de datos de temperatura durante cinco minutos. Es posible que desee para ajustar la escala de la gráfica a medida que graba estos datos para que pueda ver con mayor claridad cualquier cambio en la temperatura.

24. Después de cinco minutos, detener la grabación de datos.

25. Examine sus datos de temperatura. ¿La temperatura del cambio de agua caliente durante los cinco minutos? Si es así, por la cantidad de grados cambió?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra debajo de la temperatura cambiadas por 0,7 ° C.

26. Mirar hacia atrás en sus datos de temperatura de la Tabla 1 en Explora sección del Let. ¿Cuánto hacía que la temperatura del agua caliente en el cambio de la taza de la primera vez que ha medido hasta que se detuvo la grabación de datos al final de los cinco minutos?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra el cambio de temperatura era de 32,7 ° C - 30,0 ° C = 2,7 ° C.

27. La copa ha aislado el agua caliente o permitido algo de calor fluya hacia el aire circundante? Use la información de sus datos y observaciones para apoyar su afirmación.

Mantener caliente

282 PS-2875D

La copa no ha aislado por completo el agua caliente, ya que ha perdido parte de su calor. Para los datos de la muestra, la temperatura ha disminuido en 2,7 ° C, lo que significa que el calor fluía desde el agua que estaba a una temperatura superior a los alrededores que están a una temperatura más baja.

Cuéntame más

En esta parte de la actividad que va a diseñar una cubierta para un tubo de ensayo que aislar el agua caliente en el interior del tubo. Va a tratar de minimizar la pérdida de calor del tubo de ensayo aislado, de modo que el agua en el tubo se mantiene lo más caliente posible durante tres minutos. Más tarde, se le compare sus resultados con los de otros grupos en clase.

Su control será un tubo de ensayo sin aislamiento del mismo tipo que se llena con el mismo volumen de agua caliente como su tubo de ensayo aislado.

28. Llene uno de sus tubos de ensayo a la parte superior con agua caliente del grifo. Use un embudo si es necesario. Si el agua se derramó en el exterior del tubo, asegúrese de secarlo.

29. Colocar el sensor de temperatura en el medio del tubo de ensayo. Mantenga la punta lejos de los lados del tubo. Este tubo de ensayo es el control.


31. Continuar la grabación de datos de temperatura durante tres minutos. Observe el gráfico como el agua se enfría. Es posible que desee para ajustar la escala de la gráfica a medida que graba estos datos para que pueda ver con mayor claridad cualquier cambio en la temperatura.

32. Después de tres minutos, detener la grabación de datos.

33. Discuta con los miembros de su grupo, que tipo de material crees que va a hacer la mejor elección para el aislamiento.

34. Después de decidir qué material de su grupo utilizará para aislar el tubo de ensayo, describir el material y escribir una explicación de por qué ha elegido este material en particular.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Hemos decidido utilizar un calcetín de lana. Lo elegimos porque el calcetín de lana es gruesa y bien tejida de hilo. El tubo de ensayo se puede poner en el calcetín de modo que el aire circundante no puede entrar y enfriar el agua.

35. Averiguar cómo va a cubrir el tubo de ensayo con el aislamiento. Dependiendo de sus materiales, es posible que tenga que utilizar cinta o una banda elástica para sujetar el aislamiento en su sitio. Tendrá que ser capaz de cubrir el tubo de ensayo, y luego llenarlo con agua caliente.

36. Aislar el tubo de ensayo y llenarlo hasta arriba con agua caliente, utilizando el embudo si es necesario.


283

37. Colocar el sensor de temperatura en el centro del tubo. Mantenga la punta lejos de los lados del tubo de ensayo.


39. Continuar la grabación de datos de temperatura durante tres minutos. Observe el gráfico como el agua se enfría. Es posible que desee para ajustar la escala de la gráfica a medida que graba estos datos para que pueda ver con mayor claridad cualquier cambio en la temperatura.

40. Después de tres minutos, detener la grabación de datos.

41. Guarde su experimento.

42. Como usted ha estado investigando lo que hace un poco de ropa más caliente que otros que aprendió algunas nuevas ideas científicas. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



El sensor de temperatura Herramienta o instrumento utilizado para medir la temperatura de un objeto o sustancia

Aislar Para evitar la pérdida de calor

Calor Energía que sentimos como calor

Fibra natural Un tipo de fibra que proviene de la naturaleza, como la lana (de oveja), o de algodón (de una planta)

Fibra sintética Un tipo de fibra hecha por prople, tales como lana, poliéster, nylon, acrílico o

Control Cualquier factor o condición que se mantiene la misma a lo largo de un experimento

Variable Cualquier factor o condición que se permite cambiar en un experimento


Palabra: Fibra natural. Palabra: Aislar.

Mantener caliente

284 PS-2875D

Añádelo

44. Revise sus datos de temperatura para los dos tubos de ensayo. ¿Cuánto cambió la temperatura en el control (sin aislamiento) tubo de ensayo?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra que se muestran debajo de la temperatura cambiado de 35,8 ° C a 34,5 ° C, que es un cambio de 1,3 ° C.

45. ¿Cuánto el cambio de temperatura en el tubo de ensayo aislado?

Las respuestas pueden variar. Para los datos de la muestra que se muestran anteriormente, la temperatura cambió de 35,8 ° C a 35,0 ° C, que es un cambio de 0,8 ° C.

46. Revise los resultados de otros grupos en tu clase. Para el tubo de ensayo aislado lo que fue el mayor cambio en la temperatura medida en la clase?


¿De qué material o tela usó este grupo para aislar su tubo de ensayo?

Las respuestas pueden variar. Generalmente, el material que incorpora el mayor número de espacios de aire microscópicas dentro de las fibras proporcionará el mejor aislamiento, mientras que el material


285

con los espacios de aire microscópicas menos dentro de las fibras se conduce el calor más eficiente y, por tanto, ser un mal aislante.

47. Después de comparar los resultados de todos los grupos para los cambios de temperatura en los tubos de ensayo aislados, hablar en su propio grupo cómo la predicción que hizo en el Empieza sección compara a los resultados experimentales. Resuma su discusión.

Las respuestas pueden variar en función de las predicciones de los estudiantes.

48. Si quieres vestir a estar al aire libre en un clima muy frío y necesita la ropa para evitar el calor de ser trasladados fuera de su cuerpo, que de los materiales a prueba en su clase le gustaría que su ropa sea hecho?

Las respuestas pueden variar dependiendo de los materiales disponibles para los estudiantes para probar. Las posibles respuestas incluyen lana, vellón polar®, Lleno de abajo, o materiales de franela gruesa.

49. El aire de la habitación es más frío que el agua caliente en el tubo de ensayo. Lo que finalmente va a pasar con la temperatura del agua caliente si se le permite sentarse en la habitación hasta mañana? Si usted midió la temperatura del aire y la temperatura del agua en el tubo de ensayo de mañana, ¿qué se puede esperar de encontrar?

Después de que pasa el tiempo suficiente, la temperatura del agua será la misma que la temperatura del aire en la habitación.

50. ¿Por qué es un poco de ropa más caliente que otros?

Respuesta variará. La ropa que atrapa el aire dentro de sus fibras es un mejor aislante, y evita la transferencia de calor más eficaz. Las fibras usadas para hacer telas y prendas de vestir varían en su forma de atrapar el aire y también en su propia capacidad de conducir el calor.

Evaluación

Opciones múltiples


1. Cuando un material tiene una temperatura inferior a los cinco minutos de lo que tenía en la salida, que

Ⓐ Tiene calor perdido

Ⓑ Está bien aislado

Ⓒ Tiene calor ganado

2. Un material que es un buen aislante

Ⓐ Permite que el calor fluya a través de él con facilidad

Ⓑ Evita que el calor que fluye a través de él con facilidad

Ⓒ También es un buen conductor de calor

3. Los siguientes pares de comienzo y final temperaturas fueron tomadas en tres recipientes diferentes de agua caliente. Qué par de temperaturas muestra que el recipiente se aisló?

Mantener caliente

286 PS-2875D

Ⓐ La temperatura de inicio: 36 ° C, temperatura de fin: 29 ° C

Ⓑ La temperatura de inicio: 32 ° C, temperatura de fin: 29 ° C

Ⓒ La temperatura de inicio: 32 ° C, temperatura de fin: 31 ° C

Verdadero o falso


T1. Algunos materiales son mejores que otros para permitir que el calor fluya a través de ellos.

F2. Todos los materiales utilizados para la ropa de abrigo están hechos de fibras naturales.


287


Haga que los estudiantes repitan la investigación, con los materiales aislantes de humedad. No todos los materiales no logran proporcionar aislamiento cuando están mojados, o hacer algunas conservan la capacidad de aislar mientras está húmedo? ¿Qué importancia tiene esto en nuestra vida cotidiana? Es ropa de algodón, por ejemplo, la mejor opción para mantenernos calientes si podríamos conseguir mojado? ¿O hay otro material que mantenernos calientes, incluso cuando se moja? Haga que los estudiantes planean un "viaje" a un clima frío y húmedo, el apoyo a sus opciones de la ropa con la evidencia de la experiencia.

Haga que los estudiantes investiguen la ropa tradicional usado por los habitantes del Ártico. ¿Qué propiedades de los materiales de la ropa que una buena opción para su uso en ropa de abrigo hacen? ¿Hay inconvenientes asociados con el uso de estos materiales? Si es así, ¿cuáles son algunos de los inconvenientes?

Dotar al alumno de los microscopios y las diapositivas de ganso abajo, fibras de lana, fibras de algodón, y fibras sintéticas. Permitir a los estudiantes el tiempo para observar estos objetos en el nivel microscópico con un enfoque en cómo estas fibras son capaces de atrapar el aire.


289

23. Calefacción de Tierras y Aguas Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes entienden que la luz puede ser reflejada o absorbida por un objeto. La luz del sol interactúa de manera diferente con la tierra de lo que interactúa con el agua.



Muestras de calor de agua y arena con una lámpara mientras se graba el cambio de temperatura, ya que cada muestra se calienta

Determinar una propiedad de algunos materiales que les permite calientan más rápido que otros materiales

Use la información de la actividad y la investigación para sacar conclusiones sobre la influencia del agua en el clima de una región

Requisito Tiempo Preparación del maestro 5-10 minutos

Pre-Actividad Discusión 10-15 minutos

Empieza 10-15 minutos




Añádelo 15 minutos (podría ser asignado para la tarea)

Materiales Sistema de recogida de datos Mapa del mundo o globo El sensor de temperatura tijeras Registros de Meteorología en Internet Metro de madera Lámpara de Utilidad con clip, 75 W, 100 W, o

lámpara solar Arena seca (40-50 ml) y otros materiales2

Tabla o heces para sujetar la lámpara Sala de la temperatura del agua, 40 a 50 ml Placa de Petri (2)1 Papel de construcción, tono de piel3 1Un pequeño plato poco profundo o un tarro tapa puede ser utilizada en lugar de una placa de Petri. 2 Otros materiales para la sección más Dime incluyen césped, tierra, papel de aluminio, papel encerado, madera, chocolate, leche, materiales, vidrio, carbón molido, pintura o cualquier otro material que tiene en su salón de clases que

proporcionaría una variedad de texturas y superficies y también encajarían dentro de las cajas de Petri. 3 Una pieza de 8 cm x 12 cm (3 pulg. X 5 pulg.) Es suficiente

Calefacción Tierra y Agua

290 PS-2875D


Empieza

Trabajo en grupos para generar una lista de superficies que reflejan la energía y de las superficies que absorben la energía del sol del sol.

Predecir cómo la temperatura variará en sus muestras de agua y de la arena mientras se calientan.

Vamos a Explorar

Utilice una lámpara de calentamiento para calentar muestras de arena y agua, y medir los resultados con un sensor de temperatura.

Explícalo

Comparar los resultados de sus pruebas. Relacionar la reflectividad de los materiales de albedo. Comienza la definición de términos de vocabulario: albedo, absorción, ambiente, de reflexión, de luz, de

calor.

Cuéntame más

Elija entre una variedad de nuevos materiales para identificar la propiedad que hace que los materiales tienen un alto albedo.

Pruebe el nuevo material y comparar los resultados con los de agua y arena.

Añádelo

Sacar conclusiones acerca de las propiedades que hacen que la arena se calientan más rápido que el agua

Relacionar esta prueba para la ubicación de lugares en la Tierra que experimentan temperaturas muy calientes o frías para ver si las causas de alto albedo en la prueba también se aplican a las propiedades de alto albedo de grandes cuerpos de agua y tierra.



Se encargará de las lámparas incandescentes para ser enchufado para cada grupo de alumnos. Los estudiantes deben ser capaces de colocar sus muestras de agua y arena para que la superficie de cada muestra es de 40 cm por debajo de la bombilla incandescente de la lámpara.

Asegúrese de que los grupos de estudiantes tienen acceso a mapas o globos del mundo, así como a Internet. Es posible que desee que los estudiantes abran sus navegadores de Internet e ir a un lugar determinado; si es así, escriba el nombre de la página web en la pizarra para que los estudiantes vean.


291




Fondo


Esta investigación comienza centrándose en la cantidad de absorción de calor que se produce de la luz solar que alcanza la tierra. Los resultados están fuertemente relacionados con el ecosistema cubierta (por ejemplo, las praderas, la tierra y el agua) y la cantidad de luz es absorbida o reflejada por una superficie. Los científicos utilizan el término albedo para definir el porcentaje de energía solar reflejada por una superficie.

Blanca o materiales de color claro tienen un alto albedo debido a que el color blanco refleja toda la energía de color claro y absorbe ninguna. La luz del sol que cae sobre una superficie blanca como la nieve se refleja fuertemente hacia el espacio. Esto da como resultado muy poco calentamiento de la superficie y la atmósfera inferior.

Materiales de colores oscuros tienen un albedo menor porque el color negro absorbe toda la energía de color claro y refleja ninguna. La luz del sol que cae sobre el suelo agrícola oscuro o negro pavimento es fuertemente absorbido. Esto resulta en una gran cantidad de calentamiento de la superficie y la atmósfera inferior.

La absorción y la reflexión no dependen simplemente de color. Por ejemplo, la arena blanca y el blanco de la nieve tienen muy diferentes albedos. Hay varias razones por las que el agua se calienta (y enfría) más lentamente que la tierra. Una razón es que la luz del sol penetra más profundamente en el agua. Otra razón es que, ya que el agua es un fluido, se puede propagar el calor de manera más uniforme dentro de sí mismo. Todavía otra razón es que el agua tiene una capacidad de calor específico más alto que la mayoría de otras sustancias, lo que significa que necesita más energía para elevar su temperatura que la mayoría de otras sustancias necesitan. Por último, parte de la energía del agua se utiliza para evaporar el agua de la superficie. Por lo tanto, menos de la energía se utiliza para calentar el agua.


Antes de centrarse en las diferentes temperaturas en todo el planeta, comenzar con una discusión general sobre el impacto de la luz solar sobre la tierra. Pida a los estudiantes a pensar acerca de cómo el calor de la luz solar contribuye a la temperatura global de la tierra y los cambios en las estaciones. Comience por preguntar a la siguiente pregunta:

Q ¿Cuándo durante el día, sentir el sol más caliente?

Q Cuando durante las estaciones es el sol más caliente?

Q ¿Qué es similar acerca de la posición del sol en las dos condiciones anteriores?

Q Cuando hace calor afuera, ¿qué tipo de superficies ¿Prefiere caminar o pararse sobre?


292 PS-2875D

La siguiente discusión le ayudará a sentar las bases de cómo las superficies se calientan y se enfrían de forma diferente. Pida a los estudiantes a considerar las diferentes temperaturas para el agua (mar, lago, ríos) y la tierra (arena o rocas) en un día soleado.

Discutir la diferencia entre la absorción y la reflexión. Pida a los estudiantes a pensar en estrategias para las siguientes preguntas. Sus respuestas deben centrarse en la temperatura:

Q Cómo vas a saber si un material está absorbiendo más energía que la que se refleja?

Q Cómo vas a saber si un material está reflejando más energía de la que está absorbiendo?

Pregunta Conducir

¿Cómo las diferentes propiedades de las superficies de la Tierra, incluyendo la arena y el agua, afectan la temperatura de las superficies?

Variables


El material (agua o arena) se expone al calor y energía de la luz de la lámpara incandescente es la variable independiente.


Los cambios en las temperaturas de los materiales que están siendo expuestos a la luz son las variables dependientes.


En este experimento las variables controladas son el volumen de material, el tipo de contenedor, la profundidad a la que los contenedores están llenos, la profundidad a la que se mide la temperatura, el área superficial de material expuesto la distancia desde la lámpara incandescente, y el duración para la que los materiales están expuestos a la lámpara.


Empieza

En esta actividad, se le investigará diferentes de calefacción y refrigeración características del agua y la tierra.

1. Discuta con los miembros de su grupo y llegar a una lista de superficies que se encuentran en la Tierra que absorben la luz del sol más de lo que reflejan. Escriba su lista de abajo.


293

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir superficies naturales tales como arena, roca y suelo y superficies sintéticas como el hormigón y el asfalto. Los estudiantes pueden sugerir artículos de ropa con colores oscuros y texturas más gruesas.

2. Discuta con los miembros de su grupo y llegar a una lista de superficies que se encuentran en la Tierra que reflejan la luz del sol más de lo que lo absorben. Escriba su lista de abajo.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir superficies naturales como el agua, el hielo y la nieve, y superficies sintéticas, tales como edificios de color blanco o de color claro. Los estudiantes pueden sugerir artículos de ropa con colores claros y texturas suaves.

3. Ahora piense en la playa, río o orilla del lago en un día caluroso y soleado. Piense en pie descalzo sobre la arena seca, y luego pensar en sumergir los dedos de los pies en el agua. Predecir que será más cálido en un día soleado: la orilla de arena o el agua. Esté preparado para compartir tu razonamiento con la clase.

Los estudiantes deben predicen que la orilla de arena será más caliente que el agua en un día soleado. Aquellos estudiantes que han experimentado la playa recordarán que la arena puede calentarse lo suficiente como para ser incómodo para caminar descalzo en, incluso cuando el agua se mantiene fría.

4. Predecir cómo será diferente la temperatura del agua y de la arena mientras se calienta por una lámpara.

La arena se calienta más rápido que el agua.

Vamos a Explorar

5. Obtener dos platos poco profundos Petri, arena y agua.

6. Colocar 50 ml de agua en una placa de Petri o un tazón pequeño.

7. Coloque la placa de Petri por debajo de una lámpara montada a 40 cm por encima del plato, como se muestra en el siguiente diagrama.

40 cm


294 PS-2875D

8. Mida la punta de la sonda de temperatura y tenga en cuenta lo lejos que 6 mm es de la punta del sensor. Esto será tan profunda como usted empuje el sensor en el agua o la arena.



11. Visualice los datos en un gráfico con la temperatura en la eje x y la hora en la eje x.

12. Cambiar la velocidad de muestreo periódico para medir la temperatura cada 10 segundos.

13. Coloque el sensor de temperatura de aproximadamente 6 mm en el agua (la punta de la sonda de temperatura de respuesta rápida) y encender la lámpara.

14. Iniciar inmediatamente la grabación de datos.

15. Escribe la temperatura inicial en la Tabla 1 mientras se calienta el agua con la lámpara.

16. Después de 5 minutos, detener la grabación de datos y apagar la lámpara.

17. Escribe la temperatura final en la Tabla 1.

Tabla 1: temperatura del agua

Condición Temperatura (° C)

Temperatura del agua Comenzando 24.5

Temperatura final del agua 26.4

18. ¿Cuánto fue la diferencia entre la partida y las temperaturas finales?

Diferencia en la temperatura del agua: 1.9 ° C

19. Vuelva a colocar la placa de Petri de agua con una placa de Petri de arena como se muestra en el siguiente diagrama.

Nota: Asegúrese de llenar la placa de Petri con arena al mismo nivel como lo hizo con agua.


295

20. Coloque el sensor de temperatura de aproximadamente 6 mm hacia abajo en la arena (la punta de la sonda de temperatura de respuesta rápida) y encender la lámpara.


22. Escribe la temperatura inicial en la Tabla 2 mientras se calienta la arena con la lámpara.

23. Después de 5 minutos, detener la grabación de datos y apagar la lámpara.


296 PS-2875D

24. Escribe la temperatura final en la Tabla 2.

Tabla 2: temperatura de la arena


Temperatura de la arena partir 25.4

Temperatura final de la arena 30.0

25. ¿Cuál fue la diferencia entre la partida y las temperaturas finales?

Diferencia en la temperatura de la arena: 4.6 _ ° C

Explícalo

26. ¿Cómo los cambios de temperatura comparan para el plato de agua y el plato de arena?

La temperatura cambia más en la arena en cinco minutos que lo hizo en el agua.

27. ¿Cómo estos resultados corresponden a su predicción?

Estos resultados coinciden con mi predicción; el agua es más lenta para calentar que la arena.

28. En esta actividad que ha estado trabajando con un modelo de agua y tierra. ¿Qué parte del modelo representa el océano o un lago? ¿Qué parte del modelo representa la tierra?

El agua en el plato representa el océano. La arena en el plato representa la tierra.

29. En este montaje experimental, las variables que has controlado?

En esta configuración experimental controlamos la cantidad de material, el tipo de contenedor, el área del material de la superficie, la distancia que el material es de la lámpara de calefacción, la profundidad del sensor de temperatura en el material, y la longitud de tiempo que el material se calienta .

30. Qué variable estás probando?

Estamos probando cómo los dos materiales diferentes se calientan.

31. Dentro de su grupo, enumere tres propiedades diferentes de agua y arena que podría explicar por qué se calientan de manera diferente. Lo que es diferente sobre el agua y la arena?

Las respuestas incluyen los siguientes: sólido vs. líquido; vs. húmedo seco; todo una cosa vs. granos individuales; color vs. incoloro; accidentado frente lisa. Sus estudiantes pueden incluso llegar a más!

32. El albedo es la capacidad de un material para reflejar la luz. ¿Qué material, la arena o el agua, qué crees que tiene un albedo más alto?


297

El agua tiene un albedo mayor que la arena. Esto se debe en parte a la granularidad de la arena, sino también a las propiedades minerales de la arena para que la arena absorbe más luz solar que el agua y el agua se reflejará más.

33. En sus investigaciones sobre cómo los océanos y lagos influyen en el clima de una región que ha aprendido algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos. En la ciencia es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.


Albedo La propiedad de la reflectancia de un material; la proporción de luz incidente que es reflejada por un material

Absorción Tomando en calor y energía de la luz de los rayos del sol que golpean una superficie; lo contrario de reflexión

Atmósfera La capa de aire sobre la superficie de la Tierra formado por diferentes gases, que se celebró en el lugar por la gravedad

Reflexión Para devolver un rayo de luz de vuelta hacia su fuente; lo contrario de absorción

Ligero La energía del sol que vemos como el brillo

Calor La energía del sol que nos sentimos como calor


Cuéntame más

En esta sección, se le investigue cómo una variedad de diferentes materiales de absorber o reflejar la energía térmica a partir de una fuente de calor.

35. Has observado cómo el sol calienta la arena y el agua de manera diferente. Mirar hacia atrás en las propiedades de su grupo se enumeran en la sección explicarlo arriba y

Palabra: Reflexión. Palabra: Heat.

(Dibujos variarán)

(Dibujos variarán)


298 PS-2875D

elija la propiedad que usted piensa que mejor explica por qué la arena se calienta más rápido que el agua. Enumerar aquí.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden elegir húmedo y seco, por ejemplo.


299

36. La propiedad que usted enumeró en la pregunta anterior se convierte en la variable independiente, y la rapidez con que el material se calienta es la variable dependiente. Ahora usted tendrá que poner a prueba su predicción. Escribe una pregunta comprobable aquí que incluye las variables dependientes e independientes para su predicción.

Guiar a los estudiantes a refinar su pregunta comprobable en forma de: "¿Cómo lo hace esta (la variable independiente que quieren poner a prueba) afectan ese (la rapidez con que el material se calienta) "Ejemplo: ¿Cómo afecta la humedad de un material afecta a la rapidez con que se calentará o enfriarse cuando se expone al calor?

37. Reúna los materiales que le gustaría probar a partir de los recursos que su maestro ha reunido.

Nota: Dile a tu profesor tu pregunta comprobable antes de empezar.

