Informazioni su questo esperimento
Una torcia, un campanello e un’auto giocattolo hanno tutti bisogno della stessa cosa: un circuito chiuso che parta da un polo della batteria, attraversi il dispositivo e ritorni all’altro polo. In questo laboratorio i bambini collegano una batteria, una lampadina e un interruttore con dei fili e scoprono da soli quali collegamenti funzionano. Quattro rompicapi mostrano gli errori più comuni: entrambi i fili collegati alla stessa parte della lampadina, un’interruzione nel circuito, un interruttore lasciato spento e due lampadine che condividono lo stesso percorso.
Obiettivi di apprendimento
- Costruisci un semplice circuito che accenda una lampadina
- Spiega che un circuito deve formare un percorso chiuso, senza interruzioni
- Individua i due contatti di una lampadina e spiega perché bisogna usarli entrambi
- Usa un interruttore per aprire e chiudere un circuito
- Descrivi come l’aggiunta di pile o lampadine cambia la luminosità delle lampadine
Come si usa
- 1Prima di toccare qualsiasi cosa, chiedi: quanti fili pensi che servano per accendere una lampadina? Scrivi la tua ipotesi.
- 2Costruisci un circuito che accenda la lampadina. Poi prova ad accenderla con un solo filo. È possibile?
- 3Prova il rompicapo 1. In quali punti i fili toccano la lampadina? Sposta un filo per farla accendere.
- 4Prova il rompicapo 2 e il rompicapo 3. Spiega ogni errore in una frase.
- 5Aggiungi l’interruttore al circuito funzionante. È importante dove lo metti nel circuito?
- 6Passa a 1 pila e poi a 3 pile. Che cosa succede alla lampadina? Perché sulle lampadine è indicata la tensione?
- 7Prova il rompicapo 4. Trova un modo per collegare due lampadine in modo che siano entrambe luminose.
Il modello
Ipotesi
- Ogni pila fornisce 1,5 V. La lampadina è una lampadina da torcia da 2,5 V e 0,3 A, considerata come una resistenza fissa; quindi la luminosità dipende dalla corrente.
- I fili non hanno resistenza. Un filo che collega direttamente + a − provoca un cortocircuito: la batteria si scalda e nient’altro funziona.
- Una lampadina ha due contatti: la punta nella parte inferiore e l’involucro metallico filettato. Il filamento li collega all’interno del vetro.
- Una lampadina si brucia quando la corrente supera di circa 1,6 volte il valore nominale. I filamenti reali possono variare.
Provalo in classe
- Q1Perché una lampadina ha bisogno di due fili e non di uno solo?
- Q2Una torcia non funziona. Indica tre possibili cause diverse.
- Q3Perché è pericoloso collegare i due poli di una pila con un semplice filo?
- Q4Due lampadine collegate in serie fanno meno luce di una sola. Perché?
- Q5Indica tre materiali che potresti usare al posto di un filo per chiudere il circuito e altri tre che non funzionerebbero.
Domande frequenti
Che cosa rappresentano i trattini che si muovono lungo i fili nel laboratorio?
Indicano i fili che fanno parte del circuito chiuso. All’interno di un filo vero non si vede nulla muoversi: minuscole particelle cariche chiamate elettroni si spostano nel metallo, contemporaneamente, lungo tutto il circuito.
È sicuro provare a creare un cortocircuito a scuola?
Con una piccola pila, si scaldano soltanto la pila e il filo e la pila si scarica, ma non bisogna farlo apposta. Non farlo mai con la corrente di rete o con batterie ricaricabili, che possono diventare molto calde o prendere fuoco.
Come va cablato il Puzzle 4?
Dai a ogni lampadina un percorso di ritorno indipendente verso la batteria: un filo dal polo + alla punta di ciascuna lampadina e un filo dal lato di ciascuna lampadina al polo −. Questo si chiama circuito in parallelo. Ogni lampadina riceve l’intera tensione della batteria, quindi entrambe brillano intensamente.