Энергия и электричество · Инженерный проект
Ветрогенератор: выбираем лопасти
Как угол лопастей влияет на напряжение генератора при одной нагрузке?
7–10 классы · 4 встречи по 45 минут · ожидание между встречами указано в шагах
До начала работы
Только учебный низковольтный мотор, мягкие лопасти и вентилятор с решёткой; перед настройкой выключать.
Покажите план руководителю и согласуйте условия. Напряжение в вольтах, сопротивление в омах, мощность в ваттах; параллельное подключение вольтметра; P=U²/R для резистора.
Подготовьте материалы
- учебный мотор-генератор
- картонные лопасти
- защищённый вентилятор
- мультиметр
- резистор 100 Ом
Сначала предположение
Запишите, какой результат ожидаете и почему. Для конструкции задайте критерий успеха, для расчёта — допущения, для источников — проверяемое утверждение.
- Меняем или сравниваем
- угол наклона лопастей
- Фиксируем
- напряжение на одном резисторе, В
- Сохраняем / принимаем в модели
- расстояние до вентилятора, скорость, число и площадь лопастей
Маршрут исследования
- 1
Собери с учителем ротор из мягкого картона на учебном моторе.
- 2
Подключи резистор к выходу, а вольтметр параллельно ему.
- 3
Для трёх углов измерь напряжение трижды через одинаковый интервал после запуска.
- 4
Рассчитай P=U²/R для каждого режима.
- 5
Выбери вариант по мощности и устойчивости, а не только по скорости вращения.
Что должно остаться после работы
- Исходная таблица с единицами или карточки свидетельств. Неудачные попытки и изменения условий тоже записаны.
- Ответ на вопрос с двумя конкретными свидетельствами, объяснением и ограничением.
- План следующей проверки: Сравни два сопротивления нагрузки при лучшем угле лопастей.
- Личный итог каждого участника и короткая защита по исходному журналу.
Нужна помощь? Начните с двух вариантов и одной строки таблицы. Если результат не получается, проверьте условия с руководителем. Отсутствие ожидаемого эффекта можно обсуждать; выдумывать измерения нельзя.
Мой журнал проекта
Записи хранятся только в этом браузере и не отправляются руководителю. Для передачи скачайте файл. На общем компьютере после скачивания очистите записи. Можно вести тот же журнал на бумаге.
Загружаем записи…
Источники и инструменты
- Science Buddies: переменные и условия сравнения ↗
Опора для планирования исследования; конкретные задания курса написаны заново.
- Science Buddies: инженерный процесс ↗
Различаем проверку гипотезы и улучшение конструкции по критериям.
Предметное объяснение и ограничения — в руководстве учителю. Общие методические источники не являются проверкой каждого опыта. Руководитель предварительно пробует конкретную установку.