Consejo de Enseñanza: Ejemplos de materiales que podría ofrecer a los estudiantes para las pruebas se muestran como una nota al pie en la Lista de Materiales. Si usted discuta las preguntas anteriores en la clase en un día, los estudiantes podrían traer materiales dentro de su casa al día siguiente.

38. Enumere sus materiales aquí: (ver lista de posibles materiales en la nota en la sección de Materiales)

Consejo de Enseñanza: Para ahorrar tiempo, limitar el número de materiales que se ofrecen como opciones.

39. Coloque el material que va a probar en la placa de Petri vacía al mismo nivel que la arena y el agua se colocaron originalmente.

40. Coloque el sensor de temperatura de aproximadamente 6 mm hacia abajo en el material de prueba y encender la lámpara.


42. Escribe la temperatura inicial en la Tabla 3 mientras se calienta el material de prueba con la lámpara.

43. Después de 5 minutos, detener la grabación de datos y apagar la lámpara. Escribe la temperatura final en la Tabla 3. Las temperaturas pueden variar dependiendo de los materiales ensayados.

Tabla 3: Temperatura del material de prueba


A partir de la temperatura del material de ensayo 1

Temperatura final de ensayo de materiales 1


300 PS-2875D

44. ¿Cuál fue la diferencia entre la partida y las temperaturas finales?

Diferencia en la temperatura de ensayo de materiales 1: (diferencia de temperatura) (° C)

45. Si el tiempo lo permite y su profesor la anima, es posible que desee probar otros materiales. Si lo hace, la construcción de otra tabla para mantener esos datos en el espacio de abajo.

Añádelo

46. ¿Cómo fue el cambio de temperatura para sus materiales de prueba en comparación con los cambios de temperatura del agua y la arena?

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes probablemente encontrará que los materiales húmedos se calientan más lentamente que los materiales secos.

47. ¿Sus hallazgos apoyan su predicción? ¿Qué aprendiste?

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden terminar con otra pregunta en lugar de una respuesta fácil. Es posible que desee para explicar que se trata de cómo avanza la investigación, con una pregunta que lleva a otra pregunta. Los estudiantes han aprendido que el agua y las cosas mojadas calentará más lentamente que hacer las cosas secas y arena.

48. Clasificar su material de ensayo con la arena y el agua. Ponga el material con el mayor albedo primero, y hacia abajo con el material con el albedo más bajo pasada.

Las respuestas varían, pero todas las listas probablemente comenzarán con agua.

49. Si el sol brilla por igual en una ciudad al lado de una gran masa de agua y otro de la ciudad al lado de un desierto, que obtendría más caliente durante el día? Explicar.

La ciudad, cerca del desierto llegaría más caliente durante el día, ya que es más parecido a la arena de calentamiento en nuestro experimento que el agua.

50. ¿Cree usted que la energía costas y playas tienda del sol de manera diferente que los océanos y los lagos almacenan la energía? Explique su razonamiento. Esté preparado para compartir sus pensamientos con la clase.

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Creemos que los océanos y playas hacen almacenar la energía del sol de manera diferente. Creemos que esto porque la arena se calienta más rápido que el agua por lo que tiene más tiempo para absorber más calor que el agua hace. El agua no se calienta tan rápido como arena.

51. ¿Cómo podrían los océanos y lagos influir en el clima de una región?

Los océanos y lagos contienen agua. El agua se calienta más lentamente que la tierra lo hace. Regiones o ciudades situados cerca de los océanos o lagos no pueden conseguir tan caliente como regiones situadas lejos de las masas de agua.

52. Utilizando el mapa o globo, localizar dos ciudades en la misma latitud que pueden tener diferentes climas basado en lo cerca que están de un océano. ¿Qué ciudades o regiones Qué encontró? Explica por qué elegiste estos dos lugares como ejemplos.


301

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Escogimos Sydney y Alice Springs en Australia. Sydney está situado en la costa del mar de Tasmania. Alice Springs es justo en el centro del continente. Alice Springs es muy lejos del mar, y hace mucho calor allí.

Data de muestra

Arena

Agua


302 PS-2875D

Evaluación

Opciones múltiples


1. La energía del sol puede ser

Ⓐ Absorbida o reflejada

Ⓑ Sólo absorbida

Ⓒ Sólo reflejada

2. Se utilizó el para determinar la cantidad de energía calor absorbido el agua y la arena durante nuestro experimento.

Ⓐ El sensor de temperatura

Ⓑ Lampara incandescente

Ⓒ Metro de madera

3. Los materiales con un alto albedo también serían materiales que

Ⓐ Absorbe la mayor parte de la luz

Ⓑ Son altamente reflectante

Ⓒ Calentar muy rápido

4. La variable que estamos probando en un experimento se llama

Ⓐ Variable dependiente

Ⓑ Variable independiente

Ⓒ Control



reflexión absorción ambiente calor

ligero energía nieve oscuro

1. Una superficie que refleja gran parte de la luz del sol es nieve .

2. LA oscuro superficie tal como arena o tierra es capaz de absorber más energía del sol que

una superficie brillante.


303

3. Absorción ocurre cuando la energía del sol se mantiene o atrapado por un material.

4. Reflexión ocurre cuando la energía del sol rebota en un material y viaja en la dirección que

viene.

5. De la Tierra ambiente es una capa de gases, que se celebró en el lugar por la gravedad, que

absorben la energía del sol.

6. Calor es la energía del sol que sentimos como calor.

7. Ligero es la energía del sol que vemos como el brillo.

8. El sol proporciona la energía necesaria para mantener la temperatura de la Tierra.


Pida a los alumnos obtener un mapa o globo y trabajar con los miembros del grupo para predecir la ubicación más fría del mundo. Pueden utilizar el Internet para investigar la ubicación predicho como el lugar más frío de la Tierra. Puede ser útil para llevar a cabo una búsqueda de los registros meteorológicos de esta ubicación. Relacionar este lugar a los resultados de la actividad de laboratorio. Los estudiantes deben estar preparados para compartir sus pensamientos con la clase.


305

24. Reacciones Químicas Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes aprenden a reconocer las reacciones químicas. A través de esta actividad, los estudiantes:

Aprender que cuando dos (o más) los materiales reaccionan químicamente, se forma una nueva sustancia

Explique que una nueva sustancia tiene propiedades diferentes de los materiales originales

Explica que los materiales se pueden mezclar juntos sin reaccionar químicamente



Tenga en cuenta las propiedades de la materia antes y después de la mezcla de diferentes materiales

Identificar pistas que pueden ser utilizados para determinar si o no una nueva sustancia ha formado

Utilice un sensor de temperatura para medir el cambio en la temperatura como dos sustancias reaccionan químicamente

Requisito Tiempo Preparación del maestro 15 minutos (no incluye la compra de materiales)


Empieza 20 minutos

Vamos a Explorar 30-40 minutos

Explícalo 15-20 minutos

Cuéntame más 30-40 minutos


Materiales

Para demostración del maestro: Vaso medio lleno de agua (2) 1 Tableta de antiácido efervescente2 Varilla Stir La sal de mesa, 5 g (1 cucharada) Cuchara plástica Balance (opcional) 1Cualquier tamaño funcionará.

Reacciones químicas

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2Tabletas de Alka-Seltzer® funcionan bien, o cualquier otra tableta de antiácido efervescente que contiene tanto ácido cítrico y bicarbonato de sodio.

Para cada grupo de estudiantes:

Empieza Vamos a Explorar - Parte 2

Cubo de azucar Toalla de papel Vaso medio lleno de agua1 La tintura de yodo, 15 gotas2 Wool1 Acero,2 Galleta Vaso de Air1,3 Cubo de azucar Cracker sobre una toalla de papel Cheese1 cuenco4 Hoja de cuaderno1

Rodaja de patata1

Vamos a Explorar - Parte 1 Cuéntame más

Balance (opcional) Sistema de recogida de datos Agua, 200 ml El sensor de temperatura Vaso (2), 250 mL Vaso (2), 250 mL Vaso, 50 ml Vaso, 50 ml Varilla Stir Varilla Stir Cuchara plástica Cuchara plástica Cinta Cinta Azúcar, 5 g (1 cucharada) Las toallas de papel, varios Alum, 5 g (1 cucharada)2 Lana de acero, 2 piezas de ~ 1 g cada uno2 El amoníaco, alrededor de 30 ml (6

cucharadas)2,5 Vinagre, ~ 75 ml6

El bicarbonato de sodio, ~ 2 g (¼ cucharadita) 1La cantidad exacta o el tamaño no es importante ya que estos materiales serán utilizados sólo con fines de observación. 2Consulte la sección Preparación para la información sobre dónde este artículo puede ser comprado. 3Etiquetar un vaso de "aire" vacío, por lo que los estudiantes aprenden que un vaso vacío es realmente lleno de aire. 4El tazón debe ser lo suficientemente grande para contener toda el agua en el vaso de precipitados. 5Utilice una botella de clara amoníaco utilizado para la limpieza. 6Use vinagre blanco destilado que tiene 4 a 8% acidez.


Empieza

Describa las propiedades de un terrón de azúcar, agua, lana de acero, el aire y una galleta. Cambiar la materia de manera que algunas de las propiedades cambian, pero que el tipo de la materia

sigue siendo el mismo.


307

Vamos a Explorar

Mezclar el agua con azúcar, agua con alumbre, alumbre agua con amoníaco, y agua con azúcar con amoniaco y registrar las propiedades de los materiales de partida y materiales que terminan.

Mezcle la tintura de yodo con una variedad de materiales (galleta, cubo de azúcar, queso, papel de cuaderno, y una rodaja de patata) e identificar qué materiales la tintura de yodo reacciona con.

Explícalo

Comienza la definición de los términos, las propiedades de reacción química, la mezcla, y el cambio físico.

Explique cómo identificar si una reacción química se produce cuando se combinan dos materiales. Predecir si hay o no un cambio de temperatura asociado con reacciones químicas. Defina los siguientes términos: propiedades, reacción química, la mezcla, el cambio físico.

Cuéntame más

Medir el cambio de temperatura como el aire se combina con lana de acero (que se ha limpiado). Medir el cambio de temperatura como el bicarbonato de sodio y vinagre se combinan.

Añádelo

Explica cómo sabes si se ha producido una reacción química cuando se combinan dos materiales. Explique cómo la temperatura cambia cuando los materiales reaccionan químicamente.


Llevar gafas protectoras.

No coma ni beba cualquiera de los materiales de laboratorio.

Lávese las manos inmediatamente después de terminar la actividad.

El amoníaco es una sustancia irritante con vapores fuertes. No respirar los humos!


Los materiales necesarios para esta práctica de laboratorio se pueden comprar en la siguiente tienda:

Alumbre Se encuentra en el pasillo de la especia de la mayoría de las tiendas de comestibles.

Amoníaco Se encuentra en la sección de limpieza de la mayoría de las tiendas de comestibles.

Tintura de yodo Se encuentra en el primer pasillo de la ayuda de la mayoría de las tiendas de comestibles.


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Estropajo de acero Se encuentra en las ferreterías. No compre las pastillas de jabón de lana de acero.

Para la actividad de empezar, etiquetar un vaso vacío "aire" para cada grupo de alumnos.

Preparar una estación de limpieza para los estudiantes. Los estudiantes tendrán que limpiar y secar sus vasos y cucharas para reutilizarlos en toda la actividad.




Fondo


Materia constantemente sufre cambios. Estos cambios pueden clasificarse ya sea como cambios físicos o reacciones químicas (también llamados cambios químicos). Un cambio físico se produce cuando cambia la apariencia física de una sustancia, pero no hay cambio en la composición química de la sustancia. De fusión del hielo es un cambio físico porque el hielo ha cambiado de un estado sólido a un estado líquido, pero su composición química, H2O, sigue siendo el mismo. Una reacción química se produce cuando se producen uno o más nuevas sustancias químicas. La oxidación es un ejemplo de una reacción química porque el hierro (lana de acero) reacciona con el oxígeno en el aire para formar una nueva sustancia química, la roya (hierro (III) óxido).

En la escuela primaria los estudiantes de nivel superior deben entender que una reacción química provoca una nueva sustancia que se ha formado. Los estudiantes deben ser capaces de reconocer una nueva sustancia, ya que tiene propiedades que son diferentes a los materiales de partida. Esto puede ser difícil debido a que algunas propiedades de los materiales también cambian cuando se produce un cambio físico. Por lo tanto es importante que los estudiantes observan cómo las propiedades de los materiales cambian durante los dos cambios físicos y reacciones químicas.

Propiedades de las propiedades de los materiales-extensivos e intensivos

Propiedades de un material son las características que se utilizan para describir el material, y son importantes en la identificación de sustancias. Por ejemplo, una sustancia que se funde a 0 ° C y hierve a 100 ° C podría muy bien ser el agua, sobre todo si esa sustancia es un líquido transparente, incoloro, inodoro a temperatura ambiente. Punto de ebullición, punto de fusión, el color y el olor son ejemplos de propiedades. Propiedades intensivas son aquellas que son independientes de la cantidad de la sustancia que se está midiendo. Toda el agua, a partir de una pequeña cantidad contenida en un vaso con una gran cantidad contenida en una piscina o un lago de agua dulce, se congela a 0 ° C y hierve a 100 ° C.

Algunas propiedades, sin embargo, dependen de la cantidad de sustancia presente. Una extensa cambios de propiedades como la cantidad de material que se midieron los cambios. Peso y volumen son ejemplos de propiedades extensivas. El agua en un vaso ocupa menos espacio y no es tan pesado como el agua en una piscina a pesar de que ambos contienen la sustancia. En esta actividad los términos de propiedad intensiva y extensiva de propiedad no se introducen, pero el concepto detrás de ellos se utiliza.


309

Propiedades físicas y químicas

Propiedades también se pueden dividir en propiedades físicas y químicas. Las propiedades físicas son las propiedades que se pueden observar con facilidad sin cambiar químicamente el material. Los ejemplos de propiedades físicas incluyen el color, forma, olor, sabor, tamaño, brillo y punto de fusión. Propiedades químicas, por otra parte, describen cómo el material reacciona con otras sustancias. Ejemplos de propiedades químicas incluyen la capacidad de quemar, la capacidad de reaccionar con el agua, o la capacidad para reaccionar con un ácido.

Las reacciones químicas deben ser entendidos antes de que un estudiante puede entender la diferencia entre las propiedades químicas y físicas. Esta actividad introduce a los estudiantes a varios tipos de reacciones químicas y puede proporcionar los muchos ejemplos que se pueden utilizar para enseñar más tarde la diferencia entre las propiedades físicas y químicas.

Reacciones químicas en esta actividad

Vamos a Explorar

Parte 1

Agua de amasado alumbre con amoníaco es una reacción química. El alumbre es un compuesto químico que contiene aluminio. El amoníaco utilizado en compuestos de limpieza es una solución diluida de hidróxido de amonio. La reacción entre el alumbre y amoníaco forma un gel insoluble blanco llamado hidróxido de aluminio.

Parte 2

Tintura de yodo es una solución que contiene yoduro de potasio, el yodo elemental, etanol, y agua. Tintura de yodo reacciona con el almidón para formar un compuesto azul / negro oscuro. Esta es una prueba común para determinar si un material contiene almidón.

Cuéntame más

Lana de acero y Aire

La lana de acero se compone de hierro y se recubre con una capa protectora. Cuando se quita la capa protectora usando vinagre, el hierro reacciona con el oxígeno del aire para formar óxido que es de hierro (III) de óxido.

El vinagre y bicarbonato de sodio

Vinagre destilado utilizado en la cocina es una solución diluida de ácido acético. El bicarbonato de sodio es un compuesto químico llamado hidrógeno carbonato de sodio (o bicarbonato de sodio). El ácido acético y carbonato de hidrógeno y sodio reaccionan para formar gas de dióxido de carbono, agua y acetato de sodio (que se disuelve en el agua).


Demostración

1. Discuta con sus estudiantes la importancia de la descripción de las propiedades de los materiales. Asegúrese de que entiendan que las propiedades se utilizan para identificar los


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materiales y de diferenciar los materiales entre sí. Revise los diferentes tipos de descripciones físicas tales como el tamaño, el peso, la textura, el color y estado de la materia.

Q Describa las propiedades de la sal de mesa.

Q Describir las propiedades del agua.

Q Describa las propiedades de una pastilla efervescente.

Q ¿Cómo es la tableta efervescente similar a la sal?

Q ¿Cómo es la tableta efervescente diferente a la sal?

2. Explique a los estudiantes que algunas propiedades de la materia (como el tamaño, la cantidad y forma) pueden cambiar sin cambiar el tipo de material.

a. Romper la pastilla efervescente en dos piezas.

Q ¿Algún propiedades de la tableta efervescente cambiado?

Q Es la tableta efervescente todavía se hacen del mismo material?

b. Tome un grano de sal de mesa y separarlo de una pila de sal de mesa.

Q ¿Son las propiedades de este un grano de sal diferente a este montón de sal de mesa?

Q ¿Es este grano de sal sigue siendo la sal? ¿Qué propiedades son las mismas?

Q Si el grano de sal es soplado en el aire puede usted verlo? ¿Sigue siendo la sal?

3. Discuta con los estudiantes lo que ocurre cuando dos materiales se mezclan entre sí. Ayúdelos comienzan a entender que a veces dos sustancias reaccionan entre sí para formar una nueva sustancia con propiedades nuevas y otras veces dos sustancias simplemente mezclar (los dos materiales mantienen sus mismas propiedades pero repartidos entre unos y otros y ocupan la misma área.

a. Coloque la mitad de la tableta efervescente en un vaso de agua y hablar con sus estudiantes de que una nueva sustancia, un gas (que forma burbujas), tiene propiedades que son diferentes a cualquiera de la tableta efervescente o el agua.

Q ¿Qué observa como el comprimido efervescente se combina con el agua?

Q ¿En qué estado de la materia hace que las burbujas?

Q ¿De dónde vino el gas viene? ¿Acaso la tableta efervescente o el agua contienen gas? ¿Es el gas de una nueva sustancia?

Q ¿Ocurrió una reacción química o dejó las partículas simplemente mezclar en la misma zona?

b. Coloque una cucharada de sal en el otro vaso de agua y hablar de lo que sucede con sus estudiantes. Ayude a los alumnos a entender que como la sal se disuelve se está rompiendo en pedazos pequeños, incluso de un solo grano más pequeño. Aunque es difícil ver que todavía está en el vaso de precipitados. Todavía tiene un sabor salado. Por lo


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tanto no hay reacción química ha tenido lugar; la sal y el agua acaban de difundir en la misma zona.

Q ¿Qué observa como la sal se añade al agua?

Q ¿Hay una nueva sustancia formada? ¿Qué propiedades tiene?

Q ¿Ocurrió una reacción química o dejó las partículas simplemente mezclar en la misma zona?

4. Explique a sus estudiantes que estarán explorando las propiedades de los materiales y la forma de utilizar las propiedades de los materiales para determinar si se ha producido una reacción química cuando se combinan dos materiales.

Pregunta Conducir

Cuando se combinan dos materiales, ¿cómo saber si se ha producido una reacción química?

Variables

Nota: Este laboratorio incluye muchos experimentos pequeños y no se centra en un experimento global con una variable independiente. La siguiente tabla muestra varios de los pequeños experimentos que los estudiantes están explorando y sus correspondientes variables.

Sección del Laboratorio


Variable dependiente Variables Controladas

Vamos a Explorar (Parte 1)

Tipo de material para mezclar con agua (azúcar y alumbre)

Cambio visual en propiedades Cantidad de agua Cantidad de azúcar / alumbre añadió Temperatura de materiales


Tipos de materiales se mezclen con amoníaco (agua con azúcar y agua alumbre)

Cambio visual en propiedades Cantidad de agua de azúcar / agua de alumbre Cantidad de amoniaco Temperatura de materiales


Tipo de material para reaccionar con yodo

Cambio visual en propiedades (color)

Cantidad de tintura de yodo añadió La temperatura

Cuéntame más Tipos de materiales que se están reaccionaron

La temperatura Temperatura inicial de los materiales de partida (temperatura ambiente)


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Empieza

En esta sección, usted podrá observar las propiedades de los diferentes materiales y explorar lo que cambian las propiedades cuando un material se cambia físicamente.

1. Observe cuidadosamente cada material que aparece en la Tabla 1 a continuación. Consigue al menos tres propiedades para cada material.

Tabla 1: Propiedades de diversos materiales

Material Propiedades(descripción del

material)

Estado de la materia (sólido, líquido o gas)

Cubo de azucar Blanco, duro, cristalino, dulce Sólido

Agua Claro, incoloro, inodoro Líquido

Estropajo de acero Plata, metal, brillante, áspera Sólido

Aire Incoloro, transparente, inodoro, insípido Gas

Galleta Brown, en bruto, cuadrado Sólido

2. Registre el estado de la materia para cada material en la Tabla 1 anterior.

3. Rompe la galleta por la mitad y luego responder a las siguientes preguntas:

a. ¿Qué propiedades de la galleta cambiado?

El tamaño y la forma de la galleta cambiaron.

b. ¿Qué propiedades del cracker mantuvo la misma?

El color (marrón), la textura (en bruto), y el estado de la materia (sólido) todo se mantuvo igual.

c. ¿Se ha formado un nuevo material?

Un nuevo material no se ha formado. A pesar de que el cracker estaba rota, las piezas son todavía galletas.

4. Vierta el agua en un recipiente y luego responder a las siguientes preguntas:

a. ¿Qué propiedades del agua cambiado?

La forma del agua cambió.

b. ¿Qué propiedades del agua sigue igual?


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El agua sigue siendo transparente, incoloro e inodoro. El agua también se encuentra todavía en la forma líquida.

c. ¿Se ha formado un nuevo material?

Un nuevo material no se ha formado. A pesar de que la forma del agua cambió, todavía es agua.

5. ¿Cómo puedes cambiar el terrón de azúcar para que usted todavía tiene azúcar? ¿Qué propiedades se mantendrá igual? ¿Qué propiedades cambiaría?

El cubo de azúcar podría ser aplastado. El azúcar seguiría siendo blanco, duro, cristalino, y dulce, pero la forma sería diferente. El terrón de azúcar también podría ser añadido al agua. El azúcar seguiría siendo dulce, pero las piezas del azúcar sería tan pequeña que las piezas de color, forma, y de partículas estarían todos demasiado pequeños para ver. Otras respuestas también pueden ser correctas.

6. Es la siguiente declaración verdadera o falsa? Explique su razonamiento.

Los materiales pueden ser modificados de manera que algunas de sus propiedades cambian, pero que el material en sí deben pagar el mismo. Cuando esto ocurre se denomina un cambio físico.

Cierto. Cuando el cracker se rompió el tamaño y la forma de la galleta cambiado, pero las piezas de galletas son todavía galletas. Este es un ejemplo de un cambio físico.

Vamos a Explorar

Parte 1

En esta parte, se mezclan diferentes materiales para determinar si alguno de los materiales reaccionan químicamente entre sí.

7. Vierta aproximadamente 100 ml de agua en un vaso de precipitados limpio de 250 ml.

8. Añadir aproximadamente 5 gramos (1 cucharada) de azúcar a una, limpio vaso de precipitados de 50 ml seco.

9. Observe el agua y el azúcar en sus vasos y registrar al menos tres propiedades de cada uno en la Tabla 2.

Tabla 2: Propiedades del agua, el azúcar y el agua además de azúcar

Material Propiedades(descripción del material)

Agua Claro, incoloro, inodoro, líquido

Azúcar Blanco, duro, cristalino, dulce, sólidos

Azúcar Agua + Claro, incoloro, inodoro, el azúcar se haya disuelto

10. Verter el azúcar en el agua y se agita durante 2 a 3 minutos.


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11. Describir las propiedades del agua y el azúcar juntos y grabar su descripción en la Tabla 2.

12. Etiquetar el vaso "agua azucarada" y déjela a un lado para su uso posterior en esta actividad.

13. Verter aproximadamente 100 ml de agua en un segundo, limpio, 250 ml vaso de precipitados.

14. Añadir aproximadamente 5 gramos (1 cucharada) de alumbre a una, limpio, de 50 ml vaso seco.

Consejo de Enseñanza: Los estudiantes tendrán que limpiar y secar el vaso de precipitados de 50 ml de reutilizar lo largo de la actividad.

