Enseñando sobre magnetismo
¿Por qué las brújulas siempre apuntan al norte? La fuerza detrás de una brújula es el magnetismo. Sin duda, sus estudiantes de secundaria tendrán experiencia con los imanes e incluso pueden desear una comprensión más compleja y matizada de este concepto.
A medida que enseñe a sus alumnos sobre el magnetismo, habrá muchas oportunidades para que sus alumnos exploren las características y características de los imanes. Si les da a sus estudiantes la oportunidad de probar ideas por sí mismos, obtendrán una comprensión más profunda de la fuerza. Las siguientes actividades les darán a sus estudiantes la oportunidad de interactuar con el magnetismo.
Manipulación de agujas
Materiales:
- Imanes de barra, suficientes para cada par
- Brújulas, suficientes para cada par
- Galvanómetros, suficientes para cada grupo pequeño
- Bobinas de alambre de hierro o níquel, suficientes para cada grupo pequeño
Instrucciones:
- Involucre a sus alumnos preguntándoles qué saben ya acerca de las brújulas. Escriba sus respuestas en la pizarra.
- Divida a sus alumnos en parejas y reparta una barra magnética y una brújula a cada pareja.
- Desafíe a sus alumnos a descubrir cómo se afectan entre sí la brújula y el imán de barra. Sus estudiantes deben colocar la brújula en varias posiciones junto a la barra magnética. En sus revistas científicas, deben hacer observaciones de la brújula y el imán.
- Anime a sus alumnos a discutir cómo creen que interactúan los imanes y la brújula. Circule mientras trabajan e incite su pensamiento para ayudar a sus estudiantes a comprender que la flecha de la brújula tiene un imán que se dibuja en el extremo sur de la barra magnética.
- Una vez que los estudiantes terminen de tomar notas sobre sus descubrimientos con la brújula, entregue un galvanómetro y una bobina de alambre a cada grupo.
- Indique a sus alumnos que instalen un circuito que conecte los dos extremos del galvanómetro con la bobina de alambre.
- Desafíe a sus alumnos a que intenten utilizar la barra magnética para mover la aguja en el galvanómetro. Dé a sus alumnos tiempo suficiente para explorar cómo pueden usar el imán para manipular la aguja.
- Mientras sus estudiantes trabajan, circule para ayudarlos si se atascan. Después de la prueba y error, sus estudiantes deben descubrir que la aguja se moverá cuando pasen la barra magnética a través de la bobina de alambre.
- Informe la actividad con sus alumnos. Dirija una discusión en la que intenten averiguar cómo la barra magnética pudo mover la aguja. Ayude a sus alumnos a comprender que crearon un campo eléctrico que provocó que una corriente moviera la aguja.
Fuerza del imán
Materiales:
- Clips de papel
- Imanes de cerámica, dos para cada grupo (o tres, si usa el hielo seco opcional)
- Tinas de plástico o vasos de espuma de poliestireno, tres por grupo
- Hielo
- Agua caliente
- Opcional: hielo seco
Instrucciones:
- Indique a sus alumnos preguntándoles si creen que la fuerza de un imán puede cambiar. Piense en pareja y comparta para que sus alumnos piensen en esta pregunta.
- Si lleva un diario de ciencias, es posible que sus estudiantes escriban una respuesta en sus diarios.
- Divida a sus estudiantes en grupos de 3-4 y distribuya los materiales a cada grupo.
- Haga que sus estudiantes prueben la fuerza de sus imanes registrando cuántos clips puede contener el imán.
- Explíqueles a sus alumnos que sumergirán sus imanes tanto en el agua helada como en el agua caliente. Después de sacar el imán del agua, deben determinar cuántos clips puede contener el imán. Descubrirán que alterar la temperatura del imán afecta la cantidad de clips que puede atraer el imán.
- Como extensión, podría considerar que los estudiantes repitan el mismo experimento con diferentes tipos de imanes: hierro boro, samario cobalto o alnico.
Electrones e imanes
Materiales:
- Grandes imanes circulares, uno por grupo
- Pequeños imanes circulares, seis por grupo
Instrucciones:
- Divida a los estudiantes en parejas y distribuya un imán circular grande y seis pequeños por grupo.
- Involucre a sus estudiantes preguntándoles cómo creen que reaccionarán los imanes más pequeños alrededor del imán más grande. Haga que cada pareja discuta sus predicciones.
- Si sus estudiantes llevan un diario de ciencias, pídales que registren sus ideas en sus diarios.
- Pida a los estudiantes que coloquen los seis imanes circulares más pequeños alrededor del imán más grande. Pídales que exploren lo que les sucede a los imanes empujando los imanes pequeños y manteniendo inmóvil el imán central.
- Haga que cada una de las parejas discuta las siguientes preguntas:
- ¿Qué está pasando con los imanes más pequeños?
- ¿Cómo crees que afectan los polos de los imanes a lo que está pasando?
- ¿Por qué todos los imanes más pequeños están igualmente espaciados alrededor del imán más grande?
- Ayude a sus alumnos a entender que los electrones entre cada uno de los imanes más pequeños se repelen en la misma cantidad, lo que espacia los imanes alrededor del imán más grande por igual. También deben comprender que las fuerzas magnéticas de cada imán empujan a los otros imanes.
Gota magnética
Materiales:
- Imanes de rosquilla, dos por grupo
- Lápices, uno por grupo
- Perforadora
- Piezas de cartulina, una por grupo
Instrucciones:
- Divida a sus estudiantes en parejas y distribuya los materiales a cada grupo. Indique a sus alumnos que corten la cartulina en dos cuadrados pequeños y hagan un agujero en cada uno.
- Dígales a sus alumnos que coloquen una cartulina en el lápiz y que luego los imanes se orienten de manera que se atraigan entre sí. Agregue la segunda pieza de cartulina y déjela a unas dos pulgadas de la punta del lápiz. La cartulina debe encajar bien alrededor de los lápices y ser bastante segura.
- Dé tiempo a sus alumnos para explorar los imanes. Indíqueles que sujeten el lápiz por el borrador y lo dejen caer al suelo. Los imanes se juntarán. Dé tiempo a sus alumnos para discutir y explorar en pareja. Circule mientras los estudiantes trabajan e impulse su pensamiento para ayudarlos a probar sus ideas y discutir lo que está sucediendo.
- Ayude a sus alumnos a comprender que los imanes reaccionan a la fuerza de la gravedad y su atracción magnética entre sí.
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