Docentenhandleiding elektromagnetisme

Download deze docentenhandleiding als pdf

Omschrijving

Dit lesmateriaal behandelt de theorie over elektrische en magnetische velden. Het is alleen geschreven voor het vwo omdat deze onderwerpen niet in het curriculum van de havo staan. De practica die bij dit onderwerp horen, maken allemaal gebruik van simulaties en niet van “echte” experimenten. Hiervoor is gekozen omdat door het gebruik van simulaties het onzichtbare zichtbaar wordt gemaakt. Uiteraard kunnen de simulaties worden aangevuld met experimenten. Het lesmateriaal bestaat uit 7 practica waarvan 3 kwalitatief van aard zijn, 3 kwantitatief en een toepassing (massaspectrometer). De simulaties zijn allemaal op het internet te vinden en draaien in de browser zodat er niets voor geïnstalleerd hoeft te worden. Het is ook mogelijk om een deel van de simulaties klassikaal te behandelen als voorbereiding op een volgend practicum om op deze manier tijdwinst te behalen. Het is ook mogelijk om P1 t/m P3 gelijktijdig te doen. Tijdens het kringgesprek begin je dan met de groepjes die P1 gedaan hebben, vervolgens P2 en eindig je met de afleiding van de wet van Coulomb.

In dit lesmateriaal zijn geen vraagstukken opgenomen. Er wordt vanuit gegaan dat de docent deze zelf kan vinden in de methode die hij/zij gebruikt.  

Domeinen

Dit lesmateriaal bevat practica over elektrische en magnetische velden. Dit komt alleen voor in het VWO curriculum en valt onder domein D2. Het omvat niet heel D2 (Inductie ontbreekt).

Voorkennis

In dit lesmateriaal wordt er vanuit gegaan dat leerlingen een basisidee hebben van atoombouw (positieve kern en elektronen). Daarnaast is het van belang dat de leerling zelf op de computer/Chromebook simulaties kan opzoeken en gebruiken. Het lesmateriaal voor vwo 5 of 6 zodat er ook vanuit wordt gegaan dat leerlingen zelf een onderzoek kunnen opzetten en verwerken (inclusief grafieken en coördinatentransformatie).

Inhoud van lesmateriaal

Practica

Volgorde materiaal

Code

Inhoud

P1

Statische elektriciteit

Simulatie

Kwalitatieve introductie tot statische elektriciteit en E-veld. Kan als klassikale introductie

https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-static-electricity_en.html

P2

Introductie E-veld + sommatie E-velden

Simulatie

Kwalitatieve introductie tot E-velden, radieel veld, testlading. Kan als klassikale introductie

https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_en.html

P3

Wet van Coulomb, krachten tussen geladen deeltjes, coördinatentransformatie

Simulatie

Afleiding wet van Coulomb

https://phet.colorado.edu/sims/html/coulombs-law/latest/coulombs-law_en.html

P4

Geladen deeltje in elektrisch veld

Simulatie

Versnellen, omzetting  in

https://seilias.gr/go-lab/html5/motionInUniformElectricField.plain.html

P5

Geladen deeltje in een magnetisch veld

Simulatie

Introductie van de Lorentzkracht op een deeltje. Invloed van snelheid en richting van het B-veld. Kwalitatieve simulatie. Kan ook gebruikt worden als klassikale introductie voor P6.

https://physics.bu.edu/~duffy/HTML5/charge_in_field.html

P6

Geladen deeltje in een magnetisch veld

Simulatie

Afleiding van de formule van    ,

https://ophysics.com/em7.html

P7

Massaspectrometer

Simulatie + werkblad

Toepassen van gecombineerde E- en B-velden, snelheidsfilter, scheiding van deeltjes

https://virtuelle-experimente.de/en/b-feld/anwendung/sim-massenspektrometer.php


[1] Er wordt naar gestreefd om een Nederlandstalige of Engelstalige simulatie te vinden met dezelfde mogelijkheden