15. Observe el al menos tres propiedades de cada agua y alumbre y registro en la Tabla 3.

Tabla 3: Propiedades del agua, alumbre, y agua + alumbre


Agua Claro, incoloro, inodoro, líquido

Alumbre Blanco, duro, cristalino, sólido

Agua + alumbre Claro, incoloro, inodoro, el alumbre se ha disuelto

16. Verter el alumbre en el agua y se agita durante 2 a 3 minutos.

17. Describir las propiedades del agua y el alumbre juntos y grabar su descripción en la Tabla 3.

18. Etiquetar el vaso "agua de alumbre".

19. Añadir aproximadamente 15 ml (3 cucharadas) de amoniaco a una, limpio vaso de precipitados de 50 ml seco.

PRECAUCIÓN: El amoníaco tiene emanaciones fuertes; no respire los humos!

20. Observar el agua de alumbre y el al menos tres propiedades de cada uno en la Tabla 4 amoníaco y registro.

Tabla 4: Propiedades del agua de alumbre, amoníaco, y agua de alumbre + amoniaco



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Agua Alum Claro, incoloro, inodoro, líquido

Amoníaco Claro, sin color, olor fuerte, líquido

Agua Alum + amoniaco Material sólido blanco flotando en un líquido transparente e incoloro

21. Vierta el amoniaco en el agua alumbre.

22. Describir las propiedades del agua de alumbre y amoníaco juntos y grabar su descripción en la Tabla 4.

23. Añadir aproximadamente 15 ml (3 cucharadas) de amoniaco a una, limpio vaso de precipitados de 50 ml seco.

24. Observe el agua con azúcar y el al menos tres propiedades de cada uno en la Tabla 5 amoníaco y registro.

Tabla 5: Propiedades del agua de azúcar, amoníaco y agua con azúcar + amoniaco


Azucar agua Claro, incoloro, inodoro, líquido

Amoníaco Claro, sin color, olor fuerte, líquido

Azúcar agua + amoniaco

Claro, incoloro, ligero olor, líquido

25. Vierta el amoniaco en el agua alumbre.

26. Describir las propiedades del agua con azúcar y amoníaco juntos y grabar su descripción en la Tabla 5.

27. Mirar por encima de los resultados y determinar si es o no cualquiera de los materiales mezclados entre sí reaccionó químicamente.

Insinuación: Cuando se produce una reacción química, se forma un nuevo material. Este nuevo material tiene propiedades diferentes de los materiales de partida.

Tabla 6: Evidencia de materiales que reaccionan químicamente

Materiales Combinado Juntos

Reacción química o de la mezcla

Evidencia

Azúcar Agua + Mezcla No hubo nuevas sustancias formadas. Todas las propiedades del agua de azúcar + eran los mismos que el agua, el azúcar, o un combinación esperada de los dos.


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Agua + alumbre Mezcla No hubo nuevas sustancias formadas. Todas las propiedades del agua + alumbre eran los mismos que el agua, el alumbre, o un combinación esperada de los dos.

Agua Alum + amoniaco

Reaccion quimica Se formó un nuevo material sólido blanco. Esta sustancia tiene propiedades que eran diferentes que el agua, el amoníaco, o una combinación esperada de los dos. Usted no esperaría dos líquidos claros que se combinan para formar un sólido blanco.

Azúcar agua + amoniaco

Mezcla No hubo nuevas sustancias formadas. Todas las propiedades del agua de azúcar + amoniaco eran el mismo que el agua de azúcar, el amoniaco, o una combinación esperada de los dos.

Parte 2

En esta parte, se determinará qué materiales reaccionan químicamente con tintura de yodo y proporcionar pruebas para apoyar su decisión.

28. Obtener una botella de tintura de yodo y abrirlo y describir al menos tres propiedades de la tintura de yodo. Insinuación: Observe la tintura de yodo en el aplicador que viene en la botella.

La tintura de yodo es un marrón, claro, líquido.

29. Coloque una galleta, un terrón de azúcar, un trozo de queso, un pedazo de papel de cuaderno, y una rebanada de una patata cruda en una toalla de papel.

30. Registro al menos tres observaciones de cada material en la Tabla 7.

Tabla 7: Tintura de prueba de yodo

Materiales Propiedades(descripción del

material)

Propiedades del material mezclado con tintura de yodo

Galleta Brown, áspero, cuadrado, sólido Tintura de yodo mancha se vuelve azul oscuro / negro

Cubo de azucar Blanco, duro, cristalino, dulce, sólidos Tintura de yodo mancha convierte el azúcar en un color marrón claro

Queso Orange, opaca, suave, sólida Tintura de yodo punto es claro, y marrón en la parte superior del queso

Hoja de cuaderno Blanca, delgada, sólida Tintura de yodo mancha se vuelve azul oscuro / negro

Rodaja de patata Amarillo, sólido, redondo, olor característico opaca

Tintura de yodo mancha se vuelve azul oscuro / negro

31. Coloque 2 a 3 gotas de tintura de yodo en cada uno de los materiales.


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32. ¿Cuál de los materiales hacen reaccionar químicamente con la tintura de yodo? Explique su razonamiento.

El cracker, papel de cuaderno, y la patata reaccionaron químicamente con la tintura de yodo. En cada uno de estos casos, se apareció un nuevo material negro / azul oscuro. Este fue un nuevo material porque ni la tintura de yodo ni ninguno de los materiales comenzaron con un color azul / negro oscuro.

33. ¿Cuál de los materiales no reaccionar químicamente con la tintura de yodo? Explique su razonamiento.

El cubo de azúcar y el queso no reaccionan químicamente con la tintura de yodo. Cuando la tintura de yodo fue colocado en el cubo de azúcar y el queso se mantuvo el mismo color claro, marrón que comenzó con. Aunque el azúcar se volvió marrón, se trataba de un cambio de color esperada porque cuando se mezcla un color marrón con un color blanco se espera un color marrón claro.


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Explícalo

En esta sección, usted revisará el vocabulario y los conceptos que has aprendido hasta ahora en esta actividad y que va a utilizar esta información para hacer predicciones acerca de otros aspectos de las reacciones químicas.

34. En su investigación sobre si es o no una reacción química se produce cuando se combinan dos materiales que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de analizar los resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.


Tabla 8: Vocabulario y definiciones

Propiedades (de un material)

Una descripción de lo que un material se parece como el color, la forma, la textura, el estado de la materia, el olfato y el gusto.

Reaccion quimica Cuando dos o más cosas se combinan y un nuevo material, con propiedades que son diferentes de las de los materiales originales, está formada.

Mezcla Dos o más materiales que están en la zona de juntas. Por ejemplo una ensalada es una mezcla de lechuga, tomates y zanahorias.

Cambio fisico Las cosas que se hacen a los materiales que causan algunas de sus propiedades para cambiar, pero que siguen siendo la misma sustancia química. Los cambios físicos incluyen mezcla, disolución, cambios de fase (punto de ebullición, congelación, condensación y evaporación), lagrimeo, corte, y más.

35. ¿Qué pistas sugieren que se ha producido una reacción química? Dar al menos dos ejemplos de las actividades que ha realizado.

Un nuevo material debe ser formado cuando se ha producido una reacción química. Este nuevo material debe tener propiedades que son diferentes de los materiales de partida. En la parte 1 de Vamos a Explorar, se formó un sólido blanco, cuando se mezclan dos líquidos claros. Esta formación inesperada de un sólido es una pista que se ha producido una reacción química. En la parte 2 de Vamos a Explorar, se produjo un cambio de color inesperado (tinte marrón del yodo se volvió azul oscuro / negro cuando se hace reaccionar con ciertos materiales).

36. Cuando dos materiales se combinan siempre ocurre una reacción química? Explica tu pensamiento.

Nº Cuando dos materiales se mezclan juntos a veces se produce una reacción química y se forma una nueva sustancia. Otras veces los dos materiales solo ocupan la misma área y se forma una mezcla.

37. ¿Todos los materiales responden de la misma forma cuando se mezclan con tintura de yodo?


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Nº Algunos materiales reaccionan químicamente con tintura de yodo y otros materiales no lo hacen.

38. ¿Acaso el agua alumbre y agua con azúcar responden de la misma manera cuando se mezclaron con amoníaco?

Nº Agua Alum reaccionó químicamente con amoníaco, pero el agua de azúcar solo forma una mezcla con amoníaco.

39. Cuando dos sustancias reaccionan químicamente, ¿te parece que hay un cambio de temperatura? Es la temperatura de la sustancia recién formado el mismo que los materiales de partida, más baja que los materiales de partida, o el mismo como los materiales de partida? Explica tu pensamiento.

Esta es una cuestión de predicción por lo que las respuestas pueden variar. La respuesta correcta es que las reacciones químicas a menudo implican un cambio en la energía, pero no siempre. La temperatura de los productos recién formados puede ser el mismo que, menor que, o mayor que los materiales de partida. Depende de los materiales que se hacen reaccionar. En general, un cambio en la energía puede sugerir que se está formando una nueva sustancia, pero esta idea tiene que ir acompañada de otra pieza de evidencia que indica que una nueva sustancia se ha formado.

Cuéntame más

En esta actividad, se determinará si las reacciones químicas implican cambio en la temperatura. Usted también practicar la identificación de indicios que indican que se ha producido una reacción química.

Lana de acero y Aire



42. Muestra un gráfico de la temperatura (° C) en el yeje x frente Tiempo (s) de la X eje x.

43. Etiquetar una, limpio vaso de 250 ml "aire" seco (en este experimento se le reaccionando lana de acero con el aire que está a tu alrededor inclusive en el interior del vaso).

44. Coloque la punta del sensor de temperatura de manera que cuelgue sobre 1 cm por encima del fondo del vaso de precipitados. Nota: Si es necesario, use un pedazo de cinta adhesiva para mantener el sensor de temperatura en el lugar.

45. Estire un pedazo de lana de acero (~ 2 g) de distancia por lo que hay un montón de espacios abiertos que se pueden ver a través.


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46. Observe la lana de acero y el aire y el registro de al menos tres propiedades de cada uno en la Tabla 9.

Tabla 9: Propiedades de aire, lana de acero, y la lana de aire + acero


Aire Claro, incoloro, inodoro, gas

Estropajo de acero Metálico, gris, brillante, sólido

Lana + aire Acero Marrón-naranja, sin brillo, oxidado, sólido

47. Etiquetar un segundo vaso de precipitados "vinagre". 250-ml

48. Vierta aproximadamente 75 ml de vinagre en el vaso de la etiqueta "vinagre".

49. Coloque la pieza de lana de acero estirado en el vinagre.

50. Deje que la lana de acero en remojo en el vinagre durante al menos 1 minuto. Utilice una barra agitadora para asegurarse de que toda la lana de acero es bajo el vinagre.

Nota: El vinagre se utiliza para limpiar la lana de acero mediante la eliminación de una cubierta protectora.

51. Comience la grabación de datos de la temperatura del aire dentro del vaso de precipitados.

52. Retire la lana de acero del vaso de vinagre y exprimir todo el vinagre.

53. Estire aparte la lana de acero y rápidamente, pero secar bien la lana de acero con toallas de papel.

54. Añadir la lana de acero a la parte inferior del vaso de precipitados con la etiqueta "aire" de modo que cubra la punta del sensor de temperatura.

55. Ajuste la escala de un gráfico de modo que usted puede ver los cambios que se producen.

56. Cuando la temperatura se estabiliza (después de 1 a 2 minutos) detener la grabación de datos.

57. Retire la lana de acero del vaso marcado "aire" y la puso al lado de una segunda pieza, sin uso de lana de acero. Anote sus observaciones de la lana de acero + aire en la Tabla 9 anterior.


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58. ¿Ocurrió una reacción química entre la lana de acero y el aire? ¿Cómo lo sabes?

Una nueva sustancia de color marrón-naranja se formó sobre la lana de acero. La formación de una nueva sustancia significa que se ha producido una reacción química. Un color marrón-naranja no era una de las propiedades originales de cualquiera de la lana de acero o el aire.

59. Dibuja una copia de su temperatura (° C) Tiempo (s) gráfica frente en los ejes indicados a continuación.

Cambio de temperatura como lana de acero reacciona con el aire

60. ¿Hubo un cambio de temperatura como la lana de aire y acero reaccionó? Si es así, se calor liberado por la reacción química o absorbida?

Sí, la temperatura aumentó. Esto significa que la reacción entre lana de acero y aire libera calor.

El vinagre y bicarbonato de sodio

61. Asegúrese de que su sistema de recopilación de datos es en pie y un gráfico de la temperatura (° C) vs. Tiempo (s) se muestra.

62. Asegúrese de que hay al menos 30 ml de vinagre todavía en el vaso de precipitados con la etiqueta "vinagre" (más está bien).

63. Coloque aproximadamente 2 g (¼ cucharadita) de bicarbonato de sodio en un vaso de precipitados limpio de 50 ml seco.

64. Observe el vinagre y el bicarbonato de sodio y registrar al menos tres propiedades de cada uno en la tabla 10.

Tabla 10: Propiedades de vinagre, bicarbonato de sodio y el vinagre + bicarbonato de sodio



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Vinagre Claro, sin color, olor fuerte, líquido

Bicarbonato de sodio Polvo blanco,, sólido, opaco

Vinagre + bicarbonato de sodio

Burbujas, líquido claro, burbujas espumosas

65. Colocar el sensor de temperatura en el vinagre de modo que la punta del sensor de temperatura está completamente debajo del vinagre.

Nota: Use un pedazo de cinta adhesiva para mantener el sensor de temperatura en el lugar.


67. Agregar el bicarbonato de sodio para el vinagre.

68. Cuando la temperatura se estabiliza (después de aproximadamente 1 a 2 minutos) detener la grabación de datos.

69. Anota tus observaciones de vinagre + bicarbonato de sodio en la Tabla 10 anterior.

70. ¿Ocurrió una reacción química entre el vinagre y bicarbonato de sodio? ¿Cómo lo sabes?

Si una reacción química se produjo debido a una nueva sustancia, se produce un gas. Ni vinagre ni bicarbonato de sodio se compone de los gases de modo que el gas era un material nuevo e inesperado.

71. Dibuja una copia de su temperatura (° C) Tiempo (s) gráfica frente para la reacción entre el vinagre y bicarbonato de sodio en el en los ejes indicados a continuación.

Cambio de temperatura como vinagre reacciona con bicarbonato de sodio


323

72. ¿Hubo un cambio de temperatura como el vinagre y bicarbonato de sodio reaccionó? Si es así, se libera calor o absorbido por la reacción química?

Sí, la temperatura disminuye. Esto significa que la reacción entre el vinagre y el bicarbonato de sodio absorbe calor de los alrededores haciendo el entorno más frío.


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Añádelo

Resuma lo que usted ha aprendido a través de esta actividad, respondiendo a las siguientes preguntas.

73. Cuando se combinan dos materiales, ¿cómo saber si se ha producido una reacción química?

Se ha producido una reacción química si se forma un nuevo material. Un nuevo material tendrá propiedades que son diferentes de los materiales originales.

74. Tabla 11 presenta una lista de observaciones un estudiante hizo al combinar dos materiales juntos. Ayude al estudiante a decidir si se ha producido o no una reacción química. Si se ha producido una reacción química de escritura "reacción química" en el espacio provisto. Si no es así, escriba "Mezcla" en el espacio provisto.

Tabla 11: Observaciones sugieren una reacción química o de la mezcla

Observaciones Reacción química o mezcla

Un gas forma cuando se mezclan dos líquidos claros. Reaccion quimica

Un líquido rojo claro se forma cuando un rojo combina sólidas con un líquido claro.

Mezcla

Se forma un sólido blanco cuando se combinaron dos líquidos claros.

Reaccion quimica

Un líquido de color púrpura se forma cuando se combinan un líquido rojo y un líquido azul.

Mezcla

Se observa un líquido claro después de un sólido de color blanco se añade a un líquido claro.

Mezcla

75. ¿Los cambios de temperatura se producen durante una reacción química? Explica tu pensamiento.

Una reacción química puede causar un cambio en la temperatura. A veces las reacciones químicas liberan energía (los nuevos materiales son más calientes) y reacciones a veces químicos absorben la energía (hacen que los nuevos materiales para ser más frío).

76. Enumere cuatro pistas que usted puede buscar para determinar si ha ocurrido o no una reacción química.

Un cambio inesperado color, la formación de un sólido cuando se mezclan dos líquidos, la formación de un gas, y un cambio en la temperatura.


325

Evaluación

Opciones múltiples


1. Para hacer té dulce se agrega azúcar al té. Este es un ejemplo de una

Ⓐ Reaccion quimica

Ⓑ Cambio fisico

Ⓒ Tanto un cambio físico y una reacción química

Ⓓ Ningún cambio se ha producido

2. Una reacción química será siempre

Ⓐ Calor Release (causar un aumento en la temperatura)

Ⓑ Formar un gas

Ⓒ Formar un nuevo material

Ⓓ Involucrar a un cambio de color

3. ¿Cuál de los siguientes cambios implica una reacción química?

Ⓐ Tirarse un documento en dos piezas

Ⓑ Mezclar la sal de mesa y agua

Ⓒ Con una toalla de papel para absorber el agua

Ⓓ Grabación de un registro

4. Cuando se mezclan dos materiales

Ⓐ Siempre ocurrir una reacción química

Ⓑ Un cambio físico siempre producirse

Ⓑ O bien puede ocurrir un cambio físico o una reacción química

Ⓓ Ni un cambio físico, ni una reacción química se producirán


Investigar otros tipos de cambios físicos, tales como cambios de fase y explorar la forma en que son similares y diferentes de las reacciones químicas.

Pida a los estudiantes a explorar la diferencia entre disolución (dos sustancias de mezcla) y la fusión (calor ganando un material).

Haga que los estudiantes repetir la reacción entre el agua alumbre y amoníaco y que ellos tomen la temperatura que se produce la reacción. Esto ayudará a los estudiantes a entender que no todos los cambios químicos implican reacciones químicas.


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Explora los cambios que intervienen durante la combustión (quema). Pida a los estudiantes una lista de los cambios que observan una vela, ya que se está quemando y luego haga que los estudiantes deciden si los cambios son reacciones químicas o cambios físicos.

Investigar cómo propiedades físicas de cada material individual en una mezcla pueden utilizarse para separar mezclas.


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Estación meteorológica 25. Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes saben que el clima es un sistema complejo que cambia en formas medibles y se puede controlar con instrumentos sencillos. A través de esta investigación, los estudiantes usan métodos de investigación para predecir, medir, evaluar y compartir los datos meteorológicos.



Diseñar y construir una estación meteorológica

Utilice un sensor meteorológico para medir la temperatura, punto de rocío, humedad y presión atmosférica durante un período de tiempo

Analizar gráficas de los datos del tiempo para ver si existe una correlación a las condiciones climáticas observables

Requisito Tiempo Preparación del maestro 2 horas o según sea necesario


Empieza 20 minutos (podría ser asignado para la tarea)



Cuéntame más 20 minutos cada día durante 5 días


Materiales

Para demostración del maestro: Ordenador con sitios web de tiempo a Internet, Cartel Nubes

marcada Mapas del Tiempo Sistema de retroproyección ordenador Cuchillo de uso Cable de extensión con conexión a tierra

Estación meteorológica

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Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recolección de datos móvil 3 metros estaca de madera Sensor Tiempo Martillo Cable de extensión del sensor Cinta adhesiva memoria USB Cinta adhesiva Tiempo Diario1 Bañera de utilidad de plástico Blanco recipiente de leche de plástico con tapa,

1,89 litros Bloque

(½ galón) String, 1 metro Tarjeta Índice corta a 2 cm x 6 cm 1Consulte la sección Preparación para la impresión del Diario El Tiempo.


Empieza

Lluvia de ideas la forma en que podríamos controlar el tiempo y lo que tendríamos que hacer una predicción meteorológica.

Vamos a Explorar

Construir una estación meteorológica. Ponga la estación meteorológica exterior y recopilar brevemente datos. Registre la información sobre las condiciones reales observados.

Explícalo

Mira a los datos de las cuatro variables meteorológicas y explicar cómo cada variable influye en el clima.

Definir los términos de vocabulario: temperatura, punto de rocío, humedad relativa y la presión barométrica.

Cuéntame más

Ponga la estación al exterior durante cinco días y reunir nuevos datos. Analizar las gráficas para encontrar patrones y sacar conclusiones acerca de cómo cada uno de los

cuatro factores influye en el clima se observó durante el mismo período de tiempo.

Añádelo

Utilice los patrones para hacer algunas declaraciones generalizadas sobre cómo se forma climáticas y cambios. Hacer un pronóstico.


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Cortar estas rendijas. Corte la parte inferior

La seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de clase al aire libre:

Alargadores eléctricos deben estar conectados a tierra y certificados para su uso al aire libre.

No permita que el sistema de recogida de datos que se moje en aspersores o lluvia.


Sitios de clima Bookmark en Internet o se reúnen informes de tiempo en los periódicos.

Si usted tiene un sistema de proyección de aula, se preparan para mostrar la pantalla del ordenador en el sistema de proyección.

Imprima copias de la hoja Tiempo Diario para sus estudiantes. Hacer tantas copias como usted necesita para el número de estudiantes de días estará viendo el clima.

Una pantalla de Stevenson es construido por los estudiantes para proteger los sensores de la luz solar directa y de la lluvia al tiempo que permite la circulación del aire libre. Usted puede decidir preparar los contenedores de antemano. Si es así, los estudiantes directos para saltar ciertos pasos a medida que avanzan a través de la práctica de laboratorio. Esto es lo que necesita saber, si se prepara el contenedor o sus estudiantes lo hace:

El recipiente de la leche debe ser de color blanco para minimizar los efectos de la radiación solar. Una estación de color se puede calentar más que el ambiente circundante, dando lecturas de temperatura inflados. Guarde la tapa para cada contenedor. Las rejillas de ventilación en la pantalla están diseñados para permitir el buen flujo de aire a través de la pantalla, pero evitar la precipitación de caer en el recipiente. Los estudiantes pueden usar las tijeras para cortar esto, pero tendrán que darles un agujero de salida con un cuchillo. Dibuja los listones en los laterales del contenedor con una pluma de tinta permanente, o proporcionar a sus estudiantes con una plantilla o las mediciones. Hacer cada listón tan ancha como cada lado y cerca de 2 a 3 cm de alto. Ver diagrama. Diga a los estudiantes de no cortar el ventilar por completo; sólo el fondo y los lados de la rejilla de ventilación se corta.

Monte el mensaje: La estación meteorológica está montado en un poste a una altura de 1 m 2 m sobre el nivel del suelo y 10 veces más lejos de cualquier objeto, árbol o una pared de lo que es alta (en otras palabras, a la intemperie. ) Determinar el número de puestos que se necesitan; más de una estación meteorológica podría ser colocado en el mismo puesto, siempre que no interfieran unos con otros. Ajuste el mensaje con suficiente profundidad en el suelo para mantener la estación meteorológica, incluso en condiciones de viento. Es posible que sea necesario a poca distancia a cable de extensión a una fuente de alimentación.

Los datos pueden ser reunidos en una variedad de maneras. Debido a que el sistema de recogida de datos (DCS) puede quedarse sin vida de la batería o conseguir "empantanado" con demasiados datos, siga uno de los siguientes consejos:


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Ajuste el DCS para recopilar datos una vez por cada media hora, pero dejar de recolección de datos después de 24 horas y comenzar una nueva carrera. Haga esto cada día hasta que los cinco días se han completado. Los ensayos separados ahorrará memoria. Esta es la forma en que la actividad se desarrolla para el estudiante, pero se puede cambiar de acuerdo a sus necesidades particulares.

Utilice dos sistemas de recolección de datos por separado y alternarlos diaria, la recarga de la no utilizada, mientras que los otros datos recopilados.

Utilice una alimentación por batería DCS que esté completamente cargada. Si la energía de la batería es fuerte, el dispositivo puede recopilar datos en una o dos horas intervalos de cinco días sin parar.

Utilice una alimentación por batería DCS pero configurarlo para recoger datos manualmente. Enviar estudiantes fuera de la estación en momentos predeterminados para recopilar datos.

Enchufe el DCS con un cable de extensión y ejecutarlo de forma continua, la selección para recopilar los datos una vez cada hora. No se quedará sin energía, pero el dispositivo todavía puede tener un límite para la cantidad de datos que puede almacenar por corrida.

Todas las variables se pueden montar en una tabla, o cada variable se pueden mostrar en un gráfico. También puede utilizar tanto en una mesa y gráficos.

Fondo

Vivimos en un océano de aire que rodea nuestro planeta y está en constante movimiento debido a su calentamiento desigual y la rotación del planeta. Nuestra atmósfera consiste en gas nitrógeno 78%, gas oxígeno 21%, 1% de una mezcla de otros gases y vapor de agua. Suspendido en el aire son las partículas sólidas de polvo, residuos de la combustión de combustibles fósiles, el humo de la quema y los incendios forestales, y la ceniza de vulcanismo. Para las personas, las partes más importantes de la atmósfera son el contenido de oxígeno y el vapor de agua, lo que hace que la vida en este planeta sea posible.

Formación de la nube

Aire recoge la humedad de la superficie de la Tierra: océanos, lagos, ríos y otras fuentes de humedad. El aire más cálido, llevando este vapor de agua, va a altitudes más altas, donde se enfría. El aire frío no puede contener tanto vapor de agua como el aire caliente, por lo que el vapor de agua se exprime en el aire.

El agua puede condensarse en el aire sobre las partículas de polvo para formar una nube. Los diversos tipos de nubes proceden de las variaciones en la temperatura del aire, la forma en que el aire se mueve, la altitud del aire, y contenido de humedad. Por ejemplo, una nube stratus, que es largo y delgado, a menudo se forma cuando una capa de aire caliente entra en contacto con una capa de aire fresco, creando una nube capas similares. Nubes de cúmulo, que aparecen más como algodón-bolas, se forman cuando un volumen de aire húmedo se mueve hacia arriba y se enfría, creando un aspecto más ondulante. Cirrus nubes se forman solamente en las mayores altitudes, donde las gotas de agua se congelan y forman cristales de hielo.

Causas de movimiento de aire

La dirección de los vientos de gran altitud se puede observar al ver el movimiento de las nubes. En términos generales, el clima se mueve de oeste a este en los Estados Unidos. Este es el


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producto de dos fenómenos: calentamiento diferencial de la superficie de la Tierra, y el efecto Coriolis.

El ecuador es cálido y los polos son más frías porque el sol es más directamente sobre la cabeza en el ecuador de lo que es en los polos. Como resultado, la superficie de la Tierra se calienta en el ecuador que en los polos, y se irradia más calor en el aire, que se calienta y se mantiene caliente. El aire caliente tiene una gran cantidad de energía, y se expande, haciéndose menos denso que el aire más fresco por encima de ella. Las aire caliente sube y el aire frío se ve arrastrado hacia el espacio que deja atrás. El resultado de esto es que hay una circulación de aire que va hacia el ecuador, y moviéndose hacia el exterior hacia los polos, la refrigeración y finalmente se hunde hacia abajo, y en movimiento de nuevo hacia el ecuador. Esto se conoce como una corriente de convección.

El segundo fenómeno se llama el Efecto Coriolis. La velocidad de rotación de la Tierra es esencialmente cero en los polos, como es el aire por encima de los polos. El ecuador se mueve muy rápido, como es el aire por encima del ecuador. Usted puede imaginar un tiovivo. En el borde exterior (ecuador), va muy rápido. Cerca del centro (polo o eje), se mueve más lentamente. Cuando se combinan estos dos fenómenos, tiene aire caliente que sube en el ecuador y se mueve hacia los polos. Este aire tiene un montón de oeste a este la velocidad a medida que sube arriba, y mientras se mueve hacia los polos, que va más rápido que la superficie de la Tierra a continuación. Esto crea un viento de altitud alta (jet stream) que va de oeste a este.

Los factores que influyen en el clima

La temperatura

Saber por qué el aire se desplaza alrededor no explica por qué tenemos diferentes tipos de clima. Por eso, tenemos que considerar lo que influye en los cambios en el aire. El primer factor es la temperatura. El calentamiento diferencial provoca grandes masas de aire para tener una temperatura definida. Las masas de aire son conocidos como masas de aire caliente o frío.

Vapor de Agua y Humedad

El segundo factor es la cantidad de vapor de agua en el aire en cualquier altura o temperatura dada. Esto se conoce como la humedad. El aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío, porque no hay más espacio para las moléculas de agua para encajar en el aire. La humedad relativa es la cantidad de vapor de agua en el aire frente a la posible cantidad total de vapor de agua que el mismo aire pudo contener a esa temperatura. La humedad relativa se informó como un porcentaje. Si el aire está a una humedad relativa del 100%, el aire a esa temperatura está completamente saturado y es la celebración de la mayor cantidad de vapor de agua, ya que posiblemente puede contener. Cuanto más cerca de la humedad relativa es de ser saturado, lo más probable es a la lluvia.

Punto de rocío

El tercer factor es otra manera de ver a temperatura llamada punto de rocío. La temperatura del punto de rocío es la temperatura a la que una masa de aire tendría que enfriar con el fin de alcanzar la saturación. Piense en una esponja de la celebración de una cantidad de agua. Apriete suavemente la esponja, lo que ocupan menos espacio, y el agua saldrá de la esponja. Lo mismo es cierto para una masa de aire. Si se enfría, las moléculas de aire se mueven más cerca, y apretar las moléculas de agua fuera de él. Cuando el aire se enfría hasta su punto de rocío, el vapor de agua se condensa en cualquier cercana sólido. Es por eso que el suelo, su coche, su saco de dormir puede quedar cubierto de rocío durante las horas nocturnas más frías.


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Presion de aire

El cuarto factor relacionado con el tiempo es la presión del aire. Cuando más pilas de aire en un lugar, que pesa más. Esto es de alta presión. Si hay más aire presionando hacia abajo en la Tierra en un lugar determinado, servirá para exprimir el vapor de agua en el aire, o al menos evitar que el vapor de agua se acumule en el aire. Lo contrario es cierto para baja presión. Baja presión significa que hay menos aire en un lugar determinado, por lo que el aire puede expandirse y potencialmente contener más vapor de agua. Debido a que más vapor de agua puede conducir a una mayor cobertura de nubes, sistemas de baja presión se asocian con nublados, incluso los días de lluvia y sistemas de alta presión están asociados con días claros y justos.


¿Cómo podemos recopilar y utilizar los datos del tiempo para hacer un pronóstico del tiempo?

Una computadora con acceso a Internet y la capacidad de proyectar la pantalla para toda la clase para ver es necesario para esta parte de la práctica de laboratorio. (Alternativamente, puede utilizar los informes de tiempo en los periódicos.)

Sitios de clima Bookmark que muestran un mapa del país y las imágenes de radar Doppler. También marcar varios sitios que muestran los informes del tiempo para las ciudades individuales. Pregunte a los estudiantes la siguiente serie de preguntas que pueden ayudar a centrar el debate en las características climáticas.

1. Al examinar las imágenes de radar Doppler, lo que hace el mapa revela?

El mapa muestra los grupos de sistemas de tiempo nublado en todo el país.

2. ¿Cuál es el radar "ver"?

El radar está "viendo" nubes. Las ondas de radio están rebotando fuera de las moléculas de agua.

3. Lo que está ocurriendo en las áreas donde no se vea ningún nubes?

En estas zonas no hay nubes, por lo que no hay nada para las ondas de radio para rebotan excepto el suelo.

4. ¿Qué significan los diferentes colores en una imagen de Doppler?

Los distintos colores representan más o menos densas nubes. Cuanto más densa de la nube, más agua que está llevando a cabo.

5. ¿Qué se puede decir NO desde una imagen de Doppler?

La imagen no le dice la temperatura de la masa de aire, ni la presión atmosférica.

6. Mirando el informe del tiempo en nuestra ciudad, lo que las condiciones del tiempo están siendo reportado?

El informe del tiempo consiste en la temperatura, humedad relativa, punto de rocío, la dirección y velocidad del viento, nubosidad, precipitación y presión atmosférica. También puede dar la cantidad y el tipo de partículas en el aire, como el polen, e informar sobre la salubridad general del aire para los que sufren de asma.


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7. ¿Cómo crees que se están midiendo estas condiciones?

Debe haber sensores externos en lugares determinados. Los sensores incluyen un termómetro, barómetro (por presión), higrómetro (por humedad) y otros dispositivos especializados para el análisis de las partículas.

Revisar la base tipos de nubes, estratos, cúmulos y cirros. Es posible que desee tener un cartel en la nube para colgar en su salón de clases si sus alumnos no han aprendido acerca de los tipos de nubes en un grado anterior.

1. Es la mejor manera de decirle a una nube stratus de un cúmulo?

Una nube estrato cubre la mayor parte o todo el cielo. Un cúmulo es más compacto y se parece a las nubes hinchadas ilustradas en los libros de cuentos.

2. ¿Cuál es la mejor manera de identificar una nube cirros?

Los cirros parecen ralo, delgado y rayado, y son extremadamente alto en el cielo.

3. Qué nubes es probable que traiga la precipitación?

Ambos estrato y nubes cúmulos pueden traer precipitación si se cargan con suficiente agua.

Enseñe a sus estudiantes una estrategia para estimar la cantidad de cielo que está cubierto de nubes. La estrategia habitual es utilizar un gráfico circular. El color en el círculo en proporción a la cantidad de cobertura del cielo.

1. ¿Cómo sería un símbolo de la cobertura de la mirada del cielo como de un cielo que estaba medio cubierto de nubes? Un cuarto cubierto de nubes? La mitad cubierto de nubes? Todo cubierto de nubes?

Pregunta Conducir

¿Cómo podemos recopilar y utilizar los datos del tiempo para hacer un pronóstico del tiempo?

Variables


La única variable vamos a controlar es la cantidad de tiempo que corremos el experimento.


Las variables que cambiarán con el tiempo, y dependiendo de la ubicación, se encuentran la temperatura, humedad relativa, punto de rocío, y la presión barométrica.


Las variables que guardaré de cambiar son la altura de la estación meteorológica de la tierra y la posición del sensor dentro de la estación meteorológica.


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Actividad con Clave de Respuestas y Consejos del maestro

Empieza

Consejo de Enseñanza: Esta sección podría ser asignado para hacer la tarea después de haber hecho la Pre-Actividad Discusión y antes de que los estudiantes comienzan Vamos a explorar.

En estas actividades, que se basará y utilizar una estación meteorológica para medir la temperatura, la humedad relativa y la presión barométrica en el 5 a 10 días. Además se quiere condiciones climáticas revista durante el mismo tiempo.


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1. ¿Por qué se estudia el clima?

Los estudiantes dicen que estudiamos el clima por lo que podemos predecir qué tiempo va a hacer en los próximos días. Queremos saber si el tiempo afectará a nuestros planes.

2. ¿Qué otro nombre le damos una predicción del tiempo?

Predicciones meteorológicas también se llaman las previsiones meteorológicas.

3. Los meteorólogos estudian el clima mediante el registro y análisis de datos. El término "clima" se refiere a las condiciones atmosféricas que nos rodean en un momento dado. Haga una lista de los diferentes tipos de condiciones atmosféricas que afectan el clima. Recuerde que un día claro es el tiempo, también. De hecho, la mayoría de los meteorólogos llamarían días claros el mejor tipo de clima!

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir la temperatura, la humedad, la presencia de nubes, precipitación y velocidad del viento como ejemplos de condiciones atmosféricas que afectan el clima. Ellos pueden necesitar ayuda para recordar que también se estudian la presión del aire o el aire de contaminantes, como es la dirección que el viento sopla desde.

4. Basado en su lista de las condiciones atmosféricas, qué tipos de medidas que sería mejor para nosotros medir?

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir la medición de la velocidad de la temperatura, humedad, punto de rocío, presión barométrica y el viento.

5. Aquí hay una foto de una estación meteorológica llamado una pantalla Stevenson. ¿Cómo crees que se está utilizando para medir características de clima?

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes pueden sugerir que los sensores están dentro del área. Las rejillas en los lados de la caja permiten que el aire circule en el interior donde se encuentran los sensores, pero los sensores están protegidos de la lluvia y el sol.

6. Lo que en la imagen nos da pistas sobre cómo colocar una estación meteorológica?

La estación meteorológica tiene que estar a la intemperie, lejos de edificios y árboles. Tiene que ser levantado de la tierra. Los instrumentos deben ser protegidos de la intemperie, pero todavía capaz de medirlo. Puede tener una célula solar por el poder.

7. Enumerar las mediciones climáticas que le gustaría reunir con el fin de hacer una predicción sobre el tiempo.

Los estudiantes enumerarán temperatura, humedad, punto de rocío, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica.

8. Aparte de las medidas, ¿qué otros factores se puede observar para hacernos saber lo más posible sobre el tiempo?

Los estudiantes nombrar nubes, cantidad de cobertura del cielo, y el tipo y la cantidad de precipitación.

Fuente: Wikimedia Commons


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Vamos a Explorar

9. Examine el equipo que está disponible para que usted mida datos meteorológicos. Utilice la tabla a la lista del equipo que va a utilizar, y explicar lo que cada parte es para.

Equipo para la medición de datos Tiempo

Propósito

Sensor Tiempo Medidas de temperatura, humedad relativa, presión atmosférica, y el punto de rocío

Cable de extensión Se sujeta el sensor al sistema de recogida de datos

Sistema de recogida de datos Registra todos los datos del tiempo en tabla o gráfica

Cable de extensión Proporciona energía al sistema de recogida de datos

10. Disponible para su uso es un recipiente de plástico de leche y bañera de utilidad de plástico. Describa cómo va a utilizar estos materiales para albergar adecuadamente el sistema sensor de tiempo y la recolección de datos (DCS).

Consejo de Enseñanza: Hacer esta actividad consulta más abierto, permitiendo a los estudiantes a diseñar creativamente su propia estación y recojan sus propios materiales. Esto prolongará la longitud del laboratorio de un día o dos.

Los estudiantes deben describir cómo van a quitar la parte inferior del recipiente de la leche y cortar aberturas en los lados para la aireación. El sensor meteorológico será suspendido en el interior del recipiente de la leche y la parte superior de forma segura cubierto para evitar fugas. El DCS se colocará en un ladrillo o bloque por lo que depende de la tierra, y se cubre con la bañera de utilidad de plástico. Más ladrillos podrían ser colocados en la bañera volcado para evitar que se vuele. Los diseños pueden variar, siempre y cuando todo el equipo está protegido.

11. Obtener una blanca recipiente de leche de plástico y tapa de su maestro. Retire la parte inferior con las tijeras.

Nota: Esto le permitirá colocar el sensor en el interior, y proporcionará una ventilación extra.

12. Utilice un 3 cm x 6 cm corte plantilla a partir de una tarjeta de índice para trazar dos obturadores en cada lado del recipiente.


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13. Pídele a tu profesor para conseguir cada uno de ventilación se dirigió a usted por la perforación de un pequeño agujero en una esquina de las rejillas de ventilación que dibujó. A continuación, puede cortar las rejillas de ventilación con sus tijeras.

Nota: No corte la parte superior de la rejilla de ventilación! Cortar los lados y el fondo sólo para que una aleta se puede levantar para ventilar su estación meteorológica. Cortar dos rejillas de ventilación en todos los lados del recipiente. (Vea el diagrama A.)

14. Pegue un pedazo de cuerda con seguridad a ambos lados de la parte inferior del sensor meteorológico.

15. Conecte el cable de extensión del sensor en la parte inferior del sensor meteorológico.

16. Sostenga el sensor meteorológico por la cadena y permita que el cable de caer abajo de la parte posterior del sensor. Pegue a la parte posterior del sensor.

Nota: En este punto, el extremo ranurado del sensor debe estar colgando hacia abajo. (Vea el diagrama B anterior.)

17. Dibujar la cadena a través de la abertura en la parte superior del recipiente y asegurar la cadena en su lugar con la tapa.

A. B.


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Nota: Suspender el sensor de tiempo dentro del contenedor de tal manera que no toque los lados del recipiente y está completamente cerrado el interior del contenedor, no cuelga hacia fuera.

18. Compare su estación meteorológica a la pantalla de Stevenson profesional se muestra al inicio de la actividad. ¿Cómo el diseño de su estación meteorológica beneficiar a su experimento?

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes deben decir que su estación meteorológica debe proteger el sensor meteorológico de la lluvia u otras precipitaciones, al tiempo que permite que el aire circule dentro de la pantalla.


20. Conecte el cable de extensión del sensor a su sistema de recopilación de datos.

21. Temperatura Display, humedad relativa, punto de rocío y la presión barométrica en una tabla.

22. Cambiar la frecuencia de muestreo de una vez cada 15 segundos.

23. Tome sus DCS móviles y Estación Meteorológica afuera, lejos de edificios. Lleve una copia de su diario tiempo y un lápiz con usted.

Consejo de Enseñanza: Utilice la hoja de una página al final de esta actividad titulada "Tiempo Diario" tanto para la sesión de entrenamientos y la recogida de datos durante la semana.

24. Iniciar la grabación de datos. Después de 2 minutos, detenga la grabación de datos.

25. Observe si hay nubes, la cantidad del cielo está cubierto de nubes, si hay viento y en qué dirección se está viniendo, y si hay alguna precipitación. Registre estas cosas en su diario del clima.


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Explícalo

26. Regreso a su salón de clases y examinar los datos para ver cómo la temperatura y la humedad apoyan su experiencia de lo que el clima se está haciendo actualmente en su área.

a. ¿La temperatura se siente como si se tratara de lo que mide el sensor?

Con suerte, los estudiantes tendrán alguna experiencia con la estimación de la temperatura diaria. Esta es una oportunidad para comparar la escala Celsius con la escala Fahrenheit.

b. ¿Fue nublado? Si es así, fue la alta humedad relativa?

Si está nublado, los estudiantes ven que la humedad relativa será bastante alto. Si está claro, la humedad relativa será menor.

c. Si parece que va a llover, la temperatura fue muy cerca del punto de rocío con una humedad alta?

La temperatura del aire debe estar cerca del punto de rocío.

d. Si el cielo está libre de nubes, es la presión barométrica alta?

Si el cielo está despejado, la presión barométrica debe estar aumentando. Incluso ligeros cambios son significativos.

27. ¿Cómo la temperatura afecta el clima?

El calentamiento se levanta el aire y la humedad lleva hasta las alturas donde la temperatura del aire es más fresco. El aire caliente se enfría y forma nubes.

28. ¿Cómo humedad relativa afecta el clima?

Cuanto mayor sea la humedad relativa, más saturado es el aire con vapor de agua. Esto hace posible que se formen nubes y precipitación sucedan.

29. ¿De qué manera el punto de rocío afecta el clima?

Cuando la temperatura y el punto de rocío son iguales, el agua se condense de las nubes, desciende en forma de precipitación o la forma en la tierra como el rocío.

30. ¿Cómo afecta la presión barométrica del tiempo?

Cuando la presión está aumentando, cielos generalmente clara. Cuando la presión está cayendo, cielos generalmente nube arriba.

31. En su investigación de tiempo que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de analizar los resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.




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La temperatura Una medida de la cantidad de calor presente en el aire en comparación con una escala estándar

punto de rocío La temperatura del aire en el cual el agua se condensará y formará rocío. La temperatura de saturación.

Humedad relativa Una comparación de la cantidad de agua en el aire en comparación con la cantidad total de agua que el aire a esa temperatura podría sostener.

Presión barométrica La presión del aire en un área determinada que está relacionado con el peso de la masa de aire

Cuéntame más

En esta parte de la actividad, va a configurar su sistema de recolección de datos móvil fuera y prepararse para tomar los datos del tiempo para 5 días.


33. Conecte el cable de extensión del sensor a su sistema de recopilación de datos.

34. Temperatura Display, humedad relativa, punto de rocío y la presión barométrica en una tabla.

35. Si tu profesor lo recomienda, mostrar cada variable en un gráfico.

36. Cambiar la frecuencia de muestreo de una vez cada 30 minutos.

37. Antes de salir a la calle, considere cómo va a colocar sus DCS para que quede protegido de cualquier agua (incluyendo rociadores). ¿Cómo va a protegerlo?

Los estudiantes deben pensar en una manera de recaudar los DCS de la tierra y mantenerla seca. La bañera de utilidad en la lista de materiales es un elemento que puede ser objeto de un uso, sino que también puede querer un bloque de hormigón, una silla, escalera de mano, u otros materiales. Revise su plan y los materiales antes de partir sus DCS.

38. Ahora está listo para configurar su estación meteorológica! Tome todos sus materiales a su puesto (siga las instrucciones de su profesor para la selección de la ubicación). Tape el recipiente de la leche con el sensor para el cargo, como se muestra en la imagen. Montar sus DCS en un sistema a prueba de agua de su propio diseño.

39. Iniciar la grabación de datos.


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40. En el Día 2, vuelva a su DCS y detener la grabación de datos.

41. Registre los tipos de nubes, la dirección del viento, cantidad de la cobertura del cielo, y de precipitación (si existe) en su Diario El Tiempo.

42. Guarde su experimento y el nombre de Día 1 Datos Tiempo.

43. Registre los tipos de nubes, la dirección del viento, cantidad de la cobertura del cielo, y de precipitación (si existe) en su Diario El Tiempo.

44. Siga la dirección de su maestro si usted quiere ver los datos de ayer.

Consejo de Enseñanza: En este punto, los estudiantes pueden traer sus DCS en el aula y examinar sus datos antes de devolverla a la estación meteorológica y comenzar una nueva serie de datos para las próximas 24 horas.

45. Iniciar un nuevo experimento repitiendo el procedimiento establecido desde el día anterior.

46. Grabar una nueva serie de datos sin cambiar cualquiera de los ajustes. Va a repetir este proceso para el resto de la semana.

Añádelo

47. En la tabla a continuación, un resumen de sus observaciones y sus datos.

Nota: Si no observa cualquiera de las siguientes condiciones, escriba N / A (no aplicable).

Clima

Condición

Día 1 Dia 2 Día 3 Día 4 Día 5

Tipos de nubes Stratus Stratus Niebla Stratus Stratus

Cielo Cubierta 100% 50% 100% 100% 75%

Eólico 1 mph (0,447 m / s)

6,9 mph (3,08 m / s)

0 0 10,4 mph (4,64 m / s)

Precipitación 0 0 0 0 0


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La temperatura 28 oF (-2,2 oC) 33 oF (5,5 oC) 30 oF (-1,1 oC) 32o F (0 oC) 30 oF (-1,1C)

Punto de rocío 25 oF (-3,9 oC) 29 oF (-1,7 oC) 29 oF (-1,7 oC) 28 oF (-2,2 oC) 18 oF (-7,8 oC)

Humedad relativa

88% 82% 96% 85% 61%

Presión barométrica

30.23 pulg. (102,7 kPa)

30.21 pulg. (102,3 kPa)

30,1 pulg. (101,9 kPa)

30.01 pulg. (101,6 kPa)

30.17 pulg. (102,6 kPa)


343

48. A continuación se presentan cuatro gráficos en blanco. Dibuje la tendencia de la temperatura, punto de rocío, humedad relativa y la presión barométrica en el período de cinco días.

49. ¿Qué pasó con la presión barométrica medida que la temperatura ha cambiado?

Los estudiantes se darán cuenta que a medida que las temperaturas aumentaron aumentó la presión.

Consejo de Enseñanza: Refine estas preguntas para ajustarse al tiempo de su clase con experiencia.

50. ¿Cuál era la relación entre la temperatura y la cubierta del cielo (nubosidad)?

Las respuestas pueden variar, pero las temperaturas de refrigeración están asociados con un aumento de la cubierta del cielo.

51. ¿Cuál era la relación entre la humedad relativa y la presencia de nubes?

Las respuestas pueden variar, pero el aumento de la humedad está asociado con nubosidad.

52. ¿Cuál era la relación entre la cantidad de nubes y cualquier cambio en la presión barométrica?

Las respuestas pueden variar, pero el aumento de la presión barométrica está asociada con los cielos de compensación.

53. Si llovía durante su estudio, ¿qué pasó con la temperatura?

Temperaturas de refrigeración están asociados con la precipitación. Estudiantes observarían que llovió durante este período. El punto de rocío fue superior a la temperatura, y la humedad era del 100%.


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54. Ahora que ha grabado y analizado los datos del tiempo para un período de tiempo, se puede utilizar esos datos para hacer un pronóstico para el tiempo de mañana? Piense en la tendencia de la presión atmosférica, la temperatura, y la cubierta de nubes. ¿Qué pasaría si la presión está cayendo y las nubes están aumentando? ¿Qué podría pasar si la presión está aumentando y las nubes se están reduciendo?

Respuestas de los estudiantes variarán. Si la presión está cayendo y las nubes están aumentando, el tiempo podría convertir a la lluvia. Si la presión está aumentando y las nubes se están reduciendo, usted podría estar en un buen día. Si las tendencias en sus datos no han variado mucho, pueden predecir el clima de mañana será el mismo que el tiempo de hoy.

Evaluación

Opciones múltiples


1. A lo largo de un ciclo de 24 horas, el mayor cambio en la temperatura se debe a

Ⓐ Aumento de la nubosidad

Ⓑ Una caída en la presión barométrica

Ⓒ Las condiciones del viento

Ⓓ El ciclo día / noche de la Tierra

2. Las nubes se secarán y desaparecerán si

Ⓐ Aumenta la presión

Ⓑ Las temperaturas caen

Ⓒ La humedad relativa se mantiene igual

Ⓓ Temperatura coincide con el punto de rocío

3. Vientos en nuestra área tienden a soplar desde las (Las respuestas pueden variar)

Ⓐ Norte

Ⓑ Meridional

Ⓒ Oriente

Ⓓ West (respuestas variarán)

4. En general, si las temperaturas caen, la nubosidad será _________ y la humedad lo hará ____.

Ⓐ Disminución, la disminución

Ⓑ Disminuir incrementar

Ⓒ Aumentar Disminuir

Ⓓ Aumentar, el aumento


345

5. Si va a la lluvia, la humedad tiene que estar en ____________ y la temperatura va a coincidir con el ___________.

Ⓐ 75%, la humedad

Ⓑ 80%, punto de rocío

Ⓒ 100%, punto de rocío

Ⓓ 100%, la presión barométrica


La mejor manera de extender esta investigación, en particular para seguir desarrollando las relaciones entre la temperatura, la humedad relativa y lo que el cielo parece, es llevar a cabo un estudio a largo plazo del clima durante un período de semanas o incluso meses. Para esa tarea, tendrá que construir una estación meteorológica más permanente en su escuela.

Un gráfico de la temperatura durante muchos meses revela un cambio en los datos de baja temperatura y alta temperatura, que es interesante en comparación con el cambio en las estaciones.

Considere la posibilidad de compartir y comparar sus datos con otra clase en otra ciudad, en particular uno que se encuentra en otra zona climática.

Una vez que los estudiantes se sienten cómodos con la lectura de las tendencias y la interpretación de las condiciones, anime predicciones meteorológicas. Comparar las predicciones para capear las predicciones de los canales, y mantener un registro de su clase de precisión en comparación con exactitud los medios de comunicación.


347

26. Rocío y Frost Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

En esta investigación, los estudiantes utilizan modelos para descubrir y simular las condiciones climáticas responsables de la formación de rocío y escarcha.



Crear rocío y escarcha en el exterior de un vaso de precipitados y medir sus temperaturas

Duplicar condiciones de rocío y la formación de escarcha en el interior de un terrario y medir el punto de rocío

Requisito Tiempo Preparación del maestro Variará en función de los materiales a la mano

Pre-Actividad Discusión 20-30 minutos

Empieza 30 minutos


Explícalo 15-20 minutos (podría ser asignado para la tarea)



Materiales

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos Hielo picado, 180 ml Sensor de temperatura de respuesta rápido Agua, destilada, 125 ml2 Sensor Tiempo Sal, 20 ml Vaso, 250 ml 1 Banda elástica Revolviendo palo o cuchara Cinta 1Cualquier frasco de vidrio o taza de plástico de ese tamaño va a hacer. 2El agua destilada no es clorada y tiene pocas o ninguna las sales que podrían afectar los resultados.

Rocío y Frost

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Para cada terrario botella de refresco: Sistema de recogida de datos Pequeñas plantas de la misma variedad, 3 El sensor de temperatura Molde de tarta o pequeño cubo Tierra para macetas, 500 ml Agua, caliente, 100 ml Grava, vermiculita o perlita, 200 ml El hielo seco, a una cuadra, disuelta2 Un tazón grande para mezclar el suelo Tenazas para manejar el hielo seco Botella de soda, clara, limpia, 2-L, con un

agujero perforado en la tapa1 Bolsa de plástico, el galón de tamaño, con cierre

hermético, con agujeros en la bolsa 1 Perforar o golpear un agujero en la parte superior de la tapa de la botella de soda de antemano por el sensor de temperatura al pasar a través. Vea la sección Preparación. 2 Los estudiantes no deben manejar el hielo seco. Profesor debe utilizar pinzas. Consulte la sección Seguridad para obtener más información.


Empieza

Tomar la temperatura del aire y el vaso de precipitados. Explora la temperatura del vaso de agua helada cuando está dentro de las formas de vasos y de rocío en

el exterior del vaso.

Vamos a Explorar

Añadir sal al agua de hielo y controlar la temperatura de la parte exterior del vaso de precipitados hasta que se forma escarcha.

Explícalo

Interpretar y explicar las similitudes y diferencias en la formación de rocío y escarcha. Defina los siguientes términos: condensación, rocío, punto de rocío, la evaporación, la helada,

temperatura, humedad, humedad relativa y precipitación.

Cuéntame más

Preparar la botella terrario de sodio y controlar la temperatura del suelo hasta que se forme rocío. Coloque el terrario en un "nido" de hielo seco y monitorizar la temperatura del suelo hasta que se forma

escarcha.

Añádelo

Relacionar la formación de rocío y escarcha en el interior del terrario a la actividad vaso. Sacar conclusiones.


Siempre use guantes o pinzas para la manipulación de hielo seco. Nunca coloque hielo seco en un recipiente hermético o bolsa de plástico sellada y sin agujeros de aire. El recipiente estallará.


349

No coloque hielo seco en la botella de soda cerrada.


Construcción Terrario

1. Para la sección más Tell Me, es posible que desee configurar el terrario con antelación para que las plantas tienen la oportunidad de establecerse. Sin embargo, esto no es necesario para hacer el experimento.

2. Si cada grupo de estudiantes se reunía su propio terrario, se reúnen las botellas de refresco de antemano, limpiarlos y quitar las etiquetas. Agujeros Pound o perforación de las tapas para el sensor de temperatura al pasar a través. Utilice un clavo y un martillo para hacer los agujeros de antemano por sus alumnos o utilizar un taladro eléctrico.

3. Además, usted tendrá que conseguir un piso de pequeñas plantas, una bolsa de tierra para macetas y una bolsa de enmienda del suelo, como la vermiculita o perlita, grava o arena. Mantenga un galón de agua destilada a la mano para regar las plantas.

Mantenga hielo en el congelador o hielera hasta justo antes de su uso. Para la segunda parte del experimento, obtenga el hielo seco en el día lo va a usar. Para romper en trozos, colocar el bloque en una bolsa de papel, coloque la bolsa en el suelo, y lo golpeó con un martillo. Para ello, al igual que usted está listo para usarlo.

Maneje el hielo seco con pinzas y perforar la bolsa de manera que no va a estallar. El hielo seco entra en la bolsa perforada. Va a dirigir a los estudiantes a anidar el terrario botella de refresco hacia abajo en el centro de la bolsa de hielo seco para que el hielo en la bolsa rodea el suelo en la botella. Tenga cuidado de que los estudiantes no manejan el hielo seco con la mano!

Configurar el sistema de recolección de datos.

1. Comienza un nuevo experimento.

2. Conecte el sensor de temperatura en el sistema de recolección de datos.

3. Temperatura Visualización en una pantalla de dígitos.

Fondo

La evaporación y la condensación

El agua se mete en el aire a través del proceso de evaporación. Energía radiante del sol se transfiere a la superficie de los cuerpos de agua, en las moléculas de agua se convierten gradualmente con energía suficiente como para que se liberan de la superficie y se convierten en vapor de agua, un gas. El punto en el que las moléculas de agua se rompen sus enlaces de hidrógeno y se convierten en un gas se puede medir con un sensor de temperatura.

Del mismo modo, como vapor de agua se enfría y se pierde energía, las moléculas de reformar sus enlaces de hidrógeno y se convierten en un líquido en el proceso llamado condensación. Por lo tanto, los procesos de evaporación y condensación son complementarios: son como las dos caras

Rocío y Frost

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de la misma moneda. Visto desde la perspectiva de la ganancia o pérdida de la energía térmica, la evaporación es la ganancia en energía térmica y la condensación es la pérdida de energía térmica.

Humedad y precipitación

La medida de la cantidad de vapor de agua en el aire se llama humedad. La humedad absoluta es una medida de la cantidad real de vapor de agua en el aire, en gramos de agua por metro cúbico de aire a una temperatura dada. La temperatura del aire es importante, porque los gases son muy sensibles a la energía térmica. Como los gases se calientan, se expanden las moléculas, lo que significa que las moléculas se extienden el uno del otro. (Se propagan a cabo debido a que su movimiento con más energía los hace ocupan más espacio.) El aire que se calienta y se expande pueden contener más vapor de agua que el aire que es más frío y más denso. Así que siempre hablamos de la humedad en relación con una determinada temperatura.

La humedad relativa es una forma más útil pensar en la humedad. La humedad relativa es una comparación entre la cantidad real de vapor de agua en el aire a una temperatura dada, y la posible cantidad de vapor de agua que podría celebrarse en el que el aire a esa misma temperatura. Aire a una humedad relativa del 50% significa que se está llevando a cabo medio del vapor de agua que podría contener a esa temperatura. Piense en ello como el 50% de su capacidad. Aire que está 100% saturada significaría que el aire, a esa temperatura, no pudo contener más vapor de agua que actualmente está llevando a cabo.

Saturación significa que el aire está lleno de vapor de agua. Si la temperatura del aire cae, los contratos de aire, y aprieta algunos de vapor de agua fuera de ella. La precipitación ocurre. La humedad y la temperatura son las variables más importantes para determinar la precipitación. Puede haber saturado de aire y sin lluvia, siempre y cuando la temperatura se mantiene constante.

El vapor de agua se condensa en partículas sólidas. Estos pueden ser partículas microscópicas de polvo o humo en el aire, en el que se formarán nubes de casos. El vapor de agua también puede condensarse en los de tierra, hierba, u objetos como automóviles y muebles de patio. Cuando esto ocurre, lo llamamos el agua que se forma "rocío". La temperatura a la que se formará rocío se llama el punto de rocío. Rocío es agua líquida y es otra forma de precipitación. Si la temperatura está por debajo del punto de congelación del agua a nivel del suelo, el vapor de agua se forma escarcha en vez de rocío. El proceso todavía se llama condensación.

Pre-Actividad Discusión Esta discusión se centra en la precipitación y los procesos de evaporación y condensación. Utilice la siguiente línea de preguntas para discutir estos dos conceptos:

Q ¿Qué tipo de precipitación estás familiarizado con?

Q ¿Qué le sucede a la lluvia cuando se congela?

Q Lo que hace diferente de granizo nieve?

Q ¿Hay una cierta temperatura a la que los cambios de lluvia de granizo?

Q ¿De dónde viene la precipitación viene?

Q Lo que pone de vapor de agua en el aire, para empezar?


351

Q ¿Cuál es el proceso llamado que pone el vapor de agua en el aire?

Puede que tenga que desarrollar el concepto de evaporación más completa. Dejando a un molde para pay de agua en una ventana por unos días o hervir una olla de agua en un plato caliente puede desarrollar el concepto para los estudiantes que no tienen mucha experiencia con la evaporación.

Iniciar un nuevo experimento con el sistema de recogida de datos. Conectar un sensor meteorológico y controlar la humedad relativa del aire. (Aire aula normal con el aire acondicionado debe estar alrededor de 50% de humedad. Después de las cacerolas de agua hirviendo, verá este número aumente.) Puede visualizar estos datos en un sistema de pantalla de ordenador de gastos generales para toda la clase para ver. Utilice este tipo de preguntas:

Q Con este sensor meteorológico, estoy midiendo la humedad en el aire. ¿Qué crees que es la humedad?

En función de la familiaridad de sus estudiantes con el por ciento, es posible que necesite para explorar con ellos el concepto de 50% de humedad o el 75% de humedad. Discutir el significado de la humedad relativa y la saturación. Ver el Fondo por estos conceptos.

Q El vapor de agua se mete en el aire a través de la evaporación, y viene en el aire en forma de precipitación. ¿Cuál es el proceso llamado que permite que el vapor de agua en el aire para convertirse en un líquido de nuevo en cualquier superficie sólida?

Para desarrollar el concepto de la condensación, tiene un vaso de agua con hielo sentado en su escritorio. El vapor de agua en el aire se condensa en el cristal y gotear hacia abajo sobre el escritorio. Asegúrese de que los estudiantes no piensan que el agua se está escapando de las paredes de la copa! El agua que se condensa en el exterior de la copa proviene del aire.

Q Puede agua en el aire convertido en un líquido de cualquier otra forma además de la lluvia y la nieve?

Q ¿Dónde has visto la forma de rocío?

Q ¿Has visto la forma otra cosa en el césped o los coches?

Q Cuando durante el año es lo que ves forma de rocío?

Q ¿Cuáles son las temperaturas diurnas y nocturnas, como en esta época del año?

Q ¿Cómo esto ayuda rocío para formar?

Q Cuando durante el año es lo que ves formulario de heladas?

Q ¿Cuáles son las temperaturas diurnas y nocturnas, como en esta época del año?

Q ¿Cómo esto ayuda heladas para formar?

Pregunta Conducir

¿Bajo qué condiciones se forma el rocío y la escarcha?

Rocío y Frost

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Variables


La variable independiente en esta actividad será el aditivo para el agua (hielo o sal y hielo).


La temperatura del agua es la variable dependiente. La temperatura está sujeto a las sustancias (hielo o sal y hielo) se añade al agua.

Una variable dependiente secundaria será la formación de rocío o escarcha como el vaso de precipitados fría enfría el aire próximo a la superficie del vaso de precipitados.


Variables a controlar incluyen la distancia del sensor de temperatura al vaso de precipitados, el tamaño del vaso de precipitados o de vidrio, la cantidad de hielo se agrega. Mientras todos están de acuerdo sobre estas variables, los resultados serán comparables.


Empieza

1. En esta actividad, que va a utilizar un sistema de recolección de datos que incluye un sensor electrónico de temperatura para medir la temperatura del aire cambiantes e investigar las condiciones requeridas para el rocío y la escarcha a la forma. Un sensor de temperatura es un tipo de termómetro.

2. Además del sistema de recolección de datos y sensor de temperatura, usted tendrá que obtener un vaso de 250 ml, aproximadamente 125 ml (4 oz) de agua destilada, 180 ml (6 oz.) De hielo triturado, alrededor de 20 ml (3 cucharaditas .) de sal, una cuchara y una goma de su maestro.


4. Conecte un sensor de temperatura.


6. Mantenga el sensor de temperatura de aproximadamente 1 cm desde el exterior del vaso de precipitados.

7. Medir la temperatura del aire mediante el registro de una serie de datos.

8. Cuando la temperatura deja de cambiar, registrar la temperatura en la fila superior de la Tabla 1 a continuación.


353

9. Eliminar la ejecución anterior de los datos.

10. Mantenga el sensor de temperatura contra el exterior del vaso de precipitados. Medir la temperatura de la superficie exterior por la grabación de una serie de datos. Cuando la temperatura deja de cambiar, registrar la temperatura superficie exterior del vaso de precipitados en la Tabla 1 a continuación.


Rocío y Frost

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Tabla 1: La temperatura del aire y la temperatura de la superficie exterior de un vaso de precipitados

Medición Temperatura (° C)

La temperatura del aire de 1 cm de distancia del vaso de precipitados 24,6

Superficie exterior del vaso de precipitados 24,6

12. ¿Qué notas acerca de la temperatura del aire y la temperatura de la superficie exterior del vaso?

Las respuestas varían, sin embargo los estudiantes han de decir las temperaturas son lo mismo, o están muy cerca.

13. Configurar para mostrar los datos en un gráfico.

14. Llene el vaso 3/4 lleno con hielo picado y luego añadir 125 ml de agua destilada. Limpie el exterior del vaso con una toalla de papel para eliminar la humedad que ha comenzado a formar.

15. Colocar el sensor de temperatura contra el exterior del vaso de precipitados y utilizar una banda elástica para mantenerlo en su lugar.

16. Grabación de una serie de datos y se agita el agua con hielo mientras se continúa grabando datos hasta que las gotas de agua comienzan a formarse en el exterior del vaso de precipitados.


18. Ajuste la escala de la gráfica para poder ver correctamente los datos.

19. Guarde el gráfico y el nombre de "Gráfico de temperatura de formación de rocío".

20. Dibuja una copia de los datos del gráfico en el gráfico en blanco a continuación.


355

21. Etiquetar en la gráfica el punto en el que se observó por primera vez la humedad formando en la parte exterior del vaso.


23. ¿De dónde vino el agua proviene de que las gotas de agua formadas en la superficie exterior del vaso?

Las respuestas pueden variar en este punto. Los estudiantes pueden decir que el agua llegó desde el interior del vaso de precipitados. Si es así, señalan que la botella no se está escapando de su propia voluntad. Gafas no se escapan! Vuelva a consultar el debate al comienzo de la práctica de laboratorio. Las gotitas de agua formadas a partir de vapor de agua en el aire que condensa cuando en contacto con la superficie más fría del interruptor.

24. ¿Por qué estaban allí no hay gotas de agua que se forman en el exterior del vaso de precipitados antes se añadieron agua y hielo a la botella?

Las respuestas pueden variar en este punto. Los estudiantes deben aviso de la temperatura del aire alrededor del vaso de precipitados y la temperatura de la superficie del vaso de precipitados fue aproximadamente el mismo.

25. Considere el "Gráfico de temperatura de formación de rocío." Qué condiciones meteorológicas eran necesarios para "rocío" para formar en el exterior del vaso? Explicar.

La temperatura del vaso de precipitados tenía que ser más frío que el aire circundante y que tenía que haber vapor de agua en el aire. La superficie más fría del vaso de precipitados elimina energía térmica del aire. Cuando el aire al lado del vaso de precipitados enfriado, el agua condensada fuera de él y rebordeado en la superficie fría del vaso de precipitados.


Gotitas

Humedad

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Vamos a Explorar

27. ¿Por qué es la sal rociada sobre aceras heladas para ayudar a despejar la acera? ¿Qué significa la adición de sal hacer que el agua?

La mayoría de los estudiantes no van a entender por qué usamos la sal en las aceras heladas. Explica que la sal se utiliza porque se disuelve fácilmente en la superficie del agua. Una vez que algo se mezcla con el agua, es más difícil que el agua se congele en el punto de congelación del agua. La temperatura del agua tendrá que bajar más antes de que el agua se congele. Así que si la temperatura del aire sigue siendo el mismo, el hielo se derretirá. Esto es porque la sal ocupa espacio entre las moléculas de agua, así que el agua tiene que usar más energía para congelar en su estructura cristalina. Por lo tanto, tendrá que ir a una temperatura más baja antes de que se congela.

28. Queremos llegar de escarcha en el vaso, no rocío. ¿Qué tendrá que ser verdad para que la temperatura de la superficie de la helada para formar?

La temperatura deberá ser inferior en la superficie del vaso de hielo para formar lo que fue para el rocío a la forma.

29. Predecir lo que la temperatura de la superficie de la cubeta será el fin de las heladas a la forma.

Las respuestas pueden variar, pero los estudiantes pueden saber que el agua se congela a 0 ° C

30. Explique por qué la adición de sal en el vaso de agua ayudará a que el agua fría a la temperatura prevista.

La sal baja el punto de congelación del agua. Otra manera de pensar en esto es que el agua salada se mantiene líquida a la misma temperatura, donde el agua se congela sin formato.

31. Añadir 3 cucharadas de sal al vaso de precipitados que contiene hielo y agua destilada.

32. Revuelva el vaso vigorosamente durante 10 segundos para ayudar a la sal se disuelva.

33. Añadir más hielo para reemplazar cualquier que pueda haber derretido. Secar el exterior del vaso de precipitados con una toalla de papel.

34. Asegúrese de que el sensor de temperatura está todavía mantiene en su lugar con la banda de goma a la superficie exterior del vaso.

35. Iniciar el registro de datos mientras se agita constantemente y seguir grabando hasta las heladas comienza a formarse en el exterior del vaso.

36. Raspe suavemente con la uña en la parte exterior del vaso decir exactamente cuando el "heladas" se ha formado.

37. Detener la grabación de datos. Ajuste la escala de la gráfica para poder ver correctamente los datos.

38. Guarde la gráfica y el nombre de "Gráfico de temperatura de la helada Forming".


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39. Observar cuidadosamente la temperatura a la que la escarcha se empieza a formar en la parte exterior del vaso de precipitados y la etiqueta en el gráfico. ¿Cómo se compara esto con tu predicción? Explicar.

La helada comenzó a formarse a una temperatura superior a la temperatura predicha de 0 ° C, probablemente porque la temperatura del aire y la temperatura del vidrio están interactuando de modo que es un sistema complejo.


Explícalo

Consejo de Enseñanza: Esta sección puede ser asignado para la tarea.

41. ¿Qué condiciones meteorológicas han de existir para el rocío y la escarcha para formar?

La temperatura de la superficie debe ser más baja que la temperatura del aire y no debe ser vapor de agua en el aire. Para las heladas a la forma, la temperatura de la superficie debe caer por lo menos a 0º C.

42. ¿A qué temperatura hace formar heladas?

Forma escarcha en o muy cerca de 0 ºC.

43. En nuestro modelo, ¿qué partes de la Tierra y el medio ambiente podría representar la superficie del vaso?

Escarcha formada

Rocío y Frost

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Podría representar la superficie de las hojas de los árboles, las hojas de hierba o las superficies de objetos tales como el suelo, las rocas y ramas que están cerca del suelo, donde pueden formar rocío y escarcha.

44. Si el vaso frío es un modelo de la superficie de la Tierra, donde pueden formar rocío y escarcha, lo que falta para que sea un mejor modelo? ¿Cómo se puede mejorar este modelo?

Nuestro modelo no mostraron partes vivientes y no vivientes de la Tierra en la que el rocío y la forma de escarcha o cómo les afecta. Para mejorar el modelo, construir uno que incluye elementos de la superficie de la Tierra, como el suelo, las rocas y plantas. El viento también no se contabiliza. En este modelo, la humedad se supone que es constante.

45. En su investigación de la formación de rocío y la escarcha que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



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Vocabulario y Definiciones

Condensación Proceso en el que el vapor de agua cambia al agua líquida debido a una pérdida de energía térmica

Rocío Forma de precipitación donde el vapor de agua en el aire se condensa sobre una superficie más fría debido a la pérdida de energía calorífica

punto de rocío Temperatura a la que se forma rocío

La evaporación Proceso donde los cambios de agua líquida a vapor de agua debido a la calefacción

escarcha Forma de precipitación donde el vapor de agua en el aire se condensa y se congela en una superficie más fría

La temperatura Una medida de la cantidad de energía calorífica en algo en comparación con una escala estándar

Humedad Una medida de la cantidad de vapor de agua presente en el aire

Humedad relativa La comparación entre el nivel de humedad real y el nivel de humedad saturada

Precipitación El vapor de agua en la atmósfera que se condensa y cae de nuevo a la Tierra como el rocío, lluvia, heladas, nieve, aguanieve, granizo o niebla

Cuéntame más

Consejo de Enseñanza: Las siguientes dos secciones de esta práctica de laboratorio se pueden ejecutar como un experimento de toda la clase para extender los conceptos de esta actividad.

46. Vamos a mejorar nuestro modelo para mostrar mejor la forma de rocío y la forma escarcha en las superficies mediante la inclusión de materiales vivos y no vivos que se encuentran en la superficie de la Tierra. Usted necesitará un 2-plástico litros botella de refresco.

47. Trace una línea alrededor de la botella con un marcador permanente, donde la curva de la botella cumple con los lados rectos y utilizar un par de tijeras afiladas para cortar la

cortar

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parte superior fuera de la botella de refresco de plástico. Conserve la tapa y fijar la tapa a un lado.

48. Prepare una mezcla de tierra para macetas de enmiendas del suelo y del suelo. Llene el fondo del terrario botella de refresco hasta una profundidad de 10 cm, con la mezcla de suelo y suavemente apisonar abajo.

49. Planta de tres pequeñas plantas del mismo tipo en la mezcla de suelo en el fondo de la botella y añadir cuidadosamente 100 ml de agua caliente al suelo.

Top puesto patas arriba y pegado a la parte inferior de la botella

50. Asegúrese de que la tapa de la botella de refresco tiene un agujero asomó en ella apenas lo suficientemente grande para el sensor de temperatura al pasar a través. Gire la parte superior de la botella de refresco boca abajo y la cinta dentro de la parte inferior de la botella para la tapa está apuntando hacia el suelo.

Nota: Asegúrese de que la parte superior de la botella se sella a la parte inferior de la botella con cinta todo el camino alrededor.


52. Conecte un sensor de temperatura.


54. Colocar el sensor de temperatura dentro de la botella a través de la abertura de la tapa para medir la temperatura del aire dentro de la botella, y registrar una racha de datos.

Nota: Asegúrese de que el sensor no toque los lados o el suelo.

55. Cuando la temperatura deja de cambiar, registre la temperatura del aire dentro de la botella de soda en la Tabla 2 a continuación.


57. Colocar el sensor de temperatura a través de la apertura de la tapa de la botella y tocar a la superficie del suelo.


361

58. Medir la temperatura de la superficie del suelo por la grabación de una serie de datos.

Nota: Asegúrese de que el sensor se mantiene en contacto con la superficie del suelo durante todo el tiempo.

59. Cuando la temperatura deja de cambiar, registrar la temperatura de la superficie del suelo en la Tabla 2 a continuación.


Tabla 2: Las temperaturas del aire y de la superficie del suelo en ºC


La temperatura del aire dentro de la botella 27,6

Temperatura de la superficie del suelo 29,6

61. Permitir que el sensor de temperatura para descansar en la superficie superior de la mezcla de suelo.

62. Llene una bolsa resellable de plástico de un galón con chips de hielo seco.

63. Trabajar en un molde de tarta, colocar el modelo de botella de refresco en la parte superior de la bolsa con los pedazos de hielo seco envuelto alrededor de la parte inferior y los lados de la zona del suelo de la botella.

64. Grabar una serie de datos.

65. Continuar el registro hasta que se forme rocío en la superficie de la tierra, los lados de la botella o las hojas de las plantas. Anotar la temperatura para la formación de rocío en la Tabla 3 a continuación.

66. Elevar el sensor de temperatura hasta fuera de la tierra y registrar la temperatura del aire. Anota esto en la Tabla 3. Eliminar la ejecución anterior de los datos.

67. Grabar una serie de datos y seguir grabando hasta que el "rocío" comienza a cambiar en la helada en la superficie de la tierra, los lados de la botella o las hojas de las plantas.

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68. Registre la temperatura a la cual se convierte en rocío heladas en la Tabla 3 a continuación.

Tabla 3: Temperatura en forma de rocío y escarcha


Temperatura de las formas de rocío suelo cuando 20.2

Temperatura del aire después de rocío formado 24.5

Temperatura de las formas helada del suelo cuando 0,0


Añádelo

70. ¿De dónde vino el agua proviene de que el rocío y la escarcha formada en la superficie de la tierra, los lados de la botella o las hojas de las plantas?

Parte del agua caliente en el suelo se convirtió en vapor de agua en el aire dentro de la botella de refresco.

71. ¿Qué causó el vapor de agua en el aire para formar rocío y escarcha en las superficies de las piezas de vivos y no vivos del modelo de botella de refresco?

El hielo seco hizo que las superficies de las partes vivas y no vivas del modelo se enfríen. El vapor de agua en el aire enfriado y condensado formando rocío y la escarcha entonces cuando la temperatura de las superficies se enfrió a 0 ° C.

72. ¿Cómo es la formación de rocío y escarcha en el vaso de precipitados similar a la formación de rocío y escarcha en el terrario?

La formación de rocío y escarcha en ambos casos ocurre de una manera similar. La forma de rocío y escarcha a partir de vapor de agua en el aire. El aire se enfría, el vapor de agua se condensa fuera de ella sobre las superficies sólidas.

73. Lo que es diferente acerca de la formación de rocío y escarcha en el terrario en comparación con el vaso?

En la actividad vaso de precipitados, el aire afuera el vaso de precipitados se está enfriando. El vapor de agua proviene de aire afuerael sistema. En el terrario, el vapor de agua es dentro del sistema. El agua se evapora del suelo, enfría y se condensa en el aire sobre las hojas, superficie del suelo y dentro de la cámara.

Evaluación

Opciones múltiples



363

1. Para el rocío a la forma, la temperatura de la superficie de la Tierra debe ser más frío que el aire por encima de ella y debe haber

Ⓐ No vapor de agua en el aire

Ⓑ Un río o un océano cercano

Ⓒ El vapor de agua en el aire

Ⓓ La lluvia que cae

2. Para las heladas a la forma, la temperatura de la superficie del suelo debe estar

Ⓐ No vapor de agua en el aire

Ⓑ Igual o inferior a 0º C

Ⓒ 100 0 º C

Ⓓ Más caliente que la temperatura del aire por encima de la superficie

Verdadero o falso


T1. La humedad y la temperatura son las dos variables más importantes para la precipitación a la forma.

T2. Rocío y las heladas son una forma de precipitación.

F3. La variable independiente en este experimento es la temperatura del agua.



precipitación evaporación condensación humedad

rocío punto de rocío escarcha la temperatura

1. La temperatura a la que el rocío se forma se denomina punto de rocío .

2.

El proceso que hace que el agua pierda la energía, ya que forma un líquido en las superficies se

llama condensación .

3. Una medida de la cantidad de vapor de agua en el aire se llama humedad .

4. escarcha se forma cuando la condensación ocurre en el punto de congelación del agua.

5. El vapor de agua se mete en el aire a través del proceso de evaporación.

Rocío y Frost

364 PS-2875D


Los estudiantes pueden probar la temperatura del aire y la temperatura del suelo de forma simultánea mediante el uso de dos sensores de temperatura y la creación de dos gráficas en el sistema de recogida de datos. Mientras que la recolección de datos, coloque el terrario en un lugar soleado, en un refrigerador o en un lugar oscuro. Deje que el suelo se ponen muy seco y repetir el experimento. Añadir más plantas y repetir el experimento. Retire todas las plantas y repetir el experimento.

Para hacer frente a la cuestión de qué efecto del tipo de plantas puede tener en la formación de rocío o escarcha, utilizar diferentes tipos de plantas en varios terrarios a la vez. Los tipos incluyen hierbas, plantas suculentas, plantas de hoja ancha y musgos.


365

27. Los microclimas Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes observan que la temperatura del aire y la humedad se ven afectados por el tipo de estructuras, el suelo y las plantas en un área determinada.


Para entender estos conceptos, los estudiantes:

Medir la temperatura del aire y la humedad en una variedad de lugares alrededor de los terrenos de la escuela

Comparación de la temperatura y la humedad de varias ubicaciones y determinar la razón de la variación

Requisito Tiempo Preparación del maestro 30 minutos (más tiempo si usted decide hacer un terrario)


Empieza 10-15 minutos


Explícalo 10-15 minutos (podría ser asignado para la tarea)



Materiales

Para demostración del maestro: Sistema de recogida de datos Sensor Tiempo El sensor de temperatura Plantas Ecochamber o terrario o casa1 1Cualquier entornos que proporcionarán un hábitat único hará.

Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recolección de datos móvil Cuaderno y lápiz Sensor Tiempo


Empieza

Los estudiantes hacen predicciones acerca de lugares que encontrarán en microclimas.

Microclimas

366 PS-2875D

Vamos a Explorar

Los estudiantes exploran la variación de la temperatura del aire y la humedad en el interior del aula. Registran las condiciones ambientales.

Explícalo

Los estudiantes analizan los datos para ver si existe una relación entre los datos y observaciones registradas.

Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: el clima, el clima, el microclima, variable, y control.

Cuéntame más

Los estudiantes aplican observaciones del ambiente interior, y viajan alrededor de lugares fuera de su campus para examinar diferentes microclimas.

Añádelo

Los estudiantes usan sus datos y observaciones para determinar qué factores influyen en la creación de un microclima.

La seguridad Añadir estas medidas de seguridad importantes a sus procedimientos normales de clase al aire libre:

Las superficies de metal puede quemar su piel cuando se exponen al sol durante largos períodos de tiempo. Tenga cuidado cuando se mide la temperatura en torno a los objetos de metal.

Preparación Configure estos materiales y el equipo antes de la actividad.

Si aún no dispone de un terrario aula o ecochamber puede instalar uno mismo. Terrariums también se pueden utilizar en el las actividades de efecto invernadero "rocío y escarcha" y. PASCO tiene un polivalente EcoChamber ™, que se puede utilizar para esta actividad. También puede reutilizar un viejo acuario, o hacer una ecochamber de botellas de refresco de 2-L. Si no quiere ir tan lejos, usted puede comprar una planta de la casa o pedir prestado uno de la clase de un colega.

Prepárese para enviar a los estudiantes a cabo en las instalaciones de la escuela para encontrar microclimas. Explorar hacia fuera algunos lugares posibles que les proporcionará una variedad de datos. Dar a los estudiantes instrucciones claras sobre dónde no deben ir a recoger datos. Asegúrese de que sus sistemas de recogida de datos están completamente cargadas.

Practique la instalación de una mesa en el sistema de recolección de datos que tiene una columna de datos de texto introducidos por el usuario y una columna para la temperatura. Esto se describe en Tip Tech 5.2.1. Tenga en cuenta que el primer valor que se toca en la lista de mediciones será la primera columna de la tabla. Practique la eliminación de la columna de la época de la mesa si no lo quieres.

Configure su sistema de recopilación de datos para medir la temperatura.


367



3. Visualización de la temperatura en la yeje y de un gráfico con el tiempo en el Xeje x.

Fondo

La temperatura del aire depende de muchas cosas, principalmente la energía radiante del sol y de su capacidad para calentar la superficie de la Tierra. Una vez que la superficie absorbe la energía, irradia de nuevo a la atmósfera en forma de ondas infrarrojas largas de energía electromagnética. A esto le llamamos "calor".

Los materiales tienen la capacidad de absorber y luego irradiar energía de calor de vuelta a la atmósfera a velocidades diferentes. Los materiales que contienen agua absorben la energía de calor más lentamente y también pierden la energía térmica de nuevo al aire más lentamente que los materiales sin las moléculas de agua. Esto es porque el agua tiene un alto índice de calor específica en comparación con la mayoría de los otros materiales. Ustedes han experimentado esto cuando usted ha caminado descalzo sobre una acera mojada en comparación con una acera seca o arena húmeda en comparación con arena seca. En verano siempre elegiría a andar descalzo a través de un césped en lugar de un camino de entrada. Esto es porque el césped contiene mucha más agua que el hormigón o asfalto.

Suciedad contiene más agua que la mayoría de las superficies artificiales que utilizamos, como el hormigón o el asfalto. El contenido de agua en la tierra mantiene su temperatura más baja que la superficie de la zona de juegos de asfalto. En consecuencia, la temperatura del aire por encima de un campo de tierra, el diamante de béisbol de la escuela o la ruta verde será más fría que la temperatura del aire por encima de la zona de juegos de asfalto, estacionamiento, o patio de concreto.

Microclimas

Un microclima se refiere a un pequeño lugar cuyo clima está controlado por un conjunto específico de factores que son similares a los que controlan los climas a gran escala. Clima implica un largo plazo patrón es repetible de año en año y reconocible para un área geográfica determinada, mientras que el clima se refiere a los cambios diarios de temperatura y humedad que dan lugar a las condiciones climáticas que experimentamos en un momento dado. Por lo tanto un microclima sería una ubicación con una patrón de la temperatura y / o humedad que podría esperarse en un área pequeña, depende de las condiciones ambientales.

Otras condiciones físicas que afectan microclimas incluyen la exposición a los vientos, orientación al sur o el norte con el sol, la presencia o ausencia de árboles o el crecimiento excesivo imperante; proximidad al agua, la proximidad a las estructuras hechas por el hombre. El mayor factor limitante en un microclima es la forma o el tamaño de la zona. Por lo general, esto determina la temperatura y la humedad debido a la limitación al aire mezclado con el medio ambiente más grande.

Técnicamente, el término microclima se aplica a los hábitats al aire libre, y no necesariamente lugares pequeños dentro de las aulas y edificios, pero que pedir prestado el término para esta aplicación.

Microclimas

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Comience por colocar un terrario, o una sola planta en maceta (o muchas plantas en macetas) en su escritorio o en un lugar de la clase puede ver. Pida a los estudiantes las siguientes preguntas:

Q ¿Alguna vez se juega bajo los arbustos en su patio, con las figuras de acción o los juguetes, e imaginar otros mundos bajo las plantas?

Nota: (Conexión de Literatura: Los viajes de Gulliver, o cualquier historia con caracteres muy pequeños que viven bajo los arbustos.)

Q Lo que lo hace tan agradable para jugar bajo los arbustos o en las alcantarillas?

Q Podríamos llamar a estos pequeños ambientes "microclimas?" ¿Qué implicaría eso?

Discuta las similitudes y diferencias entre las palabras "tiempo" y "clima". Pida a los estudiantes a organizar estos puntos en un diagrama de Venn, como la de abajo.

Señalan que en un microclima, puede examinar el clima y la geografía que afectan el patrón de tiempo, como en un mini-climático.

Discutir los elementos del clima que podrían medirse en un microclima. Enfoque la discusión sobre la medición de la temperatura y la humedad, ya que ambas mediciones se toman y se utiliza para clasificar a tiempo y el clima.

Pregunta Conducir

Serán algunos lugares tienen una temperatura y humedad diferente que el área circundante?

Clima - Patrones a

largo plazo - Afectados por la

geografía - Patrones de

temperatura - Los patrones de

precipitación

Tiempo y clima - Tomar la temperatura - Encuentra la humedad

Clima - Cambia todo el

tiempo - Es difícil de

predecir - Afectados por

las masas de aire

- Algo patrones predecibles en algunos lugares


369

Variables


La variable independiente será la ubicación del microclima.


Hay dos variables dependientes en esta actividad: temperatura y humedad.


Las variables que tienen que ser controlado, pero que son difíciles de controlar, son el tipo de clima durante el día experimental. Reúna todos sus datos en el mismo día, al mismo tiempo, si es posible, para evitar fluctuaciones extremas en las condiciones ambientales.


Empieza

1. En general, no esta aula tiene un "clima"?

Los estudiantes hablarán sobre la temperatura general en la sala que está probablemente controlado por un termostato. Esto se llama "control climático". Si el aula se basa en el aire fresco, el clima en el aula está vinculada más directamente con el aire exterior.

2. Comenta con tus compañeros las variables medibles del clima para su salón de clases y grabar sus conclusiones.

La temperatura del aire y la humedad son las dos variables más evidentes a medida.

3. ¿Cuáles son las variables dependientes e independientes?

La temperatura y la humedad son las variables dependientes. Las ubicaciones que cambian son la variable independiente.

4. Hacer predicciones sobre cómo la temperatura del aire y la humedad varían en su salón de clases. Lista de al menos un lugar (o más) en el aula que tendrá su propio microclima.

Predicciones estudiantes variarán. Desarrollar la idea de que un microclima es un lugar pequeño con una temperatura única y humedad basado en alguna característica física que limita el flujo de aire.

5. Para cualquier microclima que usted ha enumerado en su predicción, describir la característica física que hará que varían de la temperatura y / o humedad.

Guiar a los estudiantes a ver la conexión a las características físicas que limitan el flujo fácil de aire de la habitación, como una estantería que se adentra en la habitación, una pared de la sala abrigo, un rincón cerca del piso lejos de conductos de aire, en el interior de un recinto , y detrás de las computadoras.

Microclimas

370 PS-2875D

Vamos a Explorar

6. Obtener un sistema de recolección de datos móviles e iniciar un nuevo experimento.

7. Conecte un sensor meteorológico y controlar los datos en vivo.

8. Medir la temperatura del aire en su escritorio. Grabarlo en la Tabla 1 a continuación. ¿Es esto un microclima? Explicar.

El área alrededor de los escritorios de los estudiantes no es técnicamente un microclima; aire probablemente circula libremente alrededor de sus escritorios. Los estudiantes saben que el clima en torno a sus escritorios es más verdad que el clima actual salón de clases, en lugar de un microclima, que varían de un clima normal.

9. En términos científicos, sería la temperatura del aire de la habitación se considera una variable o una variable controlada en este experimento? Explicar.

La temperatura de aire normal sería considerado el control contra la cual se compararán otras temperaturas. Esto es debido a que es un estándar, y no hay nada diferente al respecto que haría variar.

10. Mover a un área que usted piensa que va a encontrar un microclima. Observar la temperatura del aire y la humedad. Anote la ubicación y los valores de la Tabla 1.

Tabla 1: Aula microclimas

Localización Temperatura (° C) Humedad relativa (%)

El aire en el aula 26.0 36

En virtud de las plantas en el terrario 26.5 38

(Ubicaciones estudiantes variarán) (datos variarán) (datos variarán)

11. En el espacio de abajo, dibuje un cuadro de uno microclima de su investigación. Incluya las características que lo hacen un microclima. Etiqueta de esas características.

Microclima en el Aula


371

Explícalo

12. ¿Cuál fue la diferencia en la temperatura y la humedad entre el microclima y el clima en el aula?

Los estudiantes enumerar las diferencias en la temperatura y la humedad. Probablemente habrá muy poca diferencia entre el microclima y el clima de aula.

13. ¿Eran estas grandes diferencias o pequeñas diferencias? ¿Qué te dice esto acerca de los cambios que pueden producir microclimas?

Los estudiantes pueden decir que los cambios eran más pequeñas de lo que esperaban. Esto podría significar que incluso los pequeños cambios pueden producir microclimas, o podría significar que dentro de un ambiente de clima controlado que realmente no tiene microclimas.

14. ¿Qué características físico ayudó a crear cambios en la temperatura o la humedad?

Los estudiantes enumerar las características físicas del microclima que causó su temperatura sea diferente de la temperatura del aire de la sala de clase, tales como piscinas de sol a través de una ventana y ventilación al exterior.

15. Se le va fuera para medir la temperatura del aire en los lugares que usted piensa que podría ser microclimas. Predecir dónde cree que va a encontrar un microclima alrededor de su patio de la escuela.

Predicciones estudiantes variarán.

16. En su investigación de lo que controla la temperatura en un microclima que aprendió algunas nuevas ideas científicas y términos. Es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



Clima Temperatura y humedad patrones promedio a largo plazo de una región

Clima Las variaciones diarias de temperatura, humedad, viento, nubosidad y precipitación para una localidad

Microclima Temperatura y humedad patrones únicos para una pequeña área limitada por alguna característica física

Microclimas

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Variable Factor que afecta o es afectado por una condición en el diseño experimental

Control Factor que es el estándar contra el cual otros factores que varían pueden compararse

Cuéntame más

En esta sección podrá salir a la calle y medir la temperatura del aire de diversos microclimas.

17. Iniciar un nuevo experimento en el sistema de recolección de datos. Si no está ya conectado, conecte un sensor meteorológico.

18. Crear una nueva pantalla con la temperatura y la humedad en una mesa.

19. Cambiar la opción de muestreo para el muestreo manual.

20. En la Tabla 2 a continuación, una lista de los lugares que usted piensa usted observará microclimas. Estas serán sus destinos.

21. Discuta con sus socios qué otros factores se observará en cada lugar que le dará pistas para la singularidad del microclima. Características físicas deben ser la primera. Rellene la fila superior de la Tabla 2 a continuación con estos factores.

Los estudiantes buscar la presencia o ausencia de pequeños organismos como insectos; pueden describir la humedad de la zona (esto se puede medir cualitativamente con los tejidos); pueden registrar las condiciones de viento y cantidad de sombra.

22. Siga las instrucciones de su profesor para viajar alrededor de los terrenos de la escuela en busca de microclimas.

23. Al llegar a la ubicación elegida, grabar un conjunto de datos de la muestra manualmente.

24. Complete la Tabla 2 a continuación para registrar sus observaciones.

Consejo de Enseñanza: Anime a los estudiantes para determinar su propia lista de factores a observar; pueden optar por otros factores de este modelo, en función de cómo definen un microclima. Si no pueden imprimir su mesa de su sistema de recopilación de datos, tendrá que añadir una columna a la tabla 2 para la temperatura y la humedad.

Tabla 2: Observaciones de ejemplo

Localización

Características físicas y organismos presentes

Cantidad de sombra

Viento o el movimiento

del aire

Humedad La temperatura


373

Espacio abierto

25. Guarde su experimento e imprimir su mesa de su sistema de recopilación de datos o transferir sus datos a las columnas finales de la Tabla 2 anterior.

Añádelo

En esta parte de la actividad que va a analizar los datos y observaciones y sacar conclusiones acerca de los factores que definen un microclima.

26. ¿Qué pasó con la temperatura cuando se incrementó la cantidad de humedad?

Zonas húmedas deberían ayudar a moderar las temperaturas. Los estudiantes encontrarán que las zonas húmedas tienden a tener una temperatura más baja, debido a la refrigeración por evaporación.

27. ¿De qué manera la cercanía de estructuras tales como paredes afecta a la temperatura y la humedad?

Si la pared está reflejando la luz y está cerca, la temperatura del aire será mucho más caliente. Si la estructura es la creación de sombra, el área puede ser más fresco.

28. ¿El color del suelo o pavimento tiene un efecto sobre la temperatura?

Los estudiantes se darán cuenta que el asfalto negro se pone más caliente que el concreto.

29. ¿El color del suelo o pavimento tiene un efecto sobre la humedad?

Los estudiantes notan que el pavimento oscuro se pone muy caliente y, en consecuencia, muy seco. Casi cualquier cosa sobre el pavimento está seco.

Microclimas

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30. Sacar conclusiones: ¿Qué factores afectan la temperatura y la humedad en un microclima?

Las respuestas pueden variar pero deben incluir estructuras, la exposición (incluyendo el viento y la sombra) y la humedad.

Evaluación

Opciones múltiples


1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor un microclima?

Ⓐ la temperatura del aire

Ⓑ pequeña zona donde el clima difiere de la zona circundante

Ⓒ similar a un ecosistema

Ⓓ el tiempo en un lugar determinado


375

2. ¿Qué variables podemos utilizar para determinar microclimas?

Ⓐ la temperatura

Ⓑ humedad

Ⓒ presión barométrica

Ⓓ tanto a como B

3. En un experimento la ______________ es el factor contra el que la variable dependiente se comparó el cambio. Es como un estándar.

Ⓐ la temperatura

Ⓑ velocidad del viento

Ⓒ variable independiente

Ⓓ control

Ilustración

En el siguiente espacio, hacer un dibujo de un área que presenta un microclima y etiquetar las partes clave. En las siguientes líneas a su imagen, explicar lo que hace que la escena de un microclima.

Área de un microclima

Explicación:

Las respuestas pueden variar. Un grupo de estudiantes respondió de la siguiente manera: Se encontró que el aire dentro de la rejilla de drenaje estaba más fresco que cualquier lugar por encima del suelo. La acera y bordillo fueron las más cálidas.

Bajo la rejilla es más frío

En bordillo de la acera es más

cálido

Microclimas

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Lleve a su clase a una excursión a una ciudad o un parque regional, humedal o hábitat de vida silvestre. Lleve consigo sus sistemas de recogida de datos móviles y explorar microclimas en estos entornos más naturales.

Enviar un sistema de recolección de datos móviles a casa con los estudiantes a explorar microclimas en sus propios patios traseros.


377

28. ¿Cómo funciona un invernadero: Luz Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes investigan cómo la luz de intensidad o el brillo depende del ángulo en el que la luz del sol incide sobre la superficie de la tierra y cómo cambia esto durante todo el día.

Los estudiantes determinan que al cambiar la transparencia de un invernadero material de cobertura afecta a la intensidad de luz y determinar qué materiales translúcidos apoyar el proceso de la fotosíntesis.



Cambie el ángulo en el que la luz incide en un modelo de efecto invernadero y medir su intensidad

Controlar la intensidad de la luz al cambiar la transparencia del material de recubrimiento de efecto invernadero



Empieza 15 minutos





Materiales

Para demostración del maestro: Terrario Aula1 1Opcional: Consulte la sección Preparación para las ideas de construcción.

¿Cómo funciona un invernadero: Luz

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Para cada grupo de estudiantes: Sistema de recogida de datos Papel encerado Sensor de luz Prensa alegre ' n Seal ® Wrap Lámpara reflectora o una lámpara de escritorio

con 60 vatios Cualesquiera otros materiales translúcidos1

bombilla incandescente tijeras Caja de zapatos o de cartón caja de tamaño

comparable Transportador

Papel blanco tipificación de tamaño legal, carnicería blanco

Lápiz

papel cartón o boletín blanco Cinta adhesiva transparente Envoltura de plástico transparente o

transparente Regla métrica y un palo metros

1 Puede proporcionar una variedad de translúcidamateriales para los estudiantes para elegir, o puede controlar sus opciones. Otras sugerencias incluyen el papel de pergamino, toallas de papel o material puro.


Empieza

Discutir la utilidad de los invernaderos y dónde se encuentran. Analice los materiales de construcción y cómo podríamos modelar un invernadero.

Vamos a Explorar

Construir un modelo de efecto invernadero. Explora cómo la luz de intensidad o el brillo depende del ángulo en el que la luz del sol incide sobre la

superficie de la tierra y cómo cambia esto durante todo el día. Práctica de medición refleja la luz con el sensor de luz.

Explícalo

Explica que la luz solar es necesaria para el crecimiento de las plantas. Discutir el proceso de fotosíntesis y cómo se permite que las plantas fabrican su propio alimento. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: transparente, translúcido, opaco, de efecto

invernadero, de intensidad, de lux, difusas, transmitir, variable independiente, variable dependiente, variables controladas.

Cuéntame más

Repita la investigación utilizando diferentes materiales de cobertura que filtran la cantidad de luz.

Añádelo

Sacar conclusiones sobre el ángulo de la luz del sol y el material utilizado como una cubierta para crear las mejores condiciones de luz en el modelo de efecto invernadero.

Complete la sección de Evaluación de ser necesario.


379


No toque la bombilla de la lámpara de escritorio o la bombilla / reflector de la lámpara del reflector. Pueden dar lugar a quemaduras severas.

No mire directamente a la bombilla. Puede dañar los ojos.

Apague siempre una lámpara reflector y deje que se enfríe antes de instalarla sobre el escritorio superior; podría quemar la parte superior de la mesa.


Si usted no tiene un terrario aula establecida en su salón de clases, este sería un buen momento para desarrollar uno. Usted puede usar un tanque desarrollado comercialmente, como el PASCO EcoChamber, o puede cambiar la finalidad de un tanque de peces de edad. Botellas de refresco de 2-L claros también funcionan bien como terrarios. Usted necesitará una buena tierra para macetas, alguna enmienda del suelo que fomente un buen drenaje, una variedad de plantas y una fuente de luz externa, como una ventana soleada o una lámpara.

Lo más difícil para sus estudiantes a controlar en este laboratorio será la distancia de la lámpara de la superficie de su invernadero modelo. Si la luz es una lámpara de trabajo de servicio con una pinza, puede configurar el anillo de pie y abrazaderas para ellos para colgar las lámparas en alturas fijas. Si gradas del anillo no están disponibles, proporcione el soporte de la lámpara con un palo de metro para que puedan medir la distancia.

Fondo

Invernaderos

Invernaderos siempre se han utilizado para proporcionar un hábitat cálido, bien iluminado para las plántulas a comienzan a crecer a finales del invierno y principios de primavera. El tipo muy simple sería el uso de un frasco de vidrio invertido sobre la parte superior de una planta de corte de nuevo a su base. Tan pronto como la nieve se derrite alrededor de la jarra, la planta puede empezar a crecer. Los cultivadores comerciales usan elaboradas grandes invernaderos para comenzar las semillas, mientras que los jardineros de traspatio erigen pequeños invernaderos tamaño de un armario. La única cosa que cualquier efecto invernadero debe tener es una cubierta de material traslúcido y un medio de control de la temperatura y la humedad.

La luz del sol es necesario

Las plantas necesitan la luz solar para crecer, y los estudiantes han probado esto en otras actividades a lo largo de varios niveles de grado. Sin embargo, no está tan claro que las semillas y plántulas tienen una dependencia similar en el sol. En el comienzo de la primavera, cuando aumenta la intensidad solar y la tierra comienza a calentar, semilla brote. La energía del sol permite la pequeña plántula creciendo y para comenzar el proceso de la fotosíntesis. Si estas condiciones se pueden duplicar en un invernadero, no es necesario esperar a que el cambio de estaciones a germinar semillas.


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Intensidad de la luz solar varía a lo largo del día, ya lo largo de las estaciones. La intensidad de luz se mide en unidades llamadas lux, similar a la forma en que la intensidad del sonido se mide con decibelios. El estándar de la industria para la intensidad de la luz es en lux, y la escala va desde muy pequeño (1.5K lux) por el poder de la vela a una gama más amplia de potencia de la lámpara (15 K lux) a muy grande para la luz solar (150K lux).

Acristalamiento

En un invernadero, las paredes claras o translúcidas que dejan pasar la luz se denominan "cristal". El acristalamiento promueve un ambiente con mucha luz. Acristalamiento Claro, tales como el plástico transparente utilizado para cubrir el techo de los invernaderos de los estudiantes, es transparente. Permite que la mayor parte de la luz pase a través y escriba el efecto invernadero. Acristalamiento de material transparente puede causar las plantas para ser quemados. Materiales translúcidos permiten que algunos de la luz del sol para pasar y hacer que la luz que se difunde o dispersa uniformemente a través del efecto invernadero. Luz difusa es mejor para todos los tipos de plantas para llevar con éxito en el proceso de la fotosíntesis. Materiales opacos bloquean toda la luz del sol y son buenos para proporcionar sombra.


Comience la discusión preguntando a los estudiantes que recuerden lo que saben sobre invernaderos, lo que están hechos y por qué se les llama "invernaderos". A continuación, utilice el interrogatorio eficaz para guiar a los estudiantes a recordar qué plantas necesitan para sobrevivir y crecer. Se centran en la necesidad de luz y cómo invernaderos están diseñados para satisfacer esta necesidad. Para desarrollar estas ideas, haga las siguientes preguntas:

Q ¿Dónde has visto invernaderos?

Q ¿Cuál es el propósito de un invernadero?

Q Lo que es cierto acerca de las paredes y el techo de los invernaderos, en general? Explicar.

Mostrar un trozo de vidrio claro y algunas otras muestras de materiales transparentes y translúcidos, como una cubierta ligera de plástico y un trozo de claro color cubierta informe plástico. Discutir los términos transparente, translúcido, transmitir y opaco.

Q ¿Qué otras necesidades de las plantas se deben cumplir por el diseño de un invernadero?

Explique que en esta actividad los alumnos construirán un modelo de efecto invernadero que sólo está destinado a ser utilizado para probar la intensidad de luz y más tarde, el calor. Los otros factores que son controladas en un invernadero no se pondrá a prueba aquí.

Pregunta Conducir

¿Cómo funciona el ángulo de la luz del sol afecta a la intensidad de la luz que puede ser absorbido por las plantas en un invernadero?


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Variables

Enumerar los factores que varían en un invernadero. Los estudiantes incluirán la cantidad de luz solar, la temperatura, la cantidad de agua, y otros factores como la ubicación y el suelo. Todos estos factores pueden ser controlados y por lo que son variables. Volver a la pregunta de conducción ahora y revisarlo para determinar las variables a tener para esta actividad.


El ángulo de la lámpara, y por lo tanto el ángulo en el cual la luz radiante incide en la superficie, serán la variable independiente en la primera parte de esta actividad.

Los materiales translúcidos utilizados en la segunda parte de la actividad se convierten en las nuevas variables independientes.


El sensor de luz mide la intensidad de la luz. La intensidad de la luz es la variable dependiente. Depende del ángulo en el que se coloca la lámpara. En la segunda parte de esta actividad, el tipo de material que el efecto invernadero es de será la variable dependiente.


Desde ocurrirán no hay agua, tierra o aire cambios, se controlan estas variables.

La distancia de la fuente de luz a partir del modelo de efecto invernadero debe ser controlado, así como el ángulo de incidencia de los cambios. Cuanto más cerca de la fuente de luz es el modelo, mayor será la intensidad. Por lo tanto, una decisión de grupo debe hacerse sobre la distancia de la lámpara a la caja y cómo controlarlo. La distancia recomendada es de 40 cm.

Debe ser discutido La posición del modelo de efecto invernadero en relación con la posición de la lámpara. La lámpara puede o bien pasar de un lado a otro a través de la modelo, o de adelante hacia atrás. Todos deben ponerse de acuerdo sobre cómo van a mover la lámpara a través del modelo.


Empieza

1. ¿Qué materiales utilizar para construir su invernadero?

Los estudiantes tendrán la lista de su caja de cartón o caja de zapatos; envoltura de plástico u otro material translúcido; cinta.

2. Permiten que estos materiales a crear un invernadero completo? Explicar.

Los estudiantes explicar que en este experimento sólo pueden comprobar la forma en que la luz varía dentro de su invernadero. Ellos en realidad no ser la construcción de un invernadero completo.


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3. ¿Cómo cree que las condiciones dentro de su invernadero serán diferentes de las condiciones externas? Piense en diferentes momentos del día y diferentes estaciones del año.

Las respuestas pueden variar. Los estudiantes saben que dentro del modelo de efecto invernadero la temperatura será más caliente porque es un espacio cerrado y no hay intercambio de aire con el exterior.

4. Obtener un sistema de recolección de datos de su maestro y comenzar un nuevo experimento.

5. Conecte un sensor de luz para el sistema de recolección de datos

Si el sensor tiene una configuración diferente, seleccione el ajuste bombilla.

6. Mostrar intensidad de la luz en lux en una pantalla de dígitos. Lux es la unidad de medida de la intensidad de luz. Utilizamos este término para comparar una medición de la luz a otro.

Vamos a Explorar

7. Apunte el sensor de luz en las luces del techo de su salón de clases y comenzar la recolección de datos. Cuando los valores dejan de cambiar, detenga la grabación de datos y registrar la intensidad de las luces del techo.

Consejo de Enseñanza: Las respuestas pueden variar, pero todos los estudiantes se darán cuenta de que en mostrar los dígitos del valor salta alrededor. 0,4 lux a 30,0 lux dependiendo de la fuente de luz y la distancia de la fuente de luz. Explique que esto es debido a la sensibilidad de los equipos y que los estudiantes deben tratar de capturar el mejor valor posible. Practique esto hasta que los estudiantes se sientan cómodos intensidad de la luz de medición y están de acuerdo en los valores de su salón de clases.

8. Obtenga una caja de zapatos para usar como su modelo de efecto invernadero.

a. Coloque la caja de zapatos en un pedazo de papel blanco y trazar cuidadosamente la caja de zapatos en el papel.

b. Cortar el papel blanco en la línea que acaba de trazada.

c. Coloque la hoja de papel en la parte inferior de la caja. Cinta hacia abajo de manera que quede plana.

9. ¿Cuál es el propósito del libro blanco, en el interior y en la parte inferior de la caja?

El propósito del documento es hacer rebotar la mayor cantidad de luz posible para ser detectada por el sensor de luz. Blanco refleja la luz de forma más completa que cualquier otro color.

10. Medir la longitud de uno de los lados más largos de la caja de zapatos con la regla métrica. Encontrar el punto medio y dibujar una línea desde la parte superior de la casilla de la parte inferior dividiéndolo en dos mitades iguales.

Diagrama 1: caja de zapatos con una línea trazada en el punto medio de arriba a abajo


383


384 PS-2875D

11. Alinear el transportador con el borde inferior de la caja de zapatos y la línea que acaba de dibujar.

a. Marcos de puntos a 45 °, 60 °, 120 ° y 135 °.

b. Dibuja una línea que conecta cada punto hasta el final de la línea en el punto medio y la etiqueta de cada nueva línea como en el diagrama 3.

c. Etiqueta de la línea por el medio de la caja de 90 °. Estas líneas representan el ángulo de la luz del sol, ya que entra en el invernadero y los cambios de posición durante el día que la Tierra gira.

Diagrama 2: caja de zapatos con las líneas trazadas y etiquetados a 45 °, 60 °, 90 °, 120 ° y 135 °

12. En el lado de la caja de zapatos frente a las mediciones de ángulo, cortar un agujero cuadrado de 1 cm para el sensor de luz, aproximadamente 1 cm desde el borde superior de la caja, centrada en ese lado. Ver Diagrama 4.

13. ¿Cuál es el propósito de las líneas que dibujó en el lado de la caja?

El propósito de estas líneas es para ayudar a alinear la luz lo que la posición de la luz será una variable controlada.

14. Cubra la parte superior de la caja de zapatos con papel plástico transparente y cinta en su lugar. Asegúrese de no cubrir el agujero para el sensor de luz. Ahora es un modelo acabado.

Diagrama 3: Modelo de efecto invernadero con el agujero del sensor de luz cuadrado de 1 cm, cubierto con papel de plástico transparente

15. ¿Cuál es el propósito de la envoltura de plástico?


385

La envoltura de plástico transparente se supone que representa las paredes de cristal y techo de un invernadero real. Es necesario un material translúcido para permitir que la luz del sol brille a través.

16. ¿Qué significa "transmitir" la luz?

Para transmitir la luz significa que la luz puede ser transmitida a través de un material que es transparente o translúcido. Transmitir medios para cruzar a través.

17. Va a investigar la intensidad de la luz en su invernadero modelo, utilizando la lámpara para modelar el sol en cinco posiciones diferentes durante el día, representada por diferentes ángulos. Se muestra a continuación, en el Diagrama 5, es un dibujo de un invernadero real y el sol. En el Diagrama 6 es un dibujo de su invernadero modelo y una lámpara de modelado de cinco posiciones diferentes del sol durante el día.

Recuerde, el sol en realidad no se mueve a través del cielo. A medida que la Tierra gira, que hace aparecer a nosotros que el sol se está moviendo.

18. Antes de usar el sensor de luz para recoger datos, predecir cómo piensas intensidad de la luz del sol cambiará a medida que la posición del sol y el ángulo de su cambio de los rayos de luz durante el día. Dibujar y sombrear un gráfico de barras que muestra su predicción.

Gráfico 1: Predicción de la intensidad de luz durante cinco posiciones diferentes del sol durante el día

Diagrama 4: Invernadero y el sol en diferentes posiciones durante el día

Diagrama 5: Modelo de efecto invernadero y la luz que sirve para modelar el sol en cinco posiciones diferentes durante el día


386 PS-2875D

Nota: Predicciones estudiantes variarán.

19. Ahora, utilice el sistema de recogida de datos para revisar sus predicciones. Empuje la punta del sensor de luz a través del agujero en el lado del modelo y apuntar hacia el pliegue en el papel en la parte inferior del modelo. Una persona debe mantener esta constante durante todo el experimento.

20. Ahora tiene otra vuelta socio en la lámpara y mantenerla por encima del modelo de unos 40 cm de la parte inferior del modelo.

21. ¿Por qué es importante para mantener la lámpara a la misma distancia desde la parte inferior del modelo?

Tienes que controlar todas las demás variables, excepto los que está probando. Altura debe ser controlado.

22. Use una regla métrica y las líneas que ha realizado en el exterior de la modelo para ayudar a ángulo de la luz por lo que brilla en el interior del modelo en un ángulo de 45 °. El bulbo debe estar alineado con el gobernante.

Diagrama 6: Usa una regla métrica para ayudar ángulo de la lámpara y medir la distancia de la lámpara en la parte superior de la caja

23. Grabar una serie de datos. Copie cada medición de intensidad de luz en el cuadro de abajo.

Temprano Mañana

Tarde Mañana

De mediodía

Temprano tarde

Tarde tarde

La mayor parte de luz

Menos luz 45 ° 60 ° 90 ° 120 ° 135 °


387

24. Mover la lámpara a cada uno de los otros cuatro posiciones modeladas del sol, teniendo cuidado de mantener una distancia constante al modelo. Anote la intensidad de la luz.

Tabla 1: Datos para posiciones modelados del sol

Ángulo La intensidad de luz en Lux

45 ° 87.22

60 ° 147.08

90 ° 245.55

120 ° 180.33

135 ° 98.99


388 PS-2875D

25. Transfiera sus resultados de la mesa para el gráfico de barras a continuación.

Gráfico 2: Gráfico de barra de intensidades de luz medidos

Comparación de la intensidad de la luz de las posiciones del sol durante el día

26. ¿Fueron los resultados de los mismos que, al igual que, o completamente diferente de sus predicciones?


Explícalo

27. ̈ Mira a tu gráfico de barras y explicar cómo el ángulo de la luz afecta a la intensidad de la luz.

Los estudiantes explicarán que a medida que la luz se hizo más perpendicular a la superficie de la caja, la intensidad aumentó.

28. ¨Compare sus conclusiones a la posición del sol durante el día. Cuando durante el día se podía esperar la luz solar sea más intensa?

Los estudiantes se relacionarán el punto hasta el mediodía o tarde y poco después del 90 °.

29. ̈ A lo largo del año, la trayectoria del sol a través del cielo cambia en relación con las estaciones. En invierno, la trayectoria del sol es bajo en el cielo que en el verano. ¿Cómo afectaría la intensidad la luz del sol?

Los estudiantes deben inferir que un sol que es más bajo en el cielo será menos intensa que un sol que es más alto en el cielo. Es por eso que es más caliente en el verano que en el invierno.


389

30. ̈ Usted cubierto su caja con un envoltorio de plástico transparente para que la luz podría ser transmitida a través de la envoltura y en la caja. Envoltura de plástico transparente es transparente, lo que significa que la luz puede pasar a través del material sin ningún cambio en la intensidad. ¿Sería el mismo ser verdad de papel encerado? Explicar.

No se puede ver claramente a través de papel encerado, pero se puede ver claramente a través de una envoltura de plástico. Por lo tanto, el papel encerado no es transparente.

31. ̈ Lee los siguientes términos y escribir sus definiciones. A continuación, dar algunos ejemplos de un material que se adapte a cada definición.


Palabra Definición Ejemplos

Transparente intensidad de la luz pasa a través de este material sin cambios

envoltura de plástico transparente, vidrio de ventana

Translúcido la luz pasa a través de, pero está dispersa por lo es borrosa la imagen

papel encerado, vitrales, vidrio esmerilado, muchos plásticos

Opacidad la luz está completamente bloqueado y no se puede transmitir a través de este material

bolsas de basura de plástico negro, hojas de madera

32. ̈ En su investigación de cómo el ángulo de la luz del sol afecta a la intensidad de la luz a medida que cae en su invernadero, usted aprendió algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos. En la ciencia es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



Palabra Definición

Casa verde Un edificio construido para el cultivo de plantas

Intensidad Cantidad de energía o la fuerza

Lux Unidad usada para medir la intensidad de la luz

Difusa Para dispersar o difundir de manera uniforme

Variable independiente La condición o evento o cantidad que cambia en una investigación

Variable dependiente La variable que se ve afectado por el cambio en la variable independiente

Variables controladas Esos factores que usted lleva a cabo constante para que no afecten accidentalmente sus resultados


390 PS-2875D

Cuéntame más

33. Vamos a modelar estos datos de otra manera. Cierre el experimento anterior en su sistema de recopilación de datos sin guardar e iniciar un nuevo experimento con el sensor de luz conectado.

34. Mostrar los datos en un gráfico.

35. Encienda la lámpara y colocar el sensor de luz en el agujero en el lado de la caja.

36. Comience la grabación de datos. Comenzando con la lámpara a aproximadamente el 45 ° punto, mover la lámpara lentamente y suavemente a través de la "sky", manteniendo una distancia constante desde el cuadro de tanto como sea posible. Detener la grabación de datos cuando llegue al otro lado.

37. En el gráfico en blanco a continuación, dibuje la forma de su curva. Esto le servirá como control para la siguiente parte de esta actividad.

Los datos deben aparecer como una curva en forma de campana en bruto, con el punto más alto a los 90 grados.

38. Las plantas en invernaderos crecen mejor cuando se dispersa la luz, o difunde, a lo largo del invernadero. Los materiales utilizados para cubrir el invernadero tienen diferentes propiedades. El vidrio es transparente y permite que la mayor parte de la luz del sol para pasar a través. Sin embargo, esto puede causar plantas para grabar. Materiales translúcidos funcionan mejor, ya que dispersan la luz.

39. Seleccione tres materiales traslúcidos pero no transparentes de los suministrados por el profesor. Predecir la capacidad de estos materiales para transmitir la luz. Palabra de una manera tal que usted dice cómo cada material afecta a la intensidad de la luz.


391

Respuestas de los estudiantes variarán; aceptar todas las respuestas, ya que es su hipótesis, siempre y cuando se escriben como si / entonces comunicado.

40. Prueba de los tres materiales diferentes para determinar qué material es el mejor para usar como una cubierta para su invernadero.

a. Cubra su invernadero con una hoja de uno de los materiales y la cinta hacia abajo.

b. Inserte el sensor de luz en el agujero y apuntar hacia el pliegue en el medio de la caja de zapatos.

c. Encienda la lámpara.

d. Iniciar la grabación de datos y mover la lámpara a través del "cielo" de la misma manera que lo hizo para el recubrimiento envolvente transparente.

e. Detener la grabación de datos y reemplazar el material de cubierta con la próxima elección.

f. Repetir la prueba para los dos restantes las cubiertas, por lo que una nueva serie de datos para cada cubierta.

41. Copie cada línea, incluyendo el uno para el control, en el siguiente gráfico y la etiqueta de cada línea. Alternativamente, imprima una copia de su gráfico de su sistema de recopilación de datos.

Las respuestas varían dependiendo de los materiales utilizados. Materiales que permiten menos luz a través de ellos tendrán curvas correspondientes a bajar intensidades de luz.

Añádelo

42. Si un material se difunde luz muy bien, será la intensidad de la luz será mayor o menor? ¿Esto sería bueno para las plantas?


392 PS-2875D

Intensidad de la luz será menor si el material difunde la luz muy bien. Esto sería bueno para las plantas, porque la luz solar intensa directa puede quemarlos.


393

43. En cuanto a las gráficas de estos materiales, en comparación con la gráfica del efecto de la envoltura de plástico transparente, ¿cómo las formas de las líneas cambian?

Los estudiantes describirán las formas de las líneas. En general, verán que la envoltura de plástico transparente tiene una curva pronunciada y alto. Materiales translúcidos que dispersan la luz mejor que la envoltura de plástico transparente no tendrán curvas que van tan alto como el material claro, pero las curvas pueden subir más rápido de altura en ambos extremos de la curva. Esto le puede decir a sus estudiantes que más luz está disponible para las plantas temprano en el día que con un material transparente, y la luz se distribuye de manera más uniforme a lo largo del día.

44. Recordemos la pregunta de conducción para la primera parte de esta actividad.

¿Cómo funciona el ángulo de la luz del sol afecta el nivel de intensidad de la luz que puede ser absorbido por las plantas en un invernadero?

Vuelva a escribir la pregunta de conducción para que coincida con la segunda parte de la actividad que acaba de terminar.

¿Cómo afectan los diferentes materiales el nivel de intensidad de la luz en un invernadero?

45. ¿Cuál es la variable independiente en esta segunda parte de la actividad?

La variable independiente es el tipo de materiales translúcidos utilizados en la cubierta del invernadero.

46. Escribe un párrafo que resume lo que has aprendido de esta actividad que responde a la pregunta de conducción e incluye lo que ha aprendido acerca de los materiales que también dispersan la luz.

Las respuestas pueden variar. La luz de la mañana y de la tarde la luz tienen una intensidad de luz más baja que la luz del mediodía. Material transparente Clear permite que la luz más intensa para pasar a través, pero los materiales translúcidos dispersan la luz mejor y que sea menos perjudicial para las plantas. La luz dispersada es menos intenso durante el mediodía, pero mantiene su intensidad ya que la luz no filtrada.

Evaluación

Opciones múltiples


1. ¿Qué material continuación permitirá la casi totalidad de la luz del sol para pasar a través de?

Ⓐ Plástico translúcido

Ⓑ De cristal transparente

Ⓒ Plástico blanco opaco

Ⓓ Papel blanco translúcido


394 PS-2875D

2. Para transmitir a través o través de una barrera es

Ⓐ Transmitir

Ⓑ Transporte

Ⓒ Transduct

Ⓓ Transpirar

3. Otra palabra para luz dispersa o luz que se extendió a cabo es

Ⓐ Transmitido

Ⓑ Intensidad

Ⓒ Difundido

Ⓓ Translúcido

4. La intensidad de la luz es también el ____________ de la luz.

Ⓐ Cantidad de energía

Ⓑ Fuerza

Ⓒ Tanto A como B son correctas

Ⓓ Ninguna de las anteriores

5. La luz es más intensa en qué momento del día?

Ⓐ Temprano en la mañana

Ⓑ Al final de la tarde

Ⓒ De mediodía

Ⓓ Última mañana


Para una investigación interesante, cambiar la posición del sensor de luz para investigar la intensidad de la luz en cada extremo del "efecto invernadero", como el sol se mueve a través del "cielo" durante todo el día. Vuelva a colocar el sensor en cada extremo de la caja mediante la reducción de otro agujero de la punta del sensor cerca del final en el lado de la caja y volver a ejecutar las pruebas.

En esta actividad, que movió la lámpara a través del efecto invernadero de extremo a extremo. ¿Cómo serían las curvas cambiar si usted se mudó la lámpara de lado a lado? La orientación de la caja para el "sol" sería interesante explorar.

Construir un invernadero modelo con lados transparentes, así como la parte superior. Prueba clara material transparente en comparación con el material translúcido en las paredes y la parte superior.


395

29. ¿Cómo funciona un invernadero: Heat Dosificación de grado: 4 - 5

Objetivos

Los estudiantes miden el calor generado en un modelo de efecto invernadero mediante la alteración de los tipos de material que la luz pasa a través.

Los estudiantes investigan si el uso de una almohadilla térmica en lugar de una fuente de luz va a alterar la temperatura en el invernadero.



Investigar los cambios de temperatura en un invernadero cerrado

Comparación de los efectos de un cambio en la transparencia de los materiales de revestimiento en la temperatura del aire

Comparación de los efectos de un cambio en el mecanismo de entrega de calor al invernadero



Empieza 15 minutos





Materiales Sistema de recogida de datos Almohadilla eléctrica El sensor de temperatura tijeras Modelos de efecto invernadero procedentes de la

sección "Cómo un Regla métrica o regla de un metro

Obras de efecto invernadero: Luz "actividad Cinta adhesiva Fuente de luz, como una lámpara de escritorio

giratoria o Envoltura de plástico transparente

lámpara reflectora con una bombilla incandescente de 60 vatios

Papel encerado

¿Cómo funciona un invernadero: Heat

396 PS-2875D


Empieza

Los estudiantes monitorean la temperatura en su modelo de efecto invernadero sin cobertura. Coloque la cubierta de plástico transparente en el invernadero y vuelva a probar la temperatura.

Vamos a Explorar

Cambie la translucidez de los materiales de recubrimiento y vuelva a probar la temperatura.

Explícalo

Explique cómo se calienta el aire en todos los ejemplos. Revise la siguiente vocabulario con los estudiantes: efecto invernadero, energía radiante, calor,

temperatura, transmitir, y variables independientes.

Cuéntame más

Cambie la fuente de calor a una almohadilla eléctrica y comparar los resultados.

Añádelo

Determinar el mejor mecanismo de transferencia de calor para el invernadero.


No toque la bombilla de la lámpara de escritorio. Pueden dar lugar a quemaduras severas.

No mire directamente a la bombilla. Puede dañar los ojos


Asegúrese de que los estudiantes tienen sus invernaderos modelo de la actividad titulada "¿Cómo funciona un invernadero: Luz." Si sus alumnos no completaron esa actividad, tendrán que construir los invernaderos modelo antes de comenzar éste. Ver las instrucciones para la construcción de este modelo en la sección titulada "Vamos a Explorar" en "¿Cómo funciona un invernadero: Luz."

Coloque un sensor de temperatura en el interior de su ecochamber aula o invernadero. Controlar la temperatura durante un período de 24 horas para ver cómo los cambios de temperatura durante el día y la noche, cuando hay un sistema vivo en funcionamiento.

Fondo

El sol calienta la Tierra por la radiación, conducción y convección. La energía radiante transmitida a través del espacio del sol es absorbida por las superficies de la Tierra que luego conduce el calor en el aire. Por lo tanto, la mayor parte del aire se calienta por el calor de la superficie a través de la conducción y la convección a continuación.


397

Es necesario para el crecimiento de plantas de calor. Las semillas germinan y crecen cuando el suelo se calienta después de que el frío del invierno. El exceso de calor hará que tiernas plántulas a deshidratan y se marchitan, y no hay suficiente calor evitarán las semillas germinen. Las plantas maduras también son sensibles a cambios en la temperatura y crecen más vigorosamente dentro de un rango estrecho de temperaturas. Tiempos de siembra y tiempos de cosecha dependen de la temperatura. Por lo tanto los invernaderos que controlan la temperatura en realidad puede acelerar el crecimiento de las plantas.

En los invernaderos, se utilizan varios métodos para controlar y calor moderado, incluyendo la ventilación, la difusión, el sombreado, y el almacenamiento pasivo. Para la ventilación, paredes con bisagras y paneles del techo se puede abrir o cerrar a moderar la temperatura del aire. Vidrio esmaltado o láminas de plástico de color difunden la luz, la dispersión y la moderación de la luz y el calor de forma simultánea.

Red de malla verde también se utiliza dentro del invernadero para promover sombra plántulas delicados. Almacenamiento pasivo de calor incluye el uso de tambores de agua, que absorben la energía del sol durante el día y irradian el calor en la habitación durante la noche. En algunos lugares, la actividad geotérmica se utiliza para bombear el agua caliente a través de los pisos que es muy eficaz en el calentamiento del invernadero.


Utilice la siguiente serie de preguntas para determinar cómo la energía solar se transfiere a la tierra y se convierte en el aire caliente.

Q ¿Qué tipo de energía vienen del sol?

Q ¿Tiene el calor proviene del sol en nuestro planeta?

Q Es el espacio caliente o frío?

Q ¿Por qué hablamos de la frialdad del espacio? ¿Por qué los astronautas tienen que usar trajes espaciales con calentadores en ellos?

Establecer la idea de que la energía del sol viaja a la Tierra en forma de energía electromagnética. La atmósfera bloquea algunas de esta energía, pero una gran cantidad de luz solar, incluyendo la luz visible y luz ultravioleta (invisible), pasa a través de la atmósfera y cae sobre la superficie de la Tierra.

El espacio es frío, a pesar de que la luz del sol pasa a través del espacio a la Tierra. Hay sólo unas pocas partículas que flotan en el espacio, pero lo hacen de absorber la energía solar. Usted puede tomar la temperatura del espacio: es sólo acerca -270 ° C o 3 Kelvin! Eso es frío!

Pida a los estudiantes donde han estado que se pone muy caliente en el sol. Pueden pensar de pie o trabajar en lugares soleados rodeadas de pavimento caliente o edificios. Conecte sus ideas sobre el hecho de que la materia absorbe la luz solar y luego conduce el calor de vuelta en el aire para calentar el aire.

Q ¿Cómo energía de la luz del sol se convierten en aire caliente en la Tierra?

Cuando la luz solar pasa a través de la atmósfera de la Tierra, un poco de la energía es absorbida por el aire y el aire se calienta. Pero la mayor parte de la luz es absorbida por el suelo. La planta luego se calienta y calienta el aire directamente sobre el suelo por conducción. A través de la conducción, el aire por encima del suelo se calienta. Cuando el aire se calienta, las corrientes de convección se desarrollan porque el aire caliente sube y el aire


398 PS-2875D

frío desciende. Por lo tanto, es este calor secundaria que calienta la atmósfera en su mayor parte.

Este sería el momento de revisar la radiación, conducción y convección en este proceso si estos términos son en su plan de estudios. El sol transfiere energía a la Tierra por la radiación. La Tierra absorbe la energía. La energía se lleva a cabo en el aire directamente encima de la superficie, que conduce la energía más lejos de la superficie. Las corrientes de convección se desarrollan, y el aire caliente se mezcla con el aire frío más arriba.

El agua tiene un alto calor específico y necesita tiempo para calentarse; agua una vez calentado necesita tiempo para renunciar a su calor al ambiente. Una alta humedad en el interior del invernadero permitirá que más energía calorífica a ser absorbido y mantenido.

Pregunta Conducir

¿Qué condiciones son necesarias para mantener una temperatura moderada dentro de un invernadero?

Variables

Variable Independiente, Parte 1

Pruebe diferentes materiales para cubrir su invernadero, como el claro papel de plástico, papel encerado, plástico de burbujas, papel de pergamino o papel de estraza.

Variable Independiente, Parte 2

Reemplace la lámpara en el techo con una almohadilla eléctrica para ver si el calor desde abajo afecta la temperatura de manera diferente que el calor desde arriba.


La temperatura del aire dentro del invernadero es la variable dependiente.


La distancia desde la lámpara al modelo de invernadero debe ser controlado. Utilice un metro para medir cuidadosamente.

Desde ocurrirán no hay agua, tierra o aire cambios, se controlan estas variables.


Empieza

1. Recuperar su invernadero modelo del laboratorio anterior en invernaderos y la luz.

2. Coloque la lámpara utilizaste para otro laboratorio sobre el modelo de efecto invernadero.


399

3. Use un palo metros para posicionar la lámpara por lo que es de unos 40 cm por encima del suelo del modelo y apuntando directamente hacia abajo en el invernadero como se muestra a continuación.

4. En esta actividad, que se está investigando cómo el calor en el modelo de efecto invernadero se ve afectada por los cambios en el material de cubierta en la caja. ¿Cuál es la variable independiente?

La variable independiente serán los materiales utilizados como revestimientos en el modelo.

5. ¿Qué herramienta utilizará para medir la variable dependiente?

La variable dependiente será el calor en el modelo, así que usará el sensor de temperatura para medir el calor.




9. En caso de variar la posición de la lámpara en este experimento? Explica tu respuesta.

Los estudiantes no deben variar la posición de la lámpara debido a que el único factor que vamos a variar es el tipo de material que cubre el modelo.

10. Encienda la lámpara y asegúrese de que está brillando directamente hacia abajo en la parte inferior del modelo.

Nota: Usted no necesita ningún papel en la parte inferior del modelo, y sin embargo, no se necesita ningún material de cobertura.

40 cm


400 PS-2875D

11. Usted es explorar lo que le está pasando a la temperatura dentro del modelo con la lámpara que brilla en ella. Empuje el sensor de temperatura a través del agujero en el lado del modelo de efecto invernadero por lo que la punta del sensor se sitúa justo por encima del suelo del invernadero.


13. Esperar hasta que la temperatura deja de cambiar, y registrar la temperatura del suelo del invernadero y el aire justo por encima de ella en ° C en la Tabla 1.


15. Anota tus observaciones en la tabla 1.

Tabla 1: temperaturas de efecto invernadero, sin tapar, con piso de papel blanco

Sensor de temperatura Ubicación Temperatura (° C) Mis Observaciones

Justo por encima del piso de la modelo de invernadero

23.6 Si salí del sensor en más tiempo, la temperatura seguirá aumentando.

En otros lugares, como el centro o cerca de la parte superior del modelo

23.6 Si la temperatura subió en el centro del modelo, también subió en la parte inferior.

16. Ahora que ha explorado la temperatura en el modelo, ¿qué más tiene que ser controlado en este experimento?

Los estudiantes se den cuenta de que la cantidad de tiempo debe ser controlado porque cuanto más tiempo la lámpara se deja encendido, el más caliente el aire en el modelo se convertirá. También tienen que controlar donde colocan el sensor, Y lo coloca en el mismo lugar cada vez.

Vamos a Explorar

17. ¿Sabes lo que la temperatura está dentro del modelo cuando no hay cobertura. Hacer un pronóstico acerca de cómo la temperatura cambia con una cubierta en el modelo.

18. Seleccione clara envoltura de plástico y otros tres materiales translúcidos para usar en la cobertura de su modelo de efecto invernadero. Predecir cómo cada cubierta afectará a la temperatura en la Tabla 2.

Tabla 2: Predicciones para temperaturas utilizando diferentes materiales.

Material de Revestimiento Temperatura prevista Mi razon

Envoltura de plástico transparente Más caliente que sin cubierta, así que tal vez 30 ° C

Creo que va a ser más caliente porque no hay aire fresco puede entrar en el cuadro.

Otros materiales como el papel de cera, plástico de burbujas, o papel


Razones variarán.


401

de pergamino

Otros materiales como el papel de cera, plástico de burbujas, o papel de pergamino


Razones variarán.

Otros materiales como el papel de cera, plástico de burbujas, o papel de pergamino


Razones variarán.

19. Desde ahora usted sabe que usted tiene que controlar la cantidad de tiempo, vamos a añadir estas reglas para la toma de cada medición:

a. Asegúrese de que el interior de la modelo es tan fresco como la temperatura ambiente antes de empezar cada ejecución.

b. Después de aplicar un revestimiento, dejar que el modelo se caliente durante 2 minutos.

c. Después de insertar el sensor de temperatura, registrar la temperatura durante 2 minutos adicionales.

20. Comience por la aplicación de la envoltura de plástico transparente para su modelo, grabando hacia abajo.

Pasos para probar los materiales de revestimiento

21. Encienda la lámpara y dejar reposar durante 2 minutos.

22. Colocar el sensor de temperatura en el interior del modelo cerca de la parte inferior.

23. Grabar una serie de datos en la pantalla dígitos.

24. Detener la grabación de datos después de 2 minutos.

25. Anote este resultado en la Tabla 3.

26. Retire el papel plástico y refrigerar su modelo a temperatura ambiente soplando en ella o agitando en el aire.

27. ¿Por qué es necesario que salga aire por el modelo después de cada prueba?

Si los cambios de temperatura de partida, entonces las temperaturas que terminan no se pueden comparar lado a lado.

28. Vuelva a colocar la envoltura de plástico transparente con cualquiera de los otros materiales que su maestro ha proporcionado.

29. Repita los "Pasos para probar los materiales de cubierta" para todos los materiales que se supone que probar.

Tabla 3: Las temperaturas reales resultantes de diferentes materiales de cubierta


402 PS-2875D

Material de Revestimiento Temperatura Actual Mis Observaciones

Envoltura de plástico transparente 26.0 La temperatura siguió subiendo de manera constante durante todo el minuto.

Papel encerado (ejemplo) 25.2. La temperatura subió más rápido que con una envoltura de plástico.

Plástico de burbujas (ejemplo) 26.1 La temperatura se comportó de la misma manera que lo hizo para los demás.

Otros materiales

Explícalo

En esta parte de la actividad, definirá los términos que han surgido hasta ahora y explicar lo que está sucediendo en su modelo.

Consejo de Enseñanza: Toda esta sección podría ser asignado para la tarea.

30. ¿El envoltorio de plástico transparente tiene ningún efecto sobre la temperatura en el modelo?

Los estudiantes en cuenta que la temperatura del aire en el modelo era más caliente que la temperatura sin una cubierta.

31. ¿Cuál es su explicación de este cambio en la temperatura?

Desde la cubierta prohíbe el aire se mezcle con la habitación, será más caliente que el aire que se mezcla con la habitación.

32. Explique sus resultados para los otros materiales que usted eligió.

Respuestas de los estudiantes variarán. La distancia de la lámpara a la caja no hace la diferencia, así que si sus alumnos tienen resultados diferentes, ellos apuntan a un examen de su diseño experimental. No hay respuestas correctas o incorrectas aquí.

En general, se puede predecir que cuanto más la luz se difunde por la cubierta, el refrigerador de la temperatura en el interior del modelo será. Sin embargo, este modelo está lejos de ser perfecto y esos resultados no se puede producir.

En esta respuesta, las explicaciones de los alumnos tienen que coincidir con sus resultados y ser plausible para su diseño experimental.

33. ̈ En su investigación de cómo las diferentes cubiertas afectan a la temperatura del aire en el interior de su invernadero, usted aprendió algunas nuevas ideas científicas. Estas ideas tienen sus propios términos. En la ciencia es importante ser capaz de discutir sus resultados utilizando estas palabras y términos correctamente.



403


Palabra Definición

Casa verde un edificio construido para el cultivo de plantas

Energía radiante la energía transferida desde el sol a la Tierra

Calor energía transferida de partícula a partícula

La temperatura una medida de la cantidad de calor transferido, en comparación con un estándar

Transmitir lo que permite pasar a través de

Variable independiente la condición o evento o cantidad que cambia en una investigación

Variable dependiente la variable que se ve afectado por el cambio en la variable independiente

Cuéntame más

En esta parte de la actividad, que va a cambiar la fuente de calor a una compresa caliente para ver si se hace una diferencia en la temperatura interna del modelo.

Consejo de Enseñanza: Esta parte de la actividad se podría ejecutar como una demostración de toda la clase, si sólo tienes una almohadilla térmica. Alternativamente, esta parte de la actividad podría ser asignado como un experimento fuera de clase.

Consejo de Enseñanza: Los estudiantes pueden querer explorar otras fuentes de calefacción alternativos, tales como bolsas de agua caliente o radiadores. Asegúrese de que sus métodos no dejan posibilidad de peligro de incendios.

34. Ahora explorar lo que le está pasando a la temperatura dentro del modelo con el calentamiento almohadilla térmica ella. Si cambia la fuente de calor a una compresa caliente, ¿cómo será eso cambiar la pregunta de conducción? ¿Cuál es la variable independiente ahora?

La lámpara era una variable controlada, no la variable independiente o dependiente. Así que si cambiamos la lámpara a una compresa caliente, todavía podemos ejecutar el mismo experimento y tienen la misma pregunta de conducción.

35. Retire la lámpara.

36. Conecte una resistencia de calentamiento y colocarlo debajo de su modelo de efecto invernadero.



404 PS-2875D



40. Encienda la almohadilla eléctrica y ponerlo en la posición más alta. Deje que se caliente a su temperatura más alta. Se debe tomar aproximadamente 5 minutos.

41. Usted no debe tener una cubierta en el invernadero todavía. Coloque el modelo de efecto invernadero sobre el cojín eléctrico. Deje que la almohadilla térmica caliente el modelo de efecto invernadero durante 2 minutos completos.

42. Hacer un pronóstico: ¿cómo va a cambiar la almohadilla caliente de la manera que se calienta el invernadero, utilizando los mismos materiales como lo hicimos en el primer experimento?

Las respuestas pueden variar: aceptar todas las predicciones.

43. Empuje el sensor de temperatura a través del agujero en el lado del modelo de efecto invernadero por lo que la punta del sensor se sitúa justo por encima del suelo del invernadero. (No deje que el sensor toque el fondo!)


45. Espere 2 minutos, (la temperatura cambiará rápidamente al principio, luego se estabilizará) y detener la grabación de datos.

46. Escribe la temperatura en ° C en la Tabla 4.

47. Levante el modelo de la almohadilla caliente y deje que se enfríe completamente.

Consejo de Enseñanza: Si usted tiene un pequeño ventilador eléctrico, esto podría ser utilizado para enfriar rápidamente los fondos de los modelos antes de que los estudiantes tratan de la siguiente prueba.

48. Repita las pruebas para los diferentes materiales utilizados antes y anota los resultados en la Tabla 4. Recuerde que debe enfriar su modelo antes de comenzar cada nueva prueba.

Tabla 4: temperaturas de efecto invernadero, sin tapar, con piso de papel blanco

Material de Revestimiento Temperatura Actual Mis Observaciones

Sin cubierta 24,5 Dejé que se caliente durante varios minutos.

Envoltura de plástico transparente

29,3 La temperatura siguió subiendo de manera constante durante todo el minuto.

Papel encerado (ejemplo) 30,7 La temperatura subió más rápido que con una envoltura de plástico.


405

Plástico de burbujas (ejemplo) 29,5 La temperatura se comportó de la misma manera que lo hizo para los demás.

Otros materiales

Añádelo

49. ¿Cómo las temperaturas con la almohada eléctrica comparan general a las temperaturas con la lámpara?

Las respuestas pueden variar. En estos ejemplos, la almohadilla de calefacción calienta el aire por encima de la parte inferior más eficiente que la lámpara.

50. ¿El cambio en la cobertura de los materiales afecta la temperatura de manera diferente cuando se utiliza la almohadilla térmica en comparación con la lámpara?

Las respuestas pueden variar. En estos ejemplos, el papel encerado funcionó un poco mejor con la almohadilla eléctrica que lo hizo con la lámpara.

51. En general, lo que cubre el material hace que el modelo de efecto invernadero el más cálido, independientemente de la fuente de calefacción?

Las respuestas pueden variar. En estos ejemplos, todos los materiales que cubren trabajaron igualmente bien en el calentamiento de la temperatura del aire con ambos métodos.

52. ¿Qué condiciones son necesarias para mantener una temperatura moderada dentro de un invernadero?

Se necesita una fuente de luz o calefacción radiante para calentar un invernadero. Sin embargo, un invernadero puede continuar para calentar a temperaturas muy altas que podrían matar las plantas. Ventilación y los fans pueden ayudar a moderar la temperatura en el interior de un invernadero. Material translúcido que conforma las paredes y el techo del invernadero puede permitir diferentes cantidades de luz en el invernadero.

Evaluación

Opciones múltiples


1. Cuando se utiliza la lámpara como una fuente de calor, ¿por qué se mide la temperatura cerca de la parte inferior de la modelo?

Ⓐ Debido a que los sumideros de aire caliente.

Ⓑ Dado que el aire caliente sube.

Ⓒ Debido a que la energía luminosa es absorbida por la parte inferior, a continuación, la parte inferior emite calor.

Ⓓ Como el calor es absorbido por la parte inferior y se refleja.


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2. ¿Por qué se mide la temperatura en el interior del modelo sin cubierta en el modelo?

Ⓐ ¿Quieres tener una temperatura estándar para comparar los cambios más adelante.

Ⓑ ¿Quieres saber cuál es la temperatura del aire es en el aula.

Ⓒ "No cubierta" es la primera variable independiente.

Ⓓ "No cubierta" es la primera variable dependiente.


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3. Cuando las temperaturas continuaron subiendo dentro del modelo, qué solución nos utilizamos?

Ⓐ Ponemos ranuras en la parte superior de la cubierta para ventilar el modelo.

Ⓑ Nos refrescaba el modelo de entre las pruebas.

Ⓒ Hemos limitado la cantidad de tiempo se recogieron los datos de temperatura.

Ⓓ Los dos nos refrescaba el modelo entre las pruebas y limitado el tiempo de recogida de datos.

4. Revestimientos translúcidos mantienen el modelo más fresco que los revestimientos transparente porque

Ⓐ Menos energía de la luz se pone a través de materiales translúcidos que los materiales transparentes.

Ⓑ Materiales translúcidos absorben más energía que los transparentes.

Ⓒ Menos luz se hace a través de materiales transparentes que los translúcidos.

5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

Ⓐ El calor se acumula continuamente en un invernadero a menos que ventilarlo.

Ⓑ El calor se acumula luego se estabiliza dentro de un invernadero cerrado.

Ⓒ La energía luminosa no se puede cambiar en energía térmica en un invernadero.


En su invernadero aula, los estudiantes pueden querer alterar la fuente de calor. Ponga el invernadero en el radiador o en una almohadilla de calefacción para una semana y ver la temperatura interna alrededor de las plantas y la temperatura del suelo. A ver si las plantas necesitan más o menos riego que sin el cambio en la fuente de calor.

Retire la lámpara de este experimento y poner el modelo de efecto invernadero fuera en el sol. Repita las pruebas que cubren usando sólo la luz solar directa. Controle la cantidad de tiempo que deja el modelo en el sol.

Cubra el fondo del invernadero modelo con papel de construcción negro y repetir el experimento para ver si usted puede maximizar la cantidad de luz de la parte inferior se puede absorber de la lámpara.

Guía del profesor Escuela Primaria€¦ · Jardín de infancia a grado 3. Para el jardín de...